온실가스는 태양광선의 짧은 파장은 투과하고 지구에서 방출하는 적외선 영역의 긴 파장은 잘 흡수하는 기체를 말한다. 이러한 기체들은 대기 중에 작은 양임에도 불구하고 지구 표면의 온도를 제어한다는 점에서 중요하다.
온실가스에는 이산화탄소(CO2), 메탄(CH4), 아산화질소(N2O), 육불화황(SF6), 수소불화탄소(HFCS), 과불화탄소(PFCS) 염화불화탄소(CFCs) 등이 있으며 이들의 대기 체류기간은 5년에서 200년 정도로 대체로 긴 편이다.
가장 많이 배출되는 이산화탄소의 경우 주 배출원은 화석연료이며 인간 활동으로 인한 배출이 크다. 메탄과 아산화질소 또한 인위적인 영향으로 계속해서 증가하고 있으며, 염화불화탄소 등은 냉매 등에 사용하기 위해 자연적으로 존재하지 않았던 인공화합물이다.
대기 온실가스 농도는 인간 활동으로 인해 계속 증가되었으며 산업혁명 이후 대기 중 이산화탄소 농도는 37% 증가하였으며 2005년 대기 중 이산화탄소 농도는 과거 약 65만 년의 자연적 변동 범위(180~300ppm)를 상당히 초과하고 있다.
대기 중 메탄의 농도는 산업혁명 이후 156% 증가하였으며, 2005년 대기 중 메탄 농도는 지난 65만년 전의 자연 상태(320~790ppb)를 훨씬 초과한 농도다. 대기 중 아산화질소 농도는 산업혁명 이후 19% 증가하였고 모든 아산화질소 배출의 약 1/3 이상은 인위적 요인에 의한 것이며, 특히 농업활동과 관련된 것으로 보고 있다.
이러한 온실가스 중 이산화탄소는 온실효과를 유발하는 기여도가 약 63%로서 메탄(18%), 아산화질소(6%)보다 매우 높은 것으로 나타나고 있다
국가 배경지역인 안면도에서 이산화탄소 2008년 평균농도는 391.4ppm으로서 지구 이산화탄소 평균 농도(384.9ppm) 보다 높은 수치이다. 이는 비교적 청정한 지역인 남반구보다 인구가 밀집되어 있고, 산업화되어 있는 아시아, 북아메리카, 유럽이 위치해 있는 북반구의 이산화탄소 농도가 높게 나타나는 것과 맥을 같이 하고 있다.
온실가스는 일년 중 대체로 여름에 낮아졌다 겨울에 높아지는 경향을 보이는데, 이러한 계절적 사이클은 주로 생물의 흡수와 배출량의 계절적 변동을 반영하는 것으로 겨울과 봄에 고농도를 보인 것은 난방 및 산업 시설 등의 화석 연료 사용으로 인한 것으로 생각되며, 여름과 가을에 저농도를 보이는 것은 식물의 광합성 작용에 의한 활동이 많기 때문이다.
전세계 배경지역에서 온실가스 저감을 위한 온실가스 모니터링을 강화하고 있고 국가 배경지역으로서 제주 고산지역에서 온실가스를 측정하고 있다. 제주특별자치도 환경자원연구원에서는 기후변화 대응 시범도에 걸맞게 도심지의 온실가스 측정시스템 구축 및 감시를 하고 있으며 이를 활용하여 도심지 온실가스의 장기적 특성분석 및 저감정책에 효과적으로 활용할 것이다.
김 형 철
제주특별자치도 환경자원연구원
