온실효과로 지구표면온도 0.74±0.18℃ 상승
지난 20년간은 가장 더웠던 시기로 나타났다. 기후모델의 실험 결과 지구온난화는 인간의 활동에 의한 온실가스의 대기 중 농도 증가가 그 주된 원인임을 규명하였다. 지구온난화를 유발하는 대기 중 온실가스(이산화탄소, 메탄, 일산화질소 등)의 증가 속도는 최근 2만년 동안 전례가 없는 속도로 가속화되고 있으며, 온실효과로 인하여 지구온난화의 지표인 지구표면온도는 지난 100년 동안(1906~2005) 0.74±0.18℃ 상승하였다. 이러한 기온 상승은 우리나라가 속해 있는 북반구 고위도로 갈수록 더 크게 나타나고 있으며 해양보다 육지가 더 빠른 온도 상승을 나타낸다(IPCC, 2007). 이와 같은 지구온도 상승유형은 관측결과 지난 1,000년간 유래가 없는 높은 상승으로 나타났다. 그리고 산업혁명 이후로 간간히 발생하였던 대기오염 사건이 1950년대에 들어와서부터는 형태에 있어서 새로워졌을 뿐만 아니라 그 피해 정도도 대형화되었다. 이처럼 전 지구적 환경 변화의 가장 큰 원인은 대기오염원으로 발생원은 다양하나 자연적 발생원은 인간의 노력으로 통제할 수 없어 인위적 발생원만이 주요 통제 대상으로 삼는다. 여기에서 인위적 통제 대상으로 대표적인 것으로는 연료의 연소를 들 수 있으며 이론적인 연소에서 연료 중의 수소와 탄소가 공기 중의 산소와 결합하여 이산화탄소, 물, 열, 빛 등을 생성하는 과정에서 연료중의 불순물, 낮은 공기연료비, 지나치게 높거나 낮은 연소온도 등의 조건에서 부산물을 생성해 대기오염을 유발한다. 오염물질로는 아황산가스, 일산화탄소, 이산화질소, 부유분진, 옥시단트, 탄화수소 등이 대표적이며 이들 외에 오염물질은 비교적 발생범위나 시설이 한정적이고 그 배출량도 전체량과 비교해보면 미미한 편이다. 아황산가스의 생성 원인은 연료 속의 황 성분이며 연료의 성질이나 산지에 따라 석유와 석탄의 구성성분으로서 0.1~5% 정도가 함유되어 있다. 이산화황의 존재는 다른 대기오염물질과 광화학적 또는 촉매로 반응하여 삼산화황, 황산 및 기타의 황산염을 생성하기 때문에 매우 중요하다.

지구평균 해수면매년 1.8mm씩 상승
해수면 상승과 관련하여 극지방을 제외한 전 세계의 빙하가 감소하는 현상이 관측되고 있다. 지구온난화와 관련하여 강수의 유형도 변화하고 있는데, 강수의 상당부분이 폭우 형태로 내리고 있는 것이 관측되고 있다. 세계 곳곳에서 기상이변 발생률이 크게 증가하고 있으며, 극심한 가뭄과 홍수를 유발하는 엘니뇨현상도 그 크기나 발생 빈도 및 지속성이 1970년대 중반 이후 증가한 것으로 나타나고 있다. 기후변화에 관한 정부간 패널(IPCC)은 4차 보고서를 통해 21세기 기후변화의 가속화를 내다보고 있다. 지금처럼 지속적으로 화석연료를 사용할 시 21세기 말까지 지구 평균기온이 최대 6.4℃상승하고, 해수면은 59mm 상승할 것으로 예상되고 있다. 또한 IPCC 배출 시나리오에 관한 특별보고서(IPCC Special Report on Emission Scenarios)(SRES, 2000)에 따르면 2000년에서 2030년까지 전 세계 온실 가스는 25~90%(CO2 상당) 증가할 것으로 전망된다(UNEP 한국위원회 보고자료). 급속도로 변화하고 있는 지구 온난화는 삼림의 광범위한 소멸을 발생시키고 있을 뿐만 아니라 전반적으로 식생대가 중위도를 기준하여 북극 쪽으로 100~550km 북상중이며, 우리나라의 경우 현재의 온대성 식물 외에 아열대성 식물이 증가하는 등 생태계의 혼란이 예상되고 있다. 그리고 대부분의 지역에서 물 공급 감소와 이산화탄소 농도가 2배 증가할 경우, 2050년까지 산악 지역의 빙하가 25%이상 감소할 것으로 예상되고 있다. 물 부족 국가인 우리나라의 경우는 피해가 더욱 심각해 물 부족에 따른 수질 악화도 예상되고 있다. 또 전 세계적인 식량 생산에도 변화가 일고 있다. 온도가 상승함에 따라 이전에 생산하지 않았던 아열대 작물을 생산할 수 있게 되었고, 어류의 이동경로가 변화하고 이에 따라 바다 생태계가 변화하고 있다. 남극지역의 빙하가 녹아내려 이대로 가면 2100년까지 해수면이 약 50cm 증가할 것으로 예측되었다. 이는 전 지구적으로 대부분의 해안을 위협하는 심각한 상황을 초래할 수 있다.

