구멍이 뚫렸던 남극의 오존층이 회복되었다? 이산화탄소의 배출 문제와 지구 온난화도 극복할 수 있을까?

80년대 생이라면 초중고 시절에 오존층의 파괴에 대해 많이 들어봤을 겁니다. 오존은 세 개의 산소 원자로 구성된 분자로, 대기 중에 존재하는 자연적인 가스입니다. 대기 중 오존은 자외선(UV)을 흡수하여 지구 표면에 도달하는 UV선을 줄여주는 역할을 합니다. 이러한 기능 때문에 오존은 지구의 대기 중에서 매우 중요한 역할을 합니다. 그런데 이런 오존층이 파괴되어 남극에 구멍이 뚫려 인류가 곧 멸종할 것처럼 떠들던 시절이 있었습니다. 이는 실제로 심각한 위협이었는데요. 

 

 

 

오존층은 자외선(UV)을 흡수하여 지구 표면에 도달하는 UV선을 줄여주는 역할을 한다고 했는데요. UV선은 피부암, 백내장, 면역력 저하, DNA 손상 등의 건강 문제를 유발할 수 있습니다. 따라서 오존층 파괴가 지속되면 우리는 햇빛을 두려워해야 하고 항상 음지에서 생활해야만 할 겁니다. 또한 오존층 파괴로 인해 대기 중의 기온이 상승할 수 있습니다. 이는 기후 변화를 더욱 가속화시키며, 지구상의 생태계와 생물 다양성에도 영향을 미칠 수 있습니다. 광학 기기나 태양광 셀, 항공기 부품 등에도 영향을 미칠 수 있어 오존층 파괴는 인류의 생존에 매우 중요한 문제 중 하나입니다.

 

오존층의 역할 <그림 출처 : https://kids.hyundai.com>

 

오존층 파괴는 1970년대 후반부터 1980년대 초반까지 대기 중의 오존이 감소한다는 사실을 발견하며 알게 되었는데요. 이 감소는 인간이 사용하는 인공 물질인 염소화합물이 대기로 방출되면서 시작되었습니다. 염소화합물은 주로 냉매나 발포제 등의 용도로 사용되었는데 냉장고의 프레온가스, 머리 스타일을 유지하는 스프레이 등 일상에서 필수적으로 쓰이는 제품들에 광범위하게 사용되었습니다. 이들이 대기로 방출되면 UV선과 반응하여 오존을 파괴시키는 물질이 됩니다. 특히 남극 지역의 오존층 파괴가 심각했는데, 이는 남극에서 형성되는 폴라 오존홀(Polar ozone hole)로 알려져 있습니다.

 

 

 

이러한 문제에 대해 국제적인 대응이 이루어졌고, 1987년 모노트로피로 된 염소화합물과 같은 인공 물질의 생산과 사용에 대한 규제를 목적으로 "몬트리올 의정서"가 채택되었습니다. 이 협약에 대부분의 국가가 서명하고, 인공 물질의 사용량 통제에 적극 나서면서 오존층 파괴 속도가 줄어들기 시작했습니다. 

 

 

몬트리올 의정서 전후의 오존(파란색이 오존)<그림 출처 : https://cdn.newscj.com>

 

 

현재에도 오존을 파괴하는 물질을 생산하는 국가는 일부 존재합니다. 특히, 인구가 많은 고도 경제성장을 이루고 있는 국가들은 대기오염과 환경문제가 심각한 경우가 많아, 이들 국가들에서는 아직도 일부 오존 파괴 물질의 생산과 사용이 이루어지고 있습니다. 따라서 국제적인 협력과 규제가 더욱 필요한 시점입니다. 

 

 

 

이러한 인류 공동의 노력으로 지구 상의 오존층은 전체적으로 회복되는 추세에 있습니다. 1987년 몬트리올 의정서가 채택된 이후 대부분의 국가들이 오존 파괴 물질의 생산과 사용을 규제하고 있기 때문이죠. 인류가 하나의 목표를 가지고 공동으로 노력한 결과는 매우 긍정적입니다.

 

 

 

현재 오존의 파괴보다 더 심각한 인류의 위기는 바로 탄소의 배출로 인한 지구 온난화, 바로 기후위기일 겁니다. 석탄, 석유 및 가스와 같은 화석 연료를 연소하면 이산화탄소(CO2)와 기타 온실 가스가 대기로 방출됩니다. 이러한 온실 가스는 태양으로부터의 열을 삼키고 우주로 돌아가지 못하게 막아 지구의 온도가 상승하게 만듭니다. 땅 속에 묻혀 있어야 할 막대한 양의 탄소(화석연료)를 꺼내 에너지로 활용하면서, 사용된 결과물은 이산화탄소가 되어 대기로 방출되는 것이죠. 인간의 활동에서 발생하는 탄소 배출(운송, 산업 및 전력 생산 등)은 산업 혁명 이후 크게 증가했습니다. 이러한 탄소 배출 증가로 인해 대기 중 이산화탄소와 기타 온실 가스 농도가 상승하게 되고 이는 지구 온도 상승으로 이어집니다.

