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구멍 뚫린 북극, 북극 오존층은 왜 얇아졌나
  • 임호동 기자
  • 승인 2020.05.10 10:33
  • 호수 128
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북극 상공에 초대형 오존층 구멍이 뚫렸다는 세계 과학계의 연구 결과가 나왔다. 크기가 무려 남한 면적의 10배에 이르는 100만km2에 이른다. 남극에서만 관측되던 오존 파괴 현상이 북극에서도 관찰된 현상을 전문가들은 매우 심각한 현상으로 받아들이고 있다. 북극에 뚫린 구멍의 원인은 무엇일까?

 

북극의 오존에 구멍이 생기다

생물들을 성장시키고 움직이는 힘을 주는 햇빛은 생물들을 죽음에 빠트릴 수 있을 만큼 강한 힘을 가진 에너지다. 태양의 빛은 가시광선, 자외선, 적외선으로 이뤄져 있는데 그중 자외선은 적당량은 이로움을 주지만, 과도하게 노출될 경우 인체와 자연환경에 해를 끼치기도 한다.

다행히 지구의 성층권에는 자외선을 차단해 주는 기체층이 존재한다. 바로 오존층이다. 오존층을 통과한 적당량의 자외선은 체내에서 피로 회복 및 칼슘 흡수를 돕는 비타민D를 합성하고, 각종 세균을 살균하는 역할을 한다.

문제는 오존층이 뚫리고 있다는 것이다. 냉각제와 에어로졸 등의 화학물질은 오존층을 약화시켰고, 오존이 파괴되는 ‘오존 구멍(Ozone hole)’까지 야기했다. 자외선으로부터 우리를 지켜주던 오존층이 파괴되고 있는 것이다.

그리고 전 세계가 코로나19 패닉에 빠져있던 4월, 북극에서 오존 구멍이 관측됐다는 연구결과가 발표됐다. 북극 지방에서 오존이 유달리 심하게 고갈되는 걸 발견한 독일 항공우주센터(German Aerospace Center, DLR)는 지난 3월 초부터 유럽우주국(ESA)의 인공위성 ‘코페르니쿠스 센티넬-5P’에 탑재된 환경위성 ‘트로포미(Tropomi)’를 통해 북극의 오존층을 모니터링했다. 그 결과 북극의 오존층이 급격하게 얇아졌음은 물론 오존홀 현상까지 관측됐다. 

독일 항공우주센터는 “남극 상공에서 약 3~4개월 간 지속되고 크기는 약 2000만~2500만km2에 달하는 남극의 오존홀보다는 작지만 올해 북극 상공에서는 최대 100만km2까지 확장된 오존홀이 관측됐다”고 밝혔다.

이에 과학계에선 북극 전역에 오존 측정기구를 띄웠는데 오존 농도가 급전직하한 것이 수치로도 확인됐다. 3월 말 고도 18km에서 측정된 오존 농도는 평균 농도(3.5PPM)에 훨씬 못 미치는 0.3PPM에 불과했다. 자외선을 막아주던 방어막이 90%가량 사라진 것이다.

 

올해 3월 관측된 북극의 오존 구멍현상 (사진 NASA, 푸른색으로 갈수록 오존이 약해진 것을 의미함)

얇아진 오존, 원인은 추위?

일반적으로 오존 구멍현상은 남극에서 주로 관측되는 현상으로, 남극에서는 계절의 변화에 따라 오존의 구멍이 생겼다 사라지기를 반복하는 추세다. 그러나 북극에서 오존 구멍이 발견된 사례가 거의 없었다.

오존 구멍은 -80℃ 미만의 기온일 때 햇빛, 풍역, 프레온가스(CFCs) 같은 물질로 인해 만들어지기 때문이다. 이 정도로의 기온이 떨어지는 지역은 남극뿐이다. 남극에 비해 온화한 날씨를 유지하는 북극에서 오존 구멍 현상이 잘 나타나지 않은 이유이다.

그러나 지난 겨울은 달랐다. 지난 겨울 북극에선 서풍이 발생하면서 북극을 중심으로 흐르는 강력한 바람인 ‘극 소용돌이(polar vortex)’에 힘을 보탰고, 찬 공기를 품은 극 소용돌이가 중위도 지방으로 옮겨가지 못한 채 북극에서 머물며 북극의 기온이 내려가기 시작한 것이다.

덕분에 우리나라를 비롯한 대부분의 국가들이 따뜻한 겨울을 보냈지만 북극의 온도는 급격하게 내려갔다. 북극의 한파로 대기권의 온도가 내려갈 때 햇빛이 강해지면서 오존을 고갈시켰고, 전에 없던 북극 지방의 오존 구멍 현상을 만들어 냈다는 것이 학계의 분석이다.

이러한 현상에 대해 ESA는 “태양의 고도가 높아지고 북극의 기온이 상승하면 자연스럽게 오존도 회복될 것”이라며 “북극의 오존 구멍은 4월 중순쯤이면 닫힐 것으로 보인다”고 입장을 밝혔다.

그러나 미국항공우주국(NASA) 위성의 분석 결과를 보면 오존을 더 파괴할 수 있는 염소가 대기에 상당량 축적돼 있는 것으로 나타나 예상과 달리 오존구멍 현상이 더 지속될 수 있다는 우려의 목소리도 존재하고 있다.

이에 대해 대부분의 전문가들은 북극의 오존 구멍 현상을 북극의 차가운 공기가 만든 단순한 해프닝으로 보고 있다. NASA의 고다드 우주 비행 센터(Godard Space Flight Center)의 지구 과학 책임자 인 폴 뉴먼 “올해의 낮은 북극 오존은 약 10년에 한 번 정도 발생한다. 2011년에도 3~4월 북극의 온도가 낮아지는 상황에서 비슷한 사례가 발생한 바 있다”고 설명했다. 우연적인 현상으로 인간 활동이 만든 결과로 보기엔 한계가 있다고 보는 것이다.

그러나 기후변화 현상과 자연 파괴에 따른 결과가 현실이 돼 눈에 나타나고 있는 지금 북극에 나타난 오존 구멍이 단순한 우연일지, 지구가 주는 경고일지는 우리가 판단해야 할 몫으로 보인다.

임호동 기자  ihd3333@naver.com

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