제3장 환경과 에너지 문제 제1절 세계의 환경문제(4월 11일 강의안)

[류재수]

제3장 환경과 에너지 문제

제1절 세계의 환경문제

Ⅰ. 지구적 환경문제의 등장

1. 환경(環境)

가. 환경(環境. environment)의 정의

⑴ 국어 사전 : ① 생활체를 둘러싸고 간접으로 영향을 주는 자연 또는 사회적 조건이나 형편. 외계(外界). 외위(外圍). ② 주위의 사물이나 사정

⑵ Longman Dictionary of Contemporary English

① all the situations, events, people etc that influence the way in which people live or work. ② the environment : the air, water, and land in which people , animals, and plants live

⑶ Webster's Universal College Dictionary

① the aggregate of surrounding things, conditions, or influences; surroundings ② the air, water, minerals, organisms, and all other external factors surround and affecting a given organism at any time ③ the social and cultural forces that shape the life of person or a population.

④ the hardwear or softwear of a computer system

⑷ 학술적 정의

환경이란 포괄적으로는 “인간을 둘러싸고, 인간의 환경에 영향을 미치는 유형·무형의 모든 것”이라고 정의할 수 있다. 환경이라는 말은 프랑스어 milieu (mi(middle)+lieu(place))에서 유래한 것으로서 이 말은 프랑스의 B.Pascal(1623～1662)에 의해 처음 사용되였다.

자연환경

The natural environment or natural world encompasses all living and non-living things occurring naturally, meaning in this case not artificial. The term is most often applied to the Earth or some parts of Earth. This environment encompasses the interaction of all living species, climate, weather and natural resources that affect human survival and economic activity.The concept of the natural environment can be distinguished as components:

Complete ecological units that function as natural systems without massive civilized human intervention, including all vegetation, microorganisms, soil, rocks, atmosphere, and natural phenomena that occur within their boundaries and their nature.

Universal natural resources and physical phenomena that lack clear-cut boundaries, such as air, water, and climate, as well as energy, radiation, electric charge, and magnetism, not originating from civilized human actions.

구성환경

In urban planning, architecture, landscape architecture, and civil engineering, the term built environment, or built world, refers to the human-made environment that provides the setting for human activity, including homes, buildings, zoning, streets, sidewalks, open spaces, transportation options, and more. It is defined as "the human-made space in which people live, work and recreate on a day-to-day basis."

The built environment is most relevant in the fields of architecture, landscape architecture, urban planning, public health, sociology, and anthropology, among others.

생물리학적 환경

A biophysical environment is a biotic and abiotic surrounding of an organism or population, and consequently includes the factors that have an influence in their survival, development, and evolution. A biophysical environment can vary in scale from microscopic to global in extent. It can also be subdivided according to its attributes. Examples include the marine environment, the atmospheric environment and the terrestrial environment.

사회환경

The social environment, social context, sociocultural context or milieu refers to the immediate physical and social setting in which people live or in which something happens or develops. It includes the culture that the individual was educated or lives in, and the people and institutions with whom they interact. The interaction may be in person or through communication media, even anonymous or one-way, and may not imply equality of social status. The social environment is a broader concept than that of social class or social circle.

나. 환경의 분류

우리 나라 환경정책기본법에서는 환경을 자연환경과 생활환경으로 분류하고 UNEP(유엔환경기구)는 환경을 자연환경과 인간환경으로 구분하고 있다. 환경 Round에서의 환경은 종합환경(total environment)이다. 종합환경에는 자연환경, 생활환경과 작업환경이 포함되어 있

2. 환경문제

가. 환경 문제(環境問題. environmental problems, environmental issues)

⑴ 자연환경이나 생활 환경에 나쁜 영향을 주는 갖가지 문제

⑵ 환경 문제(環境問題)는 인류의 활동에서 유래한 환경의 변화에 따라 발생하는 문제의 총칭이며 이것은 지구 외에도 우주까지 미치고 있는 문제이다.

나. 환경문제의 특성

⑴ 상호인과관계성

환경문제는 상호작용하는 여러 변수들(variables)에 의해 발생하는데 상호간에 인과관계에 의해 성립되고 상호관련이 되어 있으므로 문제해결을 더욱 어렵게 하고 또한 문제끼리 상승작용(예컨대 오염)을 일으켜 그 심각성을 더해 간다.

