오존층의 위기


















지금 우리가 살고 있는 지구의 환경 위기는 의외로 심각하다. 매년 봄, 남극 대륙의 하늘에 미국의 3배 크기만한 보이지 않는 거대한 구멍이 생긴다. (아래 그림은 79년∼97년까지 남극하늘에 오존층 파괴현황이다.) 이 구멍으로 지구에 자외선이 들어온다. 남극뿐만 아니라 지구 상공의 다른 곳에서도 오존층은 파괴된다. 그러나 남극에 특히 심각한 문제를 일으키는 것은 주위의 독특한 환경 때문이다. 남극의 오존을 겨울동안 감소시키는 염화플루오로탄소와 화합물질들이 그곳의 대기에 있는 얼음 결정체로 축적되었다가 봄이 되어 햇빛이 비치고 기온이 상승하면, 축척된 화학물질들이 대량으로 오존을 없애기 시작한다. 2∼3개월 후에, 오존이 없는 공기 덩어리가 남극에서 다른 지역으로 이동하게 된다. 이 가공할 만한 구멍은 지구의 대기 중 오존층에 존재한다. 염화플루오로탄소가 지구에서 16∼48㎞의 상공에 있는 성층권에 도달하면 구멍이 뚫리게 되는데 이때 우리는 자외선으로부터 보호해주는 오존층이 파괴된다. 염화플루오로탄소가 오존층을 파괴하는 주 요인이라는 것은 잘 알려진 사실이다. 이 기체는 스프레이의 에어졸과 냉장고와 에어콘의 냉매제, 플라스틱 제품을 생산하기 위해 사용되는 화학물질 등에서 배출된다. 그 양은 폴리스티렌 한컵에 염화플루오로탄소 분자 백만개 이상을 담을 수 있는 정도이다. 그러나 이것들이 오존을 파괴하는 유일한 기체는 아니다. 이외에도 용매와 내화성 물질로 사용되는 염화메틸과 자동차 연소 그리고 화학비료를 만들 때 생기는 산화질소와 그 밖의 다른 것들도 오존층을 파괴시킨다. 오존층의 파괴로 인한 환경과 건겅에 대한 영향은 곧바로 나타나지 않고, 대기오염이나 수질오염에 비해 그 결과가 명백하지 않으나 그 정도는 심각하다. 오존층의 소멸은 자외선의 증가를 의미한다. 그리고 자외선의 증가는 백내장과 피부암을 불러 오는데 그 인과 관계를 생각해 보면, 태초에 지구상에 출연한 생물은 바다 속에 있었다. 그 생물은 오랜 세월 동안 바다속에 갇혀, 육상으로 진출할 수가 없었다. 태양으로 부터 쏟아져 내려온 자외선이 가득 차 있었기 때문이다. 그러다 오랜 세월이 흘러 대기 중의 성층권에 오존층이 생겨, 자외선을 막아(흡수)주게 됨으로서. 비로소 그 때까지 바다 속에만 존재하고 있던 생명이 지상으로 나올 수 있게 된 것이다. 이처럼 생물에 유해한 자외선이지만, 생물은 얼마간 자외선으로부터 몸을 보호하기 위한 구조를 몸 속에 갖고 있다. 즉, 식물의 경우 "플라본게 화합물"이나 다른 "페놀 화합물"이 자외선을 막아 주고, 사람이나 동물에게는 "맬라닌 색소"는 자외선을 흡수하고 자외선이 몸의 보다 깊은 부분에까지 도달하고 자외선이 몸의 보다 깊은 부분에까지 도달하는 것을 막는다. 그래서 적도 부근의 자외선이 강한 지역에 "멜라닌 색소"를 많이 가진 흑인종이 살고 있는 것은 자연 환경에 잘 적응하여 진화한 결과하고 말할 수 있다. 그러나 지금 문제가 되고 있는 오존층 소멸에 의한 자외선 증가는 과거의 지구 환경 변화의 역사와 비교해 보아 너무나도 급히 변하고 있어. 도저히 진화가 따라 잡을 수 없다는 사실이다. 그래서 오존층 소멸에 의한 자외선 증가를 걱정하고 있는 것이다. 즉, 지금과 같은 빠르기로 오존이 소멸되고, 자외선이 증가하면 조만간 인간은 물론, 지구상의 모든 생물은 생존할 수 없기 때문이다. 오존층의 1%가 파괴되면, 코 흑색종 피부암이 3%정도 증가하는 것으로 보고 되고 있다. 오존층이 10% 파괴된다면, 미국에서만 약 16만명이 이런 피부암에 걸리게 된다. 2050년까지 10%의 오존층이 파괴되면, 암뿐만 아니라 미국 인구의 4억 정도가 추가로 백내장이 발생된다는 보고가 있다. 오존층이 파괴되면 인간뿐만 아니라 식물도 자외선으로부터 해를 받게 되고, 바다의 먹이 연쇄에 생산자 역할을 하는 플랑크톤의 양이 줄어들면서 바다의 모든 생물도 위기에 처하게 된다. 이는 심각한 문제로서 모두가 오존층 파괴방지의 필요성을 느끼게 하며 능동적으로 대처 해야 한다는 자각을 불러일으킨다. 지금 염화플루오탄소와 오존을 파괴하는 화학물질의 사용을 전 세계를 통해 단계적으로 금지하는 상황에 있다. 세계의 여러 공업국들은 2000년까지 염화플로오로탄소와 오존을 파괴하는 물질의 생산을 금지한다는 의견에 동의하고 있고, 후진국은 2010년까지 생산이 금지될 것이다. 이런 금지법을 통해 전세계가 개별적이 아닌 전체로, 하나가 되어 환경오염의 현실에 직면해 있다는 사실을 인식해야 한다. 그리고 그러한 인식은 미래의 다른 환경 오염의 위협에 공동으로 협력하여 해결할 수 있는 계기가 될 것이다.
오존이란 무엇인가 ?

