오존층 파괴의 주범 프레온 가스란?

오존층 파괴의 주범 프레온 가스란?

작성일 2002.12.02댓글 5건
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오존층 파괴


1) 오존층 파괴원인
대기중에 있는 가스들은 동력학적으로 균형을 이루고 있으며, 탄소 및 질소와 같은 기초원소가 식물, 동물, 해양, 토양, 대기중으로 순환되는데 그 기능을 담당하고 있다. 대기 상층부에 있는 많은 종류의 가스가 태양광선에 의하여 분해되고 분해결과 2차적으로 생성된 물질들이 다른 가스와 급격히 반응하게 된다. 오존자체는 파장이 242nm 이하의 태양광선이 산소분자에 흡수되어 산소분자가 두개의 산소원자로 나눠지고, 이 원자가 즉시 다른 산소분자와 결합하여 형성된다. 산소분자와 결합하여 생성된 오존분자는 자외선을 흡수하여 분해되고 그 결과 한개의 산소분자와 한개의 산소원자로 나누어지는데 반응식은 다음과 같다.
O2 → (UV) O + O
O2 + O → O3
O3 → (UV) O2 + O
오존층에는 화학반응을 촉진하는 여러종류의 가스가 존재하며, 이중에서 문제가 되는 가스는 그 자체가 화학적으로 변하지 않으면서 오존의 분해과정에 촉매로 작용하는 가스이다. 이러한 가스들은 반응과정에서 촉매제 자체는 영향을 받지 않으므로 반응이 끝난 후에도 촉매제는 반응이전의 상태와 동일 하므로 이러한 촉매 가스가 극미량이 존재하는 경우에도 대기중의 오존농도에 큰영향을 미치게 된다.
① 할론(Halon) 가스
할론가스도 오존층 파괴 물질로서 최근에는 규제대상 물질로 되어 있다. 할론 가스는 프레온 가스와 비슷한 물질로, 프레온 가스에 함유된 염소 대신 브롬이 함유되어 있다. 브롬과 할론의 관계는 염소와 프레온 가스와의 관계와 같다. 할론 1분자 당 오존 파괴능력은 최고 프레온가스의 경우보다 10배 정도 많다. 브롬은 잘 연소되지 않는 성질을 갖고 있기 때문에 그 불연성을 이용하 여 특히 소화기용 소화제로서 사용된다. 현재 할론은 세계 최고의 소화수단으로 알려져 있다. 시판되는 2종류의 주 요 할론중, 할론 1301은 컴퓨터 룸 전화교환기 은행 금고실 등의 폐쇄된 실내에서의 소화에 사용된다. 할론 1301은 독성이 없기 때문에 노동자가 농도 7%의 가스가 들어있는 실내에서 어떠한 부작용도 없이 약 15분간 작업할 수 있다. 특히 할론 1301은 효과적인 방화제이기 때문에, 누군가가 라이타를 사용 해도 불꽃은 나오지만 불은 붙지 않는다.
② 프레온 가스
프레온 가스는 화장품 등 스프레이 제품의 가스, 냉장고나 냉각기의 냉매, 소화제, 반도체, 등 전자제품이나 정밀기계의 제조용 세정제 등에 폭넓게 사용 되는 물질이다. 프레온 가스가 광범위 하게 사용되는 것은 다음과 같은 우수한 성질을 지 녔기 때문이다.
○ 같은 정도의 분자량을 갖는 유기화합물과 비교하여 비점이 극히 낮다.
○ 인체에 대해 독성이 적다.
○ 무색, 무취, 불연성으로 폭발하지 않는다.
○ 산이나 알카리에 대해 안정적이다.
○ 기름을 잘 녹인다.
○ 표면장력이 작다.
프레온 가스는 안정적인 물질이기 때문에 대류권에서는 거의 분해되지 않 는다. 따라서 성층권까지 확산되어 가며 그 곳에서 강한 자외선을 받아 분해되 는데, 성층권까지 가는 것은 극히 일부이다. 그 때문에 대기중의 프레온 가스 평균 수명은 70~550년까지 그 폭이 넓다. 프레온 가스가 자외선에 의해 분해되 면 염소원자가 발생, 그 염소가 오존층을 파괴하게 된다.
a. CCl3F → (자외선) CCl2F + Cl
b. Cl + O3 → ClO + O2
c. ClO + O → Cl + O2
d.. O3 + O → 2O2
③ 기타파괴 원인
기타 현재 제조되고 있는 물질 중 오존층을 파괴시킬 수 있는 원인물질로 서는, 4염화탄소, 메틸클로로포름이 있다. 이 두 물질은 프레온 가스에 필적하는 오존층 파괴능력을 갖고 있고, 규제 대상이 되어 있는 물질이다. 사염화탄소는 프레온 가스나 합성고무생산의 원료로서 사용되는 것이며 메틸클로로 포름은 각종 산업용 세정제로서 사용된다. 생산, 소비량이 많기 때문에 오존층 에 대해 전혀 영향이 없다고는 할 수 없다.
2) 남극 오존홀
① 오존홀의 형성
1985년, 영국의 남극관측대 대기물리학자는 남극 Halley Bay기지 상공의 오존량이 1977년부터 1984년에 걸쳐 봄철이 되면 반드시 감소하고 그 감소량 은 점감하는 경향이 있음을 발견하였다. 1975년까지는 오존량 200DU 이하인 지역이 나타나기 시작했고 현재는 대륙전체가 200DU 이하의 오존홀로 덮여 있다. 남극에서 특히 현저한 오존층 파괴가 일어나는 것은, 남극에는 특유한 기 상현상이 나타나기 때문인 것으,로 알려져 있다. 그리고 그 원인물질은 프레온 가스에서 기인된 염소라는 것도 분명해 졌다.
② 북극 주변과 지구전체의 오존변화