⑵ 상승작용성

환경문제는 여러 환경요인들에 의하여 부정적인 영향을 받아 상승작용을 하게 되어 문제의 심각성을 가중시킨다. 상승효과는 2 가지 내지 그 이상의 환경요인이 서로 상승작용을 일으켜 개별적인 오염물질에 의한 효과 이상의 영향을 끼치거나 또는 각각의 물질 내지 각각의 물질을 합했을 때 이상의 피해를 야기시키는 것을 말한다.

⑶ 원인 피해 복구간의 시차성

환경문제는 원인제공, 피해발생, 피해발견, 원인규명, 피해복구까지 상당한 시차가 생기는 수가 많다. 오염물질이 자연에 배출되면 다양하고 복잡한 경로를 거쳐 피해를 발생하게 되고 또 피해를 발견하여 원인을 구명하고 대책을 수립?집행하기까지 상당한 시간이 소요된다

⑷ 오염의 자기증식성

어느 정도의 환경악화는 환경이 갖는 자체정화능력에 의하여 원상회복이 되지만 자정능력을 초과하는 많은 오염물질이 유입되면 자정능력범위를 초과하여 원상회복이 어렵거나 상대적으로 正의 feedback기능이 강화되어 문제의 심각성이 正의 feedback의 회로를 따라 재투입됨으로써 자기증식성을 갖게 된다.

⑸ 광역확산성

오늘날 환경문제는 일정지역, 한 나라의 문제가 아니라 전지구적, 국제적인 문제로서 파악되는데 이는 환경의 특성에 따라 공간적으로 광범위한 영향권을 형성하기 때문이다.

⑹ entropy증가

entropy의 증가란 사용가능한 에너지가 사용 불가능한 에너지의 상태로 바뀌어지는 현상을 말한다. 엔트로피의 증가는 자원의 감소를 뜻하며 환경에서 일이 생길 때 마다 다소간의 energy는 사용 불가능한 energy로 귀착되며 이러한 에너지가 환경오염이다.

다. 환경과 생태계의 관계

⑴ 상호작용

모든 생물은 환경과 불가분의 관계를 맺고 상호작용을 통해 하나의 계(system)를 이루고 있다. 인간을 포함한 생물적요소와 무생물적요소 등 다양한 구성요소는 작용(action)과 반작용(reaction)과 같은 상호작용을 통해 하나의 조절계를 형성하고 있는데 이것이 생태계이다.

⑵ 생태계

생태계란 식물, 동물 및 미생물 등 생물체들이 서로 또는 환경과 상호작용하여 그 자체를 영속화시키는 생물체들의 집단을 말한다. 각 생태계는 생물적 인자(생물군집)와 무생물적 인자(환경요소)로 구분된다. 생물적 인자는 다시 생태계 내에서의 역할에 따라 생산자(producer)･소비자(consumer)･분해자(decomposer)로 구분된다.

3. 환경 문제의 등장

가. 인간의 환경 변화

인류는 지구상에 출현했을 때부터 환경을 이용하고 변화시키며 손상, 파괴시켜왔다.

나. 생존과 환경과의 관계

생물체의 생존과 환경의 손상 파괴는 불가피하지만 자연이 스스로 복구 유지하여 균형을 유지하면 괜찮지만 자연의 자정능력을 초과하는 생산과 소비활동은 생태계를 위협하게 된다.

다. 환경오염

환경오염은 자연의 자정능력을 초과하는 수준의 오염물질을 배출하거나 인간의 인위적인 활동으로 인해 생태계의 순환과정의 조화와 균형이 깨지면서 발생한다.

자정능력의 초과

4. 산업혁명 이후의 환경문제

가. 산업혁명 이전

⑴ 환경문제로는 농경지 확장, 선박 및 주택용 목재와 연료 소비 증가 등으로 인한 삼림 파괴나 토양 황폐화 등이 있었다.

⑵ 환경 오염은 일부 한정된 지역에서 발생하는 국지적인 현상이었다.

⑶ 그 규모와 피해가 오늘날에 비해 작았고 회복기간도 짧았다.

나. 산업혁명 이후

⑴ 환경문제 분격화

18세기 후반 유럽 여러나라에서 산업혁명의 결과 공업화, 도시화와 인구 증가에 따른 대량 생산과 대량소비는 자원 소비의 급증을 가져오고 환경문제를 복격화하였다.

