배출가스

배출가스에 포함된 주요 탄소 화합물로는 일산화탄소와 탄화수소가 있다. 이들은 주로 화석 연료의 불완전 연소 과정에서 발생하며, 특히 내연기관을 사용하는 자동차와 비행기 등 수송 분야에서 주요 배출원이 된다.

일산화탄소는 무색무취의 가스로, 혈액 속 헤모글로빈과 강하게 결합하여 산소 운반 능력을 저하시킨다. 고농도에 노출될 경우 두통, 현기증, 의식 저하를 일으키고 심각할 경우 사망에 이르게 하는 유해 물질이다. 공장이나 발전소보다는 배기관에서 직접 배출되는 이동 오염원에서의 배출이 더 큰 문제가 된다.

탄화수소는 다양한 유기 화합물의 혼합물로, 휘발성 유기화합물의 주요 구성 성분이다. 이들은 대기 중에서 질소산화물과 함께 광화학 스모그를 생성하는 전구 물질 역할을 한다. 또한 메탄과 같은 일부 탄화수소는 강력한 온실가스로 작용하여 지구 온난화에 기여한다.

이러한 탄소 화합물의 배출을 줄이기 위해 자동차에는 촉매 변환기가 장착되어 일산화탄소와 탄화수소를 이산화탄소와 물로 전환시키며, 연료의 품질 개선과 엔진 연소 효율 향상도 지속적으로 이루어지고 있다.

질소 화합물 배출가스는 주로 질소산화물을 의미하며, 대표적으로 일산화질소와 이산화질소가 있다. 이들은 질소와 산소가 고온 고압 조건에서 반응하여 생성되며, 내연기관이나 화력발전소와 같은 연소 과정에서 주로 배출된다. 특히 디젤 엔진은 높은 연소 온도로 인해 상대적으로 많은 양의 질소산화물을 발생시킨다.

질소산화물은 대기 중에서 오존이나 미세먼지의 전구물질로 작용하여 광화학 스모그를 형성하는 주요 원인이 된다. 또한 대기 중의 수분과 반응하면 질산을 생성하여 산성비의 원인이 되며, 이는 토양과 수생 생태계에 악영향을 미친다. 인체에 노출될 경우 호흡기 질환을 유발하거나 악화시킬 수 있다.

이러한 유해성을 줄이기 위해 선택적 촉매 환원 시스템이나 질소산화물 저장 환원 촉매와 같은 배출가스 저감 기술이 자동차와 공장에 적용되고 있다. 또한 각국은 배출가스 규제 기준을 통해 질소산화물의 배출량을 법적으로 제한하고 있다.

황 화합물은 배출가스의 주요 구성 성분 중 하나로, 주로 이산화황(SO2)과 같은 형태로 존재한다. 이는 연료 속에 포함된 황 성분이 연소 과정에서 산소와 반응하여 생성된다. 특히 석탄이나 중유와 같은 황 함량이 높은 화석 연료를 사용하는 발전소나 공장에서 주로 배출된다.

이산화황은 대기 중에서 산화되거나 수증기와 반응하여 황산을 형성하며, 이는 산성비의 주요 원인이 된다. 산성비는 토양과 수질을 산성화시키고, 건축물과 문화재를 부식시키며, 산림과 호수 생태계에 심각한 피해를 입힌다. 또한, 황 화합물은 미세먼지의 전구물질로 작용하여 초미세먼지(PM2.5) 농도를 증가시키는 원인이 되기도 한다.

인체 건강에 미치는 영향도 중대하다. 황 화합물을 포함한 배출가스는 호흡기 질환을 유발하고, 천식이나 기관지염과 같은 만성 질환을 악화시킨다. 장기간 노출 시 심혈관계 질환의 위험을 높이는 것으로 알려져 있다. 이에 따라 많은 국가에서는 연료의 황 함량을 규제하거나 배기가스 정화 장치를 의무화하는 등 황 화합물 배출을 줄이기 위한 정책을 시행하고 있다.

