오존 구멍 개요

한국어: 오존층의 오존층 구멍 고갈

오존은 지상에서 고도 70km까지 대기권에 분포하며, 중위도 24도에서 최대 농도가 나타납니다. 킬로미터 높은 고도에서는 극지방을 향해 천천히 감소하며 극지방의 고도 17킬로미터에서 최소 농도를 보입니다. 1950년대 후반부터 1970년대까지 오존 농도는 감소하는 경향을 보였다. 1985년 영국 남극탐험대는 남위 60도 부근에서 오존층 구멍을 발견해 세계 각국의 큰 관심을 끌었다. 오존층의 오존 농도 감소는 태양에서 지구 표면으로의 자외선 복사량을 증가시켜 생태 환경을 손상시키고 인간과 기타 생물체의 정상적인 생존에 영향을 미칩니다. 오존층 구멍의 형성과 관련하여 인간 활동에 대한 화학적 가설이 전 세계를 지배하고 있습니다. 인간이 대량으로 사용하는 클로로플루오로알칸 화학 물질(예: 냉매, 발포제, 세정제 등)은 대기 중에서 쉽게 분해되지 않습니다. 대류권에 진입한 후 강한 자외선에 노출되어 분해되어 염소 활성산소를 생성합니다. 활성산소는 오존과 화학적으로 반응하여 오존 농도를 감소시켜 오존층에 심각한 손상을 줍니다. 이를 위해 클로로플루오로알칸 및 기타 물질의 생산 및 사용 제한에 관한 몬트리올 협정이 1987년 전 세계적으로 체결되었습니다. 태양활동론 등의 이론도 있다. 남극의 오존홀은 자연적인 현상으로 여겨진다. 오존홀의 원인은 아직 더 연구되어야 한다.

2008년 형성된 남극 오존홀 면적은 9월 둘째주 기준 2700만km2에 달한 반면, 2007년 오존홀 면적은 2500만km2에 불과했다. 2000년에는 남극 상공의 오존홀 면적이 호주 4개에 맞먹는 2,800만 평방킬로미터에 달했다.

과학자들은 오존홀이 작아지는 주된 이유는 오존층을 손상시키는 화학가스 배출 감소 때문이 아니라 기후 때문이라고 믿고 있습니다. 영국 남극 조사 과학자 앨런 로저(Alan Roger)는 남극 대륙의 오존 구멍 감소는 역사적 기록에서 고립된 현상으로 간주되어야 한다고 말했습니다. 따라서 오존홀의 면적은 더욱 커질 가능성이 높다.

대기 중 오존은 생계를 유지하지 못하고 농도가 감소하고 있다. 과학자들은 1985년에 처음으로 다음과 같은 사실을 발견했습니다. 1984년 9월과 10월 남극 대륙 오존층의 오존 농도는 1970년대 중반에 비해 40% 감소했습니다. 남극은 더 이상 과도한 자외선을 완전히 차단할 수 없어 남극을 보호하는 특별한 원이 만들어졌습니다. "구멍"의 출현은 남극해의 식물성 플랑크톤의 생존을 위협합니다. 세계기상기구(World Meteorological Organization)의 보고서에 따르면, 1994년에 북극 지역 성층권의 오존 함량도 감소했으며, 일부 달에는 1960년대보다 25~30% 감소한 것으로 나타났습니다. 남극 상공의 오존층 구멍은 여전히 ​​확장되고 있으며, 1998년 9월에는 그 면적이 2,500만 평방킬로미터에 달하는 역사적 기록을 세웠습니다.

오존층에는 왜 '구멍'이 있는 걸까요? 많은 과학자들은 프레온을 냉매로 사용하고 다른 용도로 사용한 결과라고 믿습니다. 프레온은 탄소, 염소, 불소로 구성되어 있으며 염소 이온이 대기 중으로 방출된 후 반복적으로 오존 분자를 파괴하고 원래 상태를 유지할 수 있습니다. 따라서 그 양이 매우 적더라도 오존 분자를 감소시킬 수 있습니다. "구멍"을 형성하는 지점. 최근 중국 과학자들은 프레온만으로는 충분하지 않다고 제안했습니다. 태양풍에서 나오는 입자의 흐름은 지자기장의 작용으로 지자기극 쪽으로 집중되어 그곳의 오존 분자를 파괴합니다. (Yang Xuexiang, 1999) 어쨌든 인위적으로 염소 이온을 대기 중으로 보내는 것은 궁극적으로 해로운 행동입니다.