오존의 감소가 일반적으로 성층권의 기온을 저하시킨다는 것이 알려져 있 기 때문에 이것이 얼음의 미립자 생성을 더욱 촉진하게 되면 오존층의 파괴가 어느 단계 이후에는 가속도적으로 진행될 가능성도 생각할 수 있다. 따라서 남 극 이외의 지역에 있어서도 그와 같은 조건이 주어지면 앞으로 남극 규모의 오존홀이 그곳에 형성될지도 모른다는 것이다. 북극의 성층권 대기 성분을 상세히 분석한 결과 남극의 겨울철과 마찬가지로 북극에서도 얼음 미립자가 생성되고 있음을 알게 되었고 게다가 다른 지역의 수십배에 달하는 고농도의 일산화 염소가 검출되었기 때문에 오존층 파괴의 원인이 역시 프레온 가스의 오염에 있을 것이라고 추정하고 있다. 그러나 이것 이 현재 대규모의 오존홀로 발전하지 않은 점에 대해서는 북반구에서는 극와 가 근본적으로 그다지 안정되어 있지 않기 때문에 겨우 이를 모면할 수 있는 것은 아닐까하고 생각하고 있다.
3) 오존층 파괴에 의한 재해
① 인간의 건강에 대한 영향
오존에 의하여 부분적으로 흡수되는 자외선의 파장 범위는 280~320nm이다. 이 범위의 자외선은 UV-B로 알려져 있으며 피부그을림, 시력손상, 피부암, 피부주름 및 노화 등의 원인이 된다. 자외선 중에서는 파장이 짧을수록 생물체 조직에 영향이 더욱 큰 것으로 알려지고 있다. 대기중의 오존은 파장이 짧은 자외선을 긴 광선보다 더 잘 흡수한다. UV-B량의 증가에 따른 피부암 발생 영향은 오존량 1% 감소시 피부암 발병율은 2% 증가가 예측되고 있다. 오존량 3% 감소시 미국에서만 매년 18,000여건의 피부암 발생자가 증가할 것으로 전망된다. 피부암의 발생외에도 UV-B의 증가는 인체의 면역기능의 약화, 피부염의 발생을 증가시킬 수 있다. 오존층의 파괴로 피 부암이 증대되는 것은 이미 널리 알려진 사실이다. 일반적으로 자외선이 1% 증가하면 피부암은 4~6% 증가하는 것으로 되어 있다.
② 오존홀의 확대
오존은 이산화탄소와 마찬가지로 온실기체이다. 온실기체의 영향 이외에도 오존층파괴로 인한 태양광선 침투의 증가는 지구기온의 상승을 초래할 것이다. 오존층 파괴로 인한 또 하나의 기후변화 영향은 습도와 증발량의 증가에 의한 강우량을 들 수 있다. 강우량 증가에 따라 일부 지역은 홍수피해가 증가할 것이고, 일부 지역의 가뭄 피해가 증가할 것이다. 아울러 지구 온도상승은 양극지방의 기후에 커다란 영향을 미치게 되는데 눈과 얼음의 녹는 양이 증가할 것으로 예측된다. 1979년에는 오존량이 300DU 이하인 지역인 남극대륙을 부분적으로 덮고 있었으나 그후 점차 확대되어 대륙을 거의 덮어버리게 되었다.
③ 지구생태계의 영향
자외선 증가는 농작물의 수확량을 감소시키고 이는 전지구적인 식량부족문제를 야기시킨다. 자외선이 식물에 미치는 영향은 벼의 경우 오존층이 8~11.5% 감소했을 때에 상당하는 자외선을 조사한 야외실험에서는, 가장 감수성이 높은 품종의 경우 수량이 매우 감소한 것으로 나타났다. 현재 오존층파괴를 방지하기 위해 프레온의 방출량을 규제하고는 있지만 이러한 규제에 의해 대기가 원래상태로 바로 돌아가는 것은 아니다. 오존층이 원래의 상태로 회복되는 데는 약 100년이 소요되는 것으로 알려져 있다. 결국 앞으로 100년간은 자외선의 영향을 계속 받게 되는 것이므로 자외선에 강한 식물의 품종을 개량하는 것이 무엇보다 필요하겠다.
④ 대류권 온실효과에 의한 성층권 오존층 파괴 촉진
성층권 자체는 태양으로부터 자외선을 오존이 흡수하여 열을 함유하는 효과를 갖고 있는데 오존층이 파괴되어 오존량이 감소하면 열원이 없어지고 결국 성층권은 냉각되어 간다. 이에 따라 성층권 곳곳에는 오존홀이 출현하게 된다. 그러나 이같은 가설과는 반대로 대류권의 온실효과가 성층권의 오존층 파괴를 저지한다는 설도 있다. 하지만 이것은 아직 분명히 해명되지 않았다.
4) 오존층 파괴 방지를 위한 대책
① 프레온 가스 규제
프레온가스와 오존층의 관계가 지적되면서 프레온 가스를 포함하는 에어로솔제품의 규제가 미국을 중심으로한 몇개 선진극을 중심으로 실시되기 시작하였다. 오존층 보호운동이 구체화되기 시작한 것이다. 1970년대 말에서 1980년대 초에 걸쳐서는 미국에 이어 네델란드, 스웨덴, 캐나다, 노르웨이, 등이 각각 법적규제를 실시, 각국에서의 프레온가스 생산량은 현저하게 감소하였다.
② 몬트리올 의정서
프레온 가스 규제를 실시하였음에도 불구하고 1983년 이후에는 다시 세계 프레온 가스 생산량이 증가하기 시작하였다. 그리고 1984년에는 남극에서 오존홀이 발견되면서 프레온 가스에 의한 오존층 파괴가 현실적인 문제로 등장하게 되었다. 이에 따라 유엔환경계획을 중심으로 오존층 보호규제 움직임이 일기 시작하여, 오존층 보호를 위한 조약을 체결하였다. 뒤이어 최초의 국제적 프레온 규제 조약인 {오존층을 파괴하는 물질에 관한 몬트리올 의정서}가 답변확정되었다.
③ 프레온 가스의 대채물질 및 문제점
최근 규제대상 프레온가스에 대한 대체물질로서 개발되고 있는 것이 하이 드로플루오로카본과 하이드로클로로플루오로 카본류 이다. 이들 물질에는 수소가 함유되어 있기 때문에 대류권에서도 분해가 일어난다는 특징을 갖고 있다. 그러나 이것의 오존층 파괴능력은 규제대상 프레온가스의 1/10 이하이지만 문제 점이 없는것은 아니다.
a. 온실효과 기체로서 작용한다. 따라서 이들이 대량으로 소비될 경우 지구 온난화에 영향을 준다.
b. 환경 중에 배출된 경우 다른 대기 물질과 반응하여 새로운 환경문제를 일으킬 가능성이 있다.
c. 이들은 화학적으로 불안정하므로 개개의 물질에 대한 충분한 안정성 시험을 행할 필요가 있다. 이들은 열분해에 의해 유독기체가 발생하게된다.

