오존

 오존(O)이란?

분자식 O. 산소의 동소체(同素體). 분자량 48.00, 녹는점 -193℃, 끓는점 -112℃. 0℃ 1atm에서 밀도는 2.144g/, 용해도는 49.4㎖/100㎖이며, 액체일 때 비중은 1.57(측정온도 -183℃)이다. 특유한 냄새가 있으므로 그리스어의 ozein(냄새나다)에서 오존이라 명명되었다.

오존은 무색의 자극성 냄새가 있는 기체로서 강력한 산화력을 가지고 있으며, 산소원자 3개로 결합 구성 되어있다.
오존은 염소등과 달리 산화제로 쓰일 때 유해 잔류물을 전혀 남기지 않으며, 살균력이 강하여 박테리아와 바이러스균을 제거하며 또한, 강력한 표백력을 가지고 있다.
오존은 담배연기, 기타 악취를 내는 가스, 각종 유해 유기물질 등과 반응하여 무해화 하는 탁월한 효능을 가지고 있다.
오존은 백여년 전부터 유럽, 미국 등에서 대규모 수도정수장을 필두로 여러 분야에서 안전하게 대량 사용되어오고 있으며, 자연적으로는 지구 성층권에 오존층을 형성하여, 강력한 태양 자외선으로부터 인간을 보호해 주고 있다.
세균·바이러스의 제거를 위해 공기의 정화, 상수도의 살균, 폐수처리에 사용되는 외에 향료의 합성, 탈취, 유기물의 구조 결정 등에 쓰인다. 흡입에 의해 호흡기가 상하므로 주의해야 한다. 독성이 강해 미량이라도 장시간 흡입하면 중독을 일으키므로 매우 위험하다.

오존의 생성원리

오존의 역활

오존의 산화력은 박테리아 같은 미생물에게는 치명적이므로 살균제로
 사용되며 여러 악취가 나는 분자들과 결합해서 악취가 나지 않는 
분자로 산화 시킬 수 있으므로 탈취제로 사용되고 있습니다. 그리고
 오존은 제 역할을 끝낸 후 순수한  산소로 되돌아 갑니다.

오존의 효과

-세균,대장균 등 전염성 병원균 수초이내 살균
-페놀, 시안, 농약, 철분, 망간, 유기 수은 등 유기성 유해물질 분해 및 산화처리.
-일산화탄소, 아황산 가스, 암모니아 가스 등 여러 가지 악취제거
-농 수산물 부패방지

언론에 보도된 오존의 유, 무해성

오존 농도 따라 약도 되고 독도 되고 (중앙일보)
오존은 이로운가, 해로운가. 
최근 오존 주의보가 자주 발령되면서 이 물질의 정체를 궁금해하는 사람이 많다.
오존은 자연적으로 대기중에 소량 존재한다. 그러나 여름철 주의보를 발령시키는 오존은 비정상적인 상태로 만들어진 것들. 주로 자동차의 질소화합물이 태양 빛에 의해 변질하는 과정에서 만들어진 오존이다. 오존은 화학적으로 엄청나게 불안정한 물질. 산소분자에 산소원자가 하나 더 붙어 생긴 오존은 틈만 나면 주변의 물질을 공격한다. 
기관지를 조심하라는 것은 바로 이 때문. 피부와 달리 취약한 폐세포에 오존이 들어가면 암까지 일으킨다.

그러나 오존의 이런 공격성은 농도가 낮을 때는 이롭게 작용할 수도 있다. 공기 혹은 식수에 들어있는 세균에 오존이 달라붙으면 세균의 껍질 (세포막) 을 파괴한다. 이런 살균효과를 이용, 시중에는 전기방전을 통해 오존을 발생시키는 공기정화기, 소독 혹은 세척용 '오존수' 를 만드는 장치가 나와있다. 
만들어지는 과정이 달라도 일단 만들어지면 화학적으로 다 같은 오존이다.
오존발생장치에서 나오는 오존 농도는 0.02PPM 정도로 낮지만 일부 제품의 경우 3PPM정도로 매우 높은 것으로 알려졌다. 주의보가 0.12, 경보와 중대경보 기준치가 각각 0.3, 0.5인데 비하면 일부 제품의 경우 잘못 사용하면 해로울 수도 있는 셈. 
인천식품의약품안전청의 이동하박사는 "그러나 이런 수치는 발생장치의 농도로 공기 중에 퍼지면 세제곱에 반비례해 농도가 낮아지므로 크게 걱정할 일은 아니다" 라고 말한다. 
즉 수십㎝만 떨어져도 농도는 수십분의 일 수준까지 떨어질 수 있다는 것. 또 고농도 발생장치는 대개 오존수를 만들 때 이용되는데 오존은 물속에서는 30분만 있어도 농도가 절반으로 떨어지므로 제한적으로 사용하면 문제가 안된다는 것이다.

