오존층 파괴로 인한 피해와 방지 대책

지구의 대기권 내 성층권에는 오존층이 있어 태양으로부터 오는 유해한 자외선을 차단하여 인간을 비롯한 지구상의 모든 생명체가 살아갈 수 있게 해 줍니다. 이 중요한 오존층이 파괴되면 지구상의 모든 인간과 생명체들이 어떻게 되는지 알아보고 그 피해와 방지대책은 무엇인지 알아보겠습니다.

 

오존층의 정의

 

지구의 대기권은 고도에 따른 온도 변화에 의해 크게 대류권, 성층권, 중간권, 열권으로 구분을 하게 됩니다. 오존은 3개의 산소 원자로 이루어진 단순 분자인데, 지상에서 25~30㎞ 정도의 고도의 성층권에는 오존의 농도가 특히 높은 곳이 바로 오존층입니다.

 

▶ 대류권

지표면으로부터 약 10~11㎞ 고도에 걸쳐 위치하며, 지표면에서 태양열 흡수가 이루어지는 층으로 고도가 상승할수록 기온이 낮아져 대류운동이 활발하게 일어납니다. 활발한 대류 운동으로 구름이나 비와 같은 기상현상이 일어납니다.

 

▶ 성층권

대류권 상부로부터 약 50㎞까지로, 지표로부터 25~30㎞ 영역에 특히 오존이 밀집해있는데, 오존층에서는 대류현상이 거의 없고 구름 또한 만들어 지지 않습니다. 그렇지만 화산이나 폭풍 등에 의해 대기 오염 물칠이 성층권으로 들어가게 되고, 유입된 대기오염물질이 오랜 시간 동안 성층권 내에 남아서 오존층을 파괴하게 됩니다.

 

지구의 대기권 구분

오존층의 역할

 

성층권에 있는 오존층은 태양으로부 오는 해로운 짧은 파장의 자외선을 90%나 흡수함으로써 인간은 물론 각종 동식물을 보호해주고, 지구의 온도도 적당히 유지시켜 줍니다. 지상에 있는 오존은 적당량이 존재할 때는 살균과 탈취 등 이로운 작용을 하지만, 일정 기준 이상으로 농도가 높아지면 해를 끼치게 됩니다.

 

오존층의 파괴

 

오존의 농도가 일정 기준이상으로 높아지게 되면 인체의 기미, 주근깨의 원인이 되기도 하고 호흡기나 눈이 자극을 받아 기침이 나고 눈이 따끔거리기도 하며 피부암을 일으키기도 하고, 농작물의 수확량이 줄기도 합니다. 오존층의 오존 농도가 약 1% 정도 감소하면 자외선의 양은 약 2% 정도 증가해 피부암과 백내장 등 여러 가지 질병에 걸릴 위험성을 증가시킨다고 합니다.

 

오존량이 급속히 감소한 곳을 오존 구멍이라고 하는데, 남극의 성층권에서는 오존 구멍이 해마다 넓어진다고 알려져있습니다. 남극뿐만 아니라 북극에서도 오존 구멍이 관측되고 전세계적으로 오존층이 점점 감소하고 있습니다. 오존층 파괴로 지구상에 도달하는 강한 자외선이 증가하게 되면 광화학 반응이 촉진되어 지구 표면 대기 중의 오존량이 증가해 도시 지역에 광화학 스모그 발생을 촉진시키고, 지구 온난화가 더욱 빠르게 진행이 됩니다. 지구의 자연 생태계를 변화시키고, 기후 변화가 일어나 홍수나 가뭄 등의 자연재해가 늘어나게 됩니다.

 

▶ 오존층 파괴 물질

오존층을 파괴하는 주요 물질은 염화플루오르화탄소(CFC)로 냉장고나 에어컨디셔너의 냉매, 스프레이의 분사제, 전자 제품의 세척제 등으로 사용되었던 물질입니다. 염화플루오르화탄소(CFC)는 공기 중에 방출되면 분해되지 않고 서응권까지 올라가서 오존을 파괴하여 산소로 바뀌게 합니다.

 

염화플루오르화탄소 이외에도 염소 원자를 가지고 있는 사염화탄소와 메틸클로로포름, HCFC 등도 오존층 파괴 물질로 알려져 있고, 불에 타지 않고 공기보다 무겁기 때문에 소화기의 소화제로 많이 사용되던 브롬 원자를 함유한 할론도 오존층 파괴 물질로 알려져 있습니다.

 

▶ 오존층 파괴지수(ODP, Ozone Depletion Potential)

오존층 파괴지수는 어떤 화합물질의 오존 파괴 정도를 숫자로 표현한 것으로, 어떤 물질 1㎏이 파괴하는 오존량을 CFC-11 1㎏이 파괴하는 오존량으로 나눈 것을 의미합니다. 숫자가 클수록 오존 파괴 정도가 큽니다. 몬트리올의정서에서 규정한 모든 오존층 파괴물질은 오존층 파괴지수가 산정되어 있습니다. CFC 계통은 오존 파괴지수가 0.6~1.0이며, 할론 계통은 3~10으로 매우 높습니다.

 

오존층 파괴 방지대책

 

CFC는 색, 냄새 및 독성이 없고, 매우 안정하여 공기층에 방출되면 잘 분해되지 않기 때문에 사용 및 생산을 중지하고 대체 물질을 개발하여 사용하도록 합니다. 오존층 파의 주범인 CFC는 분해되는데 걸리는 시간이 70~100년이며, 오존층까지 도달하는데 10년 이상이 걸리기 때문에 생산과 사용을 하지 말아야 합니다. 또한 CFC를 냉매로 사용했던 냉장고나 에어컨디셔너, 자동차의 냉방기 등을 폐기할 때 CFC를 회수하여 분해시킴으로써 대기 중으로 더 이상 CFC가 방출되지 않도록 해야 합니다.

 

과거 생산되어 사용된 대부분의 CFC는 이미 대기 중으로 올라가 있어 수 십 내지 수백 년 동안 존재하면서 오존층을 계속 파괴할 수 있기 때문에 이를 제거하거나 분해시킬 수 있는 기술도 계속 개발해야 합니다.

 

오존층이 파괴가 급격하게 진행되고 있어 국제적으로도 큰 문제가 되고 있습니다. 오존층이 파괴되면 지구상의 모든 인간과 생명체들이 어떻게 되는지 알아보고 그 피해와 방지대책은 무엇인지 알아보았습니다. 우리 모두 오존층 파괴를 방지하기 위해서는 오존층을 파괴하는 물질을 최대한 줄여야 합니다. 전세계 모든 인류가 오존층을 보호하는 행동들을 하나씩 지켜나가야겠습니다.