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프레온가스 = CFC-11= 탄소 하나, 불소 하나, 염소 세개 로 이루어진 가스 

화학명은 트리클로로플루오로메탄(Trichlorofluoromethane) 입니다.

CFC가 유해한 이유는 CFC가 성층권에서 자외선을 받아 Cl 성분이 분해되고 이것이 O3(오존층)을 분해하기 때문입니다.

 

지표로부터 대략 10~30km 정도를 성층권이라고 하는데

이 성층권의 지표로부터 대략 20~23km 사이에 오존이 많이 존재하는 부분이 있어

이 곳을 오존층이라고 부른답니다. 이 오존층은 태양으로부터 오는 광선중에서

생명체에 치명적인 자외선을 막아주는 역할을 합니다.

오존층이 뚫리면 생명체에 치명적인 자외선과 열기가 그대로 유입되기 때문에 당연히 지구내의 온도도 높아지겠죠^_^

프레온가스 외에도 아래 퍼온 자료도 있으니 참고하세요~*

 

1> 자연적 요인

① 지구 궤도 요인 - 지구 궤도 요인에는 태양활동의 변화, 지축 변화, 지구 공전 궤도 변화가 있다. 태양에 의한 기후 변화 요인 중 가장 주기가 짧은 것이 11년 주기의 태양 활동 변화이다. 이 태양 활동의 변화는 그 주기가 비교적 짧고, 이 주기 동안 지구로 들어오는 태양 에너지 양의 변화가 0.07%에 불과하기 때문에, 지구 온난화에 직접적으로 큰 영향을 미친다고는 생각되지 않는다. 지구 자전축과 관련된 요인은 지구 공전축에 대한 지축의 기울기가 변한다는 것이다. 지축이 더 기울어질수록 계절 변화가 지금보다 더 클 것이며, 지축의 기울기가 작을 때는 계절 변화가 상대적으로 작을 것이다. 마지막 요인은 지구의 공전 궤도 변화인데, 지구의 공전 궤도는 약 10만 년 주기로 거의 완전한 원에서 타원으로 점차 편평화하였다가 원래대로 돌아간다. 지구 공전 궤도가 원일 때보다 타원일 때 계절적 기후 변화는 훨씬 더 크게 일어날 것이다.


② 화산 분출 - 화산 분화는 어떤 성분의 가스와 먼지를, 얼마나 많은 양을, 얼마나 높이 분출시켰는가 하는 등의 요소에 따라 기후 변화에 영향을 미친다. 가령, 화산이 폭발할 때 함께 분출되는 SO2는 대기 중에서 작은 황산 물방울로 발전되어, 지상으로 내려오는 태양 광선을 차단, 산란함으로써 지상 기온을 떨어뜨린다. 16세기에서 19세기까지의 소빙하기는 그 기간의 많은 화산 활동에서 그 원인을 찾을 수 있으며, 그 이후 20세기의 온난화는 비교적 적은 화산 활동의 결과로 설명하기도 한다.