입자상 물질은 배출가스에 포함된 미세한 고체 또는 액체 입자를 가리킨다. 이는 주로 연료가 불완전 연소될 때 생성되며, 그 크기에 따라 PM10과 PM2.5로 구분된다. PM10은 직경 10마이크로미터 이하의 입자이며, PM2.5는 직경 2.5마이크로미터 이하의 초미세먼지를 의미한다. 이들 입자는 디젤 엔진에서 특히 많이 배출되는 것으로 알려져 있다.

입자상 물질의 구성은 매우 복잡하여 탄소 성분, 유기 화합물, 중금속, 황산염, 질산염 등 다양한 물질을 포함한다. 이 중에서도 블랙카본은 태양 복사열을 흡수해 지구 온난화에 직접적으로 기여하는 중요한 요소이다. 또한, 입자상 물질은 대기 중에서 다른 오염물질과 반응하여 2차 생성될 수도 있다.

인체 건강에 미치는 영향은 입자의 크기가 작을수록 더욱 심각하다. PM2.5와 같은 초미세먼지는 호흡기를 통해 폐 깊숙이 침투하거나 혈관을 타고 전신을 순환할 수 있다. 이로 인해 호흡기 질환과 심혈관계 질환을 유발하거나 악화시키며, 장기적으로는 조기 사망 위험을 높이는 것으로 보고되고 있다.

환경적 측면에서는 입자상 물질이 대기 중에 장기간 부유하여 시정을 악화시키고, 토양과 수질 오염의 원인이 되기도 한다. 따라서 배출가스 관리 정책에서는 매연 저감 기술의 개발과 적용이 중요한 과제로 다루어진다.

배출가스에는 탄소 화합물, 질소 화합물, 황 화합물, 입자상 물질 외에도 다양한 기타 물질이 포함된다. 이들은 주로 연료의 불완전 연소, 연료 내 불순물, 또는 고온 연소 과정에서의 부산물로 생성된다. 대표적인 물질로는 일산화탄소와 암모니아가 있으며, 이 외에도 금속 성분이나 휘발성 유기 화합물의 일부가 해당될 수 있다.

특히 암모니아는 주로 축산업 및 비료 사용에서 대량으로 발생하지만, 디젤 엔진과 같은 일부 연소 과정에서도 부산물로 배출된다. 또한, 연료나 윤활유에 포함된 납, 카드뮴, 니켈 같은 중금속 미세 입자도 배출가스에 포함되어 환경과 건강에 추가적인 위험을 초래할 수 있다. 이러한 물질들은 주로 입자상 물질의 구성 성분으로 존재하기도 한다.

이들 기타 물질은 그 농도가 상대적으로 낮을 수 있으나, 독성이나 환경 내 축적 가능성 때문에 중요하게 관리된다. 예를 들어, 일부 중금속은 생물농축을 통해 생태계 내에서 농도가 증가할 수 있다. 따라서 포괄적인 배출가스 관리와 규제는 주요 성분뿐만 아니라 이러한 기타 물질에 대해서도 주의를 기울여야 한다.

수송 분야는 도시 지역을 중심으로 배출가스의 주요 발생원이다. 이 분야의 배출은 주로 내연기관을 사용하는 자동차, 버스, 트럭, 오토바이 등 도로 운송수단에서 비롯된다. 또한 항공기, 선박, 철도와 같은 비도로 운송수단도 상당한 양의 오염물질을 배출한다. 특히 도로 운송수단은 교통량이 집중되는 도심 지역에서 일산화탄소와 질소산화물, 탄화수소의 주요 배출원이 되어 스모그 형성에 기여한다.

도로 운송수단의 배출 특성은 사용하는 연료의 종류에 따라 달라진다. 가솔린 차량은 주로 일산화탄소와 탄화수소 배출이 많으며, 디젤 차량은 질소산화물과 입자상물질 배출이 상대적으로 더 높은 특징을 보인다. 최근에는 전기차와 수소차와 같은 무공해 차량의 보급이 확대되면서 배출가스 저감에 대한 대안으로 주목받고 있다.

