백과사전

남극의 오존층에 뚫린 구멍이 점점 커지고 있다고 세계가 떠들썩하다. 오존 기체는 공기 중에 1ppm(100만 분의 1)만 있어도 목이 아프고 호흡기에 자극을 받아 기침이 나며 피로감을 느낄 정도로 독성이 크다. 농도가 더 높아지면 사람의 목숨을 앗을 수도 있다. 자동차 등의 내연 기관에서 배출되는 산화질소가 바로 오존을 만드는 주범인데, 오존은 스모그를 형성하는 주원인이 되기도 한다. 이처럼 해로운 오존층이건만, 왜 요즈음 성층권에 있는 오존층이 감소한다고 전 세계가 걱정일까?

성층권은 지상 10~50킬로미터에서 지구를 에워싼 대기층으로 평균 10ppm 정도의 오존을 포함하고 있는데, 지표로부터 약 20킬로미터 되는 지점에서 오존이 가장 많이 발견된다. 놀랍게도 오존층은 태양으로부터 오는 강렬한 자외선을 99퍼센트 정도나 흡수하여 지구상의 인간과 동물, 식물 등의 생명을 수호하는 경이로운 보호막 노릇을 하고 있다. 그러므로 오존층이 없다면 강력한 자외선이 태양으로부터 직접 지표까지 도달해 피부에 피부암을 유발하고, 수중 생태계 및 식물계에도 중대한 영향을 끼친다.

놀랍게도 오존층은 태양으로부터 오는 강렬한 자외선을 99퍼센트 정도나 흡수하여 지구상의 인간과 동물, 식물 등의 생명을 수호하는 경이로운 보호막 노릇을 하고 있다.

ⓒ Designua | 저작권자의 허가 없이 사용할 수 없습니다.

그러면 오존층은 왜 생겼고, 강한 자외선으로부터 어떻게 우리를 보호할까? 성층권에 있는 산소 분자가 반응하여 만들어진 오존 분자는 자외선을 흡수하여 다시 산소 분자와 산소 원자로 바뀐다. 이 반응은 다행히 가역 반응이어서 성층권에서는 매일 3억 톤의 오존이 생성되며, 동시에 같은 양의 오존이 자외선에 의해 파괴된다.

문제는 1970년 이후 오존층의 오존 함량이 계속 감소하고 있다는 점이다. 한 예로 북위 45도 상공 성층권의 오존 양은 10년에 2~3퍼센트씩 줄어들고 있으며, 매년 10월의 조사 기록에 의하면 남극 성층권의 경우는 감소가 특히 심하여 현재의 오존 양은 1970년 이전보다 절반 이하로 줄었다고 한다.

오존층의 감소를 유발하는 요인에는 여러 가지가 있으나 우리가 냉동제, 분무제, 발포제 등으로 사용해온 클로로플루오로카본류(CFC)와 이와 유사한 할론들이 원흉인 것 같다. 흔히 프레온가스라고 알려져 있는 이 화합물들은 쉽게 분해되지 않고 오존층까지 침투하며, 그곳의 강한 자외선으로 분해되어 염소 원자를 생성한다. 이 염소 원자는 반응성이 매우 커서 쉽게 오존과 연쇄 반응을 한다. 연구 결과에 의하면 성층권에서 생긴 염소 원자는 대기권으로 다시 돌아오기 전에 오존 분자 10만 개를 분해할 수 있다고 한다.

미국 환경보호청은 지금과 같은 속도로 오존층이 파괴된다면, 2075년에는 인류의 15퍼센트 이상이 태양으로부터 오는 강한 자외선에 노출되어 피부암을 앓게 될 것이라고 경고하고 있다. 따라서 선진국들은 이미 헤어스프레이와 살충제 등의 분무제에 프레온가스 사용을 규제했고, 1987년에는 국제적으로 이를 규제하기 위해 ‘오존층을 파괴하는 물질에 관한 몬트리올 의정서’를 채택하기도 했다. 우리나라는 1992년 5월 이 국제협약에 가입하여 오존층 파괴 물질의 생산과 사용을 규제하고 있다. 다행히 프레온가스 제조가 중단되었으며, 대체물질 개발도 활발하여 오존층 파괴는 점차 우리들의 염려에서 벗어나는 느낌이다.