중국 프레온가스 금지 ‘몬트리올의정서’ 밀봉 뜯었나?

1987년 전세계 오존층 파괴물질 금지 협약
최근 대기중 프레온가스 농도 증가 보고돼
경북대 연구팀 제주와 일본 관측자료 분석
중국 산둥·허베이성 등서 신규 배출 추정
“보고 않은 새로운 생산·사용에 따른 것”

최근 오존층 파괴물질인 프레온가스 농도를 증가시킨 배출 진원지로 중국 동부지역을 지목한 연구 결과가 나왔다. 게티이미지뱅크 제공

중국이 오존층 파괴물질인 프레온가스 금지 국제협약을 위반하고 프레온가스를 생산·사용해온 것으로 분석됐다.

경북대 지구시스템과학부 박선영 교수 연구팀 등 국제공동연구팀은 23일 “한국과 일본에서 관측한 자료를 분석한 결과 세계적으로 최근 다시 증가한 대기중 프레온가스 농도의 상당부분은 중국 동부지역에서 배출된 것으로 확인됐다”고 밝혔다. 연구팀 논문은 과학저널 <네이처> 22일(현지시각)치에 실렸다.

제주도 고산(위)과 일본 하테루마섬(아래)의 공기 시료에서 측정된 프레온가스 농도의 시계열 변화. 회색선은 남반구 청정대기를 대표하는 오스트레일리아 케이프 그림에서 관측된 프레온가스 농도. <네이처> 제공

성층권 오존층은 유해 자외선을 차단하는데, 염화불화탄소(CFC) 물질은 오존층을 파괴한다. 가장 대표적 오존층 파괴물질은 프레온가스(CFC-11)로, 전세계는 1987년 몬트리올의정서를 맺고 프레온가스 생산과 사용을 전면 금지하고 있다. 프레온가스는 발포제로 건축물이나 냉장시설의 단열재 등으로 쓰였다. 몬트리올의정서는 유엔 역사상 전세계의 승인을 받은 최초의 조약으로, 현재 유럽연합과 196개국이 참여하고 있다. 선진국을 중심으로 한 감축 노력 덕에 1990년대 중반부터 대기중 프레온가스 농도가 줄어들기 시작했으며 2010년을 기점으로 중국을 포함한 모든 개발도상국들에서도 일체의 프레온가스 사용이 금지됐다. 하지만 미국 해양대기청(NOAA)은 지난해 <네이처>에 “2012년 이후 전지구 대기중 프레온가스 농도 감소 속도가 둔화하고 있다. 특히 북반구와 남반구의 대기 농도 차이가 다시 커지기 시작해, 북반구에서 새로운 프레온가스가 배출되고 있는 것으로 분석된다”는 내용의 논문을 게재했다. 연구팀은 당시 하와이섬 측정 자료와 다른 연구 결과들을 근거로 동아시아권을 배출원으로 지목했지만 명확한 지역을 특정하지는 못했다.

왼쪽(a)과 가운데(b) 그림은 각각 2008~2012년과 2014~2017년 프레온가스 평균 배출량의 지역 분포를 나타낸다. 오른쪽(c) 그림은 두 기간 사이의 배출량 변화를 나타낸다. 중국 동북부지역에서 프레온가스 배출량이 증가했음을 보여준다. <네이처> 제공

박선영 교수팀은 제주도 고산에 있는 경북대 온실기체관측센터와 일본 하테루마섬의 국립환경연구소 관측소의 자료를 ‘대기-화학 역추정 모델’을 활용해 분석한 결과, 최근 보고된 전지구 프레온가스 배출 증가량의 상당부분이 중국 산둥성과 허베이성을 중심으로 한 동부지역에서 기원했다는 사실을 밝혀냈다. 경북대 온실기체관측센터는 세계 11개 기관이 참여하는 온실기체 및 할로겐화합물 관측 네트워크(AGAGE)의 동북아 대표관측소이다. 연구팀이 2008년부터 2017년까지 10년 동안 관측한 대기중 프레온가스 농도를 분석해보니, 동북아시아 지역 배경대기(오염공기 영향이 적고 청정지역 대기질을 대표하는 공기) 농도는 세계 평균 농도 변화와 유사한 반면 오염공기 농도는 2013년부터 크게 자주 증가하는 양상을 보였다. 일본 하테루마섬에서도 오염공기 농도가 고산 관측소처럼 뚜렷하지는 않지만 지속적으로 관측됐다.

제주시 한경면 고산리 수월봉 주상절리 위에 자리잡은 고산 기상레이더센터와 기후변화감시 통합운영센터 전경. 경북대 온실기체관측센터도 이곳에 있다. 제주/이근영 기자 [e-mail]

연구팀은 영국 브리스틀대와 기상청(메트오피스), 미국 매사추세츠공대(MIT), 스위스 연방재료과학기술연구소(EMPA) 등 외국 연구팀과 함께 2개의 입자확산 대기-화학모델과 4개의 역추정 알고리즘을 적용한 모델을 동원해 제주도 고산에 도달하는 공기덩어리들의 기원지 가운데 프레온가스 배출 양상이 변한 곳을 찾아나섰다. 입자확산 모형 분석에서 고산과 하테루마 자료로 설명할 수 있는 범위는 중국 동부 9개 성과 한반도, 일부 서부지역이었다. 하지만 한반도와 일본 서부지역에서는 프레온가스 배출의 뚜렷한 증가가 나타나지 않은 반면 2013년 이후 중국 산둥성과 허베이성을 중심으로 한 동부지역에서는 증가가 뚜렷했다. 특히 2012년까지 배출량은 이전 생산과 사용 기록을 바탕으로 산출하는 국가 통계 추정값과 일치했지만 2013년 이후 연 배출량은 이전 기간에 비해 두배 이상 증가하고 국가 통계치와 큰 차이를 보였다.

박선영 경북대 교수

중국 동부지역에서 2014~2017년 4년 동안 배출된 프레온가스 양은 2008~2012년 5년 동안 배출된 양에 비해 연간 약 7천톤이 더 많은 것으로 계산됐다. 이는 전지구 프레온가스 증가량의 40~60%를 설명해준다. 연구팀은 “2010년 이전에 만들어진 건축물이나 냉장시설에 사용된 단열재의 프레온가스 배출을 원인으로 보기에는 기존 단열재에서 배출될 수 있는 예측치가 워낙 작다. 현재의 배출 증가가 유엔 환경국 및 오존사무국에 보고하지 않고 진행된 새로운 생산·사용에 따른 결과로 추정된다”고 밝혔다.

박선영 교수는 “프레온가스는 생산 과정뿐 아니라 단열재로 충진하는 과정에서도 대기 중에 많이 배출되기 때문에 프레온가스 배출지가 생산지와 일치한다고 단정지을 수는 없다. 하지만 현재 관측된 배출량 증가는 실제 생산된 전체 프레온가스의 극히 일부일 가능성이 크고 프레온가스가 사용된 새로운 단열재에서 지속적으로 추가 배출이 진행될 수 있다. 이 경우 오존층이 2050년까지 1980년대 수준으로 회복되도록 하려는 국제사회의 노력에 차질을 빚을 수 있다”고 말했다.

이근영 선임기자 [e-mail]