비도로 운송수단도 중요한 배출원이다. 국제적인 물류를 담당하는 화물선은 고유황 함유 중유를 연료로 사용하는 경우가 많아 황산화물 배출이 크다. 항공기는 고공에서 배출가스를 방출하여 기후 변화에 미치는 영향이 지상 배출과는 다른 특성을 보인다. 이러한 수송 분야의 배출은 국제적인 무역과 여행이 증가함에 따라 그 중요성이 더욱 커지고 있다.

산업 및 에너지 생산 분야는 배출가스의 주요 발생원 중 하나이다. 이 분야에서는 제조 공정, 연료 연소, 에너지 변환 과정에서 대량의 오염물질이 대기 중으로 방출된다. 특히 화력 발전소는 석탄, 석유, 천연가스 등의 화석 연료를 태워 전기를 생산하는 과정에서 막대한 양의 이산화탄소와 질소산화물, 이산화황을 배출한다. 또한 철강, 시멘트, 화학 공장과 같은 대규모 제조업 시설도 연료 연소와 화학 반응을 통해 다양한 배출가스를 발생시킨다.

산업 공정에서의 배출가스는 공정의 특성에 따라 그 구성이 다양하다. 예를 들어, 시멘트 제조 과정에서는 원료의 소성 과정에서 이산화탄소가 다량 발생하며, 철강 제조에서는 고로와 제강 공정에서 일산화탄소와 먼지가 배출된다. 화학 공장에서는 특정 원료를 사용하는 공정에서 휘발성 유기 화합물이나 독성 가스가 배출될 수 있다. 이러한 배출은 주로 굴뚝을 통해 이루어지며, 지역적 대기 오염의 주요 원인이 된다.

에너지 생산 부문, 특히 발전 부문의 배출은 국가 전체 배출량에서 큰 비중을 차지한다. 화석 연료 기반 발전은 전 세계적으로 여전히 주요 전원으로 사용되고 있어, 이산화탄소 배출을 통한 기후 변화 기여도가 매우 높다. 이에 따라 많은 국가에서는 재생 에너지로의 전환을 촉진하거나, 발전소에 배연탈황 설비나 배연탈질 설비와 같은 배출가스 저감 기술을 설치하여 규제 기준을 준수하도록 하고 있다.

농업 및 축산업은 배출가스의 주요 발생원 중 하나이다. 이 분야에서는 주로 질소산화물과 암모니아 같은 질소 화합물, 그리고 메탄과 같은 온실가스가 대량으로 배출된다. 특히 질소 비료의 사용과 가축의 분뇨 관리 과정에서 이러한 배출이 집중된다.

질소 비료는 토양에 시비된 후 미생물에 의해 분해되거나 탈질 과정을 거쳐 일산화이질소로 변환되어 대기 중으로 방출된다. 일산화이질소는 이산화탄소보다 훨씬 강력한 온실가스이다. 또한, 가축 특히 반추동물인 소의 소화 과정에서는 메탄이 생성되어 트림이나 방귀를 통해 배출된다.

축산업에서 발생하는 가축 분뇨를 저장하거나 처리하는 과정에서도 암모니아와 메탄이 발생한다. 암모니아는 대기 중으로 휘발하여 미세먼지의 전구물질이 되거나 토양과 수계를 산성화하는 원인이 된다. 따라서 농업 및 축산업에서의 배출가스 관리는 기후 변화 대응과 대기 질 개선을 위해 중요한 과제이다.

가정 및 상업 부문은 도시 지역의 배출가스 발생에 중요한 기여를 한다. 이 부문의 배출은 주로 난방, 취사, 전력 소비를 위한 연료 연소에서 비롯된다. 가정에서는 보일러나 난로를 가동할 때, 상업 시설에서는 에어컨이나 조명 등 다양한 설비를 운영할 때 화석 연료가 소비되며 배출가스가 발생한다. 특히 난방 수요가 높은 겨울철에는 일산화탄소와 질소산화물의 배출량이 크게 증가하는 경향을 보인다.

