[성층권 오존의 파괴와 몬트리올 의정서]
1980년대에 처음으로 주요 환경 문제로 인식된 오존층 고갈은 국제적인 협력을 통해 해결된 가장 중요한 문제 중 하나입니다. 오늘날 몬트리올 의정서 덕분에 오존층이 회복되고 있다는 명확한 신호가 보이고 있지만, 이러한 진전은 여전히 새로운 도전 과제들 속에서 취약한 상태입니다.
최근 연구에 따르면, 1990년대 이후로 총 오존층의 농도는 점진적인 회복의 징후를 보이고 있으며, 이는 냉매와 발포제 등 다양한 용도로 사용되었던 염화불화탄소(CFC), 할론, 그리고 염화불화탄소(HCFC)와 같은 오존층 파괴 물질의 감소 덕분입니다. 이러한 물질들은 성층권의 오존을 고갈시켜 더 많은 유해 자외선(UV) 복사가 지표면에 도달하게 했습니다. 이에 따라 1987년에는 이러한 물질의 생산과 사용을 단계적으로 중단하기 위해 몬트리올 의정서가 체결되었고, 1990년대 중반부터 성층권 할로겐 농도가 감소하기 시작했습니다.
[성층권 오존의 회복]
실제로 Mark Weber 등의 연구에 따르면 1979년부터 2020년까지 수집된 여러 위성 및 지상 관측 데이터를 분석한 결과, 전 세계적으로 오존 농도가 점진적으로 증가하고 있음을 확인했습니다. 연구 결과에 따르면, 1995년 이전에 관찰된 오존 감소율이 10년당 약 1.5%였던 반면, 이제는 10년당 약 0.4%의 회복 속도로 전환되었습니다. 몬트리올 의정서에 의한 오존층 파괴 물질의 단계적 폐지가 이러한 긍정적인 추세의 주요 요인으로 인정받고 있으며, 성층권 할로겐의 감소가 북반구와 남반구에서의 오존 농도 안정화 및 회복에 기여하고 있습니다. 이러한 회복 추세로 본다면 오존층의 완전한 회복 시점은 이전에는 2050년에서 2060년 사이로 예측되고 있습니다.
[앞으로 해결해야 할 과제]
그러나 모든 소식이 긍정적인 것은 아닙니다. Chipperfield와 동료들이 작성한 최근 리뷰에서는 오존층의 회복을 저해할 수 있는 새로운 우려들이 부각되고 있다고 강조했습니다. 저자들은 중국 동부를 포함한 동아시아 지역에서 CFC-11의 불법 생산이 증가하고 있다는 사실을 지적했으며, 이는 회복 중인 오존층에 큰 위험을 초래할 수 있습니다. 이와 더불어, 일부 산업 공정에서 배출되는 염화메틸(chloromethane)과 염화에틸(ethyl chloride)과 같은 통제되지 않은 할로겐 화합물 역시 오존층 회복 시기를 지연시킬 수 있는 중요한 요소로 작용하고 있습니다.
마지막으로 몬트리올 의정서에 의해 CFC의 단계적 폐지가 이루어졌지만, CFC의 대체물로 개발된 수소불화탄소(HFCs)는 강력한 온실가스로 기후 변화에 중요한 영향을 미치고 있습니다. Peter Simmonds 등의 연구에 따르면, 냉매와 에어컨 시스템에서 HFCs의 사용 증가로 인해 대기 중 HFCs 농도가 계속해서 상승하고 있었습니다. HFCs는 오존층을 고갈시키지는 않지만 같은 이산화탄소와 비교했을 때, 온실효과가 1,300배에서 14,000배에 달하는 것으로 보고되어 6대 온실가스로 지정되었습니다. 이는 오존층 회복뿐만 아니라 더 넓은 기후 영향을 고려한 포괄적인 접근이 필요함을 시사합니다. 이를 해결하기 위하여 몬트리올 의정서에 추가된 2016년 키갈리 수정안은 온실가스인 HFCs의 사용을 약 2045년까지 단계적으로 금지(80% 내외로 감축)함으로써 또 다른 대체제 개발의 과제가 남았습니다.
[결론]
오존층 회복의 이야기는 환경 보호를 위한 글로벌 협력과 과학 기반 정책의 힘을 보여주는 사례입니다. 그러나 불법적인 오존 파괴 물질의 생산과 새로운 오염원의 등장 등 여전히 해결해야 할 과제가 남아 있습니다. 앞으로도 이러한 도전 과제들을 해결하고, 더욱 강력한 국제 협력과 기술 발전을 통해 오존층을 완전히 회복시킬 수 있을 것입니다.
[참고문헌]
- Simmonds, P. G., Rigby, M., McCulloch, A., O'Doherty, S., Young, D., Mühle, J., ... & Prinn, R. G. (2017). Changing trends and emissions of hydrochlorofluorocarbons (HCFCs) and their hydrofluorocarbon (HFCs) replacements. Atmospheric Chemistry and Physics, 17(7), 4641-4655.