소빙하기에 대한 또다른 설명으로는 conveyor belt이론이 있는데, 이것은 해수의 순환의 변화가 기후 변화를 가져온다는 설명이다. 수온이 높은 해수는 그 부근 지역의 기온을 높이는 역할을 하는데, 따라서 따뜻한 해수가 흐르는 지역 부근의 기온은 상대적으로 높아지게 된다. 해양에서는 차가운 해수가 가라앉으면서 따뜻한 해수와 찬 해수의 순환이 일어난다. 그러나 빙하기에서 간빙기로 넘어갈 때에는 빙하가 녹으면서 다량의 민물이 바다에 유입되어 해수의 밀도가 낮아져 차가운 해수가 제대로 가라앉지 않게 된다. 이로 인해 해수의 순환이 약해지게 되고,따뜻한 해수의 순환이 제대로 이루어지지 않아 이 지역의 기온이 일시적으로 하강하게 되는 것이다. 중세 유럽에서의 소빙기는 이러한 해수의 영향으로 설명되기도 한다.

 

2> 인위적 요인

① 온실기체의 증가 - 각 온실기체는 그들이 갖는 분자 구조의 특성에 따라 독특한 흡수 파장 영역을 갖는다. 온실기체는 외계로 방출되는 지구 장파 복사를 파장별로 선택 흡수하여 자신의 온도 4제곱에 비례하는 에너지를 외계로 방출하는 동시에 지구 표면으로 되돌려 보낸다. 외계로 방출되는 지구 장파를 가장 많이 흡수하는 기체는 수증기이며, 이 수증기가 온실효과에 기여하는 정도는 전체 대기 온실효과의 약 60∼70%에 달한다. 


그 다음에 이산화탄소와 오존을 꼽을 수 있는데, 이산화탄소가 기여하는 온실효과 정도는 전체 대기의 약 25%에 불과하다. 그런데 이산화탄소가 수증기보다 중요한 지구 온난화의 요인으로 간주되는 것은, 수증기는 자연적으로 대기 중에 풍부하게 존재해 대기 중 함유량이 크게 변하지 않는 반면, 이산화탄소는 인위적인 영향으로 인해 대기 중 함유량이 최근 급속하게 증가하고 있기 때문이다. 온실기체 중에는 탄산가스 이외에도 CH4, N2O, CFC11, CFC12 등의 대기 미량 기체들이 있다. 1979년 이래로 과학자들은 대체로 이산화탄소의 증가가 평균 지표 기온을 1.5 ∼4.5℃ 까지 상승시키고 있다고 밝혀왔다. 

 

더 최근의 연구는 온난화가 바다보다 육지에서 더 급속히 나타나기 쉽다고 밝히고 있다. 낮은 온도의 해수는 부가적인 열을 흡수함으로써 대기의 온난화를 감소시킨다. 그러나 해양이 흡수할 수 있는 이산화탄소의 양은 해수온도가 상승할수록 줄어들므로, 온난화에 의해 해양의 이산화탄소 흡수율이 더 낮은 상태에서 평형을 이루게 될 때 온난화는 가속될 수 있다.

2. 해결 방안

- 온난화 방지를 위한 국제협약

지구온난화 문제에 대처하기 위한 국제협 약으로 기후변화협약이 1992년에 답변확정돼 1994년 3 월 발효되었다. l995년 3월 현재 체약국이 l27개국 에 달한다. 본 협약은 기후에 대해 인류활동으로 위험한 영향 을 미치지 않는 수준에서 대기중의 온실효과 가스농 도를 안정화 시키는 궁극적인 목적으로서


첫째, 각 체약국이 취급을 실시

둘째, 그 취급에 관한 정보를 체약국회의에 송부

셋째, 체약국 회의는 송부한 정 보를 검토해 필요하면 협약의 약속을 지속시키는등 강화토록 하였다.


특히 선진 체약국은 이산화탄소(CO2), 기타 온실 효과가스의 인위적 배출량을 1990년대 종반까지 l990년 수준으로 되돌리기 위해 온실효과가스의 배출량, 흡수량 및 온난화 방지를 위한 정책, 조치 및 그 효과 예측등을 내용으로 한 정보를 송부하고, 조약이 자국에 대하여 발효후 6개월 이내에 체약국 회의에 송부하도록 되어 있다. 이러한 협약하에서 온난화 방지대책이 추진되고 있어, 예를들면 기후변동에 관한 정부간 패널 (IPCC) 특별보고서에서 온실효과 가스를 현재 농도 로 안정화하기 위해서는 인위적 배출량의 60% 이상을 즉시 삭감할 필요가 있는 등 광범위한 취급이 시급히 요구된다. 


이에 대해 l994년 가을까지 정보를 송부한 15개 국 중 이산화탄소(CO2) 배출량에 대해 2000년 시점 에서 l990년 수준으로 안정화를 도모할 국가는 6개 국에 지나지 않는 상황이다. 지구온난화 문제는 산업혁명이후 성장,발전을 이루어 온 공업화, 경제개발과 밀접한 관계를 갖고 있다. 은난화 문제는 대량생산, 대량소비, 대량폐기형 의 문명에 따라 나타난 현상이다. IPCC 보고서가 지시한 바와같이 온난화문제는 장 래에 걸쳐 크나큰 불가피적인 영향을 지니고 있어 국내 .외를 막론하고 광범위한 대책을 긴급하게 실행 할 필요가 있다. 


국제적으로 취급되어질 기후변화협 약이 있으나 국제사회에서 온난화대책은 아직 시작 단계에 있고 각국의 자세도 어려운 상황에 놓여 있다. 한편 온난화문제는 우리들의 생활과도 밀접하게 관련되어 우리자신이 쓰고 버리는 에너지 多 소비형의 생활이나 행동양식을 짚어 볼 필요가 있 다. 온난화로서 불안하지 않은 미래를 우리 자손들에게 남겨주기 위해서는 개발도상국을 포합한 전체 지구 규모로서 20세기형 문명을 내다볼 필요가 있겠다. 

