지난 세기에 발견될 때까지 사람들은 오존이 하는 역할에 대해 알지 못했습니다.
세기말에 여러 가지 이유로 오존층이 고갈되어 어떤 곳에서는 더 얇아지거나 단순히 오존으로 덜 포화된다는 것이 분명해졌습니다. 이 현상을 오존 구멍이라고 합니다.
오존층 파괴의 원인
삼원자 산소를 오존이라고 합니다. 주요 부분은 해발 12-50km 고도의 상층 대기에 있습니다. 가장 중요한 농도는 23km 고도에 집중되어 있습니다. 이 가스는 1873년 독일 과학자 Shenbein에 의해 대기에서 발견되었습니다. 나중에, 그러한 산소의 변형은 명명된 높이 아래에서 그리고 심지어 지구 표면 근처의 대기층에서도 발견되었습니다.
우주 로켓 발사, 12~16km 고도에서의 항공기 비행, 프레온 방출이 오존 구멍 형성에 가장 큰 역할을 하는 것으로 밝혀졌습니다.
직경 1000km가 넘는 오존 구멍은 1985년 영국 과학자 그룹에 의해 남극 대륙 위의 남반구에서 처음으로 발견되었습니다.
기술 발전과 오존 구멍
오존층에 가장 큰 피해는 염소와 수소 화합물에 의해 발생합니다. 이러한 화합물은 프레온의 분해 중에 형성됩니다. 일반적으로 분무기로 사용됩니다. 특정 온도 임계값에 도달하면 프레온이 끓습니다. 동시에 볼륨이 여러 번 증가합니다. 에어로졸 제조에 필요한 것은 이 과정입니다.
프레온은 저온을 제공하는 장치의 제조에도 사용됩니다. 그들은 크고 작은 냉동고, 산업용 및 가정용 냉장고 시스템에서 발견됩니다. 프레온이 누출되면 대기보다 무게가 덜 나가서 상승하기 시작합니다. 대기에서 염소는 분리되어 삼원자 산소와 반응하여 오존 분자를 파괴하여 일반 산소로 바꿉니다.
대기의 오존층 파괴는 꽤 오래전에 발견되었지만 1980년대에 와서야 그 과정이 실제 평가가 되었습니다. 대기 중 오존이 크게 감소하면 행성이 냉각을 멈출 것이라는 것이 밝혀졌습니다. 기온이 오르기 시작합니다. 더욱이, 이러한 성장 속도는 대기 중 이산화탄소 증가로 인한 온실 효과를 발생시키는 옵션조차 초과할 것입니다.
온실 효과가 오존층 파괴의 원인인지 여부는 여전히 과학자들에게 논쟁의 여지가 있습니다.
지구 오존층 파괴의 결과
이미 언급했듯이 오존은 삼원자 산소입니다. 가스는 특별한 냄새와 푸른 빛을 띤다. 특정 조건에서 기체는 “인디고”라는 색으로 구별되는 액체가 됩니다. 특수한 조건에서 오존은 액체 상태에서 고체 상태로 변할 수 있습니다. 이 경우 색상이 진한 파란색으로 바뀝니다.
오존층이 없다면 지구상의 생명체는 불가능할 것이라고 해도 과언이 아닙니다. 적어도 존재하는 형태로.
자외선은 모든 생명체에 위험합니다. 그것이 더 강렬 해지면 그 영향으로 거대한 심각한 질병이 시작됩니다. 시력이 나빠집니다. 이것은 백내장의 발달과 각막의 변화, 망막의 박리입니다. 단단한 자외선은 세포 면역에 우울한 영향을 미칩니다. 우선, 종양학 질환으로 표현되는 피부에 영향을 미칩니다. 증가된 방사선 노출로 인해 살아있는 유기체는 감염에 대한 저항력을 훨씬 덜하게 됩니다.
토양 비옥도가 감소합니다. 자외선에 민감한 토양에 사는 박테리아는 죽습니다. 그리고 그들에게만 토양은 비옥함을 빚지고 있습니다. 상황이 바뀌지 않으면 최종 결과는 지구가 기후 변화와 함께 생명이 없는 행성으로 변하는 것입니다.
오존홀 문제
이 문제는 글로벌 수준에서 논의되기 시작했으며 환경 재앙으로 이어질 수 있습니다. 관련 문서 및 계약이 체결되었습니다. 국가는 프레온 생산을 줄여야 할 필요성에 대해 통일된 결정을 내렸습니다. 그들을 위한 대체품이 발견되었습니다. 프로판-부탄 혼합물로 밝혀졌습니다. 그 지표는 프레온을 성공적으로 대체 할 수 있습니다.
