온실효과 원리와 온실기체의 종류
바닷물이 높아지면 우리 삶에는 어떤 일이 생길까요. 이 글은 해수면 상승의 원인인 지구 온난화와 온실효과의 원리, 예상되는 피해를 정리한 보고서예요.
먼저 온실효과가 일어나는 과정과 열을 가두는 기체의 종류를 설명해요.
다음으로 지구 온난화가 무엇이고 어떻게 달라져 왔는지 살펴봐요.
이어서 열팽창과 빙하 융해로 해수면이 오르는 과정과 저지대와 해안, 습지의 피해를 풀어요.
마지막은 국제 사회의 감축 제도와 우리나라가 주목해야 할 이유예요. 개념과 사례가 어떤 순서로 이어지는지 먼저 훑어보면 뒤의 설명이 훨씬 쉬워져요. 단계 이름만 외우기보다 각 항목이 왜 필요한지 함께 살펴보세요.
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열팽창과 빙하 융해의 해수면 변화
지구 온난화 현상이란, 과도하게 진행된 온실 효과로 인해서 지구의 표면 온도가 과도하게 높아지는 현상을 의미한다. 인류의 활동으로 인하여 지구의 대기 중으로 방출되는 이산화탄소를 비롯하여, 축산 폐수 등으로부터 발생하는 메테인 기체, 과도하게 이용되는 질소 비료의 여분이 분해되는 경우에 발생하게 되는 아산화질소 등의 이른바 온실 기체들은 지구의 대기에 머무르면서 과도하 온실 효과를 발생시킬 수 있다. 이와 같은 온실 기체의 농도가 높아지게 되면, 지구에서 복사열 흡수가 과도하게 일어나게 되고, 결과적으로 지구의 대류권 온도가 올라가고 지구에서의 에너지 균형이 깨지게 되면서 지구의 평균 온도가 계속 높아지게 되는 것이다.
태양에서부터 지구로 향하여 오는 일사 에너지는 지구에 존재하는 대기를 통과해서 지표면에 도달하게 되고, 그 곳을 가열하게 된다. 이렇게 가열된 지구의 표면에서 방사되는 에너지의 경우, 파장이 10마이크로미터 정도인 적외선이다. 이러한 적외선은 지구의 대기 중의 수증기와 이산화탄소에 의하여 강하게 흡수될 수 있다. 그러므로 지구의 표면에서부터 배출된 에너지는 우주 공간으로 직접적으로 유출되지 않을 수 있다. 또한, 적외선을 흡수한 수증기 및 이산화탄소는 흡수됨과 동시에 그러한 온도에 상응하는 강도의 열을 방사하게 된다.
만일 해수면이 1미터 높이 올라가게 되면, 방글라데시와 같은 동남아시아의 저지대 지역은 지도에서 사라지게 될 것 이고, 전세계 경작지의 3분의 1 이상이 피해를 입게 될 것이라고 한다. 또한, 해수면의 상승으로 인해서 전 세계적으로 대다수의 해안가는 위협을 받게 될 것이라 예상되고, 우리나라에서는 서해안과 남해안이 침수될 우려가 있다.
또, 전세계적으로 해안지역의 습지 손실이 2080년대에는 대략 30퍼센트나 될 우려가 있고, 해안 지역에 살고 있는 거주민의 피해는 2050 년대에는 대략 700만 명에 이르게 될 것으로 예상되고 있다. 이처럼 심각하게 대두되고 있는 지구 온난화와 해수면 상승 문제는 우리 나라처럼 삼면이 바다로 둘러싸여 있는 지형 환경을 가진 국가는 더 집중해야 할 사안이라고 생각한다.
이에 본 보고서에서는 심각한 환경 문제인 지구 온난화 현상과 해수면 상승의 경과 및 현황과 원인에 대해서 살펴보고자 하며, 해수면 상승이 가져올 수 있는 인류에의 피해에 대해서도 알아보고, 마지막으로 이러한 해수면 상승에 대한 대응 전략들과 시사점에 대한 논의도 포함해 보고자 한다.
저지대와 해안 습지의 예상 피해
해수면 상승과 지구 온난화 온실효과 핵심 정리
- 온실효과는 지표에서 나온 적외선을 수증기와 이산화탄소 같은 기체가 흡수해 열이 우주로 빠져나가지 못하게 하는 현상이며 온실기체가 늘면 지구 온난화가 진행된다.
- 해수면 상승은 해수의 열팽창과 대륙 빙하의 융해로 일어나며 저지대와 해안, 습지와 경작지에 큰 피해를 줄 수 있다.
- 온실기체 감축을 위해 공동 이행, 청정 개발 체제, 배출권 거래 같은 제도가 도입되었다.
