환경이야기 환경이야기 - 지구온난화 4 2014/11/24 09:57 by Mirdog

 오늘은 가장 잘 알려진 지구 온난화의 대표적인 원인이죠. 온실가스에 대해서 이야기 해 보겠습니다. 가장 대표적인 온실가스로는 이산화탄소(CO2)가 있습니다. 이 이산화탄소는 지구 대기의 약 0.03%를 차지하는 일종의 미량기체중의 하나입니다. 이토록 적은 양을 차지하는 이산화탄소가 어떻게 지구의 기후를 좌지우지하는지를 알아봅시다.

     

 이산화탄소는 분자구조를 살펴보면 O=C=O의 형태를 띠고 있습니다. , 양쪽이 대칭인 일자모양을 하고 있는데요, 이들이 전자기파와 충돌을 하면 순간적으로 휘었다가 펴지는 분자운동을 한다고 합니다. 이렇게 그들은 전자기파 에너지를 운동에너지로 변환시키고, 이 에너지의 변환을 통해 방출되던 지구 적외선이 완전히 빠져나가지 못하고 대기 중에 체류하게 되는 것이죠.

    

 위와 같은 과정을 거쳐서 이산화탄소는 지구에서 온실효과를 나타내게 됩니다. 실제로 이 온실효과가 그리 나쁜 것만은 아닙니다. 온실효과가 나타나지 않을 때의 상황을 다시 한 번 짚어보도록 하죠. 지구는 태양으로부터 약 240Wm-2의 에너지를 약 적외선과 가시광선의 형태로 받아들이게 됩니다. 자구는 에너지 평형을 맞추기 위해 받았던 에너지를 적외선의 형태로 방출하게 되죠. 이 상황이 순조롭게 이루어질 때 지구 평균온도는 19를 띄게 되는데, 평균온도입니다. 낮과 밤의 기온 차는 훨씬 크게 될 것이고 생명이 살기에는 매우 부적절한 환경으로 변모하겠죠. 그럼 이 글을 쓰는 저도 읽는 여러분도 이 세상에 나타나지 않게 될 것입니다.

    

 
하지만 여기에 온실가스가 난입을 하면서 지구의 온도는 일정한 온도범위 밖을 벗어나지 않게 되고 생명이 탄생을 하게 되는데 결정적인 역할을 하게 됩니다. 이토록 중요했던 온실기체가 이제 와서 왜 문제가 되는 것일까요? 이는 인간의 난입 때문입니다. 과거부터 인간은 나무를 때고 자연물에서 연료를 얻는 등 자연에 순응을 하며 살아왔지요. 하지만 인간의 산업이 발달을 하게 되며 석탄과 석유를 그 에너지원으로 활용을 하게 됩니다. 여기서부터 문제가 되는 것이죠.

    

 

인간이 대규모로 사용한 화석에너지는 산소와 결합하여 이산화탄소의 형태로 대기 중에 방출되게 됩니다. 이로 인해 대기 중의 이산화탄소 농도는 급격히 증가하게 되죠. 그리고 그에 따라 지구의 기후체계는 완전히 망가져버리게 되는 것이고요. 이러한 기작으로 인해 현재의 지구온난화가 진행이 되고 있습니다.

   

 

이 이산화탄소외에도 많은 온실기체들이 존재합니다. 음식물 쓰레기나 축산업에 의한 메탄(CH), 질소 비료나 폐기물 소각 등에 의한 이산화질소(NO), 각종 냉매, 세정제 등에 포함된 수소불화탄소(HFC), 분무액, 발포제 등에 쓰이는 과불화탄소(PFCs), 전기가 통하지 않아 반도체 생산에 쓰이는 육불화황(SF)등이 대표적이죠. (인간이 만들어내지 않는 수증기도 온실효과에 많은 영향을 미친다고 합니다.) 이들은 아이러니하게도 이산화탄소의 적게는 몇 백배, 많게는 수십만 배의 강한 온실효과를 일으킨다고 합니다. 그런데 왜 유독 이산화탄소가 문제가 되느냐? 다른 온실가스들에 비해 수가 그 효과를 상쇄할 정도로 많다는 것이 문제이죠. 물론 이들을 무시할 수는 없겠지만 말이죠.

온실가스에 대한 이야기는 여기서 줄이도록 하구요, 다음시간에는 온실효과가 발생시키는 되먹임현상 즉, Feedback의 문제점에 대해 이야기 해 봅시다.

 


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