오존층의 중요성 녹색실천

서론 - 오존층의 중요성

영국의 과학자들이 30년전에 오존층에 구멍이 발생했다는 사실을 발견해서 큰 이슈가 되고 있다. 오존층이란 무엇인가? 대기 중에 포함되어 있는 오존전량(total ozone)을 지상기압으로 압축시켜 깊이로 환산하면 약0.3cm에 불과한 양이나, 이 양의 약 90%는 성층권에 포함되어 있고 나머지 10%는 대류권에 포함되어 있다. 특히 성층권 내에서도 25~30km 부근에 오존이 밀집되어 있는데 이 층을 오존층(ozone layer)이라 한다. 오존층은 오존층은 지상생물의 생존에 불가결한 존재이다.

지구에 투사되는 지상생물이 유해한 태양의 자외선을 상공에서 흡수하여 보호해 주기 때 문이다.

파장 310nm 이하의 단파장 자외선은 생물 세포의 핵산을 파괴하는데, 이 자외선에 대해 오존층의 자외선 흡수효과가 유효하게 작용한다. 그러나 흡수단의 파장 310nm 부근에서는 그 효과가 완벽하지 않아 자외선의 일부가 지상에 투사되어 생물에 피해를 준다. 이에 대해 생물은 여러 가지 방어기능을 갖추고 있다. 자외선이 인체에 미치는 영향에는 손익 양면이 있는데 피부암의 유발과 피하에서의 비타민 D생성이 그것이다. 지구상에 쏟아지는 태양 자외선의 양은 상공의 오존양의 많고 적음에 따라 민감하게 변한다. 따라서 오존층은 지상의 자외선 조사량을 좌우하는 환경인자로서 중요하다.

 

 

본론 – 1.오존층의 파괴의 현황

 

지금 우리가 살고 있는 지구의 환경 위기는 의외로 심각하다. 매년 봄, 남극 대륙의 하늘에 미국의 3배 크기만한 보이지 않는 거대한 구멍이 생긴다. (아래 그림은 79년∼97년까지 남극하늘에 오존층 파괴현황이다.) 이 구멍으로 지구에 자외선이 들어온다. 남극뿐만 아니라 지구 상공의 다른 곳에서도 오존층은 파괴된다. 그러나 남극에 특히 심각한 문제를 일으키는 것은 주위의 독특한 환경 때문이다. 남극의 오존을 겨울 동안 감소시키는 염화플루오로 탄소와 화합물질들이 그곳의 대기에 있는 얼음 결정체로 축적되었다가 봄이 되어 햇빛이 비치고 기온이 상승하면, 축척된 화학물질들이 대량으로 오존을 없애기 시작한다. 2∼3개월 후에, 오존이 없는 공기 덩어리가 남극에서 다른 지역으로 이동하게 된다. 이 가공할 만한 구멍은 지구의 대기 중 오존층에 존재한다. 염화플루오로탄소가 지구에서 16∼48㎞의 상공에 있는 성층권에 도달하면 구멍이 뚫리게 되는데 이때 우리는 자외선으로부터 보호해주는 오존층이 파괴된다. 염화플루오로탄소가 오존층을 파괴하는 주 요인이라는 것은 잘 알려진 사실이다. 이 기체는 스프레이의 에어졸과 냉장고와 에어콘의 냉매제, 플라스틱 제품을 생산하기 위해 사용되는 화학물질 등에서 배출된다. 그 양은 폴리스티렌 한컵에 염화플루오로탄소 분자 백만개 이상을 담을 수 있는 정도이다. 그러나 이것들이 오존을 파괴하는 유일한 기체는 아니다. 이외에도 용매와 내화성 물질로 사용되는 염화메틸과 자동차 연소 그리고 화학비료를 만들 때 생기는 산화질소와 그 밖의 다른 것들도 오존층을 파괴시킨다. 오존층의 파괴로 인한 환경과 건겅에 대한 영향은 곧바로 나타나지 않고, 대기오염이나 수질오염에 비해 그 결과가 명백하지 않으나 그 정도는 심각하다.

 본론 – 2. 오존층 파괴 원인 - 인간생활에서 우리가 환경에 피해주는 이유

지표 25km지점의 성층권에는 자연적 오존이 많이 존재한다. 이들 오존은 지상에 도달하는 태양 자외선의 대부분과 유해한 우주선을 흡수하며 중요한 방패 역할을 하고 있다 참고로 오존층은 320nm 미만의 빛 에너지를 99%정도 흡수한다. 오존의 농도가 감소된다면 인간을 포함한 지상의 생물은 심각한 영향을 받게 되며 이 오존층이 사라진다면 지구상에 인간은 존재할 수 없게 된다. 성층권의 오존감소에 영향을 주는 인자는 여러가지가 있다. 우선 지상에서 배출되는 염화불화탄소(CFC:chlorofluoro carbon)는 오존을 감소시킨다. CFC는 1930년 Thomas Midgley에 의해 발명된 이후 1970년대까지 전세계적 사용량은 기하급수적으로 증가하였다.