온실효과와 지구 온난화
- 지구 온난화는 온실효과가 지나치게 진행되어 지구 표면의 평균 온도가 올라가는 현상이다.
- 인간 활동으로 이산화탄소가 배출되고 축산 폐수에서 메테인이, 질소 비료의 분해에서 아산화질소가 생기며 이런 온실기체가 대기에 머물며 온실효과를 키운다.
- 태양 에너지는 대기를 통과해 지표를 가열하고 지표는 파장이 약 10마이크로미터인 적외선을 내보내며 이를 수증기와 이산화탄소가 강하게 흡수한다.
- 대기는 태양 복사에는 투명하지만 지표의 적외선에는 대부분 불투명해 열이 지표 근처에 모이고 대기가 없을 때보다 표면 온도가 높아진다.
- 수증기 외에도 탄산가스, 메테인, 오존, 아산화질소, 프레온 같은 기체가 수증기가 흡수하지 못하는 적외선까지 흡수한다.
- 지구의 표면 평균 온도는 약 섭씨 15도로 유지되어 왔지만 지난 20년 사이 0.5도가 올랐고 관측 이래 가장 따뜻한 해들이 1980년대와 1990년대에 몰려 있다.
- 지구 온난화는 과거에도 있었지만 보통 19세기 후반부터 관측된 온난화를 가리키며 화석 연료 사용과 산림 파괴로 온실효과가 커졌다고 본다.
- 20세기 초반까지는 자연 활동이 온난화의 요인이었으나 20세기 후반부터는 인류 활동이 온난화를 일으켰다는 견해가 지배적이다.
해수면 상승과 피해, 대응
- 해수면 상승은 온난화로 해수가 열팽창하고 대륙의 빙하가 녹아 해수면이 높아지는 현상이다.
- 전체 담수의 약 90퍼센트를 가둔 남극의 얼음이 해마다 약 1조 톤씩 떨어져 나가고 있다.
- 지난 100년간 기온이 0.3도에서 0.6도 올랐고 해수면은 10센티미터에서 25센티미터 높아졌으며 이후 전망은 2100년에 기온 0.8도에서 3.5도, 해수면 15센티미터에서 95센티미터 상승이었다.
- 해수면이 1미터 오르면 동남아시아의 저지대는 지도에서 사라지고 세계 경작지의 3분의 1 이상이 피해를 입을 수 있다.
- 대다수 해안이 위협받고 우리나라는 서해안과 남해안이 침수될 우려가 있으며 삼면이 바다인 지형이라 더욱 주목해야 한다.
- 해안 습지는 2080년대에 약 30퍼센트가 사라질 우려가 있고 2050년대에는 해안 거주민 약 700만 명이 피해를 볼 것으로 예상된다.
- 국제 협약에 따라 선진국이 온실기체 배출을 평균 5.2퍼센트 줄이기로 했으며 공동 이행, 청정 개발 체제, 배출권 거래 제도가 도입되었다.
- 청정 개발 체제는 선진국이 개발도상국의 감축 사업을 도우면 줄인 양만큼 선진국의 감축량으로 인정하고 배출권 거래는 목표를 넘어 줄인 몫을 다른 나라와 거래하게 한다.
온실 기체의 발생 원인
| 기체 | 주요 발생 원인 |
|---|---|
| 이산화탄소 | 화석 연료 사용과 산림 파괴 |
| 메테인 | 축산 폐수 |
| 아산화질소 | 질소 비료의 분해 |
핵심 개념
- 온실효과 — 대기 중 기체가 지표의 적외선을 흡수해 열이 우주로 빠져나가지 못하게 하는 현상이다.
- 온실기체 — 이산화탄소와 메테인, 아산화질소처럼 온실효과를 일으키는 기체이다.
- 열팽창 — 온도가 오르면 해수의 부피가 늘어 해수면이 높아지는 현상이다.
- 배출권 거래 — 감축 목표를 넘게 달성한 나라가 초과분을 다른 나라와 거래하는 제도이다.
자주 묻는 질문
- Q. 해수면은 왜 오르나?
A. 온난화로 바닷물이 열팽창하고 대륙의 빙하가 녹아 바다로 흘러들기 때문이다. - Q. 온실효과는 어떻게 일어나나?
A. 지표에서 나온 적외선을 수증기와 이산화탄소 같은 기체가 흡수해 열이 우주로 나가지 못하고 지표 근처에 모이기 때문이다. - Q. 해수면이 1미터 오르면?
A. 저지대가 사라지고 세계 경작지의 3분의 1 이상이 피해를 입을 수 있으며 해안 습지와 거주민이 위협받는다.
정리
해수면 상승은 온실기체 증가로 인한 지구 온난화의 결과이며 저지대와 해안에 큰 피해를 줄 수 있어 감축 제도와 대응이 필요하다고 정리한다.
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