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프레온가스와 두 얼굴의 오존

  • 2014.11.18.
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141118 프레온가스 오존 1

최근 자동차 에어컨의 폐냉매 처리 문제가 심각합니다.

자동차를 폐차할 때 한 대당 약 300g의 폐냉매가 발생하는데, 지난 2009년 폐차 과정에서 발생한 냉매량이 1,802t에서 2012년 2,852t으로 늘어났기 때문입니다.

게다가 얼마 전 환경부가 제출한 국내 전기․전자제품 및 자동차 냉매 사용량 자료에 따르면 2013년 총 77만2,000대의 폐차에서 발생한 폐냉매 242t중 실제 회수된 폐냉매양은 11t에 불과했다고 합니다.

 

141118 프레온가스 오존 2-1

헌데 이상한 일입니다. 이렇게 프레온가스를 사용하는 나라들은 대부분 북반구에 위치해 있는데, 사람들이 살지 않는 남극의 오존홀이 훨씬 크니 말입니다.

도대체 어떻게 된 일일까요?

프레온가스는 화학적으로 매우 안정된 구조를 가지고 있습니다. 때문에 대기에서 분해되지 않고 성층권까지 올라가 분해가 이루어집니다.

성층권에서 자외선을 만난 프레온가스는 염소원자를 방출하는데, 이때 생성된 염소원자는 오존의 산소원자들을 분자로 합성합니다.

즉 이런 일련의 과정을 통해 성층권의 오존이 산소분자로 바뀌어 오존홀이 생기는 것이죠.

 

141118 프레온가스 오존 3

조사에 따르면 프레온가스가 성층권까지 도착하기까지는 약 20~30년이 걸리고, 성층권에 도착한 프레온가스는 무려 300년이나 그곳에 머무른다고 하네요.

 Tip. 오존이란?
오존은 산소원자 3개로 이루어진 산소의 동소체입니다. 이는 기체일 때 푸른색을, 액체일 때 흑청색을 띕니다. 오존은 자외선이 풍부한 높은 산이나 해안, 산림 등의 공기 중에 존재합니다. 기체 상태의 오존은 물에 잘 녹지 않는데 반해, 액체질소나 사염화탄소, 클로로폼 등에는 잘 녹습니다.

프레온가스는 우리가 자주 사용하는 스프레이 타입의 분사제, 냉장고 및 에어컨의 냉각제, 반도체의 세척제 등에 사용됩니다.

따라서 문명이 발달한 곳일수록 프레온가스의 방출량이 많고, 그에 따른 대기오염도 심각해질 수밖에 없습니다.

그런데 우리가 모르는 사실이 하나 더 있습니다.

 

141118 프레온가스 오존 4

프레온가스는 주변의 기온이 높을수록 화학반응이 빨리 일어나고, 기온이 낮은 곳에서는 반응이 일어나지 않아 성층권에 도달해야만 분해가 이루어진다는 사실입니다.

다시 말해, 자동차 통행량이 많은 도시나 일조량이 많은 여름철에는 화학반응이 빨리 일어나 성층권에 채 못 미친 상태에서 오염이 발생하고, 기온이 낮은 극지인 남극에서는 프레온가스가 염소원자로 분해돼 성층권에 머무르는 시간이 길어지는 것입니다.

또한 겨울철에 남극은 성층권의 대기순환이 남극 안에서만 일어나기 때문에 지속적인 냉각과 오존파괴가 일어납니다.

이는 겨울에 태양에너지가 부족해져 오존의 생성이 중단되는데다, 성층권으로 유입된 염소가 남극의 대기를 회전하며 촉매반응을 일으켜 계속적인 오존 파괴를 일으키기 때문입니다.

 

141118 프레온가스 오존 5

결국 오존홀이 큰 남극이나, 프레온가스의 방출량이 많은 북반구 도시들이나 위험하기는 마찬가지가 됩니다.

따라서 지구를 지키는 유일한 해법은 프레온가스의 사용량을 줄이고 친환경적인 생활을 하는 것일 겁니다.

또 1kWh의 전기를 생산하는데 이산화탄소의 배출량이 석탄의 1/90, 태양광의 1/5에 불과한 원자력발전을 이용하는 것도 대기를 맑게 하는 좋은 방법이랍니다.

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