상업 부문에서는 대형 건물의 냉난방 및 조명, 전자제품 운영에 필요한 전력 소비가 주요 원인이다. 이때 사용되는 전력이 화력 발전소에서 생산된 것이라면, 간접적으로 배출가스 발생에 기여하게 된다. 또한, 음식점에서의 조리 과정이나 세탁소 등에서의 업무 활동도 일정 수준의 배출을 유발할 수 있다.

이러한 배출은 실외 공기 질을 악화시키는 동시에, 환기가 잘 되지 않는 실내 공간에서는 주민의 건강에 직접적인 위험을 초래할 수 있다. 따라서 에너지 효율이 높은 가전제품 보급, 단열재를 이용한 건물 에너지 절약, 그리고 친환경 에너지로의 전환 정책이 이 부문의 배출가스를 줄이는 중요한 방안으로 꼽힌다.

배출가스는 대기 오염의 주요 원인으로 작용한다. 자동차, 비행기, 공장, 발전소 등에서 화석 연료를 연소할 때 발생하는 다양한 오염 물질이 대기 중으로 방출되며, 이는 대기 질을 악화시키는 핵심 요인이다. 특히 도시 지역에서는 수송 분야에서 배출되는 가스가 대기 오염의 상당 부분을 차지한다.

이러한 배출가스는 복합적인 대기 오염 현상을 일으킨다. 질소산화물과 휘발성 유기 화합물은 햇빛 아래에서 광화학 반응을 일으켜 오존을 생성하며, 이는 광화학 스모그의 주요 원인이 된다. 또한, 배출가스에 포함된 이산화황과 질소산화물은 대기 중의 수분과 반응하여 산성비를 형성한다. 산성비는 토양과 수질을 산성화시키고, 건축물과 문화재를 부식시키는 피해를 준다.

배출가스로 인한 대기 오염은 시정 장애를 유발하기도 한다. 특히 미세먼지와 같은 입자상물질은 대기 중에 부유하여 먼 거리까지 이동할 수 있으며, 이는 가시도를 현저히 떨어뜨린다. 이러한 현상은 항공 운항이나 도로 교통에 지장을 줄 수 있고, 도시 경관을 해치는 결과를 낳는다.

대기 오염을 완화하기 위해서는 배출가스의 근원적 관리가 필수적이다. 이를 위해 자동차의 경우 배출가스 저감 장치를 의무화하고, 공장에는 배출가스 처리 시설을 설치하는 등의 규제 정책이 시행되고 있다. 또한 청정 연료 사용 촉진과 대중교통 이용 확대 같은 다양한 정책이 대기 오염 물질의 배출을 줄이기 위한 노력의 일환으로 진행되고 있다.

배출가스는 지구 온난화를 유발하는 주요 요인 중 하나이다. 특히 이산화탄소(CO2)와 같은 온실가스의 대기 중 농도 증가는 태양 복사 에너지가 지구에 갇히는 현상을 강화하여 지구 평균 기온을 상승시킨다. 이로 인해 극지방의 빙하와 해빙이 녹아 해수면이 상승하고, 기상 이변이 빈번해지며, 생태계의 균형이 교란되는 등 광범위한 기후 변화가 초래된다. 질소산화물(NOx) 또한 강력한 온실 효과를 가지는 이차 오염물질의 생성에 관여하여 기후 변화에 간접적으로 기여한다.

배출가스 중 일부 성분은 구름의 형성과 특성에 영향을 미쳐 기후 패턴을 변화시킨다. 예를 들어, 입자상물질(PM)은 구름 응결핵의 역할을 하여 구름의 반사율과 수명을 변화시킬 수 있다. 이는 지역적인 강수 패턴과 일사량에 변화를 일으키며, 결과적으로 지구의 에너지 균형에 영향을 준다. 또한, 대류권 오존은 강력한 온실가스로서 지구 온난화에 기여하는 동시에 식물의 광합성 능력을 저해하여 탄소 순환에 영향을 미친다.

