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태양의 강력한 자외선 막아줘… 없으면 지구에 생명 살 수 없죠

입체 영상을 허공에 띄우는 3D 영상 기법, 빛으로 상처 부위를 치료하는 레이저 시술. 56년 전인 1966년 처음 방영되기 시작한 드라마 '스타트렉: 디 오리지널 시리즈'에 나오는 과학기술인데요. 당시 꿈같았던 이런 기술이 현재는 대부분 사용되고 있어요. 드라마에는 외계 우주인과 싸울 때 사용됐던 보호막인 방어 무기 '실드(Shield)'도 등장하는데요. 외계 우주인은 지구인과 전쟁을 할 때마다 이 보호막을 뚫지 못하고 패하게 됩니다.

그런데 지구에 실제 실드와 같은 방어막이 있답니다. 우선 첫 번째로 지구 자기축(지구 자기장과 가장 가까운 자기장의 축)에는 고리 모양으로 지구를 둘러싸고 있는 '밴 앨런대(Van Allen belt)'라는 보호막이 있는데, 이 보호막은 우주로부터 날아오는 방사선이나 태양풍을 막아줍니다.

두 번째 방어막은 성층권에 있는 오존층(ozone layer)이에요. 오존층은 태양으로부터 지구로 들어오는 강력한 자외선을 막아주는데요. 오존층은 자외선이 성층권에 있는 산소 분자와 산소 원자를 분해하며 만들어져요. 우선 자외선이 산소 분자 하나를 두 개의 산소 원자로 나누면, 이 원자는 다른 산소 분자와 합쳐져 오존(O3)이 됩니다. 그리고 이렇게 만들어진 오존은 또다시 자외선에 의해 산소 분자와 산소 원자로 분해되고, 합쳐지는 과정을 되풀이하며 오존층이 돼요. 이처럼 오존을 만들고 분해하는 과정에 자외선이 사용되기 때문에, 오존층을 통과하며 자외선이 크게 줄어들 수밖에 없는 거예요.

오존층은 세 종류 파장의 자외선을 막아 주는데요. 자외선 A는 5%, 자외선 B는 90%, 자외선 C는 100% 차단해요. 이 중 건강에 가장 해로운 자외선은 자외선 C인데, 오존이 모두 막아주고 있는 셈이지요. 미 항공우주국(NASA) 연구에 따르면, 성층권의 오존이 10% 줄어들면 지표면에 도달하는 자외선은 20% 증가한다고 해요. 만약 오존층이 얇아지면 사람들은 피부암이나 백내장 등에 걸리고, 나무가 말라죽는 등의 일이 일어나게 되지요.

노벨화학상 수상자인 마리오 몰리나 등의 과학자가 1970년대 초 오존층이 점차 얇아지고 있다는 사실을 발견했고, 영국 탐사단의 조사로 남극 대륙 상공의 오존층에 구멍이 생겼다는 것도 발견됐어요. 이는 당시 사람들이 무분별하게 프레온가스 등을 사용했기 때문으로 밝혀졌어요.

이후 오존층 파괴를 막자는 운동이 벌어지면서 프레온가스 등의 사용을 금지하는 몬트리올 의정서가 1987년에 체결됐는데요. 지금까지 전 세계의 모든 국가가 참여한 협정 중 가장 성공했다는 평을 들어요. 협정 이후 오존층에 뚫렸던 구멍은 지속해서 줄어들고 있답니다. 기고자 : 반기성 케이웨더 예보센터장
장르 : 고정물
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