탄소중립을 위협하는 6대 온실가스의 종류

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이산화탄소(CO2)는 화석연료의 연소로 발생하는 대표적인 온실가스입니다. 지구 전체의 이산화탄소 농도는 꾸준히 증가하는 추세를 보이며, 대기 중에 머무르는 시간이 100~300년으로 상당히 길어 온실효과에 큰 영향을 줍니다. 이산화탄소는 전체 온실효과의 약 64.3%를 차지합니다.

대기 중에 이산화탄소가 배출되는 원인은 인간 활동과 자연 활동이 있습니다. 인간 활동에서는 화석 에너지 사용, 철광 및 시멘트 생산 등이 주요 원인이며, 자연 활동에서는 동·식물의 호흡 과정, 유기물의 부패, 화산 활동 등이 이산화탄소 배출에 기여합니다.

배출된 이산화탄소 중 약 60%는 식물의 광합성 작용과 해양 흡수를 통해 제거(흡수)되지만, 나머지 40%는 대기 중에 남아 농도가 증가하게 됩니다. 최근 이산화탄소 농도는 산업혁명 이전의 280ppm에 비해 현저하게 증가하였으며, 전 지구 이산화탄소 평균 농도는 2019년 409.8ppm을 기록했습니다.

메탄(CH4)은 이산화탄소 다음으로 영향이 큰 온실가스 중 하나입니다. 메탄의 발생은 습지, 바다, 대지의 사용, 쌀농사, 발효, 축산, 화석 연료 등 다양한 인위적 및 자연적 요소에 의해 이루어집니다. 대기 중에는 메탄이 0.00018% 정도 존재하며, 전체 온실효과의 약 1/6 가량을 차지합니다. 그럼에도 불구하고, 메탄이 적은 양에 비해 온난화에 미치는 영향이 매우 큽니다.

메탄의 대기 중 체류 시간은 다른 온실가스에 비해 짧은 12년 정도입니다. 따라서 메탄 배출량을 줄이는 것은 온실가스 감축에 가장 빠른 효과를 볼 수 있는 방법입니다. 이를 통해 온난화 문제 완화에 기여할 수 있습니다.

아산화질소(N2O)는 지구온난화지수(GWP)가 298로 상당히 큰 온실가스입니다. 아산화질소는 해양, 토양 등에서 자연적으로 발생하며, 인간 활동으로 인해 화석연료 연소, 생태 소각, 비료 사용, 여러 산업 공정 등을 통해 배출됩니다. 자연적인 배출량과 인위적 배출량이 거의 비슷한 수준입니다.

아산화질소는 대기 중에 체류 시간이 114년으로 상당히 길기 때문에 온실 효과에 크게 기여합니다. 아산화질소는 성층권으로 올라가 광분해되어 성층권 오존을 파괴하면서 소멸합니다. 이 과정에서 성층권 오존층의 파괴에 영향을 미치므로, 아산화질소 배출량을 줄이는 것이 지구 온난화 및 오존층 파괴문제의 완화에 도움이 됩니다.

수소불화탄소(HFCs)는 불소와 수소 원자를 함유한 유기 화합물로, 프레온가스(CFC, 염화불화탄소)의 대체 물질로 개발되었습니다. 프레온가스는 지구 오존층 파괴의 원인 중 하나로 지목되어 대체물질이 필요하게 되었고, 성층권에서의 오존 손실을 막을 수 있는 최선의 대체물로 여겨진 바 있습니다.

그러나 수소불화탄소는 이산화탄소보다 더욱 강력한 온실가스 효과를 일으키는 것으로 확인되어 전 세계적으로 감축이 추진되고 있습니다. 수소불화탄소는 주로 산업 공정의 부산물로 발생하며, 냉장고나 에어컨의 냉매 등에 활용되는 인공적으로 만들어진 물질입니다. 이를 통해 온실가스 감축을 효과적으로 추진할 수 있어 지구 온난화 문제 완화에 기여하게 됩니다.







과불화탄소(PFCs)는 염화불화탄소(프레온)의 대체 물질로 개발되었으며, 탄소(C)와 불소(F)의 화합물입니다. 과불화탄소의 용도는 다양하게 활용되며, 그 중 몇 가지 예시로 냉매, 소화기 및 폭발 방지물, 분무액, 솔벤트용제, 발포제 등이 있습니다.

그러나 이 물질도 지구온난화지수(GWP)가 매우 높아 강력한 온실가스로 작용할 수 있습니다. 따라서 이 물질의 사용에 대한 규제와 감축 노력이 필요하며, 이를 통해 온실가스 배출량 감소와 지구 온난화 문제 완화에 기여할 수 있습니다.

육불화황(SF6)은 인공적인 온실효과를 유발하는 화학적, 열적으로 안정한 기체입니다. 전기의 절연체로 사용되며 전기가 통하지 않는 특성을 가지고 있습니다. 배출원으로는 마그네슘·알루미늄 산업, 반도체 산업 등이 있습니다.

놀라운 것은 이산화탄소와 같은 양일 때, 온실효과는 약 22,800배나 되는 강력한 온실가스입니다. 대기 체류 시간은 약 3,200년으로 오랜 시간 동안 대기에 머물게 되어, 한번 대기로 배출되면 거의 선형으로 누적되어 빠르게 증가합니다.

육불화황은 짧은 파장의 자외선에 의해 파괴되며, 대부분 성층권이나 그 상층에서 발생합니다. 이러한 이유들로 육불화황의 사용을 줄이고 대체 방안을 마련하는 것이 지구 온난화 문제 완화를 위한 중요한 노력 중 하나입니다.

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