 

- 지구온난화를 해결하기 위한 방안으로는 근본적으로 화석연료의 사용을 대치할 수 있는 새로운 연료의 개발을 들 수 있으나 이전 단계로 CO2 배출억제와 제거기술의 도입을 서둘러야 한다. 이와 더불어 CH4, N2O, CFC, O3와 같은 다른 오염물질의 관리도 중요하다. 최근 연구에 따르면 앞으로는 이산화타소보다는 이러한 온실가스에 의한 기여율이 더 높아질 것으로 보기 때문이다.

3. 결과

- 세계기상기구(WMO)와 유엔환경계획(UNEP)이 공동 추진하고 있는 "기후변화에 관한 정부 간 협정(IPCC)"의 1차 과학보고서(1990)에 의하면 과거 100 년 동안 기온이 약 0.5 ℃ 상승하였으며, 특히 1972년 이후 약 10년 동안 약 0.3 ℃의 급격한 기온상승이 나타났다.

- 기온상승은 이산화탄소(CO2), 메탄(CH4), 아산화질소(N2O), 프레온가스(CFCs) 등의 온실기체에 의한 온실효과로 야기되었다.

- 1750년 이후 이산화탄소, 메탄, 아산화질소의 대기중 농도는 1992년 기준으로 각각 30 %, 14.5 %, 15 % 증가하였다.

- 1980년부터 1990년동안 이산화탄소, 프레온가스, 메탄, 아산화질소 등의 온난화 영향은 각각 55 %, 17 %, 15 %, 6 %로 나타났다.

- 기후변화에 관한 정부간 협정의 제2차 과학보고서 (1995)에 의하면 2100년까지 기온은 약 2 ℃, 해수면은 약 50 ㎝ 정도 상승될 것으로 예측되고 있다.

- 지구온난화 방지를 위해 '92년 6월 브라질 리우에서 개최된 유엔환경개발회의에서 "기후변화협약"이 답변확정되었음. 우리나라를 포함하여 약 143개국이 본 협약에 서명하였고, '94. 3. 20.부터 본 협약이 발효되었다.

4. 뜻

- 지구 온난화란 온실 효과를 말한다. 온실 효과란 지구대기 중에 포함 되어 있는 수증기나 이산화탄소와 같은 대기성분이 지구에 도달한 태양 에너지가 외부로 복사되는 것을 차단하여 지구의 온도가 비교적 따뜻하게 유지되는 것을 말한다, 따라서, 온실효과는 본래 지구의 온도를 일정하게 유지하므로 지구생태계가 생명을 유지할 수 있도록 하는 중요한 기능을 수행한다고 볼 수 있다. 그러나 지구온난화와 관련된 현재의 의미는 산업화에 따라 대기오염물질의 방출량이 증가하여 지속적으로 기온이 상승하는 것을 나타낸다. (책 '환경과 인간'中 발췌)

- 지구온난화는 지구의 온도가 상승하는 현상으로, 온실가스에 의한 온실효과(green house effect)가 그 원인으로 지적된다. 즉 인간의 활동, 특히 화석연료를 태울 때 대기중으로 배출되는 온실가스의 증가로 지구의 온도가 계속 상승한다는 것을 말한다. (야후 백과사전)

5. 지구온난화의 영향

(1) 기후변화

가. 극심하게 더운날과 추운날의 발생 빈도가 증가한다.

나. 기온상승으로 물의 순환을 촉진시켜, 어느 특정지역에서 극심한 가뭄과 홍수를 발생시킨다.


(2) 농업과 삼림

가. 열대와 적도 지역에서 기온상승에 의한 증발량 증가로 곡물재배를 할 수 없을 정도로 토양 수분 낮아져 곡물 생산량 감소가 예상되는 반면 북유럽, 소련, 북미지역에서는 곡물 생산 증가가 예상된다.

나. 유럽서부, 미국 남부, 호주 서부, 남부 아프리카 지역 등에서 곡물 생산이 감소되어 세계 곡물 가격에 막대한 영향을 미칠 것으로 예상된다.

다. 기온상승에 의해 한대 지역의 숲은 병충해의 분포가 확장되고, 건조 및 준건조 지역에서 수분 공급이 약화되어 산불에 의한 자연피해 예상된다.

라. 기온상승에 의해 북반구에서는 나무들의 서식대가 수백 km 정도 극지역으로 이동되어 종의 분포 변화와 삼림의 생리적 적응성이 변화되고, 성장율에 큰 변화를 일으켜 나무성장이 둔화될 것으로 예상된다. 남반구에서는 기온상승에 삼림이 잘 적응하여 큰 피해가 없을 것으로 예상된다.


(3) 수자원

가. 농업용수 부족으로 경작을 포기해야 할 토지는 세계 기준 경작지의 5 %에 이르는 약 1천3백만 헥타르에 이르며, 이러한 손실을 회복시키기 위한 댐, 운하, 기타 하부구조의 건설에 260∼520억달러가 요구될 것으로 예상되고 있다.

나. 지구온난화에 의해 증발량 증가로 토양수분이 손실되어 전 세계적으로 약 6천만 헥타르의 관개가 필요하며, 이로 인해 관개에 드는 총액은 약 1천5백억∼3천억 달러가 예상된다.


