지구온난화 현상과 해결방법

1. 지구온난화 현상 뜻

- 지구 온난화란 온실 효과를 말한다. 온실 효과란 지구대기 중에 포함 되어 있는 수증기나 이산화탄소와 같은 대기성분이 지구에 도달한 태양 에너지가 외부로 복사되는 것을 차단하여 지구의 온도가 비교적 따뜻하게 유지되는 것을 말한다, 따라서, 온실효과는 본래 지구의 온도를 일정하게 유지하므로 지구생태계가 생명을 유지할 수 있도록 하는 중요한 기능을 수행한다고 볼 수 있다. 그러나 지구온난화와 관련된 현재의 의미는 산업화에 따라 대기오염물질의 방출량이 증가하여 지속적으로 기온이 상승하는 것을 나타낸다. (책 '환경과 인간'中 발췌)- 지구온난화는 지구의 온도가 상승하는 현상으로, 온실가스에 의한 온실효과(green house effect)가 그 원인으로 지적된다. 즉 인간의 활동, 특히 화석연료를 태울 때 대기중으로 배출되는 온실가스의 증가로 지구의 온도가 계속 상승한다는 것을 말한다. (야후 백과사전)

2. 지구온난화 현상의 원인

1> 자연적 요인

① 지구 궤도 요인 - 지구 궤도 요인에는 태양활동의 변화, 지축 변화, 지구 공전 궤도 변화가 있다. 태양에 의한 기후 변화 요인 중 가장 주기가 짧은 것이 11년 주기의 태양 활동 변화이다. 이 태양 활동의 변화는 그 주기가 비교적 짧고, 이 주기 동안 지구로 들어오는 태양 에너지 양의 변화가 0.07%에 불과하기 때문에, 지구 온난화에 직접적으로 큰 영향을 미친다고는 생각되지 않는다. 지구 자전축과 관련된 요인은 지구 공전축에 대한 지축의 기울기가 변한다는 것이다. 지축이 더 기울어질수록 계절 변화가 지금보다 더 클 것이며, 지축의 기울기가 작을 때는 계절 변화가 상대적으로 작을 것이다. 마지막 요인은 지구의 공전 궤도 변화인데, 지구의 공전 궤도는 약 10만 년 주기로 거의 완전한 원에서 타원으로 점차 편평화하였다가 원래대로 돌아간다. 지구 공전 궤도가 원일 때보다 타원일 때 계절적 기후 변화는 훨씬 더 크게 일어날 것이다.

② 화산 분출 - 화산 분화는 어떤 성분의 가스와 먼지를, 얼마나 많은 양을, 얼마나 높이 분출시켰는가 하는 등의 요소에 따라 기후 변화에 영향을 미친다. 가령, 화산이 폭발할 때 함께 분출되는 SO2는 대기 중에서 작은 황산 물방울로 발전되어, 지상으로 내려오는 태양 광선을 차단, 산란함으로써 지상 기온을 떨어뜨린다. 16세기에서 19세기까지의 소빙하기는 그 기간의 많은 화산 활동에서 그 원인을 찾을 수 있으며, 그 이후 20세기의 온난화는 비교적 적은 화산 활동의 결과로 설명하기도 한다.

소빙하기에 대한 또다른 설명으로는 conveyor belt이론이 있는데, 이것은 해수의 순환의 변화가 기후 변화를 가져온다는 설명이다. 수온이 높은 해수는 그 부근 지역의 기온을 높이는 역할을 하는데, 따라서 따뜻한 해수가 흐르는 지역 부근의 기온은 상대적으로 높아지게 된다. 해양에서는 차가운 해수가 가라앉으면서 따뜻한 해수와 찬 해수의 순환이 일어난다. 그러나 빙하기에서 간빙기로 넘어갈 때에는 빙하가 녹으면서 다량의 민물이 바다에 유입되어 해수의 밀도가 낮아져 차가운 해수가 제대로 가라앉지 않게 된다. 이로 인해 해수의 순환이 약해지게 되고,따뜻한 해수의 순환이 제대로 이루어지지 않아 이 지역의 기온이 일시적으로 하강하게 되는 것이다. 중세 유럽에서의 소빙기는 이러한 해수의 영향으로 설명되기도 한다.