⑵ 자원의 고갈과 자정능력의 초과 및 환경 오염의 확산

세계적인 에너지의 사용량과 자원의 채굴 및 이용량이 증가하면서 자원의 고갈 속도가 빨라지고 지구의 자정 능력의 평형 산태까 깨지면서 대기, 물, 토양 등의 환경 오염이 빠르게 확산되었다.

⑶ 장기 역가역적 순환구조

인간활동을 분해하는데 시간이 오래 걸리거나 순환이 어려운 어렵거나 불가능한 석유화합물과 방사선 물질을 양산하고 있다.

⑷ 광역 확산성

환경문제가 어느 한 지방 국가에 국한하는 것이 아니라 전세계적으로 확산되어 있고 이웃나라와 지역에도 영향을 미치고 있다.

⑸ 다양한 환경문제

산성비, 오존층의 파괴, 지구 온난화, 열대우림의 파괴, 사막화 등 다양한 종류의 환경 문제가 나타나고 있다.

5. 지구적 규모의 환경문제

가. 지속가능한 발전을 저해하는 환경 문제가 발생

나. 전지구적으로 다양한 규모와 종류의 환경 문제가 발생

다. 발생, 파급 및 피해의 전지구적 확산성

경제활동
농업		목축업		광업 임업				공업	⇒	⇓
⇓		⇓		⇓
관개 농업		과도한 방목		산림 파괴. 토지황폐화		산성비	⇐	질소, 산화물, 황산화물 배출	⇐	화석 연료 대량 소비
⇓		⇓		⇓
토양 염류화	⇒	사막화			⇐	기후변화	⇐	지구온난화	⇐	이산화탄소 배출

6. 지구환경문제에 대한 3대 경종

가. 3대 경종

오늘날 환경문제가 전 인류에 있어 최대의 관심사로 부각된 계기는 레이첼 카아슨(Rachel Carson)의 침묵의 봄(Silent Spring), 슈마허(E.F.Schumacher)의 작은 것이 아름답다?(Small is beautiful), 로마 클럽(The Club of Rome)의 성장의 한계?(The Limits to Growth) 등의 3대 저작에 의해서이다.

나. 내용

(1) Rachel Carson 의 Silent Spring(침묵의 봄)

미국해양생물학자 Carson은 1962년 ?Silent Spring?을 통해 DDT와 같은 합성살충제의 오용및 남용으로 인하여 야생동식물과 농작물, 가축이 먹이사슬(food cycle)에 의해 사멸된다고 했다. 이는 전후 경제적 대호황기에 내린 냉엄한 경고로서 문제의 심각성이 확산 파급되어 환경문제에 대한 전 세계적인 인식을 환기시키는 계기가 되었다.

(2) E.F.Schumacher의 Small is beautiful

독일태생의 경제학자 Schumacher가 1973년 발행한 것으로 4부(Part 1 The Modern World, Part 2 Resources, Part 3 The Third World, Part 4 Organization and Ownership)로 되어 있고 서구세계에 있어 자본주의의 경제구조를 혁명적 방법으로 고찰하였다. 즉 현대자본주의에 있어 경제적 이윤과 성장을 추구하는 속성은 기업조직의 거대화와 기술전문성의 고도화를 추진하여 결과적으로는 거대경제가 비능률성과 환경오염, 비인간적인 작업환경을 초래했다고 비판하고 경제적 기술적 과학적인 전문성지상주의에 도전하면서 보다 작은 노동단위 공공소유권 지역단위의 사업에 기반을 둔 이른바 중간수준의 기술체계를 주장하였다.

(3) Club of Rome의 The Limits to Growth

1968년 발족한 Club of Rome가 1973년 출간한 인류의 미래에 관한 보고서이다. 성장의 한계는 그 연구대상은 이 지상에서 성장을 결정짓고 종국에 가서는 그것을 제한하게 되는 5가지 기본요소들은 인구증가(population increase), 농업생산(agricultural production), 자연자원(natural resources), 산업생산(industrial production), 환경오염(environmental pollution) 등 5대 요소를 들고 연구를 수행한 결과 재생불가능한 자연자원의 한계 및 가채년수와 성장의 한계 model을 제시하고 있다. 성장의 한계와 1980년 미국환경문제위원회와 국무성이 공표한 서기 2000年의 지구는 경제개발과 인구증가로 인해 지구의 수용능력이 실제로 한계에 부딪치고 있다는 사실을 보여 주고 있다. 이 연구들은 지배적 paradigm의 옹호자들인 Herman Kahn과 Julian Simon에 의하여 호된 비판을 받았다. 비판이유는 과학기술의 변화와 시장의 대응을 고려하지 않고 회복불가능한 자원의 고갈을 예측했다는 것이다. 인간이야말로 세계의 최종적인 자원이기 때문에 인구과잉이 문제될 것이 없다고 비판했다.

