기본 콘텐츠로 건너뛰기

오존층 파괴의 과거 현재 그리고 미래 (5)








 8. 오존 파괴의 확인


 과학자들은 대기중 오존의 농도를 확인하기 위해서 Dobson unit (DU, 이하 DU) 이라는 단위를 사용합니다. 1 DU 는 표준 온도와 압력에서 10 ㎛ 두께의 오존을 지표에 깔수 있을 정도의 오존의 양을 의미합니다. 이는 평방 미터당 2.69×1020 개의 오존 원자가 있는 정도입니다. 


 일반적으로 생각하는 것과는 달리 오존의 양은 고도, 위도, 그리고 계절에 따라 변화가 좀 있습니다. 항상 같은 농도의 오존이 1년 365 일 지구 어디서나 존재하지는 않는다는 것이죠. 이는 나중에 다시 언급하겠지만 오존의 파괴 반응이 잘 일어나는 낮은 온도와도 관계가 있습니다. 특히 추운 계절과 위도에서 오존 파괴 반응이 더 가속됩니다.  



 (대기 중 오존의 농도와 일반적인 고도와의 관계. 지표 근처에도 대기 오염의 결과인 일부 오존이 있을 수 있음. 높은 고도에서 온도가 낮은 데도 오존의 농도가 높은 이유는 강한 자외선으로 오존이 계속 발생하기 때문임.   This file is in the public domain because it was created by NASA  ) 



(대기 중 오존의 고도 및 위도 별 농도 차이 This file is in the public domain because it was created by NASA.  ) 



 (2000 년 6월에 측정한 지구의 오존 농도  This file is in the public domain because it was created by NASA. ) 




 1970년대 TOMS (Total Ozone Mapping Spectrometer ) 라는 기기가 개발되자 연구자들은 보다 정확하게 오존의 대기중 농도를 지도로 그릴 수 있게 되었습니다. 따라서 위치와 계절에 따른 오존의 농도가 규명되게 되었죠. 


 그러자 1970 년대 부터 대기중 오존, 특히 남극 대륙의 오존양이 감소하고 있다는 사실이 밝혀졌습니다. 1985 년에 봄철 남극의 오존 농도는 70% 가 감소한 것이 목격되었습니다. 이에 따라 지표에 도달하는 자외선 농도의 증가가 관찰되었습니다. 과학자들은 1975 년 이전 수준보다 최근 극지방의 오존 농도가 33% 수준까지 떨어진 것을 목격했습니다.   



 (가장 심하게 감소한 시점을 기준으로 본 남극의 오존 농도. 참고로 세계 오존 평균 농도는 300 DU 이다. This file is in the public domain because it was created by NASA


 이와 같은 오존층 감소와 지표에 도달하는 자외선 (특히 UV B 가 쉽게 도달. UV C 의 경우 소량의 오존만으로도 꽤 효과적으로 차단됨) 의 증가는 특히 극지방이나 고위도에 거주하는 사람들과 동식물에게 적지 않은 위협으로 떠올랐습니다. 


 그 원인으로 앞서 이야기 했듯이 CFCs 가 가장 유력한 원인으로 떠올랐습니다. 처음에는 반발하던 업계에서도 결국 이를 인정하는 수 밖에 없었기 때문에 오존 파괴가 더 심각한 수준으로 더 낮은 위도의 인구 밀집 지역으로 확산되는 것을 막기 위해 생산 및 사용의 규제가 시작되었습니다. 



 9. 몬트리올 의정서


 최초 CFCs 가 오존층 파괴의 원인이라는 보고서는 1976년에 미 국립 과학 아카데미 (United States National  Academy of Sciences) 에서 나왔습니다. 듀퐁사는 처음에 이에 반발했지만 쌓여가는 과학적 증거 앞에서는 결국 무릎 꿇을 수 밖에 없었습니다. 1980 년대에 들어 가장 중요한 환경 이슈가 된 오존층 파괴 문제는 결국 이의 원인이 된 CFCs 규제를 위한 국제적 움직임을 마련했습니다.  


 그 결실이라고 할 수 있는 몬트리올 의정서 (Montreal Protocol on Substances that deplete the Ozone Layer  오존층 파괴 물질에 대한 몬트리올 의정서) 는 1987 년 9월 16일 43 개국이 합의하에 서명되었고 2년 후인 1989 년 부터 발효되었습니다. 그러나 일부 국가는 여전히 가입되지 않아서 추가로 가입을 계속 받았는데 우리나라의 경우는 1992년에 가입했습니다.


 몬트리올 의정서에 앞서 2년전에 비엔나 컨벤션 (Vienna Convention for the Protection of the Ozone Layer) 에서 20 개 주요 국 및 CFCs 생산자들이 협상을 통해 사전 작업을 했으며 몬트리올 의정서는 그 결과물이라고 할 수 있습니다. 


