[대기오염공학] 연소의 형태와 반응

1. 연소의 정의

연소는 화학적 산화 반응으로서 연료와 산소가 만나고 화학 에너지가 열과 빛의 형태로 방출되는 과정이다. 연소는 일상생활뿐만 아니라 산업 현장에서도 매우 중요한 역할을 담당하며, 오랜 역사 동안 인간은 연소 과정을 이용하여 난방, 조리, 발전 등 다양한 분야에 활용해 왔다. 연소의 기본 원리는 연료의 주성분인 탄소, 수소, 산소가 산화되어 이산화탄소, 수증기, 그리고 기타 산화생성물로 변환되며 이 과정에서 많은 열이 방출된다. 연소는 자연상태에서도 발생하며, 예를 들어 산불이나 번개에 의한 자연 발화 현상도 연소의 일종이다. 산업화 이후에는 화석연료의 연소가 주로 에너지원으로 활용되며, 매년 세계적인 에너지 소비량의 약 80%가 화석연료 연소에서 비롯된다. 예를 들어, 2020년 세계 에너지 소비량은 약 604 EJ(엑사줄)였으며, 이중 석탄, 석유, 천연가스의 연소가 전체 에너지 소비의 90% 이상을 차지하였다. 그러나 연소는 대기오염과 온실가스 배출의 주요 원인으로 작용하여 환경에 미치는 부정적 영향이 크다. 특히, 석탄을 연소할 때 배출되는 미세먼지(PM2.5)는 2xxx년 기준 세계 도시의 90% 이상이 WHO의 대기질 권장 기…