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오존층의 파괴 원인과 대책

보이지 않는 강한 힘, 오존층2008. 11. 27목 차0. 서론Ⅰ. 대기에서 오존층의 역할Ⅱ. 오존층 파괴 메커니즘과 영향1. 오존층 파괴 메커니즘2. 오존층 파괴로 인한 피해Ⅲ. 오존층 파괴에 관한 대책1. CFC 대체물질의 개발2. 국제 협력을 통한 규제Ⅳ. 결언요약최종_보고서.hwp세계적으로 계속된 과학 발전으로 현재 대기는 많이 오염되어 있다. 이 피해는 많은 생명체들에게 매우 중요한 역할을 하는 오존층 또한 벗어날 수 없었다.오존층은 태양에서 뿜어져 나오는 강한 빛 중 세포의 세포막을 파괴시켜 죽게 만드는 힘을 가진 자외선을 차단하는 역할을 한다. 특별히 이 자외선에 심하게 노출될 경우에는 장기까지 손상될 수 있는 매우 위험한 존재이다.이렇게 중요한 오존층이 조금씩 파괴되는 가장 큰 이유는 프레온 가스의 사용으로 인한 것이다. 그 가스가 공기들과 섞여 다니다가 성층권에서 오존층과 만나게 되며 오존층은 자외선이 들어오는 영역이므로 프레온가스와 자외선이 만나면 바로 반응하여 Cl이 촉매제의 역할을 하며 파괴하고 이 Cl은 없어지는 것이 아니라 계속 그 형태를 유지하며 파괴를 가속화한다.이로 인해 현재 오존층을 거치지 않은 강한 햇빛이 계속 지구를 향하고 있으며 구멍이 넓어질수록 그 양은 더욱 많아진다. 그로 인해 높아진 지구의 온도 때문에 남극에 있는 빙산들이 조금씩 녹으면서 바닷물의 수위가 상당히 높아졌고 인간을 비롯한 많은 생물체들이 피해를 입고 있다.이에 따른 대책을 강구하여 보호해 나가되 눈에 보이는 수치를 변화시키려고 노력하는 것이 아닌 훗날 자손들 세대까지 건강하게 살 수 있는 자연을 물려주도록 노력하는 것이 현 세대의 필수 과제이다.0. 서론시간이 지남에 따라 과학은 급속하게 발전해왔고 이에 따라 인간은 좀 더 편하게 사는 방법을 본능적으로 갈급해했다. 엄청난 속도에다가 과학은 상업적 목적을 가지고 무차별적으로 발전하다보니 그에 따른 문제점은 전혀 고려하지 않았고 그로 인해 환경적 문제가 매우 많이 나타났다. 우리가 사는데 반드시 필요한 땅에 그 자외선의 일부가 지상에 도달하여 생물에게 해를 끼친다. 이에 대해 생물은 여러 가지 방어기능을 갖추고 있다. 이 자외선이 인체에 미치는 영향에 대해서는 피부암 유발과 피하에서의 비타민D 생성 등 득·실의 양 측면이 알려져 있다. 지구상에 누출되는 태양자외선의 양은 상공의 오존량에 따라 민감하게 변한다. 따라서 오존층은 지상의 자외선 조사량을 좌우하는 환경인자로 매우 중요하다.오존층은 자외선의 차단 말고 대기구조 및 기상학에서도 중요한 존재이다. 오존이 흡수하는 태양자외선 에너지는 상공의 대기를 가열하여 기온의 역전구조를 만들어낸다. 즉 성층권의 형성은 오로지 오존의 가열효과에 의한 것이다. 또 오존의 대기 가열효과는 위도에 따라 차이가 있으므로 이 차이를 해소하기 위해 성층권 대기에서도 대기의 대규모 순환운동이 일어난다. 이 대규모 순환은 하층의 대류권순환과 함께 일어나며, 이것에 의해 오존은 저위도에서 고위도로 운반된다. 따라서 오존 생성이 가장 왕성한 태양에서 가장 가까운 저위도의 상공보다도 고위도의 상공이 농도가 높아진다. 또한 성층권에서의 오존 수송은 봄에 가장 활발해지기 때문에 계절로 보면 오존농도는 봄에 높고 가을에 낮아진다. 대기의 대순환은 기후를 결정하는 요인의 하나이지만, 오존이 대기 대순환과 서로 영향을 미치기 때문에 오존층도 기호 결정인자로서 중요하다. 