by
Oct 02. 2022
우리는 이산화탄소’CO2’ 무색·무취, 불연성인가?
우리가 말로만 듣던 ‘온실가스’ 개념을 살펴보면 심각성이 더해진다.
온실 가스는 태양 또는 지구복사에너지를 흡수하여 재방출하는, 천연 또는 인공의 기체성 대기 구성 물질을 말한다. 지구 표면·대기 중에 구름에 의해 방출되는 적외선 복사 스펙트럼 내에서 특정 파장에 대해 복사를 흡수하고 방출한다. 이러한 특성이 온실효과를 일으킨다.
-주요 온실가스로 이산화탄소·아산화질소·메탄이 있다. 또한 대기 중에는 몬트리올의 정서의 규제를 받는 할로‘카본’이나 염소 등 브롬을 함유하는 물질과 같이, 인간에 의해 만들어진 수많은 온실가스가 있다. 이산화탄소·아산화질소, 메탄 이외에도 교토의정서에서는 육불화황·수불 화탄 소·과불화 탄소 및 삼불화 질소 등의 온실가스가 취급되고 있다.
-이산화탄소(CO2)는 무색·무취, 불연성이며 화학적으로는 불활성인 가스로 구성되어 있다. 파장이 15 μm 부근의 파장대(적외선 영역)에 흡수 대가 있으며 강한 온실 효과를 가진다. 대기 중에서 체류 시간은 약 100~300년 이상이라는 과학계의 분석이다.
산업혁명 이후 CO2는 온실가스 중 기후변화에 의한 잠재적인 영향이 가장 큰 물질이다. IPCC에 따르면 복사강제력이 1.46 w/㎡ 로 온실가스 중 기여도가 60%를 초과한다.
CO2의 대기 중 농도는 지구 표면을 통한 방출과 흡수에 의해 결정된다. 대기 중에는 탄소 환산으로 약 750 gtc(7,500억 톤)가 CO2의 형태로 축적될 수 있다.
특히 대기는 다른 2개의 큰 저장고인 육상 생물권 및 해양과의 사이에 다량의 이산화탄소 교환을 실시하고 있다.
대기와 육상 생물권과의 사이의 교환은 광합성에 의한 CO2의 호흡 및 토양 유기물의 분해에 의한 방출에 의해 이루어진다. 이러한 생물 활동은 계절에 의한 변동이 크고, 대기 중의 CO2 농도의 계절 변동을 만들어 내는 주된 요인이 되고 있다.
대기와 해양의 표층수 사이에는 해역이나 계절에 따라 변화하는 CO2 농도 차이에 의해 대기로부터 해양에의 흡수 또는 해양으로부터 대기로의 방출이 일고 있다.
또한 18세기의 산업혁명 이전의 농도는 약 280 ppm으로 거의 안정되어 있었지만 1800년 이후 서서히 높아져 전 지구 평균 농도가 지난 2014년에는 397.7ppm “산업혁명 이후 약 43%” 증가한 것으로 분석됐다. 인류가 20세기에 접어들면서 증가폭은 적어도 과거 2만 년 동안 전례가 없었던 기록을 보여준다.
-탄소는 모든 유기분자에서 중심 원자이다.
아래 그림에서 처럼 탄소의 원자번호는 C6 이다. 즉 양성자6개 전자6개를 가지고 있고 에너지 준위 2번째에서 4개의 전자를 가지고 있는 구조이다.