(4) 해수면 상승

가. 지구온난화에 의한 해수면 상승은 대규모 토지 손실과 습지대를 감소시킨다. 이로 인해 새와 물고기 등의 먹이 및 서식처의 감소 등 생태계에 매우 심각한 사태가 초래 예상된다.

나. 해수면 상승으로 연안 지역에 해수 범람과 폭풍 피해 증가 예상된다.


(5) 환경과 보건

가. 해수면 상승으로 개발도상국가들의 해안 저지대 지역, 섬지역, 건조 목초 지역, 도시 빈민 지역 등에 식수의 유용상에 큰 변화가 야기되어 수질오염 문제가 발생되며, 고지대로 이주시켜 바이러스와 같은 질병의 형태를 변형시켜 질병이 만연된다.

나. 지구온난화에 의한 지표기온 상승으로 스모그 형성이 촉진되고, 대기순환과 강수 형태의변화로 결국 산성물질의 수송과 침적에 변화를 일으킴. 이러한 현상으로 발생하는 산성비는 이산화탄소의 주요 흡수원인 삼림을 훼손시켜 지구온난화를 가속시킨다.

6. 우리나라에 미치는 영향

(1) 이산화탄소의 농도가 현재의 두배로 증가할 때, 우리나라의 하천 유량은 봄과 여름에 증가하고 이로 인해 홍수의 빈도가 증가될 것으로 예상됨. 한편 대청댐, 안동댐, 남강댐, 섬진강 댐에서는 겨울철에 하천 유량이 감소되며 유량 유지에 어려움이 예상된다.


(2) 이산화탄소의 농도가 현재의 두배로 증가할 때, 우리나라의 쌀 생산량은 광주를 포함한 남부 논농사 지대에서 30 % 감소, 수원 지역에서 40 % 감소가 예상된다.


(3) 과거 90년간 지구온난화와 수반되어 우리나라의 기온은 0.8±0.3 ℃증가된 것으로 추정됨. 이러한 지구 온난화 경향이 다음 세기에도 계속 유지된다고 가정할 때 21세기말 한반도 기온은 현재보다 약1.4 ℃ 정도 상승할 것으로 예상되고 있다.

 

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미국 뒤퐁사(社)의 상품명이 일반화한 것이다. 일반적으로 무색 ·무취의 기체이며, 클로로포름 ·사염화탄소 ·육염화에탄 등을 원료로 하고 촉매를 사용해서 플루오르화수소와의 반응으로 만들어진다. CHCl3+2HF →CHClF2+2HCl SbF3+SbCl5 종류에는 프레온-11(트리클로로플루오르메탄:CCl3F), 프레온-12(디클로로디플루오르메탄:CCl2F2), 프레온-22(클로로디플루오르메탄:CHClF2) 등이 있다. 냉매로 사용되는데, 화학적으로 안정하고 폭발성이없으며, 불연성의 무독이므로 냉장고냉동기, 에어콘 및 각종 냉동기의 냉각재로 사용된다. 이 밖에 플루오르화수지의 원료, 에오로솔 분사제(噴射劑), 소화기(消火器) 등에 사용된다. 그러나 화학적으로 안정하므로 사용 후 성층권까지 도달하는데, 이때 자외선에 의해 염소원자가 분해되어 오존층 파괴의 원인이 된다. 1987년 몬트리올 의정서가 답변확정되어 생산 ·소비량을 규제하고 점차 다른 물질로 사용이 대체되고 있다. - 백과사전

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1~2개의 탄소(C)에 염소(Cl)와 플르오르(F) 혹은 수소(H)가 결합된 화합물을 말하는 것으로 Chlorofluoralkane 혹은 chlorofluorcarbons(CFCs)라고 한다.

1928년 미국의 과학자 Midgely가 암모니아를 대신할 냉장고용 냉매로 개발했고(프레온 12), 프레온(freon)이라는 상품명으로 Du Pont사가 처음 제조, 판매하였다. 이후 다른 프레온 가스들이 개발되었고 주로 많이 사용하는 것은 CFC-11(CCl₃F),12((CCl₂F₂), 113(CCl₂FCClF₂), 114((CClF₂CClF), 115((CClF₂CF₃)가 있다. 가장 많이 사용되는 프레온화합물은 Freon 12, Freon 11이다.

대표적인 특징으로는 비부식성으로 장치 내 배관의 손상이 없고 그리고 무독성으로 식품사용에 용이하며 취급이 쉽다. 또한 낮은 압력에서도 액화하여 열효율이 좋아 냉장고, 에어콘의 냉매제로 사용된다.

한편 기체상의 열전도도가 낮아 단열 발포제로 이용되는 특성이 있다. 이외에도 반도체 인쇄회로나 광학렌즈의 세정제로 쓰인다. 용매와 잘 섞이며 무취성, 분사능력이 좋아 에어로졸 분사제로 이용한다.
최근에는 방취제를 사용하는 캔, 헤어스프레이, 기타 생산품의 분사제로 사용.

이들 화합물은 낮은 고도에서는 화학적으로 반응하지 않고 존재하기 때문에 연당 생산되는 약 30만톤과 고의 또는 사고로 방출되는 엄청난 양의 프레온이 대기중으로 방출되고 있다.
대기중에서 75~120년 정도의 기간을 잔류하는 CFCs는 대류권에 약 5년간 체류한 후 성층권에 도달되어 자외선에 의해 염소원자가 분리되는데 이 염소원자는 성층권에 체류하는 동안 오존형성을 방해한다.
프레온은 낮은 고온에서는 불활성상태로 있지만 성층권에서는 에너지가 높은 자외선을 흡수하게 되면 광분해되어 염소원자를 방출하게 되고, 이 염소원자가 성층권에 있는 오존층을 파괴하게 된다.