Ⅱ. 환경 위기

1. 위기의식

가. 인류의 난제(難題. challenges)

현대의 인류는 국제사회에 있어서 전쟁과 평화의 문제․환경문제․자원문제․인구문제․식량문제 등 여러 가지 난제에 직면하고 있다.

나. 생태계의 위기

생태계의 위기가 심각히 논의되기 시작한 것은 최근의 일로서 이는 생태계 일원으로서의 인류, 생물학적 존재로서의 인간이 생태계 자체의 조절기능을 훼손시키고 있다는 위기의식의 반영이라고 할 수 있다. 생태계에 대한 위기현상의 유형으로는 지구온난화, 산성비, 생물종의 삼소, 오존층의 파괴, 열대림의 파괴, 사막화현상 등이 있다.

2. 위기원인

가. 인구의 증가

인구의 증가는 생태계파괴의 직접요인은 아니나 식량공급문제와 생태계의 파괴를 유발하여 인류의 생존과 직결되는 지구환경문제를 더 빨리 악화시킬 것이다.

나. 산업화

산업화는 불특정다수인을 상대로 하는 대량생산을 위해 재생 가능한 자원뿐만 아니라 재생불가능한 자연자원까지도 대량으로 소모해 자원 고갈과 환경오염을 낳게 된다.

다. 도시화

⑴ 도시화의 문제

도시화는 거주공간 확보를 위한 녹지공간의 잠식, 대기오염, 수질오염 등 환경의 파괴와 교통, 주택, 상하수도, 오물 처리 등의 문제를 야기한다.

⑵ 도시화 현상의 특색

① 개발도상국의 도시화가 선진국의 도시화를 절대적으로 앞 지른다.

② 도시의 거대화(urban gigantism)이다.

③ 도시화가 환경에 미치는 영향

⒜도시화는 그 입지의 암석권(litosphere)에 돌이 킬 수 없게 변화를 가져온다.

⒝ 도시화는 산업화를 촉진하고 도시생태계의 취약성을 심화시키고 환경오염물질을 자정능력 이상으로 과중시키는 요인이 된다.

3. 3대 요인과 자원․환경간의 상관관계

가. 인구증가

인구증가는 산업화․도시화와 환경오염 및 자원감소 등 4 요인에 직간접으로 영향을 미치는 관건(key factor)으로 작용한다.

나. 산업화·도시화

산업화나 도시화는 인구증가로 부터 영향을 받아 끊임없이 상호작용을 하면서 환경오염과 자원감소의 직접적인 요인으로 작용한다.

다. 환경오염

환경오염은 인구증가․산업화․도시화에 의하여 계속 악화되면서 토양오염․생태계의 파괴 등의 자원감소의 요인으로 작용한다.

라. 자원감소

자원감소는 인구증가와 반대로 여타 4 요인으로부터 일방적으로 부의 영향을 받아 그 절대량은 감소되고 그 질 또한 떨어지게 된다.

Ⅲ. 세계의 주요 환경문제

1. 지구온난화(global warming)

가. 개념

지구온난화란 지표 부근의 대기와 바다의 평균 온도가 온실 효과 때문에 상승하는 현상으로 지구의 대기공간에서 우주로의 방사열감소로 지구대기의 온도가 상승하는 경향을 나타내는 현상을 말한다. 지구규모의 기후변화 또는 온난화는 지구공동문제의 원형이다.

나. 원인

지구온난화의 주요 원인은 CO2(이산화탄소)를 비록산 온실가그로 인한 온실효과로 아려지고 있는데 온실효과를 가져오는 주된 물질은 CO2(이산화탄소)로서 CO2의 급격한 증가는 산업화와 더불어 석탄·석유와 같은 화석연료의 사용 증가와 무분별한 산림벌채에서 비롯되되고 자연의 자정능력을 초과한 양의 CO2는 지구 밖으로 배출되는 에너지를 차단하여 지구 내부의 온도를 상승시킨다.