2> 인위적 요인

① 온실기체의 증가 - 각 온실기체는 그들이 갖는 분자 구조의 특성에 따라 독특한 흡수 파장 영역을 갖는다. 온실기체는 외계로 방출되는 지구 장파 복사를 파장별로 선택 흡수하여 자신의 온도 4제곱에 비례하는 에너지를 외계로 방출하는 동시에 지구 표면으로 되돌려 보낸다. 외계로 방출되는 지구 장파를 가장 많이 흡수하는 기체는 수증기이며, 이 수증기가 온실효과에 기여하는 정도는 전체 대기 온실효과의 약 60∼70%에 달한다. 

그 다음에 이산화탄소와 오존을 꼽을 수 있는데, 이산화탄소가 기여하는 온실효과 정도는 전체 대기의 약 25%에 불과하다. 그런데 이산화탄소가 수증기보다 중요한 지구 온난화의 요인으로 간주되는 것은, 수증기는 자연적으로 대기 중에 풍부하게 존재해 대기 중 함유량이 크게 변하지 않는 반면, 이산화탄소는 인위적인 영향으로 인해 대기 중 함유량이 최근 급속하게 증가하고 있기 때문이다. 온실기체 중에는 탄산가스 이외에도 CH4, N2O, CFC11, CFC12 등의 대기 미량 기체들이 있다. 1979년 이래로 과학자들은 대체로 이산화탄소의 증가가 평균 지표 기온을 1.5 ∼4.5℃ 까지 상승시키고 있다고 밝혀왔다. 

더 최근의 연구는 온난화가 바다보다 육지에서 더 급속히 나타나기 쉽다고 밝히고 있다. 낮은 온도의 해수는 부가적인 열을 흡수함으로써 대기의 온난화를 감소시킨다. 그러나 해양이 흡수할 수 있는 이산화탄소의 양은 해수온도가 상승할수록 줄어들므로, 온난화에 의해 해양의 이산화탄소 흡수율이 더 낮은 상태에서 평형을 이루게 될 때 온난화는 가속될 수 있다.

3. 지구온난화 현상의 해결 방안

- 온난화 방지를 위한 국제협약

지구온난화 문제에 대처하기 위한 국제협 약으로 기후변화협약이 1992년에 채택돼 1994년 3 월 발효되었다. l995년 3월 현재 체약국이 l27개국 에 달한다. 본 협약은 기후에 대해 인류활동으로 위험한 영향 을 미치지 않는 수준에서 대기중의 온실효과 가스농 도를 안정화 시키는 궁극적인 목적으로서

첫째, 각 체약국이 취급을 실시

둘째, 그 취급에 관한 정보를 체약국회의에 송부

셋째, 체약국 회의는 송부한 정 보를 검토해 필요하면 협약의 약속을 지속시키는등 강화토록 하였다.

특히 선진 체약국은 이산화탄소(CO2), 기타 온실 효과가스의 인위적 배출량을 1990년대 종반까지 l990년 수준으로 되돌리기 위해 온실효과가스의 배출량, 흡수량 및 온난화 방지를 위한 정책, 조치 및 그 효과 예측등을 내용으로 한 정보를 송부하고, 조약이 자국에 대하여 발효후 6개월 이내에 체약국 회의에 송부하도록 되어 있다. 이러한 협약하에서 온난화 방지대책이 추진되고 있어, 예를들면 기후변동에 관한 정부간 패널 (IPCC) 특별보고서에서 온실효과 가스를 현재 농도 로 안정화하기 위해서는 인위적 배출량의 60% 이상을 즉시 삭감할 필요가 있는 등 광범위한 취급이 시급히 요구된다. 