1985년 프레온가스가 지구 오존층의 주요 파괴물질로 판명되면서 UN환경계획위원회를 중심으로 1985년 11월 오존층 파괴의 주범인 프레온가스 등의 소비를 제한하는 이른바 '몬트리올의정서'가 제정되게 된다.
이에 따라 듀퐁, 영국 IC등 세계적인 화학업체들은 프레온가스 대체물질 개발하여 대체물질인 HFC-134a를 개발해 1990년부터 본격적인 생산에 나서기 시작했다.
CFC의 개발 대체품은 크게 PFC(perfluoro carbon)와 HFC(hydrofluoro carbon) 둘로 분류된다. PFC는 C와 F만으로 이루어진 매우 강력한 화합물로 CFC보다 더욱 안정한 물질이다. 따라서 성층권보다 높은 곳에서 분해된다.
HFC는 CFC분자에 H가 첨가된 구조를 가지고 있어, 안정한 화합물인 CFC보다 비교적 불안정하게 제조하여 HFC가 성층권에 도달하기 전에 대류권에서 분해시킨다는 개념으로 개발된 것이다.
그러나 EU에서는 이러한 대체물질도 오존층을 파괴하는 물질로 지적하여 감축을 유도하고 있는 실정이다.
현재 HFC-134a(CF3CFH2)는 냉장고 냉매로 잘 알려진 CFC-12를 대체하고 있으며, HFC-22(CHClF2)는 추진제 및 발포제로서 이미 대체되고 있다.
Dupont은 SUBA, ICI는 Klea브랜드로 각각 HFC-134a를 시판하고 있다. HFC-134a의 판매가격이 기존의 CFC에 비해 무려 7배정도 비싸고 이것 또한 CFC보다 약하기는 하나 오존층파괴물질로 의심받고 있는 실정이다.

몬트리올의정서에 따르면 개도국은 2016년부터 HCFCs의 사용량을 2015년의 사용량으로 동결하고 2040년까지는 사용을 완전 금지하도록 되어 있다. 한국은 경제협력개발기구(OECD)에 가입해있으나 개도국 조항을 적용 받고 있다.
그러나 2016년부터 2040년까지의 단계적인 감축일정과 규모는 추후 협의하도록 되어 있어 선·후진국간의 논란이 불가피할 것으로 전망된다. 특히 EC는 HCFCs가 CFCs 보다는 정도가 약하지만 여전히 오존층을 파괴하고 있으며 새로운 대체물질이 시판돼있다는 점을 들어 개도국의 감축일정과 규모를 신축적으로 조정할 필요가 있다는 입장이다.
개도국은 이른 바 `프레온가스’로 알려진 CFCs의 사용량 동결이 2000년 6월 30일로 만료됨에 따라 앞으로 2005년까지 현재의 사용량을 50%수준으로 감축시켜야 하며 2010년에는 CFCs 사용이 전면 금지된다. 대부분의 선진국들은 CFCs 사용을 지난 1996년에 중단했다.


Halon 가스(염화브롬화탄소)

프레온과 비슷한 물질로 염소 대신에 브롬이 포함되어 있다. 브롬은 염소보다 성층권에는 훨씬 적게 존재하지만 브롬 원자 1개가 염소 원자의 약 50배에 해당하는 정도로 오존층 파괴 능력은 더 크다. 주요 할론 가스로는 할론 1211(CF₂ClBr), 1301(CF₃Br), 2402(CF₂BrCF₂Br)를 들 수 있다. 할론과 HBFCS 는 fire extinguisher, 1301(CF₃Br: methyl bromide)는 fumigant로 많이 쓰인다.