현재, 오존층 파괴의 위험은 계속해서 가장 화두입니다. 그러나 세계에서는 프레온을 사용하는 기술이 계속 사용됩니다. 따라서 과학자들은 프레온 배출량을 줄이는 문제를 해결하기 위해 바쁘고 더 저렴하고 편리한 대체품을 찾으려고 노력하고 있습니다.
세계적인 오존홀 문제를 해결하는 방법
1985년, 세계는 오존층을 보호하기 위해 심각한 조치를 취하기 시작했습니다. 오존홀은 새로운 환경 문제가 되었습니다. 처음에는 프레온 배출에 대한 제한이 도입되었습니다. 그런 다음 정부는 비엔나 협약을 승인했습니다. 대기 중의 오존층을 보호하는 것을 목표로 합니다. 협약은 다음과 같이 말합니다.
- 여러 주를 대표하는 대표단은 오존층에 영향을 미치고 오존층의 변화를 유발하는 물질에 대한 연구 분야의 협력을 규정하는 협정을 채택합니다.
- 국가들은 오존층에 대한 체계적인 모니터링을 약속합니다.
- 정부는 대기 중 오존에 대한 피해를 최소화하는 데 도움이 되는 고유한 특성을 가진 기술과 물질을 만들기 위해 노력하고 있습니다.
- 국가들은 오존홀 형성을 유발할 수 있는 활동에 대한 지속적인 모니터링을 보장할 뿐만 아니라 조치 및 그 사용의 개발에 협력할 것을 약속합니다.
- 국가의 발전된 기술과 습득한 지식이 서로 전수된다.
비엔나 협약이 채택된 이후 오랜 시간 동안 국가들은 플루오로클로로카본 배출을 줄이기 위한 많은 프로토콜에 서명했습니다. 동시에 생산을 완전히 중단해야 하는 경우가 규정되어 있습니다.
오존층 복원
오존층 파괴의 원인과 결과는 잘 알려져 있습니다. 위험을 수반하는 가장 큰 문제는 냉동 장치 제조에 사용되는 기술입니다. 이 시기를 프레온 위기라고 부르기도 했다. 새로운 개발에는 상당한 자본 투자가 필요했습니다. 이는 생산에 부정적인 영향을 미쳤습니다. 그러나 해결책이 발견되었습니다. 프레온은 다른 물질로 대체 될 수 있음이 밝혀졌습니다. 프로판 및 부탄 가스 외에도 탄화수소 추진제로 밝혀졌습니다. 오늘날 흡열 화학 반응을 사용하는 설비가 널리 보급되고 있습니다.
오존층 복원에 대한 논의도 있다. 물리학자들에 따르면, 행성의 대기는 최소 10rBT 용량의 원자력 발전소를 사용하여 프레온을 제거할 수 있습니다. 추정에 따르면 태양은 초당 최대 6톤의 오존을 생성할 수 있지만 파괴 속도는 더 빠릅니다. 동력 장치를 오존 공장으로 사용하면 균형을 이룰 수 있습니다. 즉, 파괴될 만큼 오존이 생성된다.
오존층 재충전
오존 생산 프로젝트는 유일한 프로젝트가 아닙니다. 예를 들어, 과학자들에 따르면 오존은 성층권에서 인위적으로 생성될 수 있습니다. 대기에서도 마찬가지입니다.
인공적으로 생성된 오존을 성층권에 공급하는 것은 적절한 높이에서 이 가스를 분사할 수 있는 화물 비행기의 도움으로 제안됩니다.
오존 분자는 적외선 레이저를 사용하여 일반 산소에서 얻을 수 있습니다. 이를 위해 Aerostats를 사용할 수 있습니다.
레이저 플랫폼을 사용하는 것이 오존 구멍 문제를 해결하는 데 긍정적인 효과를 제공한다면 그러한 장치를 우주 정거장에 배치할 수 있습니다. 이 경우 오존의 지속적인 공급이 가능하다.
이러한 모든 개발의 주요 단점은 가격입니다. 모든 프로젝트의 비용은 너무 높습니다. 이 때문에 프로젝트의 상당 부분이 구현되지 않습니다.
결론
수십억 달러가 지구의 오존층을 구하거나 최소한 현재의 형태로 보존하는 데 사용되었습니다. 과학자들은 오존홀의 원인이 되는 인간의 활동(인위적 요인)이 멈추면 원래의 부피로 회복되는 데 100~200년이 걸린다고 계산했다.