1970년대 영국 과학자들은 관측을 통해 지구 남극 상공의 대기 중 오존 함량이 특히 매년 9월과 10월에 점차 감소하기 시작한다는 사실을 처음 발견했습니다. 봄) 감소가 더 분명합니다. 미국 '윤유 7호' 위성이 추가로 탐지한 결과 오존 감소 면적은 남극 상공에 위치하며 타원형으로 1985년에는 미국 육지 전체 면적과 비슷했다. 마치 하늘이 무너진 것과 같은 현상입니다. 과학자들은 이 현상을 남극 오존홀이라고 부릅니다. 남극 오존홀의 발견은 지구를 둘러싼 오존층이 이미 위기에 처해 있음을 시사해 매우 충격적이다. 그래서 과학자들은 오존층의 손상을 더 자세히 연구하기 위해 남극 대륙에 연구 센터를 설립했습니다. 1989년에 과학자들은 조사와 연구를 위해 북극으로 갔으며 북극 위의 오존층도 심각하게 손상되었지만 남극보다는 그 정도가 적다는 것을 발견했습니다. 오존은 대기 중의 미량가스 중 하나로 주로 대기의 오존층인 고도 20~25km의 성층권에 집중되어 있다. 오존층은 지구상의 생명을 보호하고 지구의 기후를 조절하는 데 매우 중요한 역할을 합니다. 그러나 최근에는 성층권에서 운항하는 항공기의 수가 증가함에 따라 인간 활동에 의해 NO와 같은 일부 미량 가스가 생성되었습니다. 그리고 염화불화탄소가 성층권으로 진입하여 오존층을 파괴하고 남극 위에 "오존 구멍"이 나타나게 했습니다.

대기 중 오존 감소와 고갈을 일으키는 물질은 주로 성층권의 초음속 항공기에서 배출되는 다량의 NOx입니다. 그 외에도 CFCl3(프레온-11), CF2Cl2(프레온-12) 등 인간이 대량으로 생산하여 사용하는 염화불화탄소화합물(프레온)도 있습니다. 1973년에 이 두 가지 유형의 프레온의 전 세계 생산량은 480만 개에 이르렀으며, 대부분은 대기 하층으로 들어간 후 오존층으로 들어갔습니다.

프레온은 대류권에서는 안정적이지만 오존층에 들어간 후에는 오존과 쉽게 반응하여 오존을 소모하여 오존층의 O3 농도를 감소시킵니다.

2011년 국립위성기상센터의 모니터링 자료에 따르면 풍운 3호 위성의 총오존측정기는 북극 상공에서 명백히 낮은 값의 오존층을 탐지했다. 값 영역의 총 오존 함량은 정상적인 상황에서 평균 값의 약 절반이며 일부 지역의 총 오존량은 오존홀 기준(220DU)에 도달했습니다. 남극 대륙 수준의 오존홀은 없지만 북반구의 인구 밀도가 남반구에 비해 훨씬 높기 때문에 오존이 낮은 지역에서는 자외선이 인체 건강에 미치는 영향이 더 중요합니다. 남극의 오존홀보다 북극 오존홀 형성의 주요 원인은 봄철 극도로 차가운 극 소용돌이에서 극 성층권 구름이 형성되어 태양 자외선의 작용으로 오존을 파괴하는 할로겐 원자를 방출하는 것입니다.

동일 기간 동안 관찰한 북반구의 총 오존 분포를 볼 수 있다. 일반적으로 북극의 오존 함량은 3월에 매우 높아 대부분의 지역이 400DU를 넘고, 500DU보다 큰 비율입니다. 북극권 대부분 지역의 오존 총량은 200~300DU로 떨어졌고, 일부 지역은 오존홀 기준에 도달했습니다.

