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| 용어 | 오존 구멍 (Ozone hole) |
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| 설명 | 성층권에 형성된 오존층의 오존 격감이 극심한 부분. 높이 10 ∼ 50 km의 성층권은 오존 농도가 높아 오존층이라고 불린다. 성층권에서는 강한 태양 자외선으로 광화학 반응에 의한 오존이 생성된다. 오존은 파장 3백 nm (나노미터)의 자외선에 강한 흡수대를 가지고 있다. 따라서 300 ~ 340 nm 이하의 유해 자외선은 오존층에서 거의 흡수된다. 복사광의 형태로 배출되는 태양에너지 전체에서 지표에 도달하는 유해 자외선은 겨우 0.1 % 이하다. 그러나 이러한 부분이 조금이라도 증가하면, 인간에게 면역력 저하를 일으키며 피부암, 백내장 등의 병을 초래하기도 한다. 그리고 작물의 수확과 동식물의 생태계에까지 악영향을 야기한다. 1980년대 이래, 남극 상공의 오존 농도가 현저하게 감소하는 것으로 확인된 바 있다. 최근에는 북극 중위도 지역에서도 '오존 홀'이 진행되고 있는 것으로 확인되고 있다. | 용어 | 오존 균형 (Ozone balance) |
| 설명 | 태양으로부터 방사되는 여러 가지 전자기 복사선 (태양광선)에 의해서 산소 (O₂)로부터 오존 (O₃)의 생성 또는 오존의 파괴를 통한 산소의 생성이 지속적으로 일어난다. 일단위로 보면, 350,000 톤 (3.5×10^8 kg)의 오존이 생성되고 소멸된다. 주로 성층권 상부에서는 자외선을 흡수하여 끊임없이 오존이 생성되지만, 하부에서는 주로 소멸반응이 진행된다. 이들 두 반응이 균형을 이루어 정류상태 (steady state)에 도달하면서 일정한 오존 농도를 유지한다. 이러한 오존의 생성과 소멸 반응을 Chapman 메카니즘이라 한다. (성층권의 오존 생성 반응) O₂＋ hν (λ＜ 240 nm) → 2O, O ＋ O₂ → O₃ (성층권의 오존 소멸 반응) O₃＋ hν (λ＜ 325 nm) → O₂＋ O, O ＋ O₃ → 2O₂ 오존은 생성과정에서 파장이 240 nm 이하의 강한 태양 자외선을 흡수하고, 소멸반응 과정에서 약 325 nn 이하의 태양 자외선을 흡수하여 강한 자외선영역이 지표면으로 침투하는 것을 차단시키는 방패 역할을 한다. |
용어 | 오존 파괴 (ozone destruction) |
| 설명 | 냉매제, 발포제, 분사제, 용매제 등으로 사용되고 있는 염화플루오르화탄소 (CFC, 상품명으로 프레온 가스라고도 불림)와 주로 소화제로 쓰이는 할론 (halon)등 은 반응성이 낮고 대기체류시간을 유지한다. 이들의 성층권 유입으로 인해 성층권 오존의 파괴가 급격히 진행되고 있다. 남극기지의 관측결과에 의하면, 1991년 9 ~ 11월에 오존 감소가 현저하게 나타났다는 것을 보여준다. (이들은 9월 30일에는 19 km 상공에서 실질적으로 오존 제로층이 나타났다.) 이러한 감소 경향은 1992년에 들어서도 계속되어 미국 항공우주국이 관측한 결과에 따르면 1992년 1월에서 3월에 걸쳐 북반구 전체의 오존층이 과거와 비교해 최저치를 기록하였다. 정기적으로 오존층을 관측하고 있는 일본 삿포로의 10 ∼ 25 km 상공에서 1992년에 오존이 1958년 이후 최저치를 기록하였다. 과거 10년간 삿포로 상공의 오존 감소율은 평균 4.5 %로. 특히 감소가 심한 겨울에는 최고 18.1 %에 이르고 있다고 한다. 1991년에는 남극의 오존 홀도 과거 최대라는 것이 판명되었다. 성층권의 오존이 1 % 감소하면 자외선은 2 % 증가한다. 그리고 자외선이 1 % 증가하면 피부암은 5 % 정도, 백내장은 1 % 정도 증가하는 것으로 추정되고 있다. 오존이10 % 감소하면 자외선은 20 % 증가하게 되어 삼림이 고사하거나, 대두나 쌀 등에 병이 나타나고 영양가가 저하되는 등 식물에 영향이 나타나기 시작한다. | 용어 | 오존 파괴 (Ozone destruction) |
| 설명 | 성층권 오존은 염소원자 (Cl), 일산화질소 (NO), OH 라디칼, H 라디칼 등과의 반응을 통해 산소를 생성하는 광화학 반응을 일으킨다 (O₃＋ O → 2O₂). 이러한 오존 파괴 반응에서 이들 성분들은 촉매로 작용하여 오존을 산소로 전환시키고, 다시 반복적으로 재생되어 반응을 반복한다. 따라서 적은 양으로도 상당량의 오존을 파괴시킬 수 있다. 염화플루오르화탄소 (chlorofluorocarbon, CFC)는 이러한 반응에서 가장 기여도가 큰 물질에 해당한다. CFC가 오존층에서 분해되면 염소원자가 유리되고 유리된 염소원자가 성층권의 오존을 파괴한다. (CFC-12로부터 Cl 원자의 유리 반응) CF₂Cl₂ ＋ UV (λ＜250 nm) → CF₂Cl ＋ Cl (Cl 원자와 오존의 반응) Cl ＋ O₃→ ClO ＋ O₂, ClO ＋ O → Cl ＋ O₂, O₃＋ O → 2O₂ 반응과 같이 CFC는 250 nm 이하의 강한 자외선에 의해 염소원자를 유리하고, 유리된 염소원자는 오존과 반응을 일으켜 오존을 파괴한다. 1987년 9월의 「몬트리올 의정서」에는 오존층의 파괴를 가져 오는 다섯 종류의 CFCs (CFC-11, CFC-12, CFC-113, CFC-114, CFC-115)와 세 종류의 할론 (halon)을 생산 및 사용 규제의 대상으로 지정하였다. 또한 1990년 런던 회의에서는 15종의 프레온 등을 2000년까지 전폐하기로 결정하였다. |