오존층은 지구로 유입되는 해로운 자외선을 차단하는 역할을 합니다. 1980년 후반부터 파괴된 오존층이 극지방을 제외한 전 세계적으로 2040년까지 1980년대 수준으로 회복될 것이라고 합니다. 오존층 역할, 파괴 원인 등에 대해 알아보도록 하겠습니다.
오존층
▷ 오존층 뜻
오존층은 높은 농도의 오존 분자를 포함하는 지구 성층권의 한 지역입니다. 지구 표면에서 약 15km에서 30km 사이의 대기 상층부에 위치해 있습니다. 오존층은 지구상의 생물체들에게 해로울 수 있는 태양의 자외선의 상당한 부분을 흡수하기 때문에 중요합니다.
오존 고갈의 가장 잘 알려진 영향은 인간의 피부암 증가이며, 해양 먹이 사슬의 기저에 있는 플랑크톤의 일부 종을 포함한 식물과 동물에 대한 손상입니다.
오존층은 최근 수십 년 동안 냉매, 용제 및 추진제로 사용되어 온 클로로플루오로카본과 같은 특정 인간이 만든 화학 물질의 방출로 인해 고갈되었습니다. 이 화학물질들은 대기 상층부로 올라가 자외선에 의해 분해되고 오존 분자를 파괴할 수 있는 염소와 브롬 원자를 방출합니다.
▷ 오존층 역할
오존층은 태양의 자외선 복사의 상당한 부분을 흡수함으로써 지구상의 생명체를 보호하는데 중요한 역할을 합니다.
자외선은 사람의 눈에는 보이지 않는 전자기 방사선의 일종이지만, 살아있는 유기체에 해로운 영향을 미칠 수 있습니다. 자외선은 햇볕에 타는 것과 피부암, 백내장 그리고 다른 눈의 장애뿐만 아니라 면역 체계에 손상을 일으킬 수 있습니다. 자외선 복사는 또한 해양 먹이 사슬의 기저에 있는 플랑크톤의 일종인 식물성 플랑크톤에 부정적인 영향을 미칠 수 있고, 그것들을 손상시키고 전체 생태계에 영향을 미칠 바다의 생산성을 감소시킵니다.
오존층은 지구 표면에 도달하기 전에 많은 양의 자외선을 흡수하는 장벽으로 작용하여 생물체를 해로운 영향으로부터 보호합니다. 오존층의 오존 분자는 화학반응의 균형을 통해 지속적으로 생성되고 파괴되고, 자외선은 오존을 분해하고, 화학적 과정은 오존을 다시 생성합니다.
오존층 형성 시기
오존층의 형성은 지구에 산소를 생산하는 생명체의 첫 형태가 나타났던 약 25억 년 전에 일어난 것으로 추정됩니다. 유기체들이 광합성을 통해 산소를 생산하기 시작하면서, 지구 대기에 있는 산소의 양이 점차 증가했습니다.
시간이 지나면서, 대기의 산소 수치가 증가하면서 성층권이라고 불리는 지구의 상층 대기에 오존층이 형성되었습니다. 오존층은 지구 표면에서 약 15 킬로미터에서 30 킬로미터 사이에 위치해 있습니다.
대기 상층부에서 오존은 자외선, 산소 및 기타 대기 가스와 관련된 일련의 화학반응을 통해 형성됩니다. 오존 분자는 이러한 반응을 통해 지속적으로 생성되고 파괴되며, 오존층에 오존의 안정적인 농도를 허용하는 균형을 유지합니다. 오존층이 태양의 해로운 자외선으로부터 생물체를 보호하기 때문에, 이 균형은 지구상의 생명체에게 중요합니다.
오존층과 오존층을 형성하는 과정이 복잡하고 오존층을 생성하거나 파괴하는 모든 메커니즘이나 과정이 완전히 이해된 것은 아니라는 점을 언급할 필요가 있습니다. 하지만, 오존층에 대한 이해는 지난 수십 년 동안 크게 증가했고 계속해서 연구의 주제가 되고 있습니다.