환경변화의 재앙은 지구촌 곳곳에서 빈번히 발생
지난 2000년 사이클론 엘리네가 강타했던 모잠비크에서는 공식적으로 최소 84명이 숨지고 20만 명 이상의 이재민이 발생했으며, 30만 명 이상이 식량 원조를 필요한 상황까지 치달은 자연재해였다. 또 폭풍 피해로 전기가 끊기고 수십 개의 도로와 다리가 유실되기도 했다. 당시 세계보건기구(WHO)는 모잠비크인 80만 명 이상이 홍수로 인해 수인성 전염병인 콜레라, 말라리아 등에 노출돼 있다고 경고했다. 모잠비크의 홍수 사태는 계속 이어져 2007년에는 열대성 폭풍‘파비오’(Favio)가 아프리카 모잠비크 남부 지역을 강타해 17만 명 이상의 이재민을 발생시켰고 2008년에도 계속돼 모잠비크는 이로 인해 재해복구가 계속되고 있다. 방글라데시의 최대 섬 '볼라'는 2005년 섬 전체의 절반이 침수돼 50만 명이 섬을 떠나야 했다. 세계에서 인구밀도가 가장 높은 이 나라에서는 수십 년 간 홍수 피해로 1200만~1700만 명의 난민이 발생했다. 해마다 수십만 명의 난민들이 먹고살려고 수도 다카와 인도서부 대도시 콜카타 등으로 몰리면서 도시 빈민가가 크게 늘어 고질적인 사회 문제가 됐다. 중국의 토양 유실 면적은 총 356만㎢로 전체 국토면적의 1/3에 달하는 것으로 나타났다. 중국에서 유실되는 토양은 연간 50억 톤. 이 정도 양의 토양이 다시 형성되려면 100~400년이 소요되는 것을 감안할 때 심각한 문제가 아닐 수 없다. 지난 50년간 토양유실로 훼손된 농경지는 막대해 식량생산에도 위협이 되고 있다. 중국의 사막화 진행은 더욱 빠르게 진행되고 있는데 전체 토지의 30.5%가 사막화 위험에 노출되어 있다.
이는 세계 평균 수준보다도 높은 수치이며, 모래폭풍 발생빈도도 갈수록 잦아져 1980년대 1년에 2~3차례에 불과하던 것이 1990년대 4~5차례, 2008에는 무려 10여 차례에 달하고 있다. 전 세계적으로 사막화 영향을 받고 있는 인구는 10억 명으로 그 중 중국이 4억 명을 차지하고 있다.‘1000개의 맑은호’라는 별명을 지닌 중국의 후베이성은 원래 큰 호수가 1065곳이나 있던 곳이었는데 1970년대 후반이 되자 호수는 500개 이하로 줄었다. 전체 수량의 4분의 3이 없어졌다. 임업지역도 마구 파헤쳐 후난성 쉬푸현 양강인민공사는 연평균 6만평의 숲을 없앴다. 목축지역에서도 현실과 맞지 않은 식량·종자·사료 자급사업이 벌어져 네이멍구 자치구에선 1960년대 말부터 70년대 초까지 대대적으로 초원이 개간됐다. 이러한 호수 간척, 산림 훼손, 초원 개간은 토양유실, 강수량 급감 의 자연재해를 일으켰고 결국 토양은 사막화 되어 가고 있다.