이에 대해 l994년 가을까지 정보를 송부한 15개 국 중 이산화탄소(CO2) 배출량에 대해 2000년 시점 에서 l990년 수준으로 안정화를 도모할 국가는 6개 국에 지나지 않는 상황이다. 지구온난화 문제는 산업혁명이후 성장,발전을 이루어 온 공업화, 경제개발과 밀접한 관계를 갖고 있다. 은난화 문제는 대량생산, 대량소비, 대량폐기형 의 문명에 따라 나타난 현상이다. IPCC 보고서가 지시한 바와같이 온난화문제는 장 래에 걸쳐 크나큰 불가피적인 영향을 지니고 있어 국내 .외를 막론하고 광범위한 대책을 긴급하게 실행 할 필요가 있다. 

국제적으로 취급되어질 기후변화협 약이 있으나 국제사회에서 온난화대책은 아직 시작 단계에 있고 각국의 자세도 어려운 상황에 놓여 있다. 한편 온난화문제는 우리들의 생활과도 밀접하게 관련되어 우리자신이 쓰고 버리는 에너지 多 소비형의 생활이나 행동양식을 짚어 볼 필요가 있 다. 온난화로서 불안하지 않은 미래를 우리 자손들에게 남겨주기 위해서는 개발도상국을 포합한 전체 지구 규모로서 20세기형 문명을 내다볼 필요가 있겠다. 

- 지구온난화를 해결하기 위한 방안으로는 근본적으로 화석연료의 사용을 대치할 수 있는 새로운 연료의 개발을 들 수 있으나 이전 단계로 CO2 배출억제와 제거기술의 도입을 서둘러야 한다. 이와 더불어 CH4, N2O, CFC, O3와 같은 다른 오염물질의 관리도 중요하다. 최근 연구에 따르면 앞으로는 이산화타소보다는 이러한 온실가스에 의한 기여율이 더 높아질 것으로 보기 때문이다.

4. 결과

- 세계기상기구(WMO)와 유엔환경계획(UNEP)이 공동 추진하고 있는 "기후변화에 관한 정부 간 협정(IPCC)"의 1차 과학보고서(1990)에 의하면 과거 100 년 동안 기온이 약 0.5 ℃ 상승하였으며, 특히 1972년 이후 약 10년 동안 약 0.3 ℃의 급격한 기온상승이 나타났다.

- 기온상승은 이산화탄소(CO2), 메탄(CH4), 아산화질소(N2O), 프레온가스(CFCs) 등의 온실기체에 의한 온실효과로 야기되었다.

- 1750년 이후 이산화탄소, 메탄, 아산화질소의 대기중 농도는 1992년 기준으로 각각 30 %, 14.5 %, 15 % 증가하였다.

- 1980년부터 1990년동안 이산화탄소, 프레온가스, 메탄, 아산화질소 등의 온난화 영향은 각각 55 %, 17 %, 15 %, 6 %로 나타났다.

- 기후변화에 관한 정부간 협정의 제2차 과학보고서 (1995)에 의하면 2100년까지 기온은 약 2 ℃, 해수면은 약 50 ㎝ 정도 상승될 것으로 예측되고 있다.

- 지구온난화 방지를 위해 '92년 6월 브라질 리우에서 개최된 유엔환경개발회의에서 "기후변화협약"이 채택되었음. 우리나라를 포함하여 약 143개국이 본 협약에 서명하였고, '94. 3. 20.부터 본 협약이 발효되었다.

5. 지구온난화의 영향

(1) 기후변화

가. 극심하게 더운날과 추운날의 발생 빈도가 증가한다.

나. 기온상승으로 물의 순환을 촉진시켜, 어느 특정지역에서 극심한 가뭄과 홍수를 발생시킨다.