이러한 결론은 해외 과학자들의 최근 지상 관측 결과와 기본적으로 일치한다. 독일 물리학자 마르쿠스 렉스(Markus Rex)는 북극에 있는 30개 오존 관측소에서 얻은 초기 데이터에 따르면 겨울철 오존 농도 감소가 이전보다 더 심각하다는 것을 보여줍니다. 그는 봄이 오기 전에 “북극에서 최초의 오존홀이 형성됐을 수도 있다”며 “역사에 기록될 만큼 놀라운 발전이다. 아직 결론을 내리기는 이르지만 앞으로의 소식을 기다려달라”고 말했다. 피부암 위험이 증가할 수 있다고 경고하는 전문가들에 따르면 오존 농도가 낮은 지역은 멀리 남쪽으로 뉴욕까지 확장될 수 있습니다.

2011년 봄 북극 상공의 오존 감소는 이전 관측 기록을 넘어섰습니다. 처음으로 남극 상공에 오존 구멍이 나타났는데, 그 크기는 독일의 5개에 해당했습니다.

이 오존 구멍은 주로 북극의 드물게 길고 추운 겨울로 인해 형성되었으며, 한때 4월에 동유럽, 러시아, 몽골 위로 이동하여 사람들이 평소보다 더 높지만 지속적이지는 않은 태양 자외선에 노출되었습니다. 광선.

이번 연구는 미국, 캐나다, 핀란드, 덴마크, 일본 등 9개국 연구진이 완성한 연구보고서로 영국 잡지 네이처(Nature) 온라인판에 게재됐다.

연구자들은 2010년 겨울부터 2011년 봄까지 북극 지역의 고지대 오존이 15km에서 23km 사이에서 심각하게 감소했다고 밝혔으며, 가장 큰 감소는 18km에서 20km로 나타났다. 80% 이상 감소했습니다. 2011년 3월부터 4월 초까지 연구자들은 연속 27일 동안 매우 낮은 총 주상 오존 수치를 관찰했습니다. "250 돕슨 단위 이하의 가장 큰 면적은 약 200만 평방 킬로미터로 독일이나 캘리포니아 면적의 약 5배입니다."

연구원들은 북극의 첫 번째 오존 구멍이 극 소용돌이에 의해 발생했다고 믿고 있습니다. 하지만 추워서가 아니라 지속시간이 길어지기 때문에 오존을 파괴할 수 있는 염소를 함유한 화합물의 활성이 높아져 이전 겨울에 비해 훨씬 더 큰 오존 감소가 관찰되었습니다.

또 다른 연구자는 “악기 기록이 시작된 이후 북극에서 이렇게 길고 추운 겨울은 없었다”고 말했다. 정확히 왜 이런 일이 일어나는지는 "수년간의 상세한 연구"가 필요할 것입니다.

1995년 1월 23일 유엔총회는 1995년부터 매년 9월 16일을 '세계 오존층 보호의 날'로 선포하는 결의안을 통과시켰다. UN 총회가 '세계 오존층 보호의 날'을 제정한 목적은 1987년 9월 16일 '오존층을 파괴하는 물질에 관한 몬트리올 의정서'의 서명을 기념하기 위한 것이며, 모든 서명을 요구합니다. 국가들은 이 특별한 날을 기념하기 위해 "의정서"와 개정안의 목표에 따라 구체적인 조치를 취해야 합니다.

유엔환경계획은 1976년부터 다양한 국제회의를 열고 오존층 보호를 위한 결의안을 잇따라 채택해 왔다. 특히 1985년 남극 주변의 오존층이 현저히 얇아진 이른바 '남극 오존홀' 문제가 발견된 이후, 오존층을 보호하고 인류의 미래세대를 보호해야 한다는 국제적 요구는 더욱 커졌다.

주요 행사

1977년 4월 유엔환경계획이사회는 32개국이 참석한 가운데 워싱턴 D.C.에서 "전체 오존층 평가"에 관한 국제회의를 개최했습니다. .

이 회의에서는 최초의 '오존층 조치를 위한 세계 계획'이 채택되었습니다. 이 계획에는 오존 및 태양 복사 모니터링, 오존층 파괴가 인간 건강, 생태계 및 기후에 미치는 영향을 평가하는 작업이 포함되며, 유엔 환경 프로그램이 오존층 조정 위원회를 설립하도록 요구합니다.

