오존층의 중요성에 대해 알아보기

들어는 봤지만 자세히 모르는 오존층의 중요성에 대해 알아보기!!

 

오존층이 하는 역할은 뭔가요?

 

오존층이란? 대기 중에 존재하는 오존이 집중적으로 분포되어 있는 지역을 가리키는데

대부분의 오존은 대기 중에 존재하고, 대기 중의 다양한 화합물들이 자외선(UV)의 복사에 

의해 반응하면서 생성되는 것입니다.

 

1. 오존층의 형성

3개의 산소 원자가 결합 해 이루어진 물질로 대기 상층에 존재하는 산소 분자(O2)가

자외선에 노출되면 이 분자는 광해리되어 두 개의 개별 산소 원자로 분리됩니다.

분리된 산소 원자(O)가 제삼자의 분자와 서로 충돌하면서 이중 산소 분자(O3, 오존)를

생성하면서 오존층을 형성하여 지구를 에워싸고 있습니다.

오존층은 대기 중에서 특정 고도인 상층에 주로 집중되어 있습니다.

오존층은 자외선 B와 C를 흡수하여 지구 표면에 도달하는 이 자외선 중 일부를 차단

하는데, 자외선 B는 피부암과 같은 피부 질환의 원인이 되기도 합니다.

 

2. 오존층의 역할

오존층은 지구의 환경과 생태계에 매우 중요한 역할을 합니다. 오존층의 존재는

해양 생물의 보호와 미생물 등에도 지대한 영향을 미칩니다.

1) 자외선 차단

오존은 자외선을 흡수하여 대기 중의 자외선 복사를 지구 표면으로부터 차단합니다.

지구 생태계와 인체, 생물체에 유해한 자외선 일부를 줄여주는 역할을 합니다.

2) 생태계 보호

자외선은 식물의 광합성과 같은 기본적인 생물학적 프로세스에도 영향을 줍니다.

생태계에 대한 자외선의 영향을 제어하여 동식물의 발육이나 건강을 보호합니다.

3) 산소 분해 및 재결합

오존은 대기 중에서 자연적으로 산소 분해와 재결합을 통해 생성되며, 산소가 자외선에

의해 산화되거나 오존으로 재결합합니다. 

4) 지구의 기후 제어

오존은 대개 중의 온실가스입니다. 지구 대기의 상층에서 열을 잡아 유지하는 역할을

하는데, 이는 지구의 온도를 일정하게 유지하게 하여 기후를 조절하게 하는 것입니다.

5) 인간의 건강 보호

오존층의 존재는 인간에게 직간접적으로 영향을 주는데, 자외선 B의 강도가 감소하면

피부암 등의 위험이 감소하고, 백내장 같은 눈 질환 발생도 감소하게 합니다.

 

3. 오존층의 높이나 두께

오존층은 대기 중 특히 높은 고도에서 발견되는 오존으로 이루어진 층을 말합니다.

이 층은 약 1535km(922마일) 정도로 형성되어 있는데, 여기에서 고도는 해수면에서

대기 상단까지의 수직적인 거리를 말합니다.

1) 오존 피크

대부분의 오존은 고도 약 20~25km 정도로 이 영역에 오존이 가장 밀집하여 층을

이루는데 우리는 이를 오존 피크(peak)라고 합니다.

2) 오존층의 전체적인 두께

오존층의 전체적인 면적은 15~35km 높은 고도에 높은 밀도를 갖습니다.

3) 오존층을 이루는 지역

지구의 전역에 걸쳐 있는 오존층은 적도 주변 높은 고도에 자리 잡고 있으며,

이는 대기 중 자외선을 차단하여 지구 표면을 보호하는 역할을 합니다.

 

4. 오존층의 자외선

대기 중 특히 고도가 높은 위치에 이루어진 층이 오존층인데, 이 층은 자외선을 일부는

흡수하고 또 차단도 하며 지구 표면에 도달하는 자외선의 양을 조절합니다.

1) 자외선 흡수

오존은 자외선 B(UV-B)와 C(UV-C)를 흡수합니다.

흡수된 자외선은 오존 분자를 활성화하고, 그에 따른 열이 에너지로 방출됩니다.

