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알면 좋은 과학상식

2. 온실가스 그리고 지구온난화

 지구 온난화 (Global Warming, 최근 경각심을 올리기 위해 Global Boiling으로도 표현)는 온실가스에 의한 온실효과에 의한 현상으로 그 문제는 이미 20세기부터 꾸준히 제기되고 있었으며 이제는 그 문제가 단순히 나라나 단체의 문제가 아닌 각 개인의 문제로써 인류의 피부에 와닿고 있다.
 

그럼 온실가스란 무엇이며 늘어나는 온실가스에 의해 어떤 문제가 발생한다는 것일까.

 
 온실가스는 지표면에서 방출되는 지구복사 에너지를 흡수하거나 재방출하는 기체상태의 물질로 대표적으로는 교토의정서를 통해 지정된 6대 온실가스가 있다.
 

명칭 화학식 발생 경위 지구온난화지수
(Global Warming Potential)
이산화탄소 CO2 화학연료 등의 연소 등 1
메탄 CH4 가축 사육, 음식물 쓰레기, 쓰레기 더미 등 21
아산화질소 N2O 석탄 폐기물 소각, 화학비료 사용 등 310
수소불화질소 HFCs 에어컨 냉매, 스프레이 제품 분사제 등 1,300
과불화탄소 PFCs 반도체 세정제 등 7,000
육불화황 SF6 전기제품과 변압기의 절연체 등 23,900

<교토의정서 지정 6대 온실가스>
 
 

 이 중 이산화탄소(CO2)로 전체 온실효과의 약 60%를 차지하고 있으며 온실가스 위력(지구온난화지수, GWP)의 척도로도 활용된다. 이산화탄소는 장기간 대기 중 체류(100~300년 체류)할 뿐만 아니라 화석에너지 사용, 시멘트 등의 산업활동 뿐만 아니라 동/식물의 호흡, 유기체의 부패 등 다양한 경로에서 발생되며 다른 종류의 유해(배기)가스를  촉매반응 등을 통해 생성시키기도 하는데 대표적으로는 백금촉매를 이용한 자동차의 3원 촉매(3-way Catalyst) 반응이 있다.
(이는 이산화탄소가 비교적 인체에 덜 유해하기 때문에 적용된 설정이라고 본다.)
 

      2CO + O2 → 2CO2
                           CxHy+O2 → CO2+H2O              
2NO → O2+N2
<3원 촉매를 이용한 자동차 배기가스의 반응식>

 
온실가스에 의한 온실효과
 

 온실가스에 발생되는 온실효과는 사실 상 현대농업에서 사용되는 비닐하우스와 동일하다. 다만 보온의 역할을 수행하는 비닐이 이산화탄소 등의 온실가스가 그 역할을 수행할 뿐이다.

농촌에서 사용되는 비닐하우스의 전경, 이미지 출처 : 나무위키

 
 좀  자세히 이야기하자면 태양의 빛(열)에너지에 대한 개념이 필요하다태양복사(태양으로부터 복사되는 전자파의 총칭 태양 에너지를 의미)는 적외선(49%), 가시광선(43%), 자외선(7%)로 구성되어 지구로 흡수되며 이는 지표면을 통해 흡수된  다시 방출된다이때 적외선(태양에너지 일부는 온실가스에 의해 흡수되어 열을 재방출시키게 되므로 대기와 지구의 온도를 따뜻하게 해준다.
 
즉 온실가스에 의한 온실효과를 통해 지구는 생명체가 살 수 있는 환경을 조성할 수 있게 된다.
 

태양에너지와 온실효과의 관계, 이미지 출처 : 정선군청 홈페이지

 
 
 다만 현재에 와서 점점 더 높아지는 온실가스의 농도(이산화탄소 농도 기준 산업화 이전 비교 시 280ppm에서 417.9ppm으로 농도 증가, 2019년 기준)로 인해 정상적인 지구온도(평균 14℃)를 벗어나 계속적으로 상승되고 있다. IPCC 6차 평가보고서(2021년)에 따르면 최근에 지구의 평균온도는 산업화 이전(1850년 ~ 1890년)을 기준으로 1.09℃의 온도 상승이 이루어졌다 보고 있으며 이로 인해 극한의 고온현상이 계속적으로 발생될 것으로 전망되고 있으며 특히 여름철 폭염으로 인해 이미 상당의 사망자가 발생되고 있다. 앞서 이야기한 것 처럼 이미 지구온난화는 이미 단순한 문제가 아니며 전 인류의 코 앞에 닥쳐온 비극이다. 지금 당장이라도 관심을 기울이지 않는다면 빙하에 떠다니는 북극곰과 똑같은 처지가 되지 않을까 한다.

여름철 폭염으로 인한 사망자 관련 뉴스, 뉴스 출처 : 사이언스조선, 한스경제, UPI뉴스

 
 
참고 자료 
1. https://encykorea.aks.ac.kr/Article/E0066798 / 한국민족문화대백과사전
2. https://www.jeongseon.go.kr/portal/partinfo/environment_forest/eco / 정선군청
3. http://www.climate.go.kr/home/10_wiki/index.php/%EC%98%A8%EC%8B%A4%EA%B0%80%EC%8A%A4 / 기상청
4. https://nmsc.kma.go.kr/homepage/html/base/cmm/selectPage.do?page=static.satllite.greenHouseGasTab / 국가기상위성센터

국가기상위성센터

온실가스 소개

nmsc.kma.go.kr

5. https://biz.chosun.com/science-chosun/nature-environment/2024/02/04/6CJXVSADGZGMDANS6KPHWDWNHA/?utm_source=naver&utm_medium=original&utm_campaign=biz

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biz.chosun.com

6. http://www.hansbiz.co.kr/news/articleView.html?idxno=656186
7. https://www.upinews.kr/newsView/upi202308010088

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[한스경제=김동용 기자] 유럽에서 지난해 여름 폭염으로 6만 명 이상이 사망했다는 연구 결과가 나왔다. 영국 가디언은 10일(현지시간) 이 같은 내용이 담긴 바르셀로나 세계보건연구소의 연구

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