 몬트리올 의정서의 확인 및 진행을 위해 1989 년 헬싱키에서 부터 1999 년 베이징까지 총 7 회의 회의와 개정이 있었습니다. 따라서 이 개정안에 따라서 몬트리올 의정서의 CFCs 및 HCFCs 의 감축 계획은 세부적으로 차이가 있을 수 있습니다. 보통 몬트리올 의정서는 한가지 종류라고 생각하는 데 이는 잘못된 것입니다.


 앞서 이야기 했듯이 프레온이라는 게 사실은 복수의 CFCs 화합물을 이야기 하는 것이고 이것 말고도 오존층 파괴 물질이 있기 때문에 각 물질별로 또 국가별로 사실 감축 및 생산 금지 연도가 약간씩 차이가 있었습니다. 예를 들어 할론 (Halon) 의 경우에는 94년에 선진국에서 사용이 금지되고 2010년에는 개도국에서도 사용이 금지되었습니다. 


 또 사용금지 물질의 항목도 늘어났습니다. 1992년 4차 회의인 코펜하겐 회의까지 브롬 화합물인 브로모클로로메탄 (BCM) 을 규제물질로 추가되어 총 96 개의 오존층 파괴 물질에 대한 규제안이 마련되었는데 이는 최초의 20개에서 크게 증가된 것입니다. 아무튼 이들 중 오존층 파괴 정도가 커서 사용금지가 시급한 물질에 대해서는 우선적으로 사용 금지가 추진되었으며 상대적으로 그 정도가 덜한 것들은 현재도 사용되고 있습니다. 


 흔히 오해하는 것 중에 하나가 오존층 파괴 물질은 프레온 하나이며 이것은 사용 금지 되었다는 것입니다. 그러나 앞서 이야기 했듯이 프레온은 한가지 물질도 아니고 오존층을 파괴한다고 알려진 여러 물질 가운데 하나일 뿐입니다. 그리고 아직 모든 물질이 사용 금지되진 않았습니다. 예를들어 앞서 언급한 오존층 및 온실 가스 이자 유독 기체인 사염화탄소 (CCl4) 는 아직도 일부 영역 및 실험실에서 사용되고 있습니다. 모든 HCFCs 가 완전히 퇴출 되는 것은 2030년입니다. 


 아무튼 이를 통해 오존층 파괴 물질의 배출량이 크게 감소한 것은 사실이기 때문에 많은 과학자들이나 혹은 다른 정책 입안자들은 오존층 파괴로 인한 보건상의 문제가 매우 심각해지기 전에 막아낸 것을 다행으로 여겼습니다. 다만 이것이 100% 피해가 없다는 표현 보다는 피해를 최소화 했다는 표현으로 받아들여야 할 것입니다. 


 그런데 2011 년 봄 이제까지 발견된 적이 없는 거대 오존 홀이 북극권에 등장합니다. 분명 오존층 파괴 물질의 농도가 감소하고 있는데 왜 이런일이 발생했는지, 그리고 미래엔 어떻게 될 것인지 알아 봅니다.




 



댓글

이 블로그의 인기 게시물

통계 공부는 어떻게 하는 것이 좋을까?

 사실 저도 통계 전문가가 아니기 때문에 이런 주제로 글을 쓰기가 다소 애매하지만, 그래도 누군가에게 도움이 될 수 있다고 생각해서 글을 올려봅니다. 통계학, 특히 수학적인 의미에서의 통계학을 공부하게 되는 계기는 사람마다 다르긴 하겠지만, 아마도 비교적 흔하고 난감한 경우는 논문을 써야 하는 경우일 것입니다. 오늘날의 학문적 연구는 집단간 혹은 방법간의 차이가 있다는 것을 객관적으로 보여줘야 하는데, 그려면 불가피하게 통계적인 방법을 쓸 수 밖에 없게 됩니다. 이런 이유로 분야와 주제에 따라서는 아닌 경우도 있겠지만, 상당수 논문에서는 통계학이 들어가게 됩니다.   문제는 데이터를 처리하고 분석하는 방법을 익히는 데도 상당한 시간과 노력이 필요하다는 점입니다. 물론 대부분의 학과에서 통계 수업이 들어가기는 하지만, 그것만으로는 충분하지 않은 경우가 많습니다. 대학 학부 과정에서는 대부분 논문 제출이 필요없거나 필요하다고 해도 그렇게 높은 수준을 요구하지 않지만, 대학원 이상 과정에서는 SCI/SCIE 급 논문이 필요하게 되어 처음 논문을 작성하는 입장에서는 상당히 부담되는 상황에 놓이게 됩니다.  그리고 이후 논문을 계속해서 쓰게 될 경우 통계 문제는 항상 나를 따라다니면서 괴롭히게 될 것입니다.  사정이 이렇다보니 간혹 통계 공부를 어떻게 하는 것이 좋겠냐는 질문이 들어옵니다. 사실 저는 통계 전문가라고 하기에는 실력은 모자라지만, 대신 앞서서 삽질을 한 경험이 있기 때문에 몇 가지 조언을 해줄 수 있을 것 같습니다.  1. 입문자를 위한 책을 추천해달라  사실 예습을 위해서 미리 공부하는 것은 추천하지 않습니다. 기본적인 통계는 학과별로 다르지 않더라도 주로 쓰는 분석방법은 분야별로 상당한 차이가 있을 수 있어 결국은 자신이 주로 하는 부분을 잘 해야 하기 때문입니다. 그러기 위해서는 학과 커리큘럼에 들어있는 통계 수업을 듣는 것이 더 유리합니다. 잘 쓰지도 않을 방법을 열심히 공부하는 것은 아무래도 효율

