유기화합물과 휘발성유기화합물(VOC)
휘발성유기화합물 [揮發性有機化合物, Volatile Organic Compounds]
증기압이 높아 대기 중으로 쉽게 증발되는 액체 또는 기체상 유기화합물의 총칭.
VOC라고도 한다. 대기 중에서 질소산화물과 공존하면 햇빛의 작용으로 광화학반응을 일으켜 오존 및 팬(PAN:퍼옥시아세틸 나이트레이트) 등 광화학 산화성 물질을 생성시켜 광화학스모그를 유발하는 물질을 통틀어 일컫는 말이다. 대기오염물질이며 발암성을 가진 독성 화학물질로서 광화학산화물의 전구물질이기도 하다. 또한 지구온난화와 성층권 오존층 파괴의 원인물질이며 악취를 일으키기도 한다.
국내의 대기환경보전법시행령 제39조 제1항에서는 석유화학제품·유기용제 또는 기타 물질로 정의하는데, 환경부고시 제1998-77호에 따라 벤젠·아세틸렌·휘발유 등 31개 물질 및 제품이 규제대상이다. 산업체에서 많이 사용하는 용매에서 화학 및 제약공장이나 플라스틱 건조공정에서 배출되는 유기가스에 이르기까지 매우 다양하며 끓는점이 낮은 액체연료, 파라핀, 올레핀, 방향족화합물 등 생활주변에서 흔히 사용하는 탄화수소류가 거의 해당된다.
배출원은 토양과 습지·초목·초지 등의 자연적 배출원과 유기용제사용시설·도장시설·세탁소·저유소·주유소 및 각종 운송수단의 배기가스 등의 인위적 배출원이 있는데, 배출량은 세계적으로 유기용제사용시설과 자동차 등의 이동 오염원이 대부분을 차지한다. 환경과 인체에 큰 영향을 끼치므로 대부분의 국가들이 배출을 줄이기 위하여 정책적으로 노력하고 있다.
국내에서는 1995년에 개정한 대기환경보전법에 근거하여 여천공업기지와 울산·미포 및 온산공업단지를 특별대책지역으로 지정하였다. 1997년 12월에는 대기환경보전법시행령을 개정하여 규제대상의 범위를 탄화수소류 중 레이드증기압이 27.6㎪ 이상인 물질에서 10.3㎪ 이상인 물질로 확대하고 주유소를 규제대상시설로 추가하였으며, 1999년 10월에는 대기환경보전법시행령을 개정하여 10.3㎪ 이하의 물질 중의 유해한 물질도 관리할 수 있도록 레이드증기압의 범위제한을 두지 않도록 하였다. 대기환경규제지역으로 지정된 지역 안의 석유정제 및 석유화학제품 정제 제조시설이나 저장 및 출하시설, 저유소, 주유소, 세탁시설 등은 배출억제 및 방지시설을 설치해야 한다.
유기화합물
일산화탄소·이산화탄소·탄산염·시안화수소와 그 염 및 이황화탄소 등을 제외한 모든 탄소화합물의 총칭. 단순히 유기물질이라고 하는 경우도 많다. 1806년 스웨덴의 J.J. 베르셀리우스에 의해 최초로 유기화합물이라는 말이 사용되었는데 당시 천연 동식물계에서 생성성분·배출물·발효생성물 등으로 얻어지는 화합물은 광물계로부터 얻어지는 무기화합물(무기물질)과 본질적으로 다르며, 생물의 생명력에 의해 그 기관(organ)에서 만들어진다고 생각하여 유기(organic)라는 명칭이 붙여졌다. 유기 화합물은 생명력에 의해 생성되므로 실험실에서 무기화합물로는 만들 수 없다고 생각되었으나 28년 독일의 F. 뵐러가 무기화합물로 알려진 시안산암모늄을 가열하여 유기화합물인 요소를 합성함으로써 유기화합물과 무기화합물의 본질적 차이는 없어졌다. 그 이전에 프랑스의 A.L. 라부아지에가 유기화합물이 탄소·수소를 함유한다는 것을 연소 실험에 의해 제시하여 유기화합물이 탄소화합물이라는 사고방식이 확립되었지만 라부아지에 이전부터 무기화합물로 취급하던 산화탄소·탄산염·시안화합물 등 소수의 탄소화합물은 현재도 무기화합물로 분류되고 있다. 유기화합물의 기본은 탄화수소이며 탄소와 탄소, 탄소와 수소의 공유결합으로 구성된다. 탄소끼리는 공유결합에 의해 여러 개가 결합되어 사슬모양이나 고리모양의 골격을 형성하기도 하며 탄소-탄소 결합에는 단일결합 외에 2중결합이나 3중결합도 가능하므로 탄화수소만으로도 여러 개가 존재한다. 또 탄화수소 골격을 산소·질소·황 등의 헤테로원자를 함유한 작용기로 치환하면 더욱 많은 유도체가 만들어지므로 유기화합물의 수는 매우 많아져 수백만이나 된다고 한다. 유기화합물은 그 종류에 따라 성질이 서로 다르지만 일반적으로 가연성이며 무기물에 비해 녹는점이 낮고, 물에 녹기 어려우며 알코올·에테르 등의 유기용매에 녹기 쉬운 성질이 있다. 수많은 유기화합물에 각기 그 화학구조에 따른 명칭을 붙이기 위해 국제순수및 응용화학연합(IUPAC)에 의한 유기화합물명명법이 정해져 있으며 그것에 따라 유기화합물을 계통적으로 명명하고 있다.