우리의 대기가 손상될 때

에드거 미첼은 1971년에 아폴로 14호를 타고 달에 가던 도중 지구를 보고 이렇게 말하였다. “꼭 반짝이는 청백색의 보석 같군.” 그러나 요즈음에 외계에서 지구를 본다면 어떤 모습이겠는가?

육안으로는 보이지 않는 지구의 대기 가스를 특수 안경을 끼고 본다면, 매우 다른 모습을 보게 될 것이다. 라지 쳉가파는 「인디아 투데이」지에 이렇게 썼다. “남극 대륙과 북아메리카 상공에서 오존의 보호 차폐층에 거대한 구멍이 난 것을 보게 될 것이다. 반짝이는 청백색의 보석이 아니라, 이산화탄소와 이산화황으로 이루어진 시커먼 구름에 휩싸인 우중충하고 더러운 지구를 보게 될 것이다.”

무엇이 상층 대기권에 있는 오존의 보호 차폐층에 구멍을 내었는가? 대기 오염 물질의 증가가 정말 그토록 위험한가?

오존 파괴 현황

60여 년 전에 과학자들은 독성에다 악취까지 나는 냉매를 대체할 수 있는 안전한 냉매를 발견했다고 발표하였다. 그 새로운 화학 물질은 탄소 원자 한 개, 염소 원자 두 개, 불소 원자 두 개로 된 분자(CCl₂F₂)로 구성되어 있었다. 이 물질 혹은 이와 유사한 인조 화학 물질을 가리켜 클로로플루오로카본(CFC)이라고 한다.

1970년대 초반에 CFC의 생산은 세계적인 거대 산업으로 성장하였다. CFC는 냉장고뿐만 아니라 에어로졸 분무기, 에어컨, 세제에도 들어가고 패스트 푸드의 포장 용기를 비롯한 발포 플라스틱 제품의 생산에도 사용되었다.

그러다가 1974년 9월, 셔우드 롤런드와 마리오 몰리나라는 두 명의 과학자는 CFC가 서서히 성층권으로 올라가서 결국은 염소를 유리시킨다고 설명하였다. 과학자들의 계산에 의하면, 각 염소 원자는 오존 분자 수천 개를 파괴할 수 있다. 그런데 오존은 상층 대기권 전체에 걸쳐 고르게 파괴되지 않고 극지방 상공에서 훨씬 더 많이 파괴되어 왔다.

1979년 이래 매년 봄철만 되면, 남극 지방 상공에서는 많은 양의 오존이 사라졌다가 다시 나타나곤 하였다. 계절적으로 오존치가 감소되는 이러한 영역을 가리켜 오존 구멍이라고 한다. 더구나 근년에는 소위 구멍이 점점 커지고 또 오래 가고 있다. 1992년에는 위성 관측 결과 오존 구멍이 기록적인 크기로 북아메리카보다 더 크다는 사실이 밝혀졌다. 그리고 거기에는 오존이 그리 많이 남아 있지 않았다. 기구 관측 결과 60퍼센트 이상이 감소하였는데, 이는 사상 최저 기록이었다.

한편, 세계의 다른 지역에서도 상층 대기권의 오존 농도가 낮아지고 있다. 「뉴 사이언티스트」지는 이렇게 보도한다. “최근 관측에 의하면 ·⁠·⁠· 1992년에 북유럽, 러시아, 캐나다 지역의 북위 50°에서 60°사이에서 오존 농도가 이례적으로 낮았다. 오존 농도가 정상치보다 12퍼센트나 낮아, 35년간의 연속 측정치 중 어느 때보다도 낮았다.”

「사이언티픽 아메리칸」지는 이렇게 기술한다. “가장 심한 예측조차 클로로플루오로카본이 초래하는 오존 소실을 과소 평가한 것 같다. ·⁠·⁠· 그런데도 그러한 발표가 있을 때 정부와 산업계의 거물들은 과학적 증거가 부족함을 내세워 규제를 적극 반대하고 나섰다.”

