▲지구 온난화(출처=셔터스톡)

기후 변화로 인해 지구가 점점 더 뜨거워지고 있으며 오존층은 점점 더 줄어들고 있다. 미국항공우주국(NASA)은 지구를 보호해주는 오존층의 구멍이 1998년 이래로 가장 작아졌다고 밝혔다. 오존층의 구멍 즉, 오존홀의 크기는 미국 대륙의 2.5배인 760만 평방마일로 관측되었으며 이는 2016년 대비 130만 평방마일이나 줄어든 것이다. NASA는 2000년 오존홀이 1,150만 평방마일로 크기가 가장 컸다고 밝혔다.

▲오존홀 크기는 점차 줄어들고 있다

남극의 소용돌이

NASA는 오존홀(Ozone hole)의 크기가 줄어들면서 남극 지역에 불안정한 소용돌이가 발생하고 있다고 설명한다. 소용돌이는 남극 성층권의 저기압이 시계 방향으로 회전하면서 발생한다. 이 같은 소용돌이는 남극의 하부 성층권에서 구름이 형성되는 것을 감소시키고 이로 인해 염소 및 브롬을 촉매로 하는 화학 반응이 오존을 파괴한다. 지난 2년간 오존홀의 크기가 줄어든 것은 기후의 가변성 때문이다. 염소, 브롬 등 인간이 만든 화학물질이 태양에 반사되면서 남반구 오존홀의 오존 분자가 파괴되고 있다.

지구 표면에서 11.2~40.2km(7~25마일) 위에 위치한 오존층은 유해한 자외선으로부터 지구를 보호하는 일종의 차단막이다. 자동차 배기가스와 유해한 스모그 등 대기오염 물질과 태양 간의 광화학적 반응으로 인해 오존층에 구멍이 생기게 된다.

1987년 몬트리올 의정서

몬트리올 의정서가 채택된 1987년 이후 30년간 전 세계적으로 오존홀의 크기를 줄이는 화학물질 사용을 단계적으로 감소하기 위한 프로그램이 시행되었다.

▲1987년 몬트리올 의정서

워싱턴포스트(The Washington Post)에 따르면, 자외선으로부터 지구가 제대로 보호되지 않을 경우 피부암, 백내장이 발병할 확률이 높아지며 식물 성장에도 악영향을 미칠 수 있다고 한다. 이로 인해 1987년 당시 24개 국가가 몬트리올 의정서에 서명했으며 현재는 총 197개국이 서명했다. 마리오 몰리나(Mario Molina) 화학자는 오존홀의 감소는 반드시 해결해야 할 큰 문제라고 밝히며 과학적인 노력으로 이 문제를 해결할 수 있다는 연구 결과를 발표해 1995년 노벨상을 수상하기도 했다.

화학물질을 단계적으로 감소

1980년대 몬트리올 의정서가 시행된 이후 에어컨, 에로솔 용기, 냉장고에 사용되는 화학물질을 감소하기 위한 법이 제정되었다. 그러나 NASA 고더드 우주비행센터의 지구 과학자인 폴 뉴먼(Paul Newman)은 프레온 가스의 지속력이 매우 길기 때문에 지금부터 약 100년간 대기 중에 머물러 2070년 전까지는 오존층이 1980년대의 형태로 회복되기 어려울 것이라고 예측하고 있다.

또한 과학자들은 공업용 화학물질인 다이클로로메테인 배출로 인해 오존층의 회복 속도가 더디다고 말한다. 네이처 커뮤니케이션스(Nature Communications) 저널에 게재된 한 조사에 따르면, 다이클로로메테인의 농도가 계속 증가한다면 남극 오존층 회복 시기가 30년가량 더 지연될 것이라고 한다.

▲지구 온난화(출처=셔터스톡)

오존홀 모니터링

NASA와 국립해양대기청(NOAA)은 오존홀을 모니터링하고 있다. NASA는 아우라(Aura) 인공위성을 통해, NASA와 NOAA 수오미 극 궤도 위성을 사용해 지구에서 오존층의 변화를 측정하고 있다. 아우라 위성을 사용하면 전자파 측정기를 사용해 염소의 농도 및 염소가 포함된 가스의 양을 측정할 수 있다. NOAA 상층 대기의 상태를 관찰하는 데 쓰이는 측정 기구 '존데(sonde)'를 사용해, 남극 오존층의 두께 및 수직 분포를 모니터링하고 있으며 도브슨분광광도계를 활용해 오존층의 총량을 측정하고 있다.

[researchpaper 리서치페이퍼=김성은 기자]

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