기체에 의한 온실 효과


















열을 흡수하는 기체들의 종류와 특성 대기 중의 열을 흡수하여 저장함으로써 온실 효과를 일으키는 기체는 자연 상태의 수증기 외에 이산화탄소뿐만 아니라 프레온 가스(CFCs), 메탄(CH4) 등이다. 화석 연료나 열대림의 화재로 대량으로 방출되는 이산화탄소, 가축 이용의 증대와 농업의 확대로 산출되는 메탄, 냉매재, 살충제 또는 세척제로 사용하는 프레온 가스 등이 최근에 크게 증가하고 있으므로, 과학자들은 이들 기체에 의한 온실 효과의 증대로 지구의 온난화를 염려하고 있다.

♣ 각각의 기체가 온난화에 기여하는 정도


1. 이산화탄소 (Carbon Dioxide)
대기중의 이산화탄소의 농도가 관측되어 왔으며 이에 의하면 19세기말의 농도는 약 290ppm이었던 것이 1982년에는 340ppm으로 최근에는 350ppm으로 변했으니 약 20% 증가한 셈이다. 단순한 비례배분을 가정한다면 전세기말부터 현재까지 약 0.4℃가 상승한 것으로 생각되고 있다. 산업혁명 이전에는 대기중의 이산화탄소는 280ppm 정도이며, 이 수치는 약 1만년 전부터 거의 변화가 없다고 생각되고 있다. 그러나 산업혁명 이후의 급격한 농도상승은 현재의 이산화탄소 농도의 증가가 주로 인위적인 방출에 의한 것임을 확실히 보여주고 있다. 이러한 이산화탄소의 증가는 인류에 의한 것임을 확실히 보여주고 있다. 이러한 이산화탄소의 증가는 인류에 의한 화석연료의 소비와 열대의 삼림파괴가 주요한 원인으로 일어난 것으로 생각된다. 만약 이대로 방치하면 21세기 중반에는 이산화탄소의 농도는 600ppm을 초과할 것으로 추측되고 있다.



이산화탄소는 주로 화석 연료와 산림 등의 연소로 대기 중에 방출되며, 일단 방출되면 100년 이상 대기 중에 머무른다. 열을 흡수하는 기체로는 수증기 다음으로 풍부하며, 인위적 온실 효과에 대한 기여도는 약 54%를 차지한다.

삼림생태계는 광합성에 의한 이산화탄소의 고정을 하고 있기 때문에 이전에는 이산화탄소 흡수원으로서 생각되었으나 최근의 연구에서는 연간 약 20억톤의 방출원이라고 생각되고 있다. 그것은 주로 흡수하고 있던 수목이 소각되거나 부패하여 이산화탄소를 방출하게 된 것에 원인이 있다. 삼림의 파괴속도는 연평균 1,000만 ha에 이르고 있으며 이것은 전 삼림 면적의 0.3%가 매년 소실되고 있는 셈이다.





2. 프레온 가스 (CFC)
프레온가스는 1930년대 이후, 사용량이 급격히 늘었는데, 주로 냉장고, 에어컨 등의 냉매재, 절연체 및 반도체의 세척제, 그리고 각종 스프레이 제품에 사용된다. 일단 대기 중에 방출된 프레온 가스는 400년 이상 분해되지 않고 머무르며, 열을 흡수하는 능력은 매우 효과적이어서 이산화탄소의 1만6천 배에 이른다. 실제 대기 중의 양은 0.001ppm 이하로 적지만 인위적 온실 효과에 대한 기여도는 20% 정도이다. 프론은 오존층 파괴의 원인물질이기도 하지만 온실효과 기체로서도 중요한 역할을 하고 있다. 프론 11과 12는 1분자당 이산화탄소의 1만배의 온실효과가 있으며 1980년으로부터 1990년간의 온실효과의 증가분의 25%를 프론류가 차지하고 있다. 금후 프론의 사용제한으로 프론류가 어떻게 변화하는지 또는 대체품인 HCFC라고 불리우는 수소원자를 가지는 하로카아본류가 어떻게 온난화에 영향을 미치는가를 주시할 필요가 있다.




3. 메탄 (Methane)
메탄은 1분자당 온실효과는 이산화탄소의 10∼100배나 되고, 현재의 평균 대기중 농도가 약 1.7ppm으로 이산화탄소의 0.5밖에는 안되지만 지구온난화에 대한 기여도는 크다. 메탄농도 증가에 관해서는 최근 많은 보고가 있다. 메탄농도의 상승은 현재 거의 직선적이며, 매년 0.016±0.001ppm씩 증가하고 있다. 대기중의 메탄은 다양한 자연 및 인위적 과정으로 생성된다. 메탄의 농도는 금세기에 들어와서 현저한 증가를 보이고 있으며, 이산화탄소와 마찬가지로 메탄의 증가도 주로 인간활동에 유래한다고 생각되고 있다. 자연 발생원은 천연의 습지로부터의 메탄이 기여도가 크다. 전 세계의 습지의 분포는 북반구에 편재해 있다. 한편 인위 발생원으로서는 석탄이나 천연가스의 채굴, 천연가스 수송 및 사용시의 루에, 폐기물매립, 식생연소 등이 있으며, 특히 인간활동에 의한 논 및 가축으로부터의 메탄의 방출이다. 이들 중 어느 것이 메탄농도 증가의 주요한 원인인가는 현재로서는 확정되어 있지 않으나, 농업 축산관계의 인간 활동이 주요한 역할을 하고 있는 것 같다.