다. 영향

⑴ 기온상승

20세기 지구의 평균 온도는 약 0.7도 상승했으며 이산화탄소(CO2), 메탄(CH4), 일산화이질소(N2O), 오존(O3), 염화불화탄소(CFC)와 halon등 온가스(greenhouse gases)가 유발하는 온실효과 (greenhouse effect)의 증대로 인한 지구온난화가 계속된다면 21세기말에는 지구평균기온이 2～5(2100년경 1.6~4.2 정도)도 상승한다고 한다.

⑶ 농업생태계의 변화

지구상의 온난화현상은 자원․수자원분포의 변화를 통하여 식량생산력분포의 이동을 일으켜 지역적 및 세계적인 식량공급에 큰 영향을 미칠 가능성이 있다.

⑶ 해수면상승(해수면상승. sea level rise)

평균해면이 장기적으로 올라가는 현상. 평균해면이 장기적으로 올라가는 현상. 지구온난화의 영향으로 인한 해수의 열팽창과 대륙 빙하의 융해 등으로 평균해수면이 상승하는 현상을 말한다. 해수면 상승으로 인하여 방글라데시 등의 저지대 국가와 뉴욕, 마이애미, 암스테르담과 같은 저지대 도시와 몰디브, 투발루와 같은 해발고도가 낮은 작은 섬들이 수몰할 위기에 처해있다.

지구온난화로 해수면이 30～40cm정도 상승될 것으로 예상되고 해수면의 상승은 저지대의 침수와 홍수의 피해를 가져오고 해안지역의 생태계가 파괴되면 지역적․인위적인 배수시설의 성능이 저하되고 지하수로 염분이 유입되어 음용수에 피해를 입히게 된다. 1995년 3월 Argentina의 국립남극연구소의 지구과학분야의 Rodolf del Balle박사는 남극부근 수온이 올라가면서 만년빙이 녹는 것을 막아주는 역할을 하는 빙붕이 분리위기에 처한 것을 발견해 남극대륙의 붕괴가 가속화되고 있다고 경고하면서 만년빙이 녹아 내리면 해수면이 36～90m나 상승한다고 밝힌 바 있다. 미국 Maryland대학 해안연구소실험실 Stephen Leatherman소장은 해수면이 이전의 1000년보다 지난 100년간 더 많이 상승하였으며 해안지역에서 조류서식지를 덮어 버리기 시작하고 있다고 말한다(1996. 9. 25 The Korea Times). 2016년 3월 미국 연구팀은 해수면 상승 속도가 기존 예측보다 훨씬 빠르다며 지구 온난화를 방치해 남극 빙하가 급속히 녹는 최악의 상황을 가정한다면 2100년까지 해수면이 2ｍ 정도 상승할 것으로 내다봤다.

⑷ 육상 생태계의 변화

지구온난화는 생물종의 생태계를 위협하고 종의 전멸을 일으켜 생태계를 형성하는 종의 유기적 결합을 파괴하기 때문이다. 최근에는 새의 이동에 영향을 주는 것으로 분석되고 있다.⑸ 보건위생에 영향

1996.1.17일자 미의학협회저널(JAMA)에 의하면 지구온난화추세는 2100년까지 기온이 섭씨 2도나 올라 가고 malaria, dengue, 황열병, 일본뇌염, 결핵, 복통, 콜레라, 약물로 인한 폐렴, 간염, AIDS, 한타바이러스, 에볼라와 같은 전염병이 더욱 창궐할 것이라고 보고한 바 있다.

2. 산성비(acid rain)

가. 개념

산성비 또는 산성침전(acid deposition)은 대기중의 산성성분이 비 이외에도 눈․이슬등에 녹아 지상으로 내려오는 모든 자연현상을 의미한다. 산성비라는 용어를 처음으로 사용한 사람은 영국의 Robert Angus' Smith로서 1872년에 저술한 ｢대기와 비-화학적기상학의 기초｣에서 기술하였다.

나. 산성비의 특징

⑴ 그 피해가 만성적이고 누적되어 나타난다.

⑵ 일시적․돌발적피해가 아니라 계속적으로 생태계를 파괴한다.

⑶ 오염물질의 장거리이동에 의서 피해가 발생한다.

⑷ 산성비에 있어서는 직접적인 인과관계가 분명하지 않기 때문에 산성비의 원인물질을 발생한 자는 책임을 자각하지 못한다.