또한 오존은 적외선 복사를 강하게 흡수·방출하기 때문에 대기의 열복사에도 영향을 미치는데, 이런 점에서도 기후의 결정인자로서 작용한다.Ⅱ. 오존층 파괴 메커니즘과 영향1. 오존층 파괴 메커니즘오존층 파괴물질로 알려져 있는 일명 프레온인 염화불화탄소(chlorofluorocarb-on) 즉 CFC는 1930년에 최초로 생산되었다. CFC는 냉장고와 에어컨의 냉동제, 각종 에어로졸 분무기와 분무제, 전자제품의 세척제, 단열재의 발포제, 그리고 용매 등으로 광범위하게 널리 이용되고 있다. CFC는 매우 안정하여 장기간 분해되지 않으며, 지상에서 천천히 20~40km의 높이에 있는 성층권까지 → 2O2상기 연쇄 개시반응에서 높은 에너지의 자외선이 프레온의 C-Cl 결합 하나를 균일분해(homolytic cleavage)시켜서 염소원자 즉 자유라디칼을 생성하는데 이것이 성층권 밖으로 확산되어 나가기 전이나 또는 다른 물질과 반응하기 전에 오존층의 수많은 오존 분자를 파괴시키는 연쇄반응을 시작할 수 있는 것이다.1975년 미국의 NAS (National Academy of Science)의 연구로 Rowland와 Molina의 예상이 증명되어 미국에서는 1978년 1월부터 에어로졸 분무제로써의 프레온 사용이 금지되었다. 그러나 아직도 많은 나라들에서 프레온이 에어로졸 분무제로써 사용되고 있음은 물론 거의 모든 나라들에서 냉동기의 냉동제 및 단열재 발포용으로 사용하고 있다.염소원자가 성층권에서 오존을 파괴시킬 수 있는 반응 메커니즘으로 상기의 반응 이외에 다음과 같은 세 가지의 촉매 연쇄반응도 알려져 있다.OH + O3 → HO2 + O2Cl + O3 →ClO + O2HO2 + ClO → HOCl +O2HOCL + hv → OH + ClNet : 2O3 → 3O2Cl + O3 → ClO + O2Cl + O3 → ClO + O2ClO + ClO + M → (ClO)2 + M(ClO)2 +hv → Cl + ClOOClOO + M → Cl + O2 +MNet :2O3 → 3O2Cl + O3 → ClO + O2Br + O3 → BrO + O2ClO + BrO → Cl +Br +O2Net : 2O3 → 3O21985년에 남극의 오존층에 구멍이 뚫린 것이 미국 항공우주국의 Nimbus 7 정찰위성에 장착된 전체 오존지도 스펙트로메타(Total Ozone Mapping Spectrometer, TOMS) 측정으로 밝혀졌다. 이에 160여명의 국제 과학자들이 남극기지에서 1986년과 1987년에 걸쳐 국제 공동연구로 염소원자에 의한 오존 파괴가 남극의 오존층에 구멍이 뚫린 원인일 것이라고 제안되었다. 이러한 남극의 오존층에 구멍이 생기는 현상이 매해 9월마다 나타났A)은 오존층이 현재보다 5%만 엷어지더라도 50년 후 미국의 피부암 환자는 현 상태에서 추산되는 50만 명보다 20배가 넘는 1천2백만 명에 달한 것으로 예상했다. 또한 자외선은 인체의 면역체계를 손상시켜 치명적인 질병을 불러들이기도 한다.그리고 자외선은 식물의 광합성을 방해해서 곡물 수확을 감소시킬 것이고 물속의 식물 플랑크톤을 죽이기 때문에 어획고가 떨어질 수밖에 없다. 오존층 파괴에 의한 자외선으로 지구의 자연 생태계가 바뀌게 되어 기후가 달라지면 홍수나 가뭄 등의 자연재해가 늘어나기도 할 것이다.오존층 파괴의 가속화는 일반 시민들의 생활에 적지 않은 변화를 가져올 것임에 틀림없다. 