(2) 농업과 삼림

가. 열대와 적도 지역에서 기온상승에 의한 증발량 증가로 곡물재배를 할 수 없을 정도로 토양 수분 낮아져 곡물 생산량 감소가 예상되는 반면 북유럽, 소련, 북미지역에서는 곡물 생산 증가가 예상된다.

나. 유럽서부, 미국 남부, 호주 서부, 남부 아프리카 지역 등에서 곡물 생산이 감소되어 세계 곡물 가격에 막대한 영향을 미칠 것으로 예상된다.

다. 기온상승에 의해 한대 지역의 숲은 병충해의 분포가 확장되고, 건조 및 준건조 지역에서 수분 공급이 약화되어 산불에 의한 자연피해 예상된다.

라. 기온상승에 의해 북반구에서는 나무들의 서식대가 수백 km 정도 극지역으로 이동되어 종의 분포 변화와 삼림의 생리적 적응성이 변화되고, 성장율에 큰 변화를 일으켜 나무성장이 둔화될 것으로 예상된다. 남반구에서는 기온상승에 삼림이 잘 적응하여 큰 피해가 없을 것으로 예상된다.

(3) 수자원

가. 농업용수 부족으로 경작을 포기해야 할 토지는 세계 기준 경작지의 5 %에 이르는 약 1천3백만 헥타르에 이르며, 이러한 손실을 회복시키기 위한 댐, 운하, 기타 하부구조의 건설에 260∼520억달러가 요구될 것으로 예상되고 있다.

나. 지구온난화에 의해 증발량 증가로 토양수분이 손실되어 전 세계적으로 약 6천만 헥타르의 관개가 필요하며, 이로 인해 관개에 드는 총액은 약 1천5백억∼3천억 달러가 예상된다.

(4) 해수면 상승

가. 지구온난화에 의한 해수면 상승은 대규모 토지 손실과 습지대를 감소시킨다. 이로 인해 새와 물고기 등의 먹이 및 서식처의 감소 등 생태계에 매우 심각한 사태가 초래 예상된다.

나. 해수면 상승으로 연안 지역에 해수 범람과 폭풍 피해 증가 예상된다.

(5) 환경과 보건

가. 해수면 상승으로 개발도상국가들의 해안 저지대 지역, 섬지역, 건조 목초 지역, 도시 빈민 지역 등에 식수의 유용상에 큰 변화가 야기되어 수질오염 문제가 발생되며, 고지대로 이주시켜 바이러스와 같은 질병의 형태를 변형시켜 질병이 만연된다.

나. 지구온난화에 의한 지표기온 상승으로 스모그 형성이 촉진되고, 대기순환과 강수 형태의변화로 결국 산성물질의 수송과 침적에 변화를 일으킴. 이러한 현상으로 발생하는 산성비는 이산화탄소의 주요 흡수원인 삼림을 훼손시켜 지구온난화를 가속시킨다.

6. 우리나라에 미치는 영향

(1) 이산화탄소의 농도가 현재의 두배로 증가할 때, 우리나라의 하천 유량은 봄과 여름에 증가하고 이로 인해 홍수의 빈도가 증가될 것으로 예상됨. 한편 대청댐, 안동댐, 남강댐, 섬진강 댐에서는 겨울철에 하천 유량이 감소되며 유량 유지에 어려움이 예상된다.

(2) 이산화탄소의 농도가 현재의 두배로 증가할 때, 우리나라의 쌀 생산량은 광주를 포함한 남부 논농사 지대에서 30 % 감소, 수원 지역에서 40 % 감소가 예상된다.

(3) 과거 90년간 지구온난화와 수반되어 우리나라의 기온은 0.8±0.3 ℃증가된 것으로 추정됨. 이러한 지구 온난화 경향이 다음 세기에도 계속 유지된다고 가정할 때 21세기말 한반도 기온은 현재보다 약1.4 ℃ 정도 상승할 것으로 예상되고 있다.