오존은 산소원자 3개로 이루어져 있다. 오존분자들은 지구 상공 24~32km에 떠다닌다. 이 오존분자들은 특히 지구 상공 24km 높이에서 한데 뭉쳐 오존층을 형성한다. 오존분자들은 태양의 강렬한 자외선을 흡수한다. 오존분자들은 일정하게 사라졌다 다시 나타난다. 오존이 자외선을 흡수하면 오존분자들은 쪼개진다. 쪼개진 분자들은 곧 새로운 오존 분자를 만든다. 이런 반복작용이 방해받지 않는다면 대기중의 오존은 일정한 양으로 균형을 이룬다.
CFC란 무엇인가 ?

염화불화탄소라 불리는 이 물질은 1930년대에 개발됐다. 그 후 많은 종류의 CFC가 만들어졌다. CFC는 다른 화학물질과 쉽게 반응하지 않는 안정된 물질이고 독성도 없기 때문에, 분무식 스프레이 제품과 냉각제, 스티로폼 등 많은 제품에 쓰여왔다. 현재 일부 스티로폼 제품과 스프레이 등은 CFC 대신 다른 물질을 쓰고 있다. 그러나 이런 제품들을 CFC로 만들어진 제품과 쉽게 구분하기는 힘들다. 또 CFC대신 사용한 HCFC와 같은 물질도 정도의 차이가 있을 뿐 오존층을 파괴하기는 마찬가지이다. 오존 파괴자들 CFC분자가 오존층 위로 날아가면 태양의 자외선을 받다 쪼개진다. 이 과정에서 CFC에 들어있던 염소분자의 핵이 불리돼 나와 오존 분자들을 공격하기 시작한다. 염소분자의 핵은 오존분자를 다시 쪼개고, 쪼개진 오존분자들은 새로운 오존으로 재생하지 못하게 된다. 이런 일이 계속될 경우 오존층이 파괴되며 결국 지구상의 오존량은 줄어든다. 과학자들의 연구에 따르면 염소분자 핵 1개는 10만개의 오존분자를 파괴시킨 뒤 오존층 아래로 가라앉는다. 따라서 아주 적은 양의 CFC가 지구 상공으로 날아가더라도 엄청난 피해가 초래될 수 있는 것이다. 또 CFC중에는 거의 1백년동안 거의 1백년동안 대기중에 머물면서 훨씬 많은 염소분자를 분리시켜 큰 피해를 발생시키는 것들도 있다. 위험에 처한 극지 오존층 파괴가 가장 심각한 곳은 남극이다. 남극의 겨울철인 6월부터 8월까지는 혹한의 낮은 기온이 염소분자의 생성을 촉진시켜, 짧은 기간이지만 극심하게 오존층을 얇게 만든다. 9월쯤에는 미국 땅덩어리 크기의 구멍이 남극 하늘에 생긴다. 오존 홀(구멍)이다. 이 구멍은 기온이 상승하는 11월말쯤 남극 외곽에서 보충되어온 오존들이 메꾸면서 사라진다. 지구상의 오존 남극에서 오존이 극심하게 없어지는 것과 비교해, 북극의 오존은 겨울철에 고작 5~10%밖에 없어지지 않는 것으로 과학자들은 분석하고 있다. 북극에서 오존이 이것밖에 없어지지 않는 이유는 북극의 겨울이 짧고 그렇게 춥지 않다는 것과 연관돼 있다. 과학자들은 또 전세계적으로 보아 오존층은 매년 2~3%가 파괴되는 것으로 보고 있다. 이렇게 오존이 감소함에 따라 태양의 유해한 자외선이 더 많이 지구표면으로 내리 쪼인다. 많은 과학자들은 이런 현상이 피부암을 증가시키는 원인이라고 보고 있다. 오존 보호 1985년 남극에 오존 홀이 형성돼 있다는 사실이 알려지면서 각국 정부들은 CFC를 줄이기 위해 공동 노력하게 됐다. 또 CFC의 사용을 줄여보자는 국제협약도 만들어졌다. 그래서 일부 선진국들은 2000년까지 CFC를 지구에서 몰아내기로 약속했으며 후진국들이 CFC를 대신하는 다른 물질을 개발하는데 도와주기로 했다.