 

우리가 일상생활에서 자주 사용하는, 냉장고나 에어컨 속의 냉매, 스프레이 깡통 속의 추진제(propellant), 반도체 등의 세정제, 각종 수지 발포(foam blowing agent), 소화제(fire extinguisher)등에 다양하게 사용되고 있다. 이들 가스는 열과 화학약품에 극히 안정하며 비활성이고 무미무취 무독성의 물질로서 금세기 최고의 화학물질로 여겨왔으나 이 가스의 최대 장점인 안정성이 문제가 되고 있다. 즉 CFC는 매우 안정하기 때문에 자연적으로는 성층권의 강력한 자외선을 제외하고 대류권에서는 파괴 소멸되지 않는다 결과적으로 CFC가 대기 중에 방출되었을 때 이들은 축적되고 대류권에서 성층권으로 서서히 이동하게 된다. 이들 성층권 내의 오존층에서 강한 자외선에 의해 염소기와 불소기로 광해리된다. 이때 이들 염소기와 불소기는 오존과 촉매적으로 반응하게 되는데 이 과정에서 오존은 점차 줄어들게 된다.

 

 

결론 - 녹색생활을 통한 지구 환경 보존

 

앞서 언급한 바와 같이, 오존층은 지구에 있어서 중요하며, 그러나, 현재 오존층의 파괴로 인해 지구의 환경 수준은 위험한 상태이다. 이런 상태에 이르기 까지, 인간인 우리가 끼친 영향이 막대하다고 판단되며, 그에 따라,지구 환경을 보존하기 위해, 녹색생활이 필요하며, 그에 대한 실천사항은 아래와 같이 정리해 보았다.

 

1. 프레온 가스가 들어있는 헤어스프레이 사용 자제
프레온 가스는 오존층을 파괴하는 주범이므로, 프레온 가스가 들어있는 헤어스프레이의 사용을 자제하는 것이 좋습니다. 헤어스프레이 중에서도 프레온 가스가 없는 액상 스프레이를 사용한다면 오존층 파괴를 막을 효과적인 방법이 된다.

2. 에어컨 대신 선풍기 사용
무더운 여름철에 없어서는 안 될 에어컨의 냉매에도 프레온 가스가 있으며, 덥더라도, 에어컨의 사용을 줄이는 것이 좋다. 에어컨 대신 선풍기나 부채 등을 이용하여 더위를 달랜다면, 오존층을 보호하는데 기여할 수 있다.

3. 샤워 시간 줄이는 노력
샤워 시간을 1분만 줄여도 대기 중의 이산화탄소 량을 무려 7kg 나 줄일 수 있다. 이산화탄소는 오존층 파괴의 또 다른 주범이 될 수 있기 때문에 이를 방지하기 위함이고,  샤워할때는 물을 계속해서 틀어 놓지 않고, 아껴서 사용하는 것이 가장 좋다.

 

4. 일회용품 사용 최소화
일회용품으로 인해 생성되는 이산화탄소 역시 오존층 파괴의 주범이 될 수도 있습니다. 대표적인 예로 커피 전문점 등에서 쉽게 볼 수 있는 일회용 테이크 아웃 커피잔입니다. 지구와 환경을 생각하여 개인용 텀블러, 혹은 컵 등을 가지고 다니는 것이 좋다.

5. 대체 냉매 냉장고 사용
에어컨의 냉매와 마찬가지로 냉장고의 냉매에도 프레온 가스가 다량 함유되어 있습니다. 하지만 오존층 파괴의 심각성이 주목 받으면서 프레온 가스를 대체하는 수소불화탄소(HFC)를 냉매로 사용하는 가전제품이 점차 늘어나고 있으며, 우리나라 역시 대체 냉매 냉장고를 판매하고 있으며,이는 환경마크의 표시로 확인할 수 있으니, 냉장고를 사시기 전에 꼭 환경마크를 확인하여 구매하는 것이 좋다.

6. 자전거와 도보 이용
자동차로부터 나오는 매연 중 아산화 질소는 오존층을 파괴하는 대표적인 물질입니다. 이미 미국에서는 전체 아산화 질소 발생량의 5%가 자동차에서 나온다는 연구 결과를 발표한 적이 있습니다.. 아산화 질소를 줄이기 위해서는 자전거와 도보를 이용하거나 대중교통을 이용하는 방법 등 다양하게 있습니다.

7. 로컬 제품 이용하기
수입을 통해 들어오는 제품은 받기까지 수많은 경로를 거치게 되는데요. 그 과정에서 배와 자동차를 이용해 운반되고, 어마어마한 양의 아산화 질소를 내뿜게 됩니다. 사소한 행동이지만 수입 제품의 소비를 줄이고, 로컬 제품을 이용하는 것도 우리가 할 수 있는 오존층 보호 행동입니다.

 


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참고자료
1. 오존층개요, 중요성, 파괴현상 관측, 원인, 특성소개.      http://www.chosun.ac.kr/~ynchun/lecture/air%20pollution/homework/materials/o3crash.htm

2. http://www.chemidream.com/2098 [한화케미칼 공식블로그]

3. http://home.postech.ac.kr/~skills/report/ozone.html

4. http://webhost.kist.re.kr/users/nature/