오존층

Ozone Layer / Ozone層 [1]

1 정의

지상 20~30km에 걸친 상공의 성층권에 비교적 고농도의 오존이 존재하는 층. 온도분포가 주로 오존의 복사성질에 의해 결정되며, 지상 25 km 부근이 가장 농도가 짙다.[2]

2 역할

오존은 공기 중의 산소에 200-300nm 파장인 자외선이 작용하여 생성한다. 대기 중 산소분자(O2)가 태양으로부터 방출되는 강력한 자외선을 받아 두 개의 산소원자(O)로 분해된다. 성층권 오존은 이때 발생된 산소원자가 다시 산소분자와 결합하여 생성된다. 한편, 자외선은 오존을 분해시켜 산소를 만들기도 한다. 이와 같이, 자외선은 오존을 생성시키기도 하고 분해시키기도 하므로, 이것이 균형을 이루게 되어 대기 중에는 일정량의 오존이 존재해왔다.[3]

오존층은 생명체에게 중요하다. 오존과 산소의 변환과정에서 자외선을 상당수 흡수하여 지상에 도달하는 자외선의 양을 줄이기 때문이다.

3 오존층 파괴

인류 기술 발전에 의해 CFC(프레온 가스)[4] 등의 물질이 사용되었는데, 이에 의해 오존층이 급속도로 파괴되기 시작했다. 70년대경 남극의 오존층의 거대한 구멍이 뚫린 것이 과학자에 의해 입증되자 전 세계가 경악하였고, 연구를 통해 CFC가 매우 심각한 악영향을 준다는 것이 밝혀졌다. 즉 CFC가 오존을 산소로 분해해버린다는 것.[5] NASA의 연구결과에 따르면, CFC가 금지되지 않고 계속 사용되었더라면 2060년 경 전세계의 대기에서 오존층이 완전히 사라졌을 것이라고 한다. 물론 CFC 말고도 그에 버금가는 오존층 파괴물질도 많으며 자연적으로 발생하는 오존 물질도 있지만, 인간이 만들어내는 오존층 파괴 물질의 양은 85%로 절대적으로 많다.

이에 따라 1987년 몬트리올의정서를 기점으로 CFC의 사용이 전면 금지되기에 이르렀고 그 노력에 힘입어 오존층이 서서히 회복되고 있는 중. 이대로 오존층을 잘 지켜낸다면 21세기 말까지 오존층의 구멍이 완전히 메워질 것이라고 한다. 리즈 대학과 메사추세츠 공과대학의 공동 연구에서 오존층이 2050년까지 완전히 회복될 거란 전망이 나오며 긍정적으로 회복되어가는 모습을 보이고 있다. 이러한 것 처럼 사람은 언제나 실수를 통해 교훈으로 삼아 문제를 극복할 수 있다는 점을 착한 위키러들은 잊지말자.

4 문제점

오존층의 두께가 얇어지면 지표면에 도달하는 자외선의 양이 증가해 피부암, 백내장 등 피부와 눈 관련 질병의 발생률이 높아진다. 또한 식물 성장에도 영향을 줄뿐 아니라 식물성 플랑크톤이 줄어들어 바다 생태계가 균형을 잃는 등의 환경 문제가 발생한다. 태양의 자외선이 그대로 지표면으로 온다면, 아마 지구는 생명체가 살 수 없는 곳이 될 것이다. 강한 자외선은 생명체에 치명적이기 때문이다.

  1. ↑ '오존(Ozone)'은 한자어가 아니지만 오존 '층(層)'때문에 한자어라고 잘못 알고 있는 사람이 꽤 있다.
  2. ↑ 그래 봤자 오존층이 물위의 기름층처럼 뚜렷히 보이는 건 아니며, 오존층의 오존을 다 긁어모아 1기압인 곳에 놓는다고 하면 두께는 3mm 에 불과하게 된다.
  3. ↑ 지구의 대기가 생긴 이후 기준이다.
  4. ↑ 냉장고의 냉매 등으로 사용되었다.
  5. ↑ 엄밀하게는 CFC가 분해되어 생성된 염소 음이온 때문이다. 생성된 음이온은 없어지지 않고 오존이 산소로 분해되는 반응에 촉매의 역할을 한다.