[책걸상 '벽돌 책' 함께 읽기] #25. <일인 분의 안락함>

YG님의 대화: @향팔 네, 맞아죠. 그리고 파울 크뤼천은 오존층 파괴 메커니즘(제가 앞에서 그림으로 보여준 과정)을 밝힌 공로로 다른 두 과학자와 함께 1995년 노벨 화학상을 받았습니다.

YG님의 대화: CFC가 성층권의 오존(Ozone, O₃)을 파괴하는 메커니즘을 가장 잘 설명한 이미지라서 참고로 올려둡니다. 혹시 보시고 직관적으로 이해가 안 되시면 다시 물어봐 주세요. :)

aida님의 문장 수집: "피스크는 “비영속성은 오존의 본질이며, 그 특이성은 자체적인 파괴 수단이다” 분자 수준에서 오존층은 끊임없이 만들어지고 파괴되는 과정을 반복한다. 간단히 말해 지구상의 모든 생명체를 살아있게 한다."

오도니안님의 대화: 옛날 얘기인지 몰라도 에어컨은 부잣집에서만 쓰는 물건으로 알던 때가 있었어요. 선풍기는 다 있어도 에어컨 있는 집은 얼마 없었던 때가 있었는데 많은 나라들은 지금도 그럴 것 같고.. 미국은 에어컨 보급율이 다른 나라보다 훨씬 일찍부터 높아졌던 게 아닐까요? 그래도 에어컨을 설치할 형편이 안되었던 거지 냉방에 대한 열망이 없었다고 할 수는 없을 것 같아요.

챠우챠우님의 대화: @YG 오른쪽 맨위에 탄소원자 하나가 다시 연쇄반응을 일으킨다는 것은 이해했는데 홀로남은 산소원자는 어떻게 되는건가요? 활성산소로 돌아다니다가 O2 로 결합되는건가요?

YG님의 대화: 2부 7장에서 자세하게 설명되고 있습니다만, 좀 더 부연해볼게요. (탄소가 아니라 염소죠?) 염소에 의한 오존 파괴 과정은 다음과 같은 두 가지 반응이 반복적으로 일어나면서 진행됩니다. ​염소 원자(Cl)가 오존(O₃)을 공격하여 일산화염소(ClO)와 산소 분자(O₂)를 생성합니다. 이 반응으로 오존 분자 하나가 파괴되어 산소 분자로 변합니다. ​생성된 일산화염소(ClO)는 주변의 산소 원자(O)와 반응하여 다시 염소 원자(Cl)와 산소 분자(O₂)를 생성합니다. 성층권에는 자외선에 의해 산소 분자(O₂)가 쪼개져 생성된 산소 원자(O)가 존재합니다. ​이 두 번째 반응이 매우 중요합니다. 오존을 파괴했던 염소 원자가 다시 자유로운 상태로 돌아와 또 다른 오존 분자를 공격할 수 있게 되기 때문입니다. 이처럼 Cl - ClO -Cl로 이어지는 과정이 반복되면서 하나의 염소 원자가 연쇄적으로 수많은 오존 분자를 파괴하는 것입니다.

YG님의 대화: 2부 7장에서 나오는 프랭크 롤런드(1927~2012)도 자기의 조교였던 마리오 몰리나(1943~2020)와 1995년 노벨 화학상을 함께 받았어요. 이 책에 나오듯이 CFCs가 오존층을 파괴하는 메커니즘에 대한 선구적인 연구는 롤런드와 몰리나의 공헌입니다. 좀 더 자세하게 덧붙이면, 크뤼천은 2부 6장에 나온 대로 오존층이 안정적인 상태로 유지되는 게 아니라 인간이 배출한 화학물질(비행기 배기가스, 아산화질소 등)로 인해서 파괴될 수 있다는 사실을 처음 밝혔고, 그 연장 선상에서 롤런드와 몰리나는 CFCs가 마냥 안정적인 물질이 아니라 오존층 파괴 물질이 될 수 있다는 사실에 쐐기를 박았고 이건 CFCs 규제로 이어졌고요. 이 업적으로 세 과학자가 오존층 파괴 메커니즘을 확인한 공로로 1995년 노벨 화학상을 공동 수상하게 되었답니다. 2부 6장과 7장은 저자가 정말 정리를 잘한 것 같아요.

