과학도서 - 오존층의 실체를 밝힌다 오존층에 대해서

오존층에 대해서

①오존층의 위치와 범위

두 가지 경우가 있는데, 하나는 오존이 검출되는 10～15 km의 범위를 폭넓게 말하는 경우이고, 또 하나는 그 범위 중에서도 다시 집중적으로 오존이 극대에 달하는 20～25 km의 범위를 말한다. 오존층은 대기 속의 산소분자가 파장(波長) 2400 瓠 이하의 파장이 짧은 태양자외선을 흡수하여 분해함으로써 생긴 것으로, 오존층이 있기 때문에 2800 瓠 이하의 인체, 생물에 해로운 강력한 자외선은 흡수되어 지상까지 도달하지 않는다. 지구상에서 생물이 무사히 생활할 수 있는 것은 오존층의 영향이 크다.
오존층의 높이는 20～25 km인데 계절에 따라 변화하며, 겨울에서 봄에 걸쳐서는 낮고, 여름에서 가을에는 높다. 전층(全層)에 걸친 오존량의 합계는 봄에 극대에 달하고, 가을에 극소로 된다. 또 오존의 전량(全量)은 고위도에 많고 저위도에는 적다. 오존의 전량은 권계면(圈界面)의 높이…(생략)

②오존층의 중요성

1. 지표면 오존은 인간의 건강에 해로운 물질이다. 그러나 성층권내에 존재하는 오존은 태양으로부터 방출되는 자외선을 흡수하므로 지구의 생명체를 자외선의 피부로부터 보호해 준다. 따라서 이 오존층이란 보호막이 걷히면 "지구의 생물은 마치 철판구이 위에 올라 있는 바닷가재의 신세"인 것이다.

2. 오존층이 파괴되면 태양으로부터 지구에 도달하는 UV-B(280～320nm)는 인체의 피부와 눈에 해로우며 또한 면역체와 비타민 D의 합성에 악영향을 끼친다. 이 밖에도 UV-B가 증가할 경우 행양계에서 먹이 사슬의 중요한 역할을 맡고 있는 플랑크톤의 체질을 변화시켜 생산량 감소에 따른 먹이 사슬이 파괴되어 생태계에 큰 악영향을 미친다.

③오존층을 오염 시키는 물질

④오존층의 오염을 막기 위한 노력들

생태계에 큰 악영향을 미친다.

③오존층을 오염 시키는 물질
오존층을 파괴하는 물질로는 일명 플론가스라 불리우는 염화불화탄소(CFC)외에도 할로(Halon), 사염화탄소(CCl4), 1.1.1-TCE (1.1.1-Trichloroethane, 일명 메틸클로로포름), HCFC, HBFC, Methyl Bromide(CH3Br) 등의 물질이 있다.
CFC는 50년 전부터 개발?사용되고 있는데, 당시 과학자들은 ??꿈의 화학물질??이라고 했다. 무해?무취?불연성으로 부식이 잘 안되 식품의 냉동가공 및 수송?냉매?안락의자 및 단열재의 발표제 각종 정밀기기부품, 광학부품, 전자제품의 세정제, 드라이크리닝 용제, 스프레이 제품의 불연성 분사추진제 등 CFC는 인류의 문명과 산업이 발전하면서 현대사회에 필수적인 역할을 해온 물질이다.
할론은 프레온 가스에 브롬이 추가된 물질로서 소화제(消火濟)로 사용된다. 독성이 적어 사람이 있는 밀폐된 공간에서도 사용할 수 있으며 비전도성이어서 전기적인 화재에도 안전하게 이용된다. 또한 소화후 잔사를 남기지 않아 박물관, 미술관, 컴퓨터실 등 귀중한 자료를 보관하는 곳에서 많이 사용된다. 사염화탄소(CCl4)는 달콤한 냄새가 있는 무색투명한 액체로 불연성이다.
CFC의 제조용 원료로 가장 많이 사용되며 추출용매, 발염제, 살충제, 변압기의 절연유 및 포스겐원료 등으로 사용된다. 1.1.1-TCE는 금속세정, 드아이크리닝용제, 섬유발염제, 에어로졸등에 사용되며, HCFC는 냉매, 발포제등으로 사용된다. Methyl Bromide(CH3Br)는 밀폐된 곡물저장소, 방앗간, 곡물운송차량, 검역소 등에서 거미, 진드기등 각종 곤충과 벌레를 제거하는 훈증제 및 구서제로 이용되고 있다.

④오존층의 오염을 막기 위한 노력들
UNEP는 1987년 9월에 오존층 파괴물질의 생산 및 소비삭감을 주요 내용으로 하는 몬트리올의정서를 채택하였다. 당초 몬트리올의정서는 CFCs 생산 및 소비량을 1989년부터 1986년 수준으로 동결한 후 단계적으로 감축하여 2000년 이후부터는 생산 및 사용을 금지하는 것으로 되어 있었으나, 오존층 파괴가 가속화되고 새로운 오존파괴물질이 추가로 발견됨에 따라 1990년 영국 런던에서 의정서를 1차 개정한 이후, 1992년 11월 덴마크 코펜하겐에서 개최된 제4차 가입국회의에서 규제일정을 대폭 단축하고 규제물질을 새로이 추가하는 제2차 개정서를 채택하였다.
제2차 개정서는 CFCs 생산 및 소비의 전면 중지시기를 현행 2000년에서 1996년으로 4년 단축하고, 규제물질을 추가하여 총 95종을 규제하는 것을 주요 골자로 하고 있다. 개발도상국은 이와 같은 규정에도 불구하고 별도의 완화된 규제를 받게 되는데 의정서내 부속서 A물질(CFC-11등 8종)의 경우 국민1인당 연간 소비량 0.3kg이내에서 선진국 규제일정으로부터 10년간 사용할 수 있도록 허용하고 있다. 1995년 12월 제7차 당사국 총회에서는 HCFC와 메틸브로마이드의 규제일정 감축이 논의되었다.
1992년 11월 코펜하겐의정서에서 2030년까지 전폐하기로 정했던 HCFC의 규제일정을 앞당겨 선진국은 2020년까지 전폐하기로 하였으며, 아울러 기존에는 없었던 개도국의 규제일정을 정하여 2016년부터 2015년 수준으로 소비를 동결하여 2040년까지 전폐하기로 결정하였다. 또한 메틸브로마이드의 경우 선진국은 2001년까지 25% 감축, 2005년까지 50% 감축, 2010년까지 일부 농업용을 제외하고는 사용을 전폐하기로 하였으며, 개도국의 경우에는 2002년부터 1995~1998년 사용량의 평균치로 동결하기로 결정하였다.
한국은 1994년에 개도국특례조항 적용국가로 분류되어 CFCs 감축의무를 10년간 유예받고 있는 상태이다. 따라서 CFCs의 경우 2005년까지 사용이 가능하다. ??오존층보호를 위한 특정물질의 제조규제등에 관한 법률??을 제정하여 규제물질의 제조, 수입, 판매 등을 억제하고 대체물질의 개발을 위한 기금을 조성하고 있다. 현재 기상청에서 한국 상공의 오존전량 및 오존연직분포를, 국립환경연구원에서는 지상대기중 CFC농도를 측정하고 있다.