이미 2000만 톤으로 추산되는 CFC가 대기 중으로 방출되었다. CFC가 성층권까지 올라가는 데는 여러 해가 걸리므로, 수백만 톤은 아직 상층 대기권에 도달하여 해를 끼치지 않은 상태다. 그러나 CFC만 오존을 파괴하는 염소를 배출하는 것은 아니다. “NASA의 추산에 의하면, 우주 왕복선이 발사될 때마다 약 75톤의 염소가 오존층에 축적된다”고 「대중 과학」(Popular Science)지는 보도한다.

심각한 결과

상층 대기권의 오존 감소로 오게 될 결과는 온전히 파악되지 않은 상태다. 그러나 한 가지 확실한 점은, 지표에 도달하는 유해 자외선의 복사량이 증가하여 피부암 발병률이 높아진다는 사실이다. “지난 10년간, 북반구를 내리쬐는 유해 자외선의 연간 복사량이 약 5퍼센트 증가하였다”고 「지구」(Earth)지는 보도한다.

자외선이 1퍼센트만 증가해도 피부암이 2에서 3퍼센트 증가하는 것으로 추산된다. 아프리카의 잡지 「휴양지」(Getaway)는 이렇게 기술한다. “남아프리카 공화국에서는 피부암 환자가 매년 8000명 이상 발생한다. ·⁠·⁠· 오존의 보호 수준은 최저 수준이고 피부암 발병률은 최고 수준이다(이 관계는 우연이 아니다).”

상층 대기권의 오존 파괴가 피부암 증가를 초래한다는 점은, 여러 해 전에 과학자 롤런드와 몰리나가 예고한 바 있다. 그들은 미국에서 에어로졸에 CFC를 사용하는 일을 즉각 금지하라고 촉구하였다. 위험을 깨달은 많은 나라들이 1996년 1월을 기해 CFC의 생산을 중단하기로 합의하였다. 그러나 그 때까지만 사용한다 하더라도 CFC의 사용은 지구상의 생명체를 계속 위험에 빠뜨린다.

「살아 있는 우리 세계」(Our Living World)지의 보도에 의하면, 남극 대륙 상공의 오존이 감소함으로 “자외선이 당초 예상보다 더 깊이 대양 속으로 침투하였다. ·⁠·⁠· 이로 인해 대양의 먹이 사슬의 기반을 이루는 단세포 생물의 생산성이 현저하게 감소하였다.” 여러 실험 결과도, 자외선이 증가하면 여러 작물의 소출이 감소하여 전세계 식량 공급에도 위협이 됨을 보여 준다.

실로, CFC의 사용은 잠재해 있는 대재난이다. 게다가 대기는 다른 여러 오염 물질의 공격을 받고 있다. 그 중 한 가지가 지구상의 생명체에게 미량으로는 꼭 필요한 대기 가스이다.

오염의 영향

19세기 중반에 인류는 전례 없이 많은 양의 석탄·가스·석유를 태우기 시작하여, 다량의 이산화탄소를 대기 중에 추가하였다. 그 당시 이 미량 대기 가스의 양은 약 285ppm이었다. 그러나 인간의 화석 연료 사용이 증가한 결과, 이산화탄소의 양은 350ppm을 웃돌게 되었다. 대기 중에 열을 가두는 이 가스가 많아지자 어떤 결과가 나타났는가?

많은 사람은 이산화탄소의 농도 증가가 지구의 기온 상승의 원인이라고 믿는다. 하지만 다른 연구가들은 지구 온난화가 특히 태양의 가변성, 즉 태양이 최근에 더 강한 에너지를 방출해 온 데 기인한다고 말한다.

아무튼, 1980년대는 19세기 중반에 기록이 보존되기 시작한 이후로 가장 더웠다. “그러한 추세는 90년대까지 계속되어, 1990년은 140년 기록 사상 가장 뜨거운 해였고 1991년은 세 번째로 더운 해였으며 1992년은 ·⁠·⁠· 열 번째로 더운 해였다”고 남아프리카 공화국 신문 「스타」지는 보도한다. 지난 2년간 기온이 약간 내려간 것은 1991년에 피나투보 화산이 폭발했을 때 대기 중으로 방출된 먼지 때문인 것으로 여겨지고 있다.