aida님의 대화: 6장 287페이지를 읽어보니 CFC가 없는 원래 상태에서는 오존분자가 자외선을 흡수하면 O2, O 로 분해되었다가 안정화를 위해다시 오존 분자로 결합하는 일을 끊임없이 반복한다고 이해했거든요. 음.. 그래서 설명해주신 내용에서 염소원자가 오존을 공격한다기 보다.. 분해된 오존이 결합하기 전에 산소원자를 납치를 계속 하다보니..가? 아닐까 싶었습니다.. 도찐개찐인가요?

YG님의 대화: 아, 말씀하신 그 과정을 오존을 공격한다라고 표현했네요. 정확한 이해세요. 좀 더 욕심을 내보자면 오존은 산소 원자 두 개는 이중 결합으로 강하게 결합해 있고 나머지 산소 원자 한 개는 약하게 결합되어 있는 구조예요. 그래서 산소 하나는 자외선에도 쉽게 쪼개지고 쉽게 결합할 수 있는 다른 상대(염소 원자)가 주변에 있으면 얼른 거기로 가려고 해요. 그러니 염소 원자가 오존을 공격하는 루트도 있는 거죠. :)

YG님의 대화: 아, 말씀하신 그 과정을 오존을 공격한다라고 표현했네요. 정확한 이해세요. 좀 더 욕심을 내보자면 오존은 산소 원자 두 개는 이중 결합으로 강하게 결합해 있고 나머지 산소 원자 한 개는 약하게 결합되어 있는 구조예요. 그래서 산소 하나는 자외선에도 쉽게 쪼개지고 쉽게 결합할 수 있는 다른 상대(염소 원자)가 주변에 있으면 얼른 거기로 가려고 해요. 그러니 염소 원자가 오존을 공격하는 루트도 있는 거죠. :)

YG님의 대화: 오존 구조 보시면 바로 아! 하실 거예요.

YG님의 대화: 아, 말씀하신 그 과정을 오존을 공격한다라고 표현했네요. 정확한 이해세요. 좀 더 욕심을 내보자면 오존은 산소 원자 두 개는 이중 결합으로 강하게 결합해 있고 나머지 산소 원자 한 개는 약하게 결합되어 있는 구조예요. 그래서 산소 하나는 자외선에도 쉽게 쪼개지고 쉽게 결합할 수 있는 다른 상대(염소 원자)가 주변에 있으면 얼른 거기로 가려고 해요. 그러니 염소 원자가 오존을 공격하는 루트도 있는 거죠. :)

향팔님의 대화: YG님 말씀대로 정리가 잘 되어 있어서 정말 재미있게 읽었습니다. 2000년에 ‘인류세’를 처음 제시했던 그 과학자가, 1970년부터 질소산화물에 의한 오존층 파괴 메커니즘을 처음 밝혀낸 공로로 노벨상을 받은 사람이라는 사실을 이번 독서를 통해 알게 되네요. 크뤼천이 주창한 ’인류세‘ 개념은 갑툭튀한 것이 아니라 그가 오랫동안 수행했던 대기오염 및 오존층 연구 등의 맥락으로부터 나온 것이었군요. 크뤼천의 발견을 바탕으로 롤랜드와 몰리나의 업적도 가능했던 것이고, 러브록의 ‘기체 크로마토그래프’도 (이분은 비록 CFC의 위험성을 일축하긴 했지만) 한몫 했고요. 서로의 연구 성과를 바탕으로 더욱 발전된 결과물을 만들어간다는 게 인상적이었습니다.