기후 변화에 대한 배출가스의 영향은 단기적 효과와 장기적 효과가 복합적으로 나타난다. 이산화탄소는 대기 중에 수백 년 동안 잔류하는 반면, 블랙카본과 같은 일부 입자상물질은 상대적으로 짧은 기간 동안만 대기에 머무르지만 단기간에 강한 온난화 효과를 발휘한다. 따라서 기후 변화 완화를 위해서는 이산화탄소 배출을 장기적으로 감축하는 동시에, 메탄(CH4)이나 블랙카본과 같은 단기 기후 오염물질의 배출도 함께 관리하는 포괄적인 접근이 필요하다. 이러한 노력은 파리 협정과 같은 국제적 기후 체제의 핵심 목표이기도 하다.

배출가스는 인체 건강에 직접적이고 광범위한 영향을 미친다. 호흡기를 통해 체내로 유입된 오염 물질은 다양한 질환을 유발한다. 특히 미세먼지와 초미세먼지로 대표되는 입자상물질은 폐 깊숙이 침투하여 천식, 만성 폐쇄성 폐질환, 기관지염 등 호흡기 질환을 일으키거나 악화시킨다. 또한 이들 미세 입자는 혈관을 통해 순환하여 심혈관계에도 악영향을 끼쳐 심근경색이나 뇌졸중 위험을 높이는 것으로 알려져 있다.

질소산화물과 황산화물은 호흡기 점막을 자극하고 염증을 유발하는 주요 원인 물질이다. 일산화탄소는 혈액의 헤모글로빈과 강하게 결합하여 산소 운반 능력을 저하시킨다. 이는 심장에 무리를 주고, 고농도에 노출될 경우 치명적인 중독을 일으킬 수 있다. 휘발성 탄화수소 중에는 벤젠과 같이 발암성이 확인된 물질도 포함되어 있어 장기간 노출 시 암 발생 위험을 증가시킨다.

취약 계층에 대한 영향이 특히 심각하다. 어린이, 노인, 그리고 이미 호흡기나 심혈관 질환을 앓고 있는 사람들은 배출가스에 더 민감하게 반응한다. 어린이의 경우 폐 기능 발달이 저해될 수 있으며, 노인의 경우 기존 질환이 악화되어 사망률 상승과 직결되기도 한다. 도시와 주요 도로변과 같이 배출가스 농도가 높은 지역에 거주하는 주민들은 이러한 건강 위험에 지속적으로 노출된다.

장기적인 저농도 노출도 무시할 수 없다. 세계보건기구를 비롯한 많은 보건 기관들은 대기 오염, 특히 배출가스에서 기인하는 미세먼지를 조기 사망의 주요 환경적 요인으로 지목하고 있다. 이는 단순한 호흡기 자극을 넘어서 전신적인 염증 반응을 촉발하고, 각종 만성 질환의 발병과 진행에 관여하기 때문이다. 따라서 배출가스 저감은 단순한 환경 정책을 넘어 공중보건을 위한 핵심 과제이다.

배출가스는 생태계에 광범위하고 복합적인 영향을 미친다. 대기 중으로 방출된 오염물질은 직접적으로, 또는 산성비와 같은 2차 오염 현상을 통해 토양과 수질을 오염시키고, 식물과 동물의 생존에 직접적인 위협이 된다.

질소산화물과 황산화물은 대기 중에서 반응하여 산성비를 형성한다. 이는 호수와 하천의 산성화를 유발하여 어류와 수생 생물의 개체수를 감소시키고, 토양의 산성화를 통해 삼림의 생장을 저해하며 나무를 고사시킨다. 또한 토양 속 양분을 용출시켜 생태계의 영양 균형을 교란한다.

오존과 같은 광화학 스모그를 구성하는 오염물질은 식물의 광합성을 방해하고 잎을 손상시켜 생장을 둔화시킨다. 이는 농업 생산성 저하와 산림 건강 악화로 이어진다. 입자상물질은 식물의 잎 표면에 침착되어 기공을 막아 호흡과 증산 작용을 방해한다.

