프레온이 환경에 미치는 영향 연구

프레온이 환경에 미치는 영향 연구

1. 프레온과 오존층파괴

(1) 성층권의 오존층

지구를 둘러싸고 있는 대개는 기온의 체감에 따라 몇 개의 층으로 나뉘는데, 지표로부터 대류권, 성층권, 중간권, 열권으로 이어진다.
이중 성층권 중에 오존농도가 비교적 높은 부분이 폭이 약 15km에 걸쳐 존재하고, 이를 오존층이라 부른다. 대기중 오존의 약 90% 이상이 성층권에 있다. 오존은 3개의 산소원자를 갖는 극히 얇은 청색의 기체로서, 강한 산화작용을 나타내 일상생활에서는 살균제, 서독제, 표백제로 이용되고 있다. 또 대기중의 오존은 광화학스모그의 주요인으로 생체에 있어 유해한 물질이나, 성층권중의 오존은 지구의 환경보전을 위해 커다란 역할을 하고 있다. 즉 성층권의 오존은 태양광을 받아 생성소멸을 거듭하고 있는데, 이 과정에서 태양곽중의 생체에 유해한 단파장자외선을 흡수한다.(거의99%). 흡수된 자외선은 열로서 오존층에 축적되어, 대개의 대류에 관계하고, 기후에 영향을 미친다. 성층권 오존은 이들의 미묘한 밸런스에 의해 유지된다.

(2) 오존층의 생성과 분해 메커니즘

공기중의 산소는 성층권에서 242nm이상의 고 에너지 자외광에 조사되어 태양광의 흡수가 일어나면 원자상의 산소로 분해된다. 원자상으로 된 산소와 산소분자가 결합해 오존이 생성된다.
* 태양광의 흡수와 산소의 분해 - 자외광([242nm)

O2 ] O + O

* 오존의 생성 및 열의 발생 - M(N2)
O + O2 ] O3
오존의 분해과정은 오존이 태양광을 흡수해 산소원자와 산소분자로 분해하며, 또 원자상의 산소가 오존과 반응해 2개의 산소원자로 분해된다.
* 태양광의 흡수와 오존 분해 - 광(230-390nm)

O3 -] O + O2

* 산소분자의 생성
O + O3 -] 2O2
…

1) 대기중 프레온,