몬트리올의정서 덕분에 올 최악 오존 위기 넘겨

남극 성층권 온도 1979년 이후 가장 낮아
구름 생성 증가 등 염소 활성화 최적 조건
오존파괴물질 사용억제로 염소농도 낮아져
“2000년 수준이면 올해 오존홀 최대였을것”

남극 극지점에서 미국 해양대기청(NOAA) 연구팀이 오존층 두께를 측정하기 위해 오존 존데를 띄우고 있다. 노아 제공

올해 남극 상공 성층권의 기온이 매우 낮아 오존층이 파괴될 최적의 환경이 만들어졌음에도 오존구멍(오존홀)이 평균보다 조금 큰 정도에 그친 것은 프레온가스 사용을 금지한 몬트리올의정서 덕분인 것으로 분석됐다.

미국 해양대기청(NOAA)과 항공우주국(NASA) 공동연구팀은 25일 “올해 남극 상공 성층권의 기온이 1979년 이후 가장 낮아 구름 생성이 증가하면서 구름 입자들이 오존을 파괴하는 염소와 브롬 화합물을 활성화시켰다. 하지만 올해 오존구멍 면적은 2287만㎢(미국 면적의 3배)로 40년간 나사 위성 관측 기록 가운데 13번째에 그쳤다”고 밝혔다.

오존구멍은 차가운 남극 소용돌이에 강한 영향을 받는다. 이 소용돌이는 남극의 대기층 상공에서 시계방향으로 회전하는 일종의 성층권 저기압이다. 해양대기청 연구팀은 오존층 파괴에 적합한 환경임에도 몬트리올의정서(오존층을 파괴시키는 물질에 대한 국제협약)에 의한 통제로 오존 파괴 물질 배출량이 줄어들어 20년 전만큼 구멍이 커지지 않았다고 분석했다. 메릴랜드 그린벨트에 있는 나사 고다드우주비행센터의 지구과학 담당 수석연구원인 폴 A. 뉴먼은 “현재 남극 성층권의 염소 농도는 최고치를 기록한 2000년보다 11% 가량 줄었다. 만약 올해 염소 농도가 2000년 수준이었다면 훨씬 큰 오존구멍이 생겼을 것”이라고 말했다.

지난 10월24일 남극 극지점의 총 오존량을 보여주는 그래픽. 보라색과 청색은 오존층이 거의 없는 지역이고

2016년과 2017년에는 비교적 높았던 9월 기온 덕분에 극지 성층권 구름 생성이 억제돼 오존구멍이 크게 늘어나지 않았다. 오존구멍은 1년 중 9~10월에 가장 커진다. 2017년에는 오존구멍 크기가 1968만㎢를 기록했고, 2016년에는 2072만㎢였다. 그러나 현재의 오존구멍 면적은 여전히 오존층의 감소가 처음 관찰됐던 1980년대보다는 큰 편이다. 대기 중 오존층 파괴 물질량은 2000년까지 계속 증가해왔다. 이후 오존 파괴 물질은 느리게 줄어들고 있으나 아직 의미 있는 오존층 감소를 일으킬 만한 수준을 유지하고 있다.

노아 연구원들은 올해의 낮은 기온이 남극 극지점 상공 5㎞ 지점에서 오존이 거의 사라지게 했다고 밝혔다. 이 층에서는 극지점 성층권 구름의 얼음 결정으로 인해 오존 감소가 활발히 일어난다. 지난 10월12일 남극점 상층의 오존량은 최소 104 돕슨 유닛을 기록했다. 돕슨 유닛(Dobson unit)은 섭씨 0도와 지표 대기압 조건에서 순수 오존으로 이뤄진 0.01㎜ 깊이의 오존층을 생성하는 데 필요한 오존 분자 양을 나타낸다. 104 돕슨 유닛은 동전보다 얇은 1.04㎜ 두께를 말한다. 노아의 브라이언 존슨 연구원은 “최근 33년 동안 노아의 남극 극지점 오존 존데 관측 기록 가운데 12번째로 낮은 수치이다. 올해의 경우 오존 감소에 최적화된 환경인데도 오존 감소가 상층 고도에서는 비교적 덜 심했다. 성층권의 염소 농도가 옅어져 예상했던 결과다”라고 말했다. 오존구멍이 나타난 1970년대 이전에는 9~10월 남극 극지점 상층 오존 농도가 평균 250~350 돕슨 유닛이었다.

이근영 선임기자 [e-mail]