1980년 조정위원회는 오존층 파괴가 인간과 지구 생태계를 심각하게 위협한다는 결론을 내렸습니다.

1981년 유엔 환경 프로그램 관리 이사회는 오존층 보호를 위한 글로벌 협약 초안을 작성하기 위해 실무 그룹을 설립했습니다.

4년간의 노력 끝에 1985년 4월, 오존층 보호에 관한 국제 협약인 오존층 보호를 위한 비엔나 협약이 오스트리아의 수도 비엔나에서 채택되었습니다. 이 협약은 1988년 9월 발효됐다.

이 협약은 오존층에 관한 정보와 데이터 교환만을 규정할 뿐 오존층 파괴 물질의 통제에 대해서는 구속력을 갖지 않습니다.

앞으로 유엔 환경계획에서는 오존층 보호를 위한 비엔나 협약에 의거하여 염화불화탄소를 더욱 효과적으로 관리하기 위해 세계 여러 나라의 염화불화탄소의 생산, 사용, 거래 통계를 검토하고, 많은 국제회의를 거쳐 1987년 9월 16일 캐나다 몬트리올 회의에서 오존층을 파괴하는 물질에 관한 몬트리올 의정서가 채택되어 1989년 1월 1일 발효되었습니다. 몬트리올 의정서는 조약에 참여하는 각 회원국이 감축 일정에 따라 프레온 5종의 생산 및 소비를 동결 및 감소시키고, 브롬화물 3종의 생산 및 소비를 동결 및 감소하도록 규정하고 있습니다. 5가지 유형의 프레온 소비량은 1989년 7월 1일부터 1986년 사용량 수준으로 동결되며, 1998년 7월 1일부터 소비량은 1986년 사용량의 80%를 초과할 수 없습니다. 1986년 사용량의 50%로 감소되었습니다.

몬트리올 의정서 시행 이후 실시된 조사 결과, 의정서에 규정된 통제 과정과 효과가 이상적이지 않은 것으로 나타났다. 1989년 3월부터 5월까지 유엔환경계획은 오존층 보호의 시급성을 더욱 강조하기 위해 협약 및 의정서 당사국의 첫 번째 회의인 오존층 보호에 관한 런던 회의와 헬싱키 회의를 소집했습니다. 그리고 1989년 5월 오존층 보호를 위한 헬싱키 선언이 9월 2일 채택되어 아직 오존층 보호를 위한 비엔나 협약과 몬트리올 의정서에 가입하지 않은 모든 국가가 가능한 한 빨리 가입하도록 장려했습니다. 가능한 한 조속히, 늦어도 2000년까지 통제된 염화불화탄소의 생산 및 사용을 철폐하기로 합의하고, 대체 제품 및 기술의 연구 개발을 가속화합니다. 관련 과학 정보, 연구 결과 및 훈련을 획득하고, 가능한 최저 가격으로 기술 및 대체 장비를 개발도상국에 이전하는 것을 촉진하기 위한 적절한 재정 메커니즘을 개발하려고 합니다. 1990년 6월 20일부터 29일까지 유엔 환경 프로그램은 런던에서 오존층을 파괴하는 물질 통제에 관한 몬트리올 의정서 제2차 당사국 회의를 개최했습니다. 이번 회의에는 57개 계약국 중 53개국의 환경부 장관이나 고위 관료들과 의정서에 참여하는 유럽 공동체 대표들이 참석했습니다. 아울러 49개 비당 국가 대표들도 회의에 참석했다. 이번 회의에서는 오존층 유해물질 관리범위를 개정하고 확대하기 위한 다수의 보충규정도 채택됐다. 기존 2개 항목 8개 항목에서 관리 대상 물질을 7개 항목 수백 개로 확대했다. 이는 계약 당사자가 2000년 또는 그 이전에 프레온과 할론을 단계적으로 폐지할 것이며, 사염화탄소는 1995년까지 85% 감소하고, 2000년까지 완전히 단계적으로 폐지될 것이며, 삼염화에탄은 2000년까지 70% 감소될 것이라고 규정하고 있습니다. 2005. 이 회의에서는 또한 첫 번째 회의에서 채택된 프로토콜에서 "전이 물질"인 하이드로클로로플루오로카본(HCFC)(프레온보다 오존층에 훨씬 덜 위험함)의 통제되지 않은 사용에 대해 이의를 제기했습니다. 몬트리올 의정서 당사국의 제2차 회의에서는 초기 3년간 2억 4천만 달러 규모의 국제 오존층 보호 기금이 설립되었습니다. 이 자금은 주로 개발도상국의 프레온 대체 물질 연구, 인력 교육 및 지역 연구에 사용될 것이며 개발도상국의 전반적인 개발 요구에 맞춰 사용될 것입니다.

