온실가스와 기후변화

 

온실가스와 기후변화

1.1. 온실가스와 기후변화

 

1) 온실가스

 

우리는 일상생활에서 자동차를 이용하고 호흡하며 산업 활동을 한다. 이와 같은 인간의 활동은 온실가스를 배출시키는데, 온실 가스는 적외선 복사열을 흡수하거나 재방출하여 온실효과를 일으킨다. 온실효과를 일으키는 물질들을 온실가스라 하는데, 이 온실가스는 이산화탄소(CO₂), 메탄(CH₄), 아산화질소(N2O), 수소불화탄소(HRCs), 과불화탄소(PFCs), 6불화황(SFs) 등을 포함하고 있다.

 

이들 중 특히 이산화탄소는 화석연료가 에너지 생산에 사용될 때나 삼림이 벌채되고 연소될 때 대기 중으로 배출되며, 메탄과 이산화질소는 농경 활동, 토지이용의 변화 및 기타 발생원에 의해 배출된다 표에서 보는 바와 같이 6개의 온실가스 중 CO₂가 온난화 기여도에 높게 관련되며 국내 배출량 역시 높다. 따라서 온실가스 중 CO₂가 지구 온난화에 가장 위협적이라 할 수 있다.

<표 1> 온실가스의 종류와 지구온난화지수

	주요 배출원	지구온난화 지수(CO₂=1)	온난화 기여도(%)
이산화탄소(CO₂)	화석 연료 사용, 산업 공정	1	55
메탄(CH₄)	연소, 농업부문, 폐수처리 과정에서 발생	25	15
아산화질소(N2O)	질소 비료사용,폐기물소각 과정에서 발생	298	6
수소불화탄소((HFCs)	냉장고, 에어컨 냉매로 사용으로 발생	1300	24
과산화탄소(PFCs)	전자제품 세정용 사용으로 발생	4470	24
육불화황(SF6)	제련된 마그네슘 및 알루미늄의 산화방지를 위한 보호가스 사용으로 발생	22800	24

출처 : 박호정, 김수이(2007),탄소배출권 거래와 시장, 경제통상학회지

 

이러한 온실가스 배출원인을 살펴보면 CO₂의 경우, 석탄, 석유 및 천연가스 등의 화석연료 연소 및 추출, 처리, 수송과정에서 주로 발생이 되지만, 삼림의 벌채 및 가공과정에서 산림에 흡수 저장된 것이 대기 중으로 방출되기도 한다.

 

CH₄는 주로 농업, 축산, 생체(Biomass)의 분해, 페기물 매립 및 처리 등에 의해 배출되며 N2O는 농업의 비료사용 및 산업 활동에서 배출되며, HFCs, PFCs, SH6 와 같은 프레온 가스는 자동차 에어콘, 가정용 냉장고, 업무용 냉동기기 등 광범위한 냉매 및 절연체 사용으로부터 배출이 된다.

이 가운데 이산화탄소는 전체 온실가스 배출 중 약 80% 이상을 차지하는 것으로 알려져 온실가스의 주범이라 할 수 있으며, 이러한 이유로 세계 각국은 온실가스 중에서도 특히 이산화탄소의 배출을 감소시키기 위해서 노력하고 있다.

 

1970-2004년 지구 전체 인위적 온실가스 배출량

 

(a) 1970-2004sus 지구 전체 인위적 온실가스 연간 배출량

(b) 가스별 배출량(CO₂-상당),

(c) 부문별 배출량(CO₂-상당),기후변화 2007 종합보고서

온실가스의 증가는 기후변화를 유발하는 인자로 확인되고 있는데, 온실가스가 적외선 복사열 중 일부를 흡수한 다음 지표면으로 재방출하여 대기와 지표의 온도상승을 유발한다. 이로 인해 발생한 기후변화는 지구 환경에 중요한 영향을 주며, 일반적으로 기후변화가 빨라질수록 그 피해의 정도는 커진다고 볼 수 있다. 이러한 기후변화는 기후시스템을 구성하는 각 요소 의 변화 또는 요소 간 복잡한 상호작용에 의해서 발생한다고 할 수 있다.

 

 

2) 기후변화

 

기후변화를 일으키는 원인은 크게 자연 환경적 요인과 생활 환경적 요인으로 구분될 수 있다.전자는 규모에 있어서 후자보다 영향이 지대하지만 자연생태계 내의 자정작용을 통하여 복구 또는 원상회복되는 것 이 일반적이다. 한편 생활 환경적 요인은 생산 활동에서 야기되는 이산화탄소 배출과 프레온가스에 의한 오존층파괴 등이 있으며, 특히 온실가스(미량의 기체)에 의한 지구온난화가 대표적이다.

 

지구 기후시스템을 움직이는 태양에너지(자외선)가 지구에 도달하면 지구는 그 에너지의 30%를 우주로 방출하고 지표․대기․구름이 70%를 흡수한다. 그리고 지구는 지표․대기․구름이 흡수한 에너지를 다시 방출하는데, 온실 가스가 그 에너지를 흡수하고, 그 흡수한 에너지를 지표를 포함한 모든 방향으로 적외선복사를 방출하는데 대기 중에 있는 미세먼지가 흡수하고 또한 그 열을 가두는 열 메커니즘이 자연적 온실효과(태양과 지구사이의 복사평형이 깨진다)이다. 이것은 대기구성에 영향을 미치고, 자연환경적인 온실효과에 첨가하여 영향을 주어 지구온난화를 일으킨다. 즉 그것이 기후변화이다.