⑸ 산성비는 전지구적규모로 피해가 확대되고 있고 산성비의 국제화라는 새로운 국면이 전개된다.

다. 산성비의 영향

⑴ 삼임에 대한 영향

강한 산성비로서 PH가 3.0 이하가 되면 나뭇잎의 기공이 손상을 입어 광합성이나 분비작용에 이상이 생기는 괴사반점이 나타난다. 식물에 필요한 Ca, Mg 등의 성분이 산성비에 빼앗겨 영양부족으로 성장이 중단된다.

⑵ 수중 생태계에 대한 영향

산성물질은 최종적으로 하천과 호수에 흘러 들어 수중의 plankton이나 부착조류, 수생생물에 막대한 영향을 미친다. 산성도가 강해짐에 따라 수생생태계에 작용하여 번식을 정지시켜 결국 어류가 전멸되기도 한다.

⑶ 토양에 대한 영향

토양은 하천․호수보다 산성화에 대한 저항력이 강하나 산성화를 토양생태계에 변화를 일으켜 bacteria 등에 의한 유기물의 분해와 대기중 질소의 고정화속도를 저하시켜 토양의 생산능력을 감퇴시키고 농작물의 생산성을 저하시킨다.

⑷ 인간에 대한 영향

산성비는 심장과 폐의 기능이 저하되어 사망자의 2%가 조기사망을 한다. 산성비는 지하수나 상수원을 오염시키며 오염된 물을 마시며 aluminium농도가 높은 장소일수록 Alzheimer's disease와 같은 노인성치매(senile dementia)의 발병률이 높다.

⑸ 건축물․물질 등에 영향

부식시켜 종국적으로 파괴한다.

(4) 산화질소의 치유효과

① 산화질소는 자동차의 배기가스에 섞여 배출된 후 이산화질소를 형성한다.

② 이산화질소를 인체의 폐와 피부에 해를 끼치는 유독 gas이다.

③ 최근 산화질소가스가 인체세포내에서 자연적으로 생산되며 혈액의 흐름을 조절하는데 핵심적인 역할을 하는 것으로 밝혀져 임포에서 협십증까지 각종 질환을 치료하는 것으로 드려났다.

3. 생태계의 감소

가. 생물종의 구성

생물계는 일반적으로 동물계, 식물계, 군계, 원생물계, 모네라계의 5 단계로 구성되어 있다.

나. 생물종 감소의 현황

국제자연보전연맹(IUCN)의 보고에 의하면 산림 등 생태계의 파괴로 인하여 매년 2만 5천종 내지 5만종이 멸종되고 있으며 2000년까지 50만 내지 100만종의 멸종이 예상된다고 한다.

다. 생물종 감소의 원인

⑴ 어떤 생물이 번식하는 비율보다 포획하는 속도가 빨라서 절멸된다는 남획에 의한 원인

⑵ 인간이 기존의 생태계에 새로운 종자를 투입함으로써 기존의 생태계에 있던 종자가 멸종되어 버리는 경우

⑶ 서식지의 파괴에 의한 종의 절멸

⑷ 먹이사슬(food chain)에 의한 종의 절멸 현상

라 야생종․식물보존의 필요성

⑴ 인류가 살아가는데 있어 가장 중요한 식량의 원료이다.

⑵ 야생종․식물종자는 의약품의 원료로서 절대적으로 필요하다.

⑶ 많은 야생동식물은 energy 자원의 원천이다.

⑷ 야생동물은 인간에게 막대한 미적․오락적 가치를 갖고 있다.

⑸ 야생동물을 보호하여야 하는 것은 윤리적․도덕적 문제이기도 하다.

⑹ 가장 궁극적으로 야생동식물의 종의 보존은 생태계의 균형을 유지하는 데 극히 필요하다.

4. 오존층파괴

가. 오존층파괴의 개념

오존층(ozone layer)이란 지구경계층부의 대기오존층으로서 태양자외선에 의해 산소분자가 해리하여 생긴 산소원자와 산소분자와의 반응에 의하여 생성되며 주로 성층권에 분포하고 있다. 오존층은 freon가스, 할론 등 오존과 결합하는 물질에 의해 파괴된다. 프레온은 지구상공 15km에서 50km 사이에 있는 성층권에서 분해되어 염소를 방출한다. 이 염소가 오존과 결합해 다른 물질이 됨으로써 오존층이 없어 지는 것이다.