오존층 파괴 원인
오존층 고갈의 주요 원인은 클로로플루오로카본(CFC), 할론, 메틸브로마이드와 같은 특정 인간이 만든 화학물질이 대기 중으로 방출되는 것입니다. 이러한 화학 물질은 냉매, 용제 및 추진제를 비롯한 다양한 산업 및 소비자 용도로 널리 사용되었습니다.
이 화학물질들이 대기 중으로 방출될 때, 그것들은 자외선에 의해 분해되는 상층 대기로 올라갑니다. 이것은 염소와 브롬 원자를 방출하고, 그 후 오존 분자를 파괴할 수 있습니다. 하나의 염소 원자는 최대 100,000개의 오존 분자를 파괴할 수 있습니다.
사염화탄소와 메틸클로로포름은 염소를 포함하는 다른 오존층을 파괴하는 화학물질이지만, 이러한 화학물질들은 오존층을 파괴하는 특성 때문에 단계적으로 폐지되었고 현재 몬트리올 의정서에 따라 규제되고 있습니다.
게다가, 화석 연료를 태우는 것과 같은 인간의 활동과 산업 과정에서 방출되는 질소 화합물은 성층권의 오존 파괴를 촉매 할 수 있는 반응성 질소를 제공함으로써 오존 고갈에 기여합니다.
오존층 파괴는 매년 오존층에 구멍이 뚫린 남극에서 가장 심각했습니다. 하지만 오존 고갈은 남극에만 국한된 것이 아니며, 북극과 북반구와 같은 세계의 다른 지역에서도 관찰되고 있으며, 전체 오존의 감소를 경험하고 있습니다.
오존층 회복
오존층은 오존층 파괴 물질의 생산을 줄이고 단계적으로 중단하기로 한 국제 협약의 결과로 회복될 것으로 예상됩니다. 이러한 합의 중 가장 주목할 만한 것은 오존층을 고갈시키는 물질에 관한 1987년 몬트리올 의정서로, 오존층을 고갈시키는 화학물질의 생산과 소비를 감소시키고 궁극적으로 제거하기 위한 목표를 설정했습니다. 이러한 협약과 다른 후속 협약의 결과로 CFC, 할론 및 기타 오존층 파괴 물질의 생산과 소비가 크게 감소했으며, 이 물질들은 금세기 중반까지 완전히 단계적으로 폐기될 것으로 예상됩니다.
그러나 복구 프로세스는 느리고 복잡합니다. 오존층을 파괴하는 화학물질의 생산과 소비가 크게 줄었음에도 불구하고, 이러한 화학물질들은 수명이 길고 대기 중에 계속 존재하기 때문에 오존층의 회복은 수십 년이 걸릴 것입니다. 또한, 남극 오존 구멍의 복구는 오존 파괴를 더 효율적으로 만드는 "콜드 트랩"을 야기하는 남극의 독특한 기상 조건 때문에 더 오랜 시간이 걸릴 것입니다.
세계 각국 정책이 지금처럼 유지된다면 세계 대부분 지역에서 오존층이 2040년까지 1980년대 수준으로 회복될 것이라고 합니다. 지역마다 오존층 파괴가 다른 만큼 북극은 2045년까지 남극은 2060년까지 복원될것이라고 합니다.
또한 오존층의 회복이 오존과 관련된 모든 문제의 끝을 의미하는 것은 아니라는 점에 유의해야 합니다. 오존층은 해로운 자외선으로부터 지구의 생명체를 보호하지만, 온실 가스 또한 기후 변화의 역할을 합니다. 온실 가스들은 자외선을 흡수하고 오존층 파괴 문제를 더욱 복잡하게 만들 수 있는 성층권의 온난화를 야기합니다.
오존층 보호를 위한 대응은 기후변화 대응의 좋은 사례로 평가되고 있습니다. 오존을 파괴하는 화학물질을 단계적으로 퇴출하는 데 성공한 것을 보면 화석연료 전환, 온실가스 감출, 그리고 기온 상승 제한 등을 위해 시급하게 해야 할 일과 할 수 있는 일이 어떤 것인지 보여주는 사례입니다.
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