님에게 많은 도움이 되었으면 하네요..^-^

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오존층 파괴란?
오존층 파괴는 프레온가스(CFCs) 등에서 나오는 화학물질이 오존의 산소 결합고리를 끊어 성층권의 오존층을 파괴하는 현상을 말한다.
☞ 오존층파괴 현상은 1985년 영국의 남극조사팀에 의해 처음 발견되었다. 지난 10년간 남극대륙 상공의 오존층은 절반 이상 파괴되었는데 이는 남한 면적의 323배에 달한다. 북반구 지역에서도 오존층이 3% 정도 얇아진 것으로 관측되었다.
오존층을 파괴하는 물질
오존층을 파괴하는 대표적인 물질에는 냉장고의 냉매, 스프레이 등에 쓰이는 프레온가스, 소화기 등에 쓰이는 할론가스와 같은 합성화학물질과 일산화탄소, 이산화질소 등과 같은 화학물질이 있다.
☞ 오존(O3)은 산화력이 강해 공기정화, 표백, 음료수의 살균 등에 이용한다. 하지만 지상의 오존은 오염물질과 반응하여 유해 화합물을 만든다. 이 유해화합물은 눈을 자극하고 시야거리를 짧게 하며, 농작물에 피해를 주고, 급속하게 고무를 부식시키기도 한다. 오존은 광화학스모그 발생시 형성되는 대표적인 오염물질이다. 광화학스모그에 의해 오존이 지상에서 발생될 경우 인체에 직접 피해를 주게 된다.
그러나 지상에서 15∼35㎞ 높이에 있는 성층권의 오존층은 태양에서 방출되는 인체에 해로운 UV-β라는 자외선을 차단하고 생물체에 덜 해로운 태양광선만을 선택적으로 통과시키는 천연여과장치 역할을 한다.
☞ 오존층 파괴의 주범 프레온가스
프레온가스는 대기권에서는 거의 분해되지 않고 성층권에서 자외선을 받으면 분해된다. 프레온가스가 성층권에 도달하는 기간은 대략 15년이며 성층권에서 분해된 CFC에서 나오는 염소원자 하나가 100년 가량 존속하면서 약 10만개의 오존 분자를 파괴하는 것으로 알려져 있다.
오존층 파괴의 영향
오존층이 파괴되면 지표면에 도달하는 자외선이나 유해광선이 많아져 농작물이나 해양생태계의 생육을 저해시키고, 피부암, 안질환 등 질병을 야기 시키며, 인체 면역기능을 손상시키는 등 환경문제를 일으킨다.
☞ 성층권의 오존이 약 1% 감소하면 지표면의 자외선 양이 약 2% 증가한다고 한다. 이에 따라 피부암의 발생률은 약 4%가, 백내장은 0.6%가 각각 증가하여 전세계적으로 일년에 약 10만명 이상이 시력을 잃거나 피부암에 걸릴 것으로 추정되고 있다.
오존층 파괴로 인한 지구환경문제를 보여주는 모식도
오존층 파괴로 자외선이 증가하면 해양 플랑크톤의 체질을 변화시켜 해양생태계의 먹이사슬이 파괴되고, 또한 육상식물의 경우도 개화 감소, 잎 크기의 감소 등 돌연변이가 크게 늘어나 농수산물의 생산이 크게 줄어들 것으로 추측되고 있다.
비엔나협약과 몬트리올의정서
1985년 3월에 답변확정된 비엔나협약(Vienna Convention)은 국제적 차원에서 오존층 보호를 위한 기본골격이다. 이 협약의 후속작업으로 1987년에는 오존층 파괴물질의 생산과 소비의 감축을 주요내용으로 하는 몬트리올의정서(Montreal Protocol)가 답변확정되었다.
이 협약에서는 오존층을 파괴하는 물질로 염화불화탄소(CFCs), 할론(Halon), 사염화탄소 등 95종의 물질을 규정하고 있다.
우리나라가 포함되어 있는 개발도상국의 의무규정을 보면, 1995∼1997년 평균소비량이나 1인당 소비량 0.3㎏ 중 낮은 수치를 기준으로 1999년부터는 동결하고, 순차적으로 감축하여 2010년에는 완전히 사용을 할 수 없도록 하고 있다.
우리나라는 1992년 2월에 비엔나협약 및 몬트리올의정서에 가입했고, 2000년 3월 현재 몬트리올 의정서에는 172개국이 가입하고 있다.
우리나라의 대책
우리나라에서는 의정서 가입 전인 1991년 1월에 『오존층보호를 위한 특정물질의 제조규제 등에 관한 법률』을 제정, 1992년 1월부터 시행 중에 있으며, 규제물질의 합리적인 수급 및 사용조정을 위한 일관성있는 정책의 추진과 기업의 부단한 자구노력을 통한 CFCs 등 규제물질의 소비량 감축을 가속화하기 위한 정책을 지속적으로 추진해 나갈 계획이다.

오존층 파괴의 주범 프레온 가스란?

... 그리고 1984년에는 남극에서 오존홀이 발견되면서 프레온 가스에 의한 오존층 파괴가 현실적인 문제로 등장하게 되었다. 이에 따라 유엔환경계획을 중심으로 오존층...

★급함 오존층파괴에원인인 프레온가스

... 85년 프레온가스가 지구 오존층의 주요 파괴물질로 판명되면서 UN환경계획위원회를 중심으로 85년 11월 오존층 파괴의 주범프레온가스 등의 소비를 제한하는...

프레온 가스오존층 파괴

프레온 가스오존층 파괴가 무슨 말인가요 ? 과학시간에 나왔는데 프레온 가스가 뭐고 오존층이 뭐고 왜 파괴되는건가요 ? 자세히 알려주세요 프레온 가스는 냉장고 등에...

쓰이는 프레온 가스가 왜 오존층파괴...

프레온 가스가 왜 오존층파괴하고 프레온 가스 외에 오존층파괴하는 물질은 어떤 것들이 있나요? 성층권(고도 25~30㎞)에 존재하는 오존층은 지상에 도달하는 자외선의...

오존층 파괴 프레온가스에대해서

아 제가 프레온가스때문에 오존층파괴된다고 들었는데 그 뭐냐 프레온가스가 무거워서 하늘 위로 못올라간다고 들었거든요 그럼 어떻게 오존층파괴되는거죠?...

프레온가스 실험

프레온 가스오존층파괴시키잖아요? 이와 관련된 실험을 한 과학자가 있나요?? 안녕하세요. 프레온 가스오존층파괴한다는 사실을 밝혀낸 대표적인...

프레온 가스와 극지방의 오존층 파괴......

... ::프레온가스가 왜 오존층파괴하는지는 설명하지 않겠습니다. 어쨋든 프레온가스오존층을 아주 잘 없애는 기체입니다. 극지방 뿐만아니라 모든 지역에서--따로...