북극 상공 오존층에도 큰 구멍이 뻥!

<북극 오존층 구멍-북극 상공에 드물고도 기록적인 크기의 오존 구멍이 생겼다. 오존층 구멍은 매년 봄이면 남극 상공에 생기곤 하지만, 북쪽 상공에서 이런 현상이 마지막으로 관찰된 것은 지난 2011년이었다.> 

 

 

2020년 3월 27일 세계적인 과학전문잡지 네이처 Nature 뉴스를 장식한 토픽은 <북극 상공에 흔치 않게 오존층 구멍이 났다-그것도 큰 구멍이 Rare ozone hole opens over Arctic - and it's big>였다

 

이를 인용해 4월 12일 경향신문 인터넷판에도 <북극 하늘 오존층에 구멍 뻥..자외선 무방비 노출 비상>이란 기사가 실렸고...

 

기사 내용은 다음과 같다.

 

◆차가운 기온과 강한 극 소용돌이 polar vortex로 인해 화학물질이 북쪽으로 이동되어 보호용 오존층 파괴

 

아마도 북부에서는 사상 최대 크기일 것으로 보이는 거대한 오존 구멍 ozone hole이 북극 상공에 형성되었다.

이것은 해마다 남반구에 형성되던 잘 알려진 오존 구멍과 비슷한 크기다.

 

현재 북극 중심부 상공에서 사상 최저 수준 농도의 오존 농도가 기록되고 있는 범위는 그린란드 섬 크기[217만 평방킬로미터]의 약 3배[남한 면적 10만 평방킬로미터의 60배]인 600만 평방킬로미터에 달한다.[위 사진 오른쪽 북극 상공의 파란 부분이 오존 구멍]

오존 구멍은 사람의 건강을 해치는 것은 아니며, 아마도 몇 주 후면 구멍은 없어질 것이다.

그러나 이런 크기의 오존 구멍은 최고기록으로 계속 남을 가능성이 큰 보기드문 대기권 현상이다.

 

독일 오베르파펜호펜 Oberpfaffenhofen에 있는 독일항공우주센터 German Aerospace Center 대기과학자 마틴 다메리스 Martin Dameris는 "내 생각엔 북극에서 생긴 진짜 오존 구멍이라 말할 수 있는 건 이번이 처음이다"라고 말한다.

 

오존 구멍 형성

 

오존층은 보통 지상 약 10~50 킬로미터 상공의 성층권에 있는 보호막으로서 태양의 자외선을 막아 생명체를 보호한다.

하지만 매년 겨울철이면 혹한의 기온 때문에 높은 고도의 구름은 남극 위 오존층으로 유입된다.

구름에는 냉매와 산업시설 등에서 유래된 염소와 브롬[염화불화탄소 chlorofluorocarbon(CFC)]과 같은 물질이 들어 있으며, 이런 화학물질이 구름 표면에서 반응하여 오존을 파괴함으로써 오존층에 구멍이 생기는 것이다.

 

해마다 겨울이면 남극 오존 구멍이 생기는 것은 겨울 기온이 급강하하면서 높은 고도의 구름이 형성되기 때문이다.

이와는 대조적으로 북극의 오존 구멍이 극히 드문 것은 겨울 기온 변화가 심하여 오존을 파괴할 정도의 높은 고도 구름이 형성되지 않기 때문이다.

 

그러나 올해는 북극 주변에 강력한 서풍이 불어 극 소용돌이 안에 차가운 공기가 갇히게 되었다.

올해는 북극의 차가운 겨울철 대기 온도가 1979년이래 가장 낮았다.

이런 북극의 혹한 겨울철 대기로 인해 높은 고도의 구름이 형성되면서 오존 파괴 반응이 시작되었다.

 

과학자들은 북극의 관측소와 쇄빙선에서 기상 비행선 weather ballon을 띄워 오존 농도를 측정한다.

북극 18킬로미터 상공에서 올 3월 하순에 측정한 오존 농도는 성층권 중심부 오존 농도에 비해 90% 감소되었다.

예년 평균 오존 농도는 3.5ppm인데 비해 이번에 측정된 오존 농도는 0.3ppm에 불과하였다.

이 정도의 오존 손실은 과거의 어떤 기록보다 큰 값이라고 과학자들은 평가한다.

 

북극의 오존 구멍은 1997년과 2011년에도 확인되었지만, 올해의 오존 감소량은 이전 기록을 능가할 전망이다.

NASA 위성 업무를 담당하고 있는 한 여성 대기과학자는 "지금 적어도 2011년 당시 있었던 정도의 오존 감소를 기록하고 있으며, 현재 염소 농도로 미루어볼 때 며칠 후면 오존 농도는 더욱 감소할 것이다"고 말한다.

 

오존 구멍이 위험한가?

 

만약 오존-파괴 화학물질의 사용을 단계적으로 금지하는 국제조약인 몬트리올 의정서 Montreal Protocol가 1987년 조인되지 않았더라면 올해 북극의 오존 상황은 훨씬 악화되었을 것이다.

현재 남극 오존 구멍은 회복되는 중으로서 작년의 구멍 크기는 역대 가장 작은 규모였다. 

하지만 대기 중 화학물질이 완전히 없어지기까진 몇 십 년이 걸릴 것이다.

 

고위도 지역에서는 해가 수평선에서 떠오르기 시작하므로 북극 오존 구멍이 건강에 해를 끼치지는 않는다.

몇 주일 후면 오존 구멍이 인구 밀집 지역인 저위도 지역으로 이동할 가능성이 있는데, 선크림을 발라 피부를 보호하면 된다고 전문가들은 조언한다.

 

향후 몇 주일이 중요하다. 해가 조금씩 더 높아지면서 오존 구멍 지역의 기온은 이미 증가하기 시작했다.

극 소용돌이가 파괴되는 몇 주일 후부터 오존 농도는 곧 회복되기 시작할 것이다.

 

한 대기 과학자의 말로는 "지금 당장 우리가 할 수 있는 것은 무슨 일이 일어나는지 열심히 지켜볼 뿐이다. 경기는 완전히 끝나지 않았다."

 

※출처 1. Nature News Topic, 27 March 2020, 'Rare ozone hole opens over Arctic - and it's big', Nature 580, 18-19(2020)

2. 경향신문 인터넷판 2020. 04. 12. 18:59 이정호 기자 '북극 하늘 오존층에도 구멍 뻥..자외선 무방비 노출 비상'

 

2020. 4. 13 새샘