현재까지 150개 이상의 정부가 이 조약을 비준했습니다. 염화불화탄소(CFC)와 기타 오존층 파괴 물질(ODS)의 생산과 소비가 기적적으로 거의 70% 감소했습니다. 염화불화탄소의 재사용이 널리 사용됩니다. 더욱이 오존 안전 기술은 이미 이용 가능하며 널리 채택되고 있습니다. 모니터링에 따르면 대기 중 오존층 파괴 물질의 성장 속도가 점차 느려지고 있는 것으로 나타났습니다. 대기 중 메틸 브로마이드의 양도 감소했습니다. 그러나 오존층은 취약합니다. 소비자를 포함한 사회 모든 측면의 지속적인 지원이 있어야 오존층을 보호하기 위한 싸움이 마침내 승리할 수 있습니다. 이는 오존층 파괴에 대한 국제사회의 관심과 오존층 보호에 대한 인식을 더욱 잘 보여줍니다.

우리나라에서는 오존층 보호 리더십을 강화하기 위해 국가환경보호청을 비롯한 18개 부처와 위원회로 구성된 국가오존층보호지도단체를 설립했다. 선두 그룹의 조직과 조정 하에 1993년 중국의 오존층 파괴 물질의 단계적 퇴출을 위한 국가 계획이 작성 및 승인되었으며 이는 중국의 오존층 보호 작업에 대한 지침 문서가 되었습니다. 이를 바탕으로 화학산업, 가정용 냉동 등 8개 산업에 대한 제거전략을 수립하고, 실행가능성이 높은 각 산업별 오존층 파괴물질 제거를 위한 원칙, 정책, 계획 및 우선순위 사업을 더욱 명확화했다. 위의 두 문서를 바탕으로 우리 나라에서는 몬트리올 다자기금 프로젝트의 신청 및 시행을 적극적으로 조직하고 있습니다. 1997년 6월 현재 다자기금 집행위원회는 우리나라에서 210개 프로젝트를 승인했으며 총 지원 금액은 미화 1억 5천만 달러입니다. 오존층 보호를 위한 국제 협약의 이행에 협력하기 위해 국가는 오존층 파괴 물질의 생산과 사용을 통제하고 대체 물질의 생산과 적용을 지도하고 장려하기 위한 특정 규정과 조치를 점차적으로 제정하고 채택하고 있습니다. 생산 할당량, 환경 라벨링, 세금 가격 조정, 수출입 통제, 투자 통제 및 기타 정책과 같은 대체 기술. 이미 몇 가지 규정이 마련되어 있습니다. 또한, 우리나라도 오존층 보호를 위한 홍보, 국제협력, 과학연구 활동을 진행하여 일반 대중에게 오존층 보호에 대한 인식을 제고하고 지구환경 보호를 위한 이러한 행동에 적극 동참해 왔습니다.

이러한 노력을 통해 우리나라는 오존층 보호에 있어 상당한 진전을 이루었습니다. 많은 기업이 다자간 자금을 사용하거나 자체 자금을 사용하여 생산 라인을 전환했습니다. 불완전한 통계에 따르면 약 20,000톤의 오존층 파괴 물질이 제거되었으며, 수많은 대체 제품이 출시되어 오존층 파괴 물질을 줄이거나 심지어 제거할 수 있는 조건이 만들어졌습니다.