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환경위생

오존층을 파괴하는 주요 물질로 옳은 것은?

1 메탄
2 프레온가스 ✓ 정답
3 이산화탄소
4 일산화탄소
5 이산화질소

해설

오존층을 파괴하는 주요 물질은 프레온가스와 할론가스 등이다.

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오존층 파괴의 핵심 기전은 염소(chlorine)와 브로민(bromine)을 포함한 할로겐 원소가 성층권 오존(O₃)과 연쇄 반응을 일으켜 오존 분자를 산소(O₂)로 분해하는 것입니다. 보기 중 프레온가스(chlorofluorocarbon, CFC)가 바로 이 염소를 대기 중으로 방출하는 대표 물질입니다. CFC는 지표면 근처에서는 화학적으로 매우 안정하여 쉽게 분해되지 않고 대류권을 통과해 성층권까지 도달한 뒤, 강한 자외선에 의해 광분해되면서 염소 원자를 내놓습니다. 이 염소 원자 하나가 촉매 역할을 하여 수천 개의 오존 분자를 연쇄적으로 파괴할 수 있다는 점이 문제의 본질입니다 ^[1].

CFC의 대기 체류 시간은 종류에 따라 다르지만 매우 길어서, CFC-11은 평균 74년, CFC-12는 평균 111년, CFC-113은 평균 90년 동안 대기에 남습니다 ^[1]. 이처럼 한번 배출되면 수십 년 이상 성층권 오존에 영향을 미치기 때문에, 국제사회는 몬트리올 의정서(Montreal Protocol)를 통해 CFC를 비롯한 오존층 파괴 물질의 생산과 소비를 단계적으로 금지해 왔습니다. 실제로 주요 오존 파괴 물질이었던 CFC-12는 2010년까지 전 세계적으로 생산과 소비가 공식적으로 폐지되었고, 중국에서의 대기 관측 자료를 분석한 연구에서도 CFC-12 배출량이 지속적으로 감소한 것이 확인되었습니다 ^[3].

오존층이 파괴되면 지표면에 도달하는 자외선 B(UV-B)의 양이 증가합니다. UV-B 노출 증가는 인체 건강에 여러 해로운 영향을 미치는데, 대표적으로 백내장(cataract), 피부암(skin cancer), 설맹(snow blindness) 등 안과 및 피부과적 손상이 있으며, 특정 감염에 대한 면역 방어 기능을 억제하는 작용도 있습니다 ^[1]^[4]. 이러한 건강 영향은 오존층 파괴가 단순한 환경 문제가 아니라 공중보건 차원의 위험 요인임을 보여줍니다.

혼동 주의! 보기의 다른 물질들은 주로 지구온난화나 대기오염과 관련된 기체입니다. 이산화탄소(CO₂)와 메탄(CH₄)은 대표적인 온실가스로 지구온난화지수(global warming potential)가 높지만, 성층권 오존을 직접 파괴하는 염소나 브로민을 포함하지 않습니다. 일산화탄소(CO)는 불완전 연소로 발생하는 대기오염 물질이고, 이산화질소(NO₂)는 광화학 스모그와 산성비의 원인 물질입니다. 핵심! 오존층 파괴 물질을 고를 때는 분자 안에 염소(Cl)나 브로민(Br)이 있는지, 그리고 대기 중에서 안정하게 성층권까지 도달할 수 있는지를 기준으로 판단하면 됩니다. 프레온가스(CFC)와 할론가스(halon)가 이 조건을 모두 만족하는 대표적인 오존층 파괴 물질입니다 ^[2].

참고 문헌 (논문 출처)

[1]
[Risk evaluation of stratospheric ozone depletion resulting from chlorofluorocarbons (CFC) on human health].일반논문Ando M (1990) · DOI: 10.1265/jjh.45.947
[2]
Integrated ozone depletion as a metric for ozone recovery.일반논문Pyle JA, Keeble J, Abraham NL, Chipperfield MP, Griffiths PT (2022) · DOI: 10.1038/s41586-022-04968-8
[3]
Sustained Decline in CFC-12 Emissions from China: Evidence for Successful Phase-out under the Montreal Protocol and Global Implications.일반논문Ma M, Chen Y, Tan L, Ye T, Zhang L, Lu Y, Jin S, Li B, Hu Y, Yu H, Graziosi F, Velders GJM, Fraser PJ, Wang Z, Liu L, Shi Z, Fang X. (2026) · DOI: 10.1021/acs.est.5c15532
[4]
Health risks.일반논문Longstreth J, de Gruijl FR, Kripke ML, Abseck S, Arnold F, Slaper HI (1998) · DOI: 10.1016/s1011-1344(98)00183-3

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