오존의 일반적인 특성

*세균살균 및 탈취효과
오존은 산화력이 강력하기 때문에 바이러스를 포함하는 광범위한 미생물균에 대하여 살균ㆍ불활성화 작용이 있으며, 보수ㆍ관리도 비교적 용이하고, 살균작용 외에 탈취ㆍ탈색ㆍ 정화작용도 겸하는 등 다양한 이점을 가지고 있다.
[일본문헌-大板府立(공중위생연구소 공중위생부 주임연구원/의학박사)]
[신판 「오존 이용의 신기술」三秀書房출판, 1991년]
오존에 의한 살균은 세포벽의 파괴로 이루어지며, 염소 방법보다 3.125배의 산화속도를 갖고 있으며(미생물의 불활성화), 0.04ppm수준의 농도에서 4분 처리시 박테리아, 바이러스, 곰팡이 및 균류를 살균시킬 수 있다고 보도된 바 있다.
[미국문헌-ADIRONDACK PURIFICATION社]

*산화, 소독 분해효과
오존은 염소와는 달리 물에서 유해물질을 생성시키지 않습니다. 오존은 많은 수처리 작업에 적용되는 강력한 산화제이다. 유럽에서 오존은 산화, 소독, 유기물의 분해를 위한 지표수처리 분야에서 염소를 대신하여 왔습니다. 오존은 염소보다 많은 이점을 갖고 있기 때문에 다른 국가에서도 이용되어지고 있다.
[한국수도협회 「수도」1997년, 신년호/음용수 처리에서 GAC와 오존의 최적화]

*부패방지및 선도지속효과
선진 미국, 일본, 서구 유럽의 오존에 관한 자료에 의하여 오존은 산소 원자 3개로 된 특유의 냄새가 있는 미청색의 기체로 강력한 산화력에 의해 식품의 부패를 막고 미생물의 번식을 억제시키며, 식품의 선도를 장시간 지속시킬 수 있다고 보고된 바 있다. 
[일본문헌-라이프 쾌적한 환경기획/ozone@jin.ne.jp]

*유기물산화 및 잔류농약 제거효과 
수중의 오존이 유기물과 반응할 경우 OH Radical은 대개의 유기물과 고르게 반응하여 일부 오존과 반응하지 않는 유기물과의 반응속도가 배 정도까지 크기 때문에 유기물 산화 제거에 효과가 큰 것으로 알려져 있다. 
동일한 원수에 대해 오존산화 처리 후와 기존 정수공정을 거쳐 생산된 수돗물을 비교했을 때 오존에 의해서 농약총량(Carbaryl, DDT, Endrin, Styrene, Phthalate 등)의 90%이상이 제거되므로 현재 사용되는 처리법보다는 오존처리가 농약류 제거효과가 크다는 것이 확인 가능하다. 
오존에 의한 환경호르몬의 제거 농약류에 속하는 환경호르몬들은 오존에 의한 산화처리가 용이하다고 보고 되어지고 있다. [1999, 첨단환경기술 3월호, 환경관리]
[現, 연세대학교 산업환경학과 강준원 교수-"오존을 이용한 상수원 수중 오염 농약류 및 미량 유해 유기물질의 제거" 발표논문]

*운용비용이 저렴
오존은 공기, 산소가 원료이므로, 원료비나 원료를 옮기기 위한 운반료는 불필요하다.
따라서 비용은 오존을 만들어내는 기계의 전기세 뿐이므로, 低런닝코스트(running cost)로 해결된다.

*용 도
1. 물에 담글 수 있는 채소, 과일, 곡류, 생선, 육류, 어패류 등 대장균 및 각종 
  세균 100% 살균, 잔류농약, 중금속을 산화 분해하여 신선도가 증대된다. 
2. 각종 주방용기구, 젓병, 세탁물, 냉장고 내부, 식품 창고 등을 살균 소독하면     삶는 효과가 있다. 
3. 땀냄새, 발냄새, 노인냄새, 담배냄새, 음식냄새, 침대, 소파, 곰팡이냄새, 공기중     세균, 먼지진드기, 진균등 구석구석 살균소독 모든 실내 악취가 제거되면 공기     가 신선해 진다.
4. 아토피 피부염, 피부미용, 습진, 무좀, 비듬, 애완견, 화초 등에 오존처리수를      이용하면 세균성 피부 질환 완화에 효과가 있으며 애완견 냄새도 없어지고 
   화초는 병해가 없으며 무균상태이므로 발육이 촉진된다. 
5. 음식물이 조리된 상태나 생물 상태 모두 살균, 열이 없으므로 환경호르몬과 2     차오염이 발생하지 않으며 잔사는 산소로 환원된다. 

*참 고
오존은 그 농도에 따라 두 얼굴을 갖는데(1시간 이상기준) 농도가 0.1ppm를 넘기면, 호흡기에 자극을 주지만 바닷가나 숲속등에서 나타나는 0.03ppm의 오존은 인체에 해가 되지 않으며 오히려 상쾌한 기분을 줍니다.