초음속 비행기와 로켓이 오존층 회복을 방해할 수 있다

Dec 06, 2023

오존층이 회복되고 있지만 아직 완전히 숲에서 벗어난 것은 아닙니다.

대기의 오존층은 20세기에 에어로졸 스프레이와 냉장고의 화학물질에 의해 파괴되었지만 현재 회복 중이며 수십 년 안에 완전히 치유될 수도 있다고 새로운 과학적 평가가 추정됩니다. 그러나 이러한 세계적인 치유 과정을 방해할 수 있는 새로운 기술이 등장하고 있습니다.

세 개의 산소 원자로 구성된 분자인 오존은 성층권 하부(지구 대기권에서 두 번째로 낮은 층) 전체에 분포되어 있으며, 생체 조직을 손상시키고 암을 유발하며 시력에 해를 끼칠 수 있는 태양으로부터의 해로운 자외선 복사를 차단합니다. 성층권의 오존 고갈과 남극 대륙 상공 오존층의 벌어진 구멍이 처음 발견된 1980년대 이래로 세계는 그 피해를 완화하거나 치유하기 위해 먼 길을 걸어왔습니다.

1987년에 발효된 몬트리올 의정서는 1950년대에 에어로졸 화학 스프레이의 추진제와 에어컨 시스템, 자동차의 냉매로 도입되었던 가장 유해한 오존층 파괴 물질인 염화불화탄소를 전 세계적으로 단계적으로 제거하는 결과를 가져왔습니다. 그리고 냉장고.

세계기상기구(WMO)가 9일 발표한 보고서에 따르면 오존층은 40년 안에 완전히 회복될 전망이다. 그러나 또한 치유 과정을 미래로 되돌릴 수 있는 네 가지 초기 기술도 언급하고 있습니다.

여기에서 세계 최고의 전문가들이 상황에 대한 자신의 견해를 제시합니다.

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현재 거의 6,000개의 활성 위성이 지구 궤도를 돌고 있는데, 이는 인류 역사상 그 어느 때보다 많은 수치입니다. 미국 회계감사원(GAO)의 평가에 따르면 2030년까지 이 숫자는 58,000명으로 증가할 수 있습니다. 이러한 위성의 대부분은 SpaceX의 Starlink, OneWeb 또는 Amazon의 Kuiper와 같은 대규모 별자리 운영자에 속합니다. 이러한 위성의 대부분은 2,000km(1,200마일) 미만의 우주 영역인 낮은 지구 궤도에 상주하며 정기적으로 더 새롭고 발전된 모델로 교체됩니다. 이는 중력이 오래된 원치 않는 위성을 지구로 끌어당기면서 10년 안에 엄청난 양의 오래된 사라진 우주선이 지구 대기에서 불타게 될 것임을 의미합니다.

이 위성은 알루미늄, 티타늄과 같은 금속으로 만들어졌으며 기타 잠재적으로 독성이 있는 물질을 포함하고 있습니다. 과학자들은 위성이 연소되면서 회복 중인 오존층을 손상시킬 수 있는 유해한 화학물질을 방출할 수 있다고 우려하고 있습니다.

캘리포니아 항공우주공사(Aerospace Corporation)의 연구원이자 영향을 연구하는 마틴 로스(Martin Ross)는 "이렇게 큰 저궤도 위성의 대기권으로의 위성 폐기와 재진입 중 기화는 기후와 오존층 모두에 매우 중요한 잠재적 영향입니다."라고 말했습니다. 성층권의 우주 시스템에 대해 Space.com에 말했습니다. "현재 우리는 이 위성이 기화하여 입자와 가스로 변할 때 무슨 일이 일어나는지 거의 알지 못합니다. 우리는 이러한 입자와 가스가 화학적으로나 방사적으로 얼마나 활동적인지 모릅니다. 그러나 우리는 곧 엄청난 양의 위성이 존재할 것이라는 것을 알고 있습니다. 이 물건이 내려오고 있어."

알루미늄 기반 우주선 본체가 연소되는 동안 생성될 수 있는 알루미늄 산화물은 과거에 오존 파괴와 관련이 있었습니다. 티타늄을 태우면 티타늄 산화물이 생성될 수 있으며, 이는 주변 공기의 광학적 특성을 바꿀 수 있다고 Ross는 말했습니다. 위성 구성 요소에는 배터리의 코발트와 리튬, 금과 납의 흔적 등 다른 논쟁의 여지가 있는 요소가 존재하며, 이 모든 요소는 상부 대기층에서는 발견되지 않습니다.

Ross는 “오존과의 화학적 반응성 측면에서 놀랄 만한 가능성이 있다”고 말했습니다. "그것이 이해되어야 할 것입니다. 이 입자들은 무엇이며 그들의 화학적 반응성은 무엇입니까?"

현재 퇴역한 콩코드와 같은 초음속 항공기는 기존 제트 여객기보다 더 높은 고도에서 순항합니다. 지구 표면 위 18.3km(60,000피트) 이상 비행하는 콩코드 및 기타 초음속 비행기는 보호용 오존층이 있는 성층권 하층으로 오염 물질을 방출합니다. WMO 보고서는 만약 초음속 항공이 주류로 진입하게 된다면 그 방출로 인해 "전체 오존층이 최대 10%까지 감소"할 수 있다고 추정합니다.