R 스튜디오 설치 및 업데이트

 R을 설치한 후 기본으로 제공되는 R 콘솔창에서 코드를 입력해 작업을 수행할 수도 있지만, 보통은 그렇게 하기 보다는 가장 널리 사용되는 R 개발환경인 R 스튜디오가 널리 사용됩니다. 오픈 소스 무료 버전의 R 스튜디오는 누구나 설치가 가능하며 편리한 작업 환경을 제공하기 때문에 R을 위한 IDE에서 가장 널리 사용되어 있습니다. 아래 링크에서 다운로드 받습니다.    https://www.rstudio.com/  다운로드 R 이나 혹은 Powerful IDE for R로 들어가 일반 사용자 버전을 받습니다. 오픈 소스 버전과 상업용 버전, 그리고 데스크탑 버전과 서버 버전이 있는데, 일반적으로는 오픈 소스 버전에 데스크탑 버전을 다운로드 받습니다. 상업 버전의 경우 데스크탑 버전의 경우 년간 995달러, 서버 버전은 9995달러를 받고 여러 가지 기술 지원 및 자문을 해주는 기능이 있습니다.   데스크탑 버전을 설치하는 과정은 매우 쉽기 때문에 별도의 설명이 필요하지 않을 것 같습니다. 인스톨은 윈도우, 맥, 리눅스 (우분투/페도라)에 따라 설치 파일이 나뉘지만 설치가 어렵지는 않을 것입니다. 한 가지 주의할 점이라면 R은 사전에 반드시 따로 설치해야 한다는 점입니다. R 스튜디오만 단독 설치하면 아무것도 할 수 없습니다. 뭐 당연한 이야기죠.   설치된 R 스튜디오는 자동으로 업데이틀 체크하지 않습니다. 따라서 업데이트를 위해서는 R 스튜디오에서 Help 로 들어가 업데이트를 확인해야 합니다.     만약 업데이트 할 내용이 없다면 최신 버전이라고 알려줄 것이고 업데이트가 있다면 업데이트를 진행할 수 있도록 도와주게 됩니다. R의 업데이트와 R 스튜디오의 업데이트는 모두 개별적이며 앞서 설명했듯이 R 업데이트는 사실 기존 버전과 병행해서 새로운 버전을 새롭게 설치하는 것입니다. R 스튜디오는 실제로 업데이트가 이뤄지기 때문에 구버전을 지워줄 필요는

R 패키지 설치 및 업데이트 오류 (1)

 R 패키지를 설치하거나 업데이트 하다보면 여러 가지 문제가 생기는 경우들이 있습니다. 이 경우 아예 R을 재설치하는 것도 방법이지만, 어떤 경우에는 이렇게해도 해결이 안되고 계속해서 사용자는 괴롭히는 경우도 있습니다. 이런 경우 중 하나를 소개합니다.  새로운 패키지를 설치, 혹은 업데이트 하는 과정에서 같이 설치하는 패키지 중 하나가 설치가 되지 않는다는 메세지가 계속 나왔는데, 사실은 백신 프로그램 때문이었던 경우입니다.   dplyr 패키지를 업데이트 하려고 했는데, 제대로 되지 않아 다시 설치를 진행했습니다. 그런데 일부 패키지가 제대로 설치되지 않는다는 메세지가 나왔습니다.  > install.packages("dplyr") Error in install.packages : Updating loaded packages > install.packages("dplyr") Installing package into ‘C:/Users/jjy05_000/Documents/R/win-library/3.4’ (as ‘lib’ is unspecified) also installing the dependencies ‘bindr’, ‘bindrcpp’, ‘Rcpp’, ‘rlang’, ‘plogr’ trying URL ' https://cran.rstudio.com/bin/windows/contrib/3.4/bindr_0.1.1.zip ' Content type 'application/zip' length 15285 bytes (14 KB) downloaded 14 KB trying URL ' https://cran.rstudio.com/bin/windows/contrib/3.4/bindrcpp_0.2.2.zip ' Content type 'application/zip' length 620344 b