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인류 보호벽 ‘오존층’ 보호하려면?…“염화불화탄소 막아야”
2019-09-04 14:29:56
이택경
오존층은 지구 표면에서 15~30㎞ 높이에 뻗어있다(사진=셔터스톡)
 

[리서치페이퍼=이택경 기자] 지구는 인류와 셀 수 없이 많은 생물종의 고향으로 우주 광선 같은 외부 물질로부터 생명체를 보호해주는 대기 방어 시스템을 가지고 있다.

그러나 인류는 방어 시스템의 보호벽 중 하나인 오존층을 파괴하고 있다. 어떻게 그 같은 일을 하고 있을까?

오존이란 다른 물질과 쉽게 상호작용할 수 있는 무색의 가스로 3개의 산소 원자로 구성돼 있다. 이 가스는 식물을 파괴하고 인간의 폐 조직을 손상시키며 심지어 고무에 균열을 일으키기도 한다. 

그러나 방어 체계로써 대기 중에 있는 오존은 태양으로부터 방사되는 유해한 광선인 자외선을 흡수해 지구 생명체를 보호하는 기능을 한다. 즉 지구의 오존층 아래에 있는 모든 것은 보호받고 있다. 이러한 오존의 총량을 측정하는 단위를 돕슨 단위(DU)라고 한다.

오존층은 지구 표면 위에서 15~30㎞ 떨어진 곳에 위치하고 있다. 그리고 성층권에 있는 오존층은 지속적으로 생성되고 고갈되는 현상을 반복한다.

고갈의 원인

오존층을 악화시킬 수 있는 화학물질이 대기 중으로 배출되면서 오존층이 파괴되고 있다. 게다가 깨진 오존층 틈새로 다량의 파괴적인 자외선이 침투하고 있는 상황이다.

오존층 파괴의 주범은 염화불화탄소(CFC) 배출 때문이다. CFC는 전세계 산업화 국가에서 제조되고 있는 에어로졸 스프레이와 기타 상품에 들어있는 성분으로써 50년 이상 사라지지 않는다. CFC는 자외선에 노출되면 염소 같은 화학물질로 분해되고, 염소 단일 원자는 수천 개의 오존 분자를 완전히 없앨 수 있다.

오존 홀(ozone hole)이란 남반구, 특히 남극지역에서 고갈된 오존 지역으로써 브롬과 염소 같은 화학물질과 접촉 및 반응한 후 심각하게 고갈된 곳이다. 이는 1970년 이후 해마다 관측되고 있다. 그리고 기온이 낮은 지역일수록 CFC는 염소로 빠르게 전환되고 오존층은 평소보다 최대 65% 이상 빠르게 파괴된다.

발견 및 위험

오존층이 고갈되고 있다는 것을 처음 발견한 것은 1970년대 중반이었다. 과학자 마리오 몰리나 박사와 셔우드 로랜드 박사는 환경에서 CFC의 해로운 영향을 조사하던 중 이 같은 현상을 발견한 것이다. 심지어 CFC가 즉시 사라진다고 해도, CFC로 인한 피해는 영구히 남는다고 두 학자는 주장했다.

지구 오존층 아래에 있는 모든 것은 오존층의 보호를 받고 있다(사진=셔터스톡)

지구의 갑옷인 오존층에 틈이 생기면서 유해한 자외선이 지구로 다량 들어오면서 피부암과 백내장 같은 질병을 유발하고 있고 지구는 계속 가열되고 있다. 

그리고 태양 방사선은 먹이 사슬의 가장 아래에 있는 식물성 플랑크톤의 번식 주기를 억제해 먹이 사슬의 상단에 있는 동물에게도 영향을 미치고 있다. 이는 인간에게도 영향을 미치고 있다는 것을 의미한다. 학계에서는 자외선 과잉 노출로 인해 어류와 게, 개구리, 새우의 개체수가 현저히 줄고 있다고 경고했다.

조치와 운명

CFC의 90% 이상은 미국과 유럽 같은 북반구 국가의 활동으로 인한 것이다. 지난 수십 년 동안 오존층이 심각하게 파괴됐지만, 오존층은 자체적으로 보수가 가능하다는 것을 학계에서는 밝혀냈다. 

그리고 1996년 CFC 사용을 금지한 이후 대기 중 염소 수치가 낮아지기 시작했다. 당시 학계에서는 염소가 정상 수치로 돌아오기까지 50년이 걸릴 것으로 추산했다. UN에서도 오존층이 반세기 이후 정상 궤도로 돌아올 것이라는 내용의 보고서를 발표한 바 있다.

1996년 CFC 사용 금지 이전에, 1989년 체결된 몬트리올 의정서에서는 오존층을 고갈하는 화학약품 사용을 금지했다. 당시 45개국이 이 조약에 서명했으며 이후 197개국으로 늘었다. 

이 조약은 오래 전 발표됐지만 그럼에도 오존층은 여전히 줄고 있다. 이 때문에 세계 지도자들은 수소화불화탄소 같은 온실가스 배출을 줄일 것을 촉구하고 있다.

오존층에 대해서 아직까지도 알려지지 않은 사실이 많다. 따라서 오존층에 해를 미치는 물질과 오존층을 회복할 수 있는 전략에 대한 추가 연구가 진행되어야 할 것이다. 그리고 지금부터라도 모든 사람들이 오존층을 보호할 수 있는 노력을 기울여야 할 것이다.

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