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광화학반응으로 인한 옥시던트에 의해 발생되며, 1954년에 발생한 로스앤젤레스 스모그가 대표적이다. 자동차 배기가스에 존재하는 올레핀계 탄화수소와 질소산화물이 태양광과 반응하여 광화학반응을 일으키며, 그 결과 옅은 갈색형 안개가 발생한다. 따라서 자동차의 운행량이 많은 대도시에서 광화학 스모그가 잘 발생한다. 광화학스모그는 햇빛이 강한 날 잘 발생하며, 자동차 배기가스가 대기 중에 머물러야 하므로 배기가스가 잘 확산되지 않는 바람 약한 날에도 잘 생성된다. 광화학스모그에 의한 피해는 눈이 따갑고 아프며, 눈물이 흐르게 된다. 또한, 코, 호흡기에 자극을 주어 기침, 목따가움, 호흡곤란, 두통 과 같은 증상들을 유발한다. 또한 식물성장에도 큰 영향을 준다. 광화학스모그의 발생 억제를 위해서는 자동차 배기가스를 감소시켜야 한다.

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