나.오존층파괴의 현황

남극대륙의 ozone hole은 최근 유럽대륙의 2배 크기만 하다는 보고가 있으나 점점 더 커 질 것이다. 미국 NASA가 측정한 Ozone hole의 면적은 1994년 6月에 2400만 km2, 1996. 9. 6 2490만 km2로 남극대륙의 약 1.8배가 되었다고 Kyoto 통신이 보도했다(1996. 9. 12 국민일보, 1996. 9. 15 동아일보).남극의 오존구멍은 2006년 사상 최대 크기(1천140㎢)였으나 몬트리얼 의정서의 효과로 2019년 9월 촬영한 위성사진에서 오존 구멍의 연간 최고 크기가 1982년 이래 가장 작은 16.4㎢로 줄어들었다고 설명했다

다. 오존층파괴의 영향

⑴ 오존층은 태양자외선 중 생체에 대하여 유해한 파장의 성분(UV-B, 280～320mm)을 흡수하고 약화시켜 지상의 생명을 보호하는 역할을 한다. 오존층의 파괴는 피부암, 조로, 피부와 눈손상과 같은 인간건강 외에도 농작물과 수생생물에 부정적영향을 끼친다. 오존층이 1%파괴되면 유해자외선을 2% 증가하며 이에 따라 피부암환자는 4～6% 가량 늘어 난다고 한다.

⑵ 오존이 흡수한 자외선에너지는 결국 열로 변화되므로 오존은 성층권을 덥게 하는 열원으로서의 역할을 한다. 따라서 성층권의 오존층이 파괴되면 성층권의 온도가 내려가 기후의 변화를 일으키게 된다.

5. 열대림의 파괴

가. 열대림의 파괴

지구상의 육지면적은 약 130억 ha이다. 열대림(tropical forest)은 지구면적의 6%에 불과하지만 지구상 생물종의 약 50～80%가 생존하고 있는데 지구의 허파파로 부리는 Amazon 을 포함하고 있는 Latin America, Southeast Asia, Africa에서의 대량벌채로 인해 연평균 11만 km2씩 사라지고 있다. 이로 인해 CO2의 배출량이 증대되어 지구온난화를 가속시키고, 야생생물 서식처가 파괴되어 수많은 생물들이 멸종위기에 처하게 된다.

Worldwide tropical rainforest climate zones.

General distribution of  temperate rainforests

나. 열대림파괴의 원인

⑴ 농경지개발을 위한 삼림의 벌채, 목재개발을 위한 벌채, 연료로서의 수목의 벌채 (60%)

⑵ 농경지․방목지개발․연료수요증대의 배경으로서의 인구증가 (15～25%)

⑶ 목재 수확을 위한 임업적 벌채의 증가 (20～25%)

다. 삼림의 효용

탄산가스의 흡수, 산소의 공급원, 생물다양성의 보존 및 토양침식의 방지 등 환경적 측면에서 중요한 생태적 기능을 수행한다.

라. 열대림파괴의 영향

⑴ 삼림의 벌채에 기인한 탄소의 순방출량이 석탄 등 화석연료의 소비에 의한 양과 거의 같은 정도라고 추정된다.

⑵ 열대림의 벌채가 종의 절멸과 세계생물자원의 고갈을 초래하게 된다.

6. 사막화(desertification) 현상

가. 사막화의 의의

⑴ 사막화

기후 변화와 인간 활동 등 여러 가지 요인으로 인해 조성된 건조 반건조(半乾燥) 및 반건조 습윤지역(半乾燥濕潤地域)에서 일어나는 토지황폐화를 말한다. 1977년 94 개국에서 500여명이 참가한 Nairobi 국제연합사막방지회의(UNCOD)는 사막(desert)을 불충분한 강우 또는 태양건조 등의 원인으로 식물이 아주 적거나 결여된 지역으로 사막화는 토지가 가지는 생물생산력의 감퇴 내지 파괴이며 종국적으로 사막상태를 초래하는 과정이라고 한다.

⑵ 국제연합사막에 관한 협약(United Nations Convention on Desertification)

1994년 Paris에서 87 개국이 국제연합사막에 관한 협약(United Nations Convention on Desertification)에 서명하였는데 이것은 특히 Africa에서 과다 방목(overgrazing), 과다 경작(overcultivation) 불충분한 관개 악습(poor irrigation practices)과 벌채(deforestation)를 퇴치하기 위한 것이다.

