오존층의 파괴와 억제방법

지구를 둘러싸고 있는 오존은 태양으로부터 이입되는 유해한 자외선을 99%까지 차단해 생물을 보호하는 역할을 하고 있다. 자외선은 생물의 돌연변이와 암을 유발하는 인자로 알려져 있다. 이러한 오존층은 지표면으로부터 20~50km 높이에 있다. 태양으로부터 오는 자외선이 오존 분자와 충돌하면 오존은 발생기산소와 분자상의 산소로 나누어지는데 이때 자외선이 가지고 있는 에너지가 사용된다. 이러한 반응은 가역반응으로 오존이 다시 형성될 때 열이 발생하며 이때 발생하는 열은 우주공간으로 빠져나간다. 지구상의 많은 생물들은 오존의 이러한 자외선 차단의 도움을 받는데 오존층이 없을 경우 박테리아와 식물은 많은 수가 죽게 될 것이고, 동물은 심하게 타고 암이 발생하거나 치사에 이르는 돌연변이를 일으킬 것이다. 칠레 남부지역에서는 어느 날 야생 토끼들이 방향감각을 잃고 헤매다 주민들에게 붙잡혔다는데 이들을 조사한 결과 모두 두 눈이 멀어 있었다. 전문가들은 그 이유를 자외선에 과다하게 노출되었기 때문이라고 발표하였다. 이 밖에도 양들의 눈이 머는 사태가 발생하였는데 이것도 자외선 때문으로 나타났다. 남극지역을 중심으로 한 지구 남반구의 오존층 파괴는 어제오늘의 문제가 아니며, 이제 자외선의 증가 문제는 남반구에만 국한된 것이 아니고 북반구의 오존층 파괴도 예상보다 훨씬 급속히 진행되고 있음이 밝혀지고 있다. 조사에 의하면 미국, 캐나다, 북유럽, 러시아 등 북위 50 주변 지역이 특히 위험하다는 지적이지만 오존층의 50% 이상이 파괴되는 이른바 오존층 구멍은 북위 20~500 지역 어디서나 발생할 수 있다는 것이 전문가들의 의견이다. 그러나 오존층의 파괴의 정도와 그 영향이 막대하다. 많은 사람들은 이미 오존층의 0.5~1.0% 정도가 파괴되었다고 추정하고 있다. 그러나 오존층의 오존 농도는 해마다 자연적으로 달라지기 때문에 지역적인 감소가 있는지의 여부는 알기가 어렵다. 오존층의 지속적인 감소를 감지하기 위해서는 오존의 농도가 5~10% 정도로 낮아져야 한다. 오존층의 감소는 자외선의 이입량을 증가시킬 것이다. 적당한 양의 자외선은 피부를 검게 만들고 피부에서 비타민D의 생산을 촉진한다. 그러나 과다한 노출은 피부가 심하면 타며 피부암이 유발될 수 있다. 자외선은 박테리아나 식물체에도 치사작용이 있다. 오존층이 1% 감소하면 피부암 발생률이 2% 증가할 수 있다. 2000년까지 16%의 오존이 감소한다고 가정했었고 피부암 발생률은 32%로 증가하여 미국에서만도 10~30만명의 피부암 환자가 더 생겨날 것으로 추측했었다. 사망률을 4%로 간주할 경우 매년 4,000~12,000명의 사망자가 더 생기는 것이다. 피부암에 관한 연구 결과에 의하면 흑인에 비해 백인이 자외선에 더 민감하며, 약품, 비누, 화장품, 세척제 등에 들어 있는 화학물질들이 자외선에 대해 피부가 더욱 민감하게 반응하도록 한다. 따라서 자외선에 실제 노출된 것보다 영향은 더욱 커질 수 있다. 자외선은 피부뿐만 아니라 눈에도 영향을 주어 백내장이 유발되고 시력이 감퇴하며 치료가 늦어질 경우 시력을 상실할 수도 있게 된다. 또한 몸 안에 면역체계가 약화하여 전염성 질병에 대한 저항력이 감소한다. 육상식물은 광합성량이 감소하여 전체적으로 생산량이 저하되며, 수중에서는 1차 생산자인 식물성 플랑크톤의 증식이 억제되기 때문에 수중생태계의 전반적인 생산력 저하에도 막대한 영향을 끼칠 것이다. 오존층의 파괴는 기후에도 큰 영향을 줄 수 있다. 왜냐하면 오존이 재생되면서 열을 방출하기 때문에 성층권의 온도는 지구의 표면과 거의 같다. 그러나 오존이 감소함에 따라 성층권의 온도가 낮아져 지구 표면의 기후에 영향을 줄 수 있다. 오존층 감소의 억제방법에는 무엇이 있을까? 오존층이 위험에 처해 있다는 사실을 모든 사람이 인정하는 것은 아니며 아직도 많은 논란이 되는 실정이다. 오존층을 파괴하는 주범은 프레온가스인데 전 세계의 프레온가스 생산량의 40%를 차지하고 있는 미국은 1978년 분사식 캔에 사용되는 프레온-11의 생산을 금했다. 그러나 냉장고의 냉매로 사용되고 있는 프레온-12는 금지 조치에서 제외되었다 프레온-12의 생산량은 미국에서 생산되는 전체 프레온가스 중 절반을 차지하기 때문에 세계의 프레온가스 생산은 20% 정도의 감소 효과가 있었다. 스웨덴에서도 프레온의 생산을 금지하였다. 그러나 나머지 나라들은 계속 프레온을 생산하고 있다. 세계의 프레온 생산은 1974년에 최고 800,000톤에 이르렀고 1981년에는 640,000톤 정도에서 일정한 값을 유지하고 있다. 미국이나 스웨덴이 프레온 생산을 금했다고 문제가 해결되는 것은 아니다. 전 세계의 모든 국가가 협력하지 않으면, 특히 프레온의 주생산국인 일본이나 유럽 여러 나라들의 노력 없이는 오존층 보존이 어려운 형편이다. 1985년 남극지역 오존층 파괴의 심각성이 확인된 후 세계 각국이 몇 차례의 협의 과정을 거쳐 1990년 런던협정에서 앞으로 2000년까지 프레온가스의 생산을 전면 금지하기로 합의했지만 그 때까지 프레온가스를 대체할 만한 물질을 개발해 낼지는 불확실하다. 프레온의 생산금지를 조속히 시행 하지 않으면 결국 인류는 큰 재난에 빠지게 될 것이라고 경고하는 학자들이 있다. 오존 농도가 감소하는 것을 감지할 수 있을 정도가 되면 그때는 이미 늦은 것이다. 그 이유는 이미 수백만 톤의 프레온이 대기 중에 존재하며 천천히 성층권으로 진입한 후 오존을 파괴할 것이기 때문이다. 따라서 지금 바로 프레온가스 생산을 중지하더라도 앞으로 상당 기간 오존층 파괴는 계속될 것이며, 학자 중에는 2010년대에 최대의 위기가 울 것이라고 주장하는 사람들도 있다. 우리 모두 프레온을 대신할 수 있는 물질을 개발하는 데 전력하여 프레온가스의 사용을 금해야 한다.