온실가스

온실가스(greenhouse gases)

땅에서 복사되는 에너지를 일부 흡수함으로써 온실효과를 일으키는 기체이다. 1992년 기후변화협약 교토의정서에 삭감대상으로 꼽힌 온실가스는 이산화탄소(CO₂), 메테인(CH₄), 아산화질소(N₂O), 수화불화탄소(HFCs), 과불화탄소(PFCs), 불화유황(SF₆) 등 6가지다. 모두 화석연료의 과도한 사용으로 인해 인위적으로 발생한 기체들이다.

대기 중의 수증기 함량이 일정한 수준을 유지하는 까닭은, 비와 눈이 내리고 다시 지구상의 물이 증발하는 순환구조 때문이다.

산업혁명 이전까지 수천 년 동안 이산화탄소는 260~280ppmv로 거의 일정 수준을 유지해왔다. 그러나 18세기 중엽에 시작된 산업혁명으로 석탄과 석유와 같은 화석연료 사용이 급증했고, 이로 인해 이산화탄소 배출이 크게 증가했다. 이에 반해 농업용지 확충과 각종 산업용지 확보, 목재 및 종이 사용이 증가하면서 이산화탄소를 흡수하던 삼림자원이 감소되었다. 특히 열대 우림의 벌채는 이산화탄소를 흡수하는 지구의 능력을 크게 감소시켜 대기 중 이산화탄소 농도가 산업혁명 이전인 1750년에 비해 35% 이상 증가했다. 이와 같은 증가 추세는 중국 등 미개발 국가의 산업화가 가속화된 최근 들어 더욱 두드러지고 있다. 이산화탄소는 인위적으로 배출되는 전체 온실가스 양의 약 60%를 차지할 만큼 지구온난화의 첫 번째 요인으로 온실가스 감축의 주된 대상이 되었다.

인위적으로 배출되는 전체 온실가스 양의 약 15∼20%를 차지하는 메테인은 화석연료를 태울 때도 발생하지만, 비료나 논, 쓰레기더미에서도 발생하고 초식동물이 풀을 소화시킬 때도 발생하는 것으로 알려져 있다. 이런 이유로 인구가 늘어나고 식량생산을 늘려 나가는 과정에서 대기 중에 메테인이 늘어났다고 보는 것이 일반적인 견해이다. 아산화질소는 과다한 화학비료 사용으로 발생하는데, 일부는 산업 공정이나 사바나 화재, 벌목 및 폐수·폐기물 소각 과정에서도 발생한다.

수소불화탄소와 과불화탄소, 불화유황은 산업 공정 등에서 주로 발생하고 있다.

대기 중에 대단히 많은 양이 존재하는 수증기도 온실효과에 큰 영향을 미치는 인자이다. 흡수할 수 있는 열량 역시 이산화탄소나 메테인에 비해서도 대단히 크다. 그러나 수증기는 구름을 이루어서 태양빛을 반사할 수도 있기 때문에 실제로 어떻게 수증기가 온실효과에 영향을 미치는지 정확하게 알기는 어렵다.

또한 대기 중의 수증기 양을 인위적으로 제어할 방법이 현재로선 없다. 선진국의 경우 1997년 국가간 이행 협약으로 만들어진 '교토의정서'에 의해 2008~12년 온실가스 방출량을 1990년 대비 평균 5.2% 줄여야 한다.