오존 농도 란?

오존은 3 개의 산소 분자 (O ₃ )로 구성된 청색 독성 가스로, 대기 중 관찰되는 위치에 따라 건강상의 위험이 있거나 지구의 생명에 유익 할 수 있습니다. 대기 중 낮은 수준에서 오존 농도가 최소량을 초과하면 건강에 영향을 미치고 식물 성장에 영향을 미치며 대기 오염 및 건물 손상을 일으킬 수 있습니다. 지상 10-20 마일 (20-30km)의 상부 대기에서 오존은 해로운 태양 광선이 지상에 도달하는 것을 막기위한 방패 역할을합니다.

저수준 오존은 휘발유 및 페인트 솔벤트에서 발견되는 휘발성 유기 화합물 (VOC)과 석유 차량의 반응으로 형성됩니다. 화합물이 대기 중에 쌓이면 일반적인 산소 분자 (O ₂ )와 반응하여 스모그 또는 대기 오염에 기여하는 오존 및 기타 화합물을 생성합니다. 오존은 화학적으로 활성화되어 있으며 호흡시 폐 조직과 반응하여 손상을 일으킬 수 있습니다. 또한 부식성이 있으며 외부 건물 제품과의 반응으로 인해 건물이 손상 될 수 있습니다.

소량의 오존은 세균을 제거하는 소독제 역할을 할 수 있기 때문에 통제 된 용도에 유리할 수 있습니다. 오존 발생기는 수처리 시설 및 일부 공기 정화 시스템에서 세균 제거를 위해 사용될 수 있습니다. 이것은 잠재적으로 부정적인 건강 영향을 최소화하기 위해 의도적으로 낮은 농도로 유지됩니다. 뇌우시 번개가 발생하면 공기 청정기로서 오존의 예가 발생하고 그 후 공기가 더 신선한 냄새가납니다. 번개에서 높은 전기 에너지는 산소 분자로부터 오존을 생성 할 수 있으며, 이는 대기 오염과 반응하여 일시적으로 공기를 정화합니다.

상부 대기에서 오존은 산소 분자와 고강도 햇빛의 반응에 의해 자연적으로 형성됩니다. 오존은 사람과 많은 동물에서 암을 촉진하는 것으로 알려진 자외선-자외선 (UVB) 파장의 흡수체입니다. 오존은 지속적으로 다른 입자와 반응하고 일정한 오존 농도를 유지하면서 낮 동안 재생됩니다. 이 양은 매우 적으며 공기의 10 억 부당 측정되지만 UVB 보호에 중요합니다.

클로로 플루오로 카본 (CFC)은 1930 년대에 가연성 또는 독성이있는 암모니아 및 염화 메틸렌과 같은 위험한 냉매를 대체하는 데 필요한 제품 그룹으로 발명되었습니다. CFC를 사용한 테스트에 따르면 사람과 동물은 위험없이 가정과 소규모 비즈니스에서 발견되는 소량의 누출에 안전하게 노출 될 수 있습니다. 단기간 내에 CFC는 전 세계에서 냉장, 에어로졸 스프레이 캔 및 소화제에 널리 사용되었습니다.

1960 년대에 시작된 연구에 따르면 지구 대기권의 일부 지역에서는 오존 농도가 떨어지고 있습니다. 1980 년대에는 오존층 손실과 대기 중으로 방출되는 공기로 방출되는 CFC 사이에 명확한 관계가있었습니다. 과학자들은 매우 안정된 CFC 분자가 지구 대기에 수년간 남아 있다고 제안했으며, 결국 기류와 날씨로 인해 오존 농도가 가장 높은 대기 높이에 도달 할 수있었습니다.

오존을 생성 한 것과 동일한 햇빛 에너지도 CFC 분자를 분해하여 염소 분자 (Cl)를 방출 할만큼 강력했습니다. 이 분자들은 먼지와 고도의 얼음 결정과 함께 오존을 분해하고 정상적인 산소 분자를 생성하는 반응 사이트를 형성했습니다. 이러한 반응은 대기의 모든 곳에서 발생했지만 남극에서 발견 된 매우 낮은 온도와 기상 조건으로 인해 더 높은 반응 속도가 발생했습니다.

위성 자료에 따르면 몇 달간 어둠 속에서 이른 극지 샘에서 남극의 오존 농도가 매우 낮았다. 과학자들과 언론은 그 효과를 설명하기 위해 당시“오존 구멍”이라는 용어를 만들었습니다. 오존 구멍은 매년 봄마다 일시적으로 발생했지만 비교적 빨리 사라졌지 만 CFC의 장기적인 영향에 대한 우려가 커졌습니다.

1987 년 유엔에 속한 거의 200 개국이 몬트리올 의정서에 서명하고 특정 기한까지 CFC 생산을 단계적으로 중단하거나 중단하기로 합의했습니다. 새로운 증거가 원래 생각했던 것보다 더 높은 오존층 감소를 보여 주면서 이후 수십 년에 걸쳐 계약이 변경되었습니다. CFC는 그들의 분자 내에 히드로 클로로 플루오로 카본 (HCFC) 및 히드로 플루오로 카본 (HFC)으로 불리는 염소가 거의 또는 전혀없는 화합물로 대체되었다.

프로판 및 암모니아와 같은 가연성 가스를 일부 응용 분야에 사용하는 데 관심이있었습니다. 이러한 제품은 오존층 파괴를 일으키지 않기 때문입니다. 21 세기 초, 제조업체는 가연성 가스를 소비자 제품에 안전하게 통합 할 수있는 방법을 찾고있었습니다. 이산화탄소와 같은 불연성 가스 및 냉매 가스를 사용하지 않고 음식을 식힐 수있는 다른 기술을 포함하여 연구가 확대되었습니다.