대기오염의 지구적인 영향
산성비는 도시나 공장지대의 국지적 환경오염과는 달리 보다 광범위하게 생태계를 파괴시키고 있다. 빗물 자체가 수목과 농작물의 잎을 파괴할 뿐만 아니라 흙의 영향을 씻어가서 흙을 산성화시키고 척박하게 한다. 뿐만 아니라 산성화된 흙에서는 식물의 생존이 어렵다. 게다가 흙이 더 이상 알칼리성 광물질을 녹여 낼 것이 없게 되면 물 자체가 산성으로 변한다. 캐나다와 스칸디나비아 제국에는 이미 수천 개의 호수들이 이 현상으로 물고기들이 살지 못한다. 깨끗한 담수가 없이는 육상 생태계가 받는 피해는 치명적이다. 상층권의 오존층은 지구의 생태계에 매우 중요한 역할을 한다. 그런데 성층권을 날아다니는 초음속 비행기에서 나오는 가스와 지상에서 내뿜는 각종 대기 오염물질들이 이를 파괴하고 있다. 예를 들면 일산화탄소, 할론, 염화 불화탄소(CFC) 등의 화학물질이다. 이 중에 CFC가 가장 심각한 파괴 물질이다. 인공위성으로부터의 탐사결과에 의하면 현재 남극의 오존층은 반이 파괴되었으며 칠레와 아르헨티나 남부의 상공은 1/4이 엷어졌다. 이것은 단지 1970년대 후반부터 지금까지의 짧은 기간에 일어난 일이다. 앞으로 우리가 전혀 대기오염물질을 방출하지 않는다고 해도 이미 대기 중에 방출해 놓은 오염물질 만으로도 오존층은 상당량이 더 파괴될 것으로 보인다. 지구상 탄산가스의 주 저장고는 바다인데 바다가 흡수하는 속도보다 더 빠른 속도로 이산화탄소가 배출이 되고 있기 때문이다. 산업혁명 이전에 이산화탄소의 농도는 부피로 따져서 200내지 250ppm이었다. 그러던 것이 1870년만 해도 탄산가스의 농도는 285ppm이었다. 그러던 것이 지금은 345ppm이 되었다. 이산화탄소는 적외선을 흡수하기 때문에 지구의 기온을 높인다. 햇빛을 받고 더워진 지표가 재 방사하는 적외선을 이산화탄소가 차단하여 받기 때문에 마치 유리나 비닐로 덮은 온실처럼 작용한다. 이산화탄소가 지금과 같은 추세로 증가한다면 농도가 곱절이 되는 것은 시간 문제다. 그리고 이산화탄소 이외에도 폐기물이 썩으면서 발생하는 메탄가스나 오존층의 파괴도 지구의 기온을 상승시키는 효과가 있는 것으로 보고되고 있다.

대기오염의 변화양상
대기오염도는 기상조건에 영향이 크며 통계적으로는 대개, 계절 그리고 하루 중의 시간대에 따라 일정한 양상을 보인다. 계절적으로 보면 우리나라 대도시의 경우 겨울에 연료 사용이 많고 기상조건에 오염물질이 잘 흩어지지도 않아 오염도가 가장 높다. 반면 여름에는 오염물질이 잘 흩어져 오염도가 가장 낮다. 그러나 요즈음 서울의 경우(인근도시를 포함해서)는 자동차 배기가스의 증가로 인하여 여름에 오존 주의보가 발생하는 빈도가 높아지고 있다. 하루 중 오염도는 오전 6~10시에 가장 높고 오후 2-4시에 가장 낮다. 기온 분포를 보면 낮에 지표면이 더워지는데 더워진 공기는 고공으로 상승할 수 있어 오후에는 오염물질의 상하 혼합이 잘 이루어진다. 그러나 밤에는 지표가 빨리 식으면서 찬 공기가 지표면에 깔리게 되어 공기의 상하 유동이 어렵게 된다. 따라서 대기에 배출된 오염물질은 배출된 높이에서 아래위로 혼합이 되지 않은채 가만히 떠 있던 오염물질이 지표로 확산되어 가라앉게 된다. 이 때 오염도가 가장 높아진다. 그러나 오존과 같은 산하제의 오염도는 위와 같은 양상을 따르지 않는다. 바람이 없고 햇빛이 강한 때인 봄과 여름의 낮에 가장 오염도가 높다. 대기오염물질은 예전에는 난방이나 취사를 목적으로 조금씩 때는 연료에서 나오는 것이 대부분이었다. 그러나 지금은 연료의 사용이 대규모화되었고, 산업시설에서도 잡다한 오염물질들이 발생하며, 자동차 배기가스에 의한 오염 배출량도 많아졌다. 뿐만 아니라 이렇게 배출된 오염물질들이 햇빛을 받고 광화학반응을 일으킨다든지, 비나 안개와 결합하여 산성비 혹은 산성안개를 만들어 2차 오염 현상을 일으키기도 한다. (참고자료/사진출처 UNEP 툰자 세계 어린이청소년 환경회의 사이트)

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