오존층은 지구 대기의 성층권에 주로 분포하며 자외선을 흡수하여 생물을 보호하는 역할을 한다.
오존의 분포는 고도와 지역에 따라 달라지며 돕슨 단위로 두께를 나타낸다.
오존층을 파괴하는 물질 중 염화불화탄소(CFCs)는 화학적으로 안정하고 무독성인 특성을 지니므로 대류권에서 분해되지 않고 서서히 성층권으로 상승하여 자외선에 의해 분해된 후 오존을 파괴하는 촉매로 작용한다.
국제사회는 오존층 보호를 위해 협약을 체결하였고, 몬트리올 의정서는 오존층 파괴 물질의 생산·소비를 감축하는 조치를 규정한 핵심 협약으로 본다. 한편 비엔나협약은 국제적 협력의 기본 틀을 제공하는 성격이라고 구분하여 이해한다.
질소산화물 계열에서는 아산화질소(N2O)가 대류권에서는 온실가스로 작용하고 성층권에서는 오존 파괴에 기여하는 이중적 특성을 보이는 물질로서 중요하게 다루어진다.
예제
CFC 관련 문제에서는 다음 두 가지 포인트를 확인하면 정답을 고르기 쉽다. 첫째, CFC는 화학적으로 안정적이고 무독성이므로 '빠르게 성층권에 올라간다'거나 '활성이 강하다'는 진술은 오류로 판단한다. 둘째, 비엔나협약과 몬트리올 의정서의 역할을 구분하여, 감축의무를 규정한 협약은 몬트리올 의정서라는 점을 확인한다.
단위 관련 문제에서는 돕슨 단위 정의를 정확히 확인한다. 돕슨 단위는 오존층의 두께를 나타내는 단위이며 1Dobson이 표준 상태에서 0.01mm에 해당한다는 정의를 활용하여 오답을 가려낸다.
질소산화물 관련 문제에서는 '온실가스 역할과 오존 파괴 기여'라는 두 가지 조건이 동시에 주어질 때 아산화질소(N2O)를 선택하는 방식으로 접근한다.
대표 기출 3문항
오존층 파괴와 관련된 설명중 틀린 것은?
오존층이란 성층권에서도 오존이 더욱 밀집해 분포하는 지상 20~30㎞ 구간을 말한다.
대기 중에서 오존층의 파괴현상이 가장 심한 곳은 남극을 중심으로 한 남극 대륙으로 오존층에 구멍이 생긴 것으로 보고 되었다.
오존층 파괴의 주요원인 물질은 염화불화찬소(CFC)인 것으로 추정되어지고 있고, CFC는 주로 냉매로 많이 이용되어졌다.
CFC는 독성과 활성이 강한 물질로서 대기중으로 배출될 경우 비교적 쉽게 성층권에 도달하며, 비엔나협약을 통하여 생산과 소비량을 줄이기로 결의 하였다.
정답과 해설 보기
정답 ④ · 문항은 오존층 파괴 관련 진술 중 틀린 것을 찾는 문제이다. 오존층은 성층권의 약 20~30 km 고도에 오존이 밀집하는 영역을 가리키며, 남극 주변에서 파괴 현상이 가장 심하게 보고되었다.
CFC는 성층권에 도달하기까지 시간이 오래 걸리며, 비엔나협약은 보호를 위한 협약이지 배출을 촉진하는 것이 아니다.
오존층 보호를 위한 파괴물질의 생산 및 소비삭감에 관한 내용의 국제협약으로 가장 적절한 것은?
몬트리올 의정서
바젤협약
리우선언
기후변화협약
정답과 해설 보기
정답 ① · 문항은 오존층 파괴 물질의 생산·소비 감축을 목적으로 하는 국제협약을 묻고 있다. 오존층 보호를 위한 대표적 협약은 1987년에 채택된 몬트리올 의정서로 CFC 등 파괴물질의 단계적 감축을 규정하고 있다.
오존층 파괴 물질(CFC 등)의 생산 및 소비 감축을 위한 국제 협약은 몬트리올 의정서이다.
대기중에 존재하는 기체상의 질소산화물 중 대류권에서는 온실가스로 알려져 있고 일명 웃음기체 라고도 하며, 성층권에서는 오존층 파괴물질로 알려져 있는 것은?
NO2
N2O
NO3
N2O5
정답과 해설 보기
정답 ② · 문항은 대류권에서 온실가스로, 성층권에서는 오존층 파괴 물질로 알려진 질소산화물을 묻고 있다. 아산화질소(N2O)는 대류권에서 강한 온실효과를 내는 동시에 성층권에서 분해되어 오존층 파괴에 기여하는 물질로 알려져 있다.