지구의 기온 상승이 미래에 가져올 영향은 열띤 논쟁의 대상이다. 그러나 지구 온난화가 초래한 한 가지 분명한 현상은, 그렇지 않아도 힘든 일기 예보를 더욱 복잡하게 만들었다는 것이다. 「뉴 사이언티스트」지는 일기 예보가 틀리는 일은 “지구 온난화 현상이 기후를 변화시킴에 따라 증가할 것 같다”고 기술하였다.

많은 보험 회사는 지구 온난화로 말미암아 보험 증권의 수익이 낮아질 것을 우려한다. 「이코노미스트」지는 이렇게 인정한다. “재난이 자주 발생하자, 재보험 회사들 가운데는 자연재해에 대한 보험 인수를 줄이는 회사들이 있는가 하면, 아예 이 시장에서는 완전히 손을 뗄 것을 거론하는 회사들도 있다. ·⁠·⁠· 그들은 불확실성을 두려워하고 있다.”

의미 심장하게도, 사상 최고로 더웠던 1990년에 북극 대부빙군의 상당 부분이 전례 없는 정도로 후퇴하였다. 그 결과 수백 마리의 북극곰이 한 달 이상 브랑게리아 섬에 갇히고 말았다. 「BBC 야생 생물」(BBC Wildlife)이라는 잡지는 “지구 온난화 현상으로 이러한 현상이 ·⁠·⁠· 정기적으로 발생할지도 모른다”고 경고한다.

아프리카의 한 신문은 1992년에 이렇게 보도하였다. “기상 전문가들은, 남극 대륙에서 떨어져 나와 북쪽으로 표류하면서 남대서양상의 선박을 위협하는 빙산의 수가 극적으로 증가한 것을 지구 온난화 탓으로 돌린다.” 「지구」지 1993년 1월 호에 의하면, 캘리포니아 남부 해안의 해수면이 점차 높아지는 현상은 부분적으로는 수온 상승에 기인한다.

불행하게도, 인간은 어마어마한 양의 독성 가스를 대기 중으로 계속 방출하고 있다. 「지구 보고서 3」(The Earth Report 3)이라는 책은 이렇게 기술한다. “미국에서, 환경 보호청의 1989년 보고서는 매년 90만 톤 이상의 독성 화학 물질이 대기 중으로 배출된다고 추산하였다.” 이 수치에는 수많은 차량이 뿜어 내는 배기 가스가 포함되어 있지 않으므로 실제로는 더 많을 것으로 생각된다.

다른 많은 공업국들로부터도 대기 오염에 관한 충격적인 보고가 들어오고 있다. 특히 경악하게 하는 사실은, 수십 년 동안 공산 치하의 동유럽 국가에서 대기 오염이 규제되지 않은 채로 있었다는 것이 최근에 와서야 밝혀진 점이다.

이산화탄소를 흡수하고 산소를 방출하는 지구의 수목도 독성 대기의 피해 대상에 속한다. 「뉴 사이언티스트」지는 이렇게 보도하였다. “농무 장관은 독일의 수목이 날이 갈수록 병들어 가고 있다고 하면서, 대기 오염이 삼림을 병들게 하는 주요인 중 하나가 되고 있다고 [말하였다].”

남아프리카 공화국 트란스발 주(州)의 고지 벨트도 비슷한 상황이다. 제임스 클라크는 저서 「지구의 현실」(Back to Earth)에서 “현재 산성비 피해의 초기 징후가 트란스발 주 동부 지역에 나타나고 있다. 솔잎이 건강한 진녹색에서 병들어 누렇고 얼룩덜룩한 색으로 변하고 있다”고 전한다.

그러한 보고가 세계 전역에서 들어온다. 예외인 나라가 없다. 공업국들은 하늘 높이 솟은 굴뚝을 통해 오염 물질을 인접 국가들로 내보낸다. 인간의 탐욕스러운 공업 발전사를 보건대 희망이 없는 것 같다.

그렇지만 낙관적인 견해를 가질 만한 근거는 있다. 우리는 소중한 대기가 파괴되지 않고 보존되리라는 확신을 가질 수 있다. 그러한 일이 어떻게 이루어질 것인지 이어지는 기사에서 알아보기 바란다.

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상층 대기권에서 오존이 파괴되어 피부암이 증가하였다

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이같은 오염의 결과는 무엇인가?