2) 자외선 차단

오존은 특히 자외선 B(UV-B)와 일부 A(UV-A)를 차단하여 지구 표면에 도달하는 자외선

양을 줄입니다. 이는 피부암, 화상, 백내장과 동식물에게 일어날 수 있는 유해한 영향을

최소화하는 데 기여한다고 합니다.

3) 생태계 보호

오존층은 자외선 차단 기능과 더불어 식물의 광합성 과정, 해양 미생물과 동물의 피부

및 생태계의 균형을 유지하게 시킵니다.

4) 전략적 위치

오존층은 자외선의 흡수와 차단 전략으로 지구를 보호합니다. 지구 표면과 대기 중에서

자외선의 균형 유지와 동시에 지구 생명체에게 필요한 자외선의 양을 통제하기도 합니다.

 

5. 오존층의 파괴

오존층 파괴의 주된 원인은 인위적으로 생성된 화학 물질인데, 이러한 인공 오존층 파괴

물질들은 지구 상층 대기로 상승하면서 자외선에 노출되면서 오존 분자를 파괴합니다.

이러한 과정들로 오존층이 얇아지고 오존홀의 형성을 유발합니다.

오존층이 파괴되면서 발생하는 주요 현상에 대해 알아봅니다.

1) 자외선 증가

오존층이 파괴되면 지구 표면으로 도달하는 자외선의 양이 증가하는데, 특히 자외선 

B와 C의 양이 늘어나게 되고, 이는 인간과 생태계에 부정적인 영향을 미칩니다.

2) 피부암과 눈 질환 증가

자외선은 피부에 직접적인 영향을 미칩니다.

자외선에 노출된 피부는 피부암 발생을 유발하며 피부 조직에도 손상을 줍니다.

오존층 파괴로 인한 자외선의 증가는 눈 질환에 직접적으로 영향을 미칩니다.

3) 동식물에 대한 영향

동물의 피부 및 눈에 직접적인 손상을 입히고, 식물의 광합성 작용에도 유해한 영향을

주는데, 이는 생태계의 균형을 깨뜨리고 생태계를 교란하게 시킬 수 있습니다.

4) 지구 온난화의 강화

오존은 대개 중에서 발생하는 중요한 화합물 중의 하나인데, 오존층이 파괴되면 대기

중의 화학적 구성에 심각한 변화를 일으키고 지구의 기후에도 영향을 끼치게 됩니다.

 

6. 오존층의 회복(보호)

최근의 국제적인 협약은 오존층을 파괴하는 물질의 사용을 제한하고 또한 지속 가능한 

방향으로의 모색이 계속 진행 중입니다. 1987년 몬트리올 프로토콜의 채택은 CFCS 및

기타 오존 파괴 물질의 사용을 제한하여 환경을 보호하고자 한 중요한 시작이었습니다.

이 프로토콜을 통해 친환경 대체 물질의 도입은 환경친화적인 기술로 발전했습니다.

과학자들의 지속적인 연구와 감시는 오존층의 두께와 상태를 지속해서 평가하고

추적하는 데 큰 역할을 하고 있습니다. 오존 파괴 물질의 감소와 친환경 대체 물질의 

채택으로 오존층의 파괴는 점차 줄어들고 있으며, 지구 환경의 지속 가능한 보호에도

긍정적인 평가가 되고 있습니다.

2020년 10월 세상을 떠난 마리오 몰리나는 돌연변이로 사망하였는데, 그는 멕시코 

출신의 환경 과학자로 오존층과 대기 중 화학 연구에 주목받은 인물이었습니다.

그의 주된 연구는 오존층 파괴의 주요 원인 중 하나인 염화 물질 작용이었습니다.

대기 중 오존층이 파괴되고 있다는 것을 처음 알렸고, 이에 따라 환경 과학과 지구 환경

보호에 크게 기여했다는 공로로 1995년엔 노벨 화학상을 받았습니다. 이분에 대해

살펴보는 이유는 마리오 몰리나의 연구와 활동이 많은 사람들에게 환경 문제에 대한

인식에 영감을 주는 데 지대한 역할을 했기 때문입니다.

이러한 종합적인 노력으로 오존층은 점차 회복될 것으로 보입니다.