수은과 같은 중금속 성분을 포함한 배출가스는 대기 중에서 장거리 이동한 후 토양과 수계에 침적된다. 이는 생물 농축 현상을 통해 먹이사슬 상위 포식자에게 고농도로 축적되어 번식 장애, 면역체계 이상, 심지어 개체군의 쇠퇴를 초래할 수 있다. 이러한 생태계 전반에 걸친 피해는 결국 생물 다양성의 감소로 이어진다.

배출가스 관리를 위한 국제적 노력은 여러 다자간 협약을 통해 이루어진다. 대표적인 국제 협약으로는 기후 변화 대응을 위한 유엔 기후 변화 기본 협약과 그 후속 의정서인 교토 의정서, 그리고 파리 협정이 있다. 이들 협약은 온실가스 감축 목표를 설정하고 국가별 이행을 촉구한다. 또한 스톡홀름 협약은 잔류성 유기 오염 물질과 같은 유해 화학물질의 배출을 규제하는 데 초점을 맞춘다.

유럽 연합과 같은 지역 기구는 회원국들에게 공통된 배출가스 기준을 적용한다. 유럽 연합의 자동차 배출가스 규제는 유로 배출 기준으로 알려져 있으며, 경량 차량부터 중장비 차량까지 단계적으로 강화된 기준을 제시한다. 항공 분야에서는 국제 민간 항공 기구가 항공기 엔진에서 배출되는 질소산화물과 같은 물질에 대한 국제 기준을 마련한다.

국가별 규제는 이러한 국제 협약과 기준을 기반으로 하지만, 지역적 상황에 따라 차이를 보인다. 예를 들어, 미국에서는 미국 환경보호청이 청정대기법을 시행하며 자동차와 산업 시설의 배출을 관리한다. 중국과 인도와 같은 신흥 경제국들도 심각한 대기 오염 문제에 대응하기 위해 자체적인 배출 기준을 도입하고 강화하는 추세에 있다.

이러한 국제 협약과 기준은 배출가스 저감 기술의 개발과 보급을 촉진하는 동인이 된다. 규제가 강화될수록 자동차 제조사는 배기 가스 후처리 장치를 개선하고, 발전소는 탈황 및 탈질 설비를 도입하는 등 기술 혁신이 이루어진다. 국제적 협력과 규제 프레임워크는 전 지구적 대기 환경 보전을 위한 필수적인 토대를 제공한다.

배출가스 규제 정책은 국가별로 경제 발전 단계, 산업 구조, 환경 문제의 심각성에 따라 차이를 보인다. 일반적으로 선진국일수록 엄격한 기준을 적용하며, 신흥 경제국들도 점차 규제를 강화하는 추세이다.

유럽 연합은 배출가스 규제의 선도적 역할을 해왔다. 유럽에서는 유럽 배출 기준(Euro standards)이 자동차 배출가스를 규제하는 핵심 제도로, 경유차의 질소산화물과 입자상물질 배출을 특히 엄격히 관리한다. 또한 탄소국경조정제도(CBAM)와 같은 정책을 통해 산업 부문의 온실가스 배출까지 포괄적으로 규제하고 있다. 미국에서는 미국 환경보호청(EPA)이 청정대기법(Clean Air Act)을 근거로 국가 대기질 기준(NAAQS)을 설정하고, 캘리포니아 주는 연방 정부보다 더 강력한 자체 배출 기준을 시행하며 다른 주에 영향을 미치고 있다.

아시아에서는 일본과 대한민국이 선진적인 규제를 시행한다. 일본은 자동차에 대해 세계에서 가장 엄격한 배출 기준 중 하나를 적용하며, 한국환경공단은 자동차 배출가스 정기 검사 제도를 운영한다. 중국과 인도와 같은 신흥 경제국들은 빠른 경제 성장과 함께 심각한 대기 오염 문제에 직면하면서 규제를 빠르게 도입하고 있다. 중국은 중국 6단계 배출 기준을 시행하며 전기차 보급을 적극 장려하고, 인도도 바라트 스테이지(Bharat Stage) 배출 기준을 강화해 나가고 있다. 이러한 국가별 정책은 국제적 협력과 더불어 배출가스 저감을 위한 중요한 축을 이룬다.