U.S. Department of Agriculture map from 1998 showing global desertification vulnerability

⑶ 바다사막화

연안 암반지역에서 해조류가 사라지고 흰색의 석회 조류가 달라붙어 암반 지역이 흰색으로 변하는 현상을 '바다 사막화' 현상(갯녹음 현상)이라고 한다. 바다 사막화가 진행된다는 것은 해조류가 사라진다는 것이다. 해조류는 바닷속 해양생물에게는 아주 중요한 요소다. 물고기들의 산란장소일 뿐 아니라 많은 해양생물의 먹이원이기도 하다. 해조류가 사라진다는 것은 수자원의 고갈과 어업 소득감소로 이어지기 때문에 심각한 문제다.

한국수산자원관리공단(FIRA)에 따르면 국내에서 바다 사막화 현상이 처음 발생한 것은 1992년 제주 해역에서다. 이후 경북 및 서남해안 등 전국 연안으로 확산하고 있으며, 1년에 서울 여의도 면적의 4배에 달하는 면적(1천20㏊)이 바다 사막화하고 있다. 동해 연안의 51%, 제주 연안 35%, 남해안 13%에서 해조류가 사라졌다. 바다 사막화의 원인으로는 해조류의 생육에 필요한 해수영양 성분의 부족, 환경오염, 지구온난화로 인한 해수온 상승 등 해양기후변화를 들 수 있고 성게와 같은 조식성(藻食性) 동물들이 해조류를 먹어치우고 있기 때문이기도 하다.

나. 사막화의 원인

⑴ 기후적 요인으로서 지구규모의 대기순환의 장기적 변동에 원인이 있다.

⑵ 인위적 요인으로서 가뭄(旱魃. 한발)의 연속적인 발생, 토양침식, 염류집적에 의한 토양의 황폐화, 수목의 과도한 벌채로 인한 토지의 나지화, 가축의 과다방목과 과다경작에 의한 피복식생의 퇴화 등이 진행된다.

다. 사막화 현황

1977년 UNCOD 보고에 의하면 지구면적의 19%에 해당하는 3000만 km2의 토지가 사막화하였고 1984년 UNEP 보고서에 의하면 사막은 매년 주변지역으로 6만 km2의 속도로 확대되며 1994년 UNEP에 의하면 Africa의 66%가 사막이며 건조지고 농경건조지의 73%가 악화되었다. 적당한 영양분이 부족한 대부분의 8억인들이 사막에서 살고 있다.

라. 사막화의 영향

사막화는 생태학적으로 기후의 격변을 일으키고 불규칙적인 홍수와 한발을 가져오며, 토양침식, 토양열악화, 식생의 파괴 등 생태적열악화의 양상을 초래한다.

7. 물부족(water sacrcity)

가. 의의

인간이 사용할 수 있는 지구상의 물공급량은 1년 9,000 km3이며 이 중 인간이 실제로 쓰는 양은 4,300 km2에 불과해 절대량으로는 충분하나 오염으로 인한 깨끗한 물의 공급부족과 더불어 매년 세계인구에 8,700 만명이 더 해지므로 물부족이 되고 있으며 2025 년까지는 세계인구의 40%인 30억이 만성물부족을 겪을 것으로 보인다.

나. 원인

⑴ 인구증가에 따른 물사용량의 급증

⑵ 물자원의 지역적 편재

다. 문제점

⑴ 214개 하천이 두 나라이상을 관류하지만 국제하천의 배분과 이용을 규제하는 구속력있는 법률이 없다.

⑵ 농업용수․공업용수의 전용에 따른 부족이 있다.

라. 영향

⑴ 식량안보와 지역평화․안전위협(특히 the Nile, the Tigris-Euprates, the Ganges and the Aral Sea)

⑵ 물 획득을 위한 경쟁 첨예화

마. 대책

⑴ 물 재생 program과 누수보수에 투자

⑵ 같은 하천에 의존하는 국가간 보다 합리적인 가격안정과 물공유협정(예 1995년 Israel․Palestine Authority간 Jordan River Basin 잠정협정, 1996년 India․Bangladesh간 Ganges River 물 공유 협정)

바. 세계 물의 날

매년 3월 22일은 세계물의 날이다.

Mekong River watershed

Global physical and economic water scarcity

논술

세계의 물부족문제과 그 해결방안에 대하여 논하라.