- Chipperfield, M. P., Hossaini, R., Montzka, S. A., Reimann, S., Sherry, D., & Tegtmeier, S. (2020). Renewed and emerging concerns over the production and emission of ozone-depleting substances. Nature Reviews Earth & Environment, 1(5), 251-263.
- Weber, M., Arosio, C., Coldewey-Egbers, M., Fioletov, V. E., Frith, S. M., Wild, J. D., ... & Loyola, D. (2022). Global total ozone recovery trends attributed to ozone-depleting substance (ODS) changes derived from five merged ozone datasets. Atmospheric Chemistry and Physics, 22(10), 6843-6859.
[성층권 오존의 파괴와 몬트리올 의정서]
1980년대에 처음으로 주요 환경 문제로 인식된 오존층 고갈은 국제적인 협력을 통해 해결된 가장 중요한 문제 중 하나입니다. 오늘날 몬트리올 의정서 덕분에 오존층이 회복되고 있다는 명확한 신호가 보이고 있지만, 이러한 진전은 여전히 새로운 도전 과제들 속에서 취약한 상태입니다.
최근 연구에 따르면, 1990년대 이후로 총 오존층의 농도는 점진적인 회복의 징후를 보이고 있으며, 이는 냉매와 발포제 등 다양한 용도로 사용되었던 염화불화탄소(CFC), 할론, 그리고 염화불화탄소(HCFC)와 같은 오존층 파괴 물질의 감소 덕분입니다. 이러한 물질들은 성층권의 오존을 고갈시켜 더 많은 유해 자외선(UV) 복사가 지표면에 도달하게 했습니다. 이에 따라 1987년에는 이러한 물질의 생산과 사용을 단계적으로 중단하기 위해 몬트리올 의정서가 체결되었고, 1990년대 중반부터 성층권 할로겐 농도가 감소하기 시작했습니다.
[성층권 오존의 회복]
실제로 Mark Weber 등의 연구에 따르면 1979년부터 2020년까지 수집된 여러 위성 및 지상 관측 데이터를 분석한 결과, 전 세계적으로 오존 농도가 점진적으로 증가하고 있음을 확인했습니다. 연구 결과에 따르면, 1995년 이전에 관찰된 오존 감소율이 10년당 약 1.5%였던 반면, 이제는 10년당 약 0.4%의 회복 속도로 전환되었습니다. 몬트리올 의정서에 의한 오존층 파괴 물질의 단계적 폐지가 이러한 긍정적인 추세의 주요 요인으로 인정받고 있으며, 성층권 할로겐의 감소가 북반구와 남반구에서의 오존 농도 안정화 및 회복에 기여하고 있습니다. 이러한 회복 추세로 본다면 오존층의 완전한 회복 시점은 이전에는 2050년에서 2060년 사이로 예측되고 있습니다.
[앞으로 해결해야 할 과제]
그러나 모든 소식이 긍정적인 것은 아닙니다. Chipperfield와 동료들이 작성한 최근 리뷰에서는 오존층의 회복을 저해할 수 있는 새로운 우려들이 부각되고 있다고 강조했습니다. 저자들은 중국 동부를 포함한 동아시아 지역에서 CFC-11의 불법 생산이 증가하고 있다는 사실을 지적했으며, 이는 회복 중인 오존층에 큰 위험을 초래할 수 있습니다. 이와 더불어, 일부 산업 공정에서 배출되는 염화메틸(chloromethane)과 염화에틸(ethyl chloride)과 같은 통제되지 않은 할로겐 화합물 역시 오존층 회복 시기를 지연시킬 수 있는 중요한 요소로 작용하고 있습니다.
마지막으로 몬트리올 의정서에 의해 CFC의 단계적 폐지가 이루어졌지만, CFC의 대체물로 개발된 수소불화탄소(HFCs)는 강력한 온실가스로 기후 변화에 중요한 영향을 미치고 있습니다. Peter Simmonds 등의 연구에 따르면, 냉매와 에어컨 시스템에서 HFCs의 사용 증가로 인해 대기 중 HFCs 농도가 계속해서 상승하고 있었습니다. HFCs는 오존층을 고갈시키지는 않지만 같은 이산화탄소와 비교했을 때, 온실효과가 1,300배에서 14,000배에 달하는 것으로 보고되어 6대 온실가스로 지정되었습니다. 이는 오존층 회복뿐만 아니라 더 넓은 기후 영향을 고려한 포괄적인 접근이 필요함을 시사합니다. 이를 해결하기 위하여 몬트리올 의정서에 추가된 2016년 키갈리 수정안은 온실가스인 HFCs의 사용을 약 2045년까지 단계적으로 금지(80% 내외로 감축)함으로써 또 다른 대체제 개발의 과제가 남았습니다.
[결론]
오존층 회복의 이야기는 환경 보호를 위한 글로벌 협력과 과학 기반 정책의 힘을 보여주는 사례입니다. 그러나 불법적인 오존 파괴 물질의 생산과 새로운 오염원의 등장 등 여전히 해결해야 할 과제가 남아 있습니다. 앞으로도 이러한 도전 과제들을 해결하고, 더욱 강력한 국제 협력과 기술 발전을 통해 오존층을 완전히 회복시킬 수 있을 것입니다.
[참고문헌]