 

 

탄소가 지구의 온도를 높이는 과정 <그림 출처 : https://www.gihoo.or.kr>

 

탄소 배출과 지구 온난화 사이의 관계는 자연적 기후 변동과 같은 다른 요인들도 영향을 미치기 때문에 복잡합니다. 그러나 대부분의 과학적 증거는 인간의 활동으로 발생하는 탄소 배출 증가가 지구 온난화와 기후위기의 주범이라는 것을 가리키고 있습니다. 과연 오존층의 회복처럼 인류 공동의 노력으로 이 중대한 기후위기를 이겨낼 수 있을까요? 그 동안 인류가 탄소 배출을 줄이기 위해 실제 많은 노력을 했습니다. 몬트리올 의정서와 같은 국제 협약도 수차례 추진되었는데요. 탄소를 줄이기 위한 국제 협약은 아래와 같습니다.

 

 

 

1. UNFCCC (United Nations Framework Convention on Climate Change, UN 기후변화협약): 1992년에 채택되었으며, 기후 변화 문제에 대한 국제적 대응을 촉구하는 것을 목적으로 합니다.
2. 파리 협정 (Paris Agreement): 2015년에 채택된 이 협약은 지구 온난화로 인한 기온상승을 2°C 미만으로 유지하기 위해 노력하고, 이상적으로는 1.5°C로 제한하는 것을 목표로 합니다. 이 협약은 모든 국가가 참여할 것을 요구하며, 각 국가는 자발적으로 감축 목표를 제출해야 합니다.
3. 국제 탄소 배출거래제도 (International carbon market): 이는 국제 탄소 배출량의 감축을 촉진하고, 이에 대한 경제적 보상을 제공하는 거래 시스템입니다. 이 시스템은 국가별로 구축되는 국내 탄소 거래 시스템과 함께 작동합니다.
4. 교토 의정서 (The Kyoto Protocol): 1997년에 채택된 이 협약은 개발도상국과 선진국 간의 기후변화 대응을 위한 국제적 협력을 추구하며, 개발도상국에게는 구체적인 감축 목표를 부과합니다. 그러나, 현재 대부분의 국가들은 파리 협약에 가입하였고, 교토 의정서의 영향력은 상대적으로 줄어들고 있습니다.

 

 

국제적 협력과 더불어 탄소를 실질적으로 줄이기 위한 기술개발과 사회적 노력도 진행되었는데요. 어떤 것들이 있는지 보겠습니다.

 

 

1. 신재생 에너지로의 전환: 태양, 풍력, 수력 및 지열 에너지를 포함합니다. 신재생 에너지를 생산하여 화석 연료에 대한 의존도를 낮추고 이산화탄소 배출을 줄일 수 있습니다.
2. 에너지 효율성 개선: 건물, 차량 및 가전 제품에서 에너지 낭비를 줄이면 에너지의 사용량을 줄여 이산화탄소 배출 또한 크게 줄일 수 있습니다. 이는 에너지 효율적인 전구 사용, 건물 절연 및 차량의 연료방식 전환을 포함합니다.
3. 탄소 포집 및 저장: 산업 프로세스에서 이산화탄소를 포집하고 지하에 안전하게 저장할 수 있는 기술이 개발되고 있습니다.
4. 나무 심기 및 생태계 복원: 나무는 공기에서 이산화탄소를 흡수하고 이산화탄소 배출을 줄이는 데 도움이 됩니다.
5. 저탄소 식습관 전환: 육류 소비를 줄이고 식물성 식품을 더 많이 섭취하면 농업에서 발생하는 온실 가스 배출을 줄일 수 있습니다.
6. 탄소 가격 설정: 정부는 탄소 배출에 대한 가격을 부과하여 기업 및 개인이 배출을 줄이도록 자극할 수 있습니다.

 

 

전세계는 현재 겪어보지 못한 기후변화로 심각한 몸살을 앓고 있습니다. 뉴스에서는 수시로 때아닌 폭염, 폭우, 홍수, 폭설과 한파, 초대형 태풍 등을 보도하여 불안감을 증폭시키고 있습니다. 그러나 우리 인류는 오존층의 복구, 코로나-19와 같은 감염병의 극복, 세계대전의 종전과 같은 공동의 노력으로 훌륭한 결과물을 만들어 낸 사례가 많습니다. 기후변화도 20년이 흐르면 지금 아재인 제가 떠드는 오존층의 회복 같은 추억거리가 되길 바랍니다. 그래야 우리 아이들이 살아갈 미래가 최소한의 희망이라도 있으니까요.