배출가스 저감 기술은 배출원에서 직접 오염물질의 배출을 줄이거나, 배출된 오염물질을 처리하여 대기 중으로 방출되는 양을 최소화하는 기술을 포괄한다. 기술의 적용 대상과 목표 오염물질에 따라 다양한 방법이 개발되어 활용된다.

수송 분야에서는 자동차의 경우 엔진 내부에서의 연소 효율을 높이는 기술과 배기 가스를 후처리하는 기술이 병행된다. 엔진 제어 기술의 발전으로 연료 분사와 점화 시기를 정밀하게 제어하여 일산화탄소와 탄화수소의 생성을 줄인다. 배기계에는 촉매 변환기가 장착되어 일산화탄소, 탄화수소, 질소산화물을 무해한 물질로 전환한다. 디젤 차량의 경우 질소산화물을 선택적으로 환원시키는 SCR 시스템과 입자상물질을 포집하는 DPF가 핵심 저감 장치로 사용된다.

산업 및 발전 분야에서는 연소 전, 연소 중, 연소 후 기술이 적용된다. 연소 전에는 황 성분이 낮은 연료로 전환하는 연료 전처리가 이루어진다. 연소 과정에서는 저질소산화물 버너를 사용하여 배출을 원천적으로 억제한다. 연소 후 배출가스 처리 공정으로는 석탄화력발전소 등에서 널리 쓰이는 배연탈황 설비와 배연탈질 설비가 대표적이며, 이들은 각각 황산화물과 질소산화물을 제거한다. 또한 집진기는 배기 가스 중의 입자상물질을 제거하는 데 필수적이다.

신재생에너지 이용과 같은 배출원의 구조적 전환도 근본적인 저감 기술로 간주된다. 태양광 발전이나 풍력 발전은 발전 과정에서 배출가스가 발생하지 않는다. 또한 수소 연료전지와 같은 대체 에너지원을 활용하는 이동 수단의 개발과 보급도 활발히 진행되고 있다. 이러한 기술적 발전과 더불어 배출가스 규제 기준은 지속적으로 강화되어 저감 기술 혁신의 주요 동인이 되고 있다.

배출가스의 모니터링 및 측정은 오염물질의 배출량을 정량적으로 파악하고 규제 준수 여부를 확인하는 필수적인 과정이다. 이를 위해 다양한 측정 기술과 시스템이 개발되어 운용되고 있다. 주요 측정 방식으로는 연속 배출 모니터링 시스템이 널리 사용된다. 이 시스템은 굴뚝이나 배기구에 설치된 센서를 통해 일산화탄소, 질소산화물, 이산화황, 먼지 등의 농도를 실시간으로 측정하여 데이터를 수집한다. 또한, 이동 오염원인 자동차의 경우 정기적인 차량 검사나 도로변에서의 원격 감시 장치를 통해 배출가스를 측정한다.

측정된 데이터는 환경 당국의 규제 집행과 정책 수립의 근거 자료로 활용된다. 각국은 법령을 통해 특정 시설에 대해 CEMS 설치를 의무화하고, 측정 방법과 기준을 명시하고 있다. 데이터의 신뢰성을 확보하기 위해 측정 장비는 정기적인 교정과 성능 검증을 받아야 한다. 이러한 모니터링 체계는 배출량을 투명하게 관리하고, 초과 배출 시 적절한 조치를 취할 수 있게 하여 대기 질 개선에 기여한다.

배출가스 모니터링은 최근 첨단 기술과의 결합으로 발전하고 있다. 위성 원격 감측 기술을 이용하면 광범위한 지역의 대기 중 오염물질 농도를 관측할 수 있어, 지상 측정망의 공백을 메우고 국경을 초월한 오염물질 이동을 추적하는 데 도움이 된다. 또한, 사물인터넷 센서와 빅데이터 분석을 접목하면 보다 촘촘하고 실시간적인 모니터링 네트워크를 구축할 수 있다. 이러한 기술 발전은 배출가스 관리의 정밀성과 효율성을 높이는 중요한 방향이다.