전세계 노력으로 '치유되는' 오존층…"2035년 오존층 파괴 멈출 것"

구름으로 덮인 지구의 모습이 공중에서 촬영되고 있다. 게티이미지뱅크 제공.

오존층을 파괴하는 물질을 줄이기 위한 전 세계의 노력이 오존층 회복으로 이어지고 있다는 점이 확인됐다. 연구팀은 약 10년 후에는 오존층 파괴가 멈출 것으로 예측했다. 

수잔 솔로몬 미국 매사추세츠공대(MIT) 지구·대기·행성과학부 교수 연구팀은 통계적 신뢰도가 높은 방법을 활용해 남극 오존층이 치유되고 있다는 점을 확인하고 연구 결과를 6일 국제학술지 ‘네이처’에 발표했다. 

과학자들은 그동안 오존층이 회복되고 있다는 징후를 관측해왔다. 이번 연구는 오존층 회복이 오존층 파괴 물질의 감소와 연관이 있다는 통계적 신뢰도를 확인한 첫 연구다.  

오존층은 지구의 성층권에 위치해 태양에서 쏟아지는 자외선을 차단하는 역할을 한다. 과학자들은 1985년 남극 상공에서 오존층에 구멍이 뚫린 상태인 ‘오존홀’을 발견했다.  

이듬해인 1986년 미국 해양대기청(NOAA)에서 근무하던 솔로몬 교수가 남극 탐험대와 함께 남극에 오존홀이 생긴 원인을 찾기 위한 증거 수집에 나섰다. 이를 통해 흔히 ‘프레온 가스’라고 부르는 '염화 플루오린화 탄소(CFCs)'가 특정한 계절 조건에서 성층권의 오존을 분해할 수 있다는 점이 확인됐다. 

CFCs는 냉장고의 냉매 등으로 사용됐으나 현재는 지구온난화의 주범으로 꼽히며 사용이 금지된 상태다. 오존층을 파괴하는 물질에 대한 생산과 사용을 규제하자는 국제협약인 ‘몬트리올 의정서’에 의해 전 세계 CFCs 사용량이 줄어들었다. 

오존층 회복 징후를 살피는 연구를 주도하고 있는 솔로몬 교수는 해마다 오존홀의 크기가 줄어들고 있다는 점을 관측했으나 그 이유가 오존층 파괴 물질을 줄이기 위한 국제적 노력에서 기인한 것인지, 엘니뇨·라니냐·극소용돌이 등 다른 원인에 의한 것인지는 불확실하다고 보았다. 

연구팀은 오존홀이 줄어든 원인을 규명하기 위해 2021년 노벨 물리학상을 수상한 클라우스 하셀만 독일 막스플랑크 기상학연구소 교수가 개발한 ‘핑거프린팅 방법론’을 사용했다. 

핑거프린팅 방법론은 핑거프린트(지문)처럼 흔적이 남은 기후 변화 요인을 찾는 방법이다. 기후에 영향을 미친 인간 활동을 식별하는 방법으로, 하셀만 교수는 기후 모델에 자연 요인과 별개로 인위적 요인이 핑거프린트처럼 찍힌다고 제시했다.  

연구팀은 지구 대기 시뮬레이션을 통해 오존층 파괴 물질의 증가 또는 감소, 성층권의 다양한 고도 등 여러 조건에서 오존층의 변화를 살폈다. 그 결과 오존층 파괴 물질이 감소하는 조건에서 오존층이 회복된다는 핑거프린트가 확인됐다. 

연구팀은 2005년부터 현재까지 위성 관측을 통해 연구팀의 시뮬레이션이 신뢰도 95%에 달한다는 점도 확인했다. 

연구팀은 “오존 연구를 통해 우리가 배울 수 있는 건 국제적 협약을 통해 유해한 물질의 배출량을 줄일 수 있다는 것”이라며 “환경 문제를 해결할 수 있다는 자신감을 부여한다”고 말했다. 

이어 “2035년이면 남극에서 오존 감소가 더 이상 일어나지 않을 것으로 예상된다”며 “현재를 살아가는 사람들 중 일부는 일생 중 오존홀이 완전히 사라지는 것을 보게 될 것”이라고 덧붙였다. 

<참고 자료>
doi.org/10.1038/s41586-025-08640-9

[문세영 기자 moon09@donga.com]