독일 등 유럽에서는 이미 피부 보호용 크림이나 립스틱의 수요가 해마다 급증하고 있으며, 올 여름부터는 창이 넓은 모자와 긴 소매의 티셔츠, 그리고 색안경 등의 판매가 대폭 늘어날 것으로 예상되고 있다. 유럽인들은 특별히 햇볕을 좋아하지만 이제 마음 놓고 공원이나 해변 등지에서 일광욕을 즐기기가 어렵게 됐다. 전문가들은 햇볕 속에 있는 시간을 최대한 줄이라고 충고한다. 햇볕에 그을린 구릿빛 살갗은 더 이상 건강의 상징이 아니라 피부암의 위험표시로 간주되고 대신 회고 창백한 얼굴이 각광을 받게 됐다. 전문가들은 이제 연 30일 이상 햇볕을 쬐면 위험하게 될 상황이 올 날이 멀지 않았다고 경고하고 있다. 태양을 최고의 자산으로 한 해변과 휴양지 등은 조만간 문을 닫아야 될 처지가 될 것으로 내다보기도 한다.Ⅲ. 오존층 파괴에 관한 대책1.CFC 대체물질의 개발장래의 대체품은 오존층을 파괴하지 않고 온실효과에도 영향을 주지 않는 대체물의 개발이 필요하며 이들을 총칭해 “제3세대 프레온”이라 한다. 이에 대해 CFC는 제 1세대 프레온, HCFC 및 HFC는 제 2세대 프레온이라 한다. 이 중에 HCFC는 오존파괴계수가 0이고 제조코스트도 3~5배에 이르러, 21세기 중반까지는 전폐될 전망이므로 앞으로의 제3세대 대체물은 환경영향과 화합물의 독성밸런스가 특히 요구된다. 아래 [ 표 4N/A세정제ODP : Relative Value of Ozone Depletion Potential based on CFC-11GWP : Relative Value of Global Warming Potential based on CFC-11[ 표 1 ] 신규 대체물질2. 국제협력을 통한 규제오늘날 국제환경은 안보, 경제 등과 더불어 국제정치의 3대 주요 쟁점이 되어있다. 따라서 국제환경영역에 있어서 각 국가들은 여러 국제정치의 행위 주체들 간의 이해관계가 복잡하게 얽혀있다. 그러므로 기존의 국제기구나 제도보다는 강력한 실효성을 가질 수 있는 환경에 대한 레짐)이 필요하다고 할 수 있다.오존층 레짐이 이루어지기까지 협상과정을 보면 1970년대 들어오면서 환경문제가 비교적 체계적으로 다루어지기 시작하면서 환경외교가 전개된 것과 밀접한 관계가 있다고 할 수 있다. 1972년 스톡홀름에서 최초로 환경오염에 대한 국제회의가 개최되었는데 이를 인간환경회의로서 ‘환경과 개발에 관한 유엔회의’(UNESCO)라고 칭하고 있다. 여기서 오존층 보호에 관한 협상은 1974년 처음으로 염화불화탄소(CFC)가 오존층을 파괴한다고 주장하면서부터이며, 이 주장은 1987년 미국의 남극오전탐사대에 의해 과학적으로 입증되었다.1974년 UNEP는 오존층 소실에 관한 전문가 회의를 소집, 1981년부터 오존층보호를 위한 전 지구적 차원의 협정채택 준비시작, 그리고 1985년 오존층보호를 위한 비엔나 협약이 채택되었다. 그리고 1987년 채택된 몬트리올 의정서는 비엔나 협약의 문제점을 보완함과 동시에 오존층 파괴의 주범인 CFC의 생산 및 소비에 관한 규제를 처음으로 도입하였으며 1990년과 1992년에 다시 규제를 대폭 강화하는 런던 의정서와 코펜하겐 의정서가 각각 채택되었다. 그러나 몬트리올 의정서는 발효되기도 전인 1988년부터 개정의 주장이 대두되어 1990년 6월 런던에서 조정안이 채택되어 한편 이를 런던의정서라고도 한다. 그리고 1992년 11월 몬트리올 의정서는 다시 코펜하겐에다.

생활/환경| 2008.12.03| 10페이지| 1,500원| 조회(1,203)

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