토목환경시스템공학과 2201843 김진규 2600856 전경하

1. 오존층 파괴와 CFCs 토목환경시스템공학과 2201843 김진규 2600856 전경하

2. Index • 오존층의 정의 • 오존의 생성분해 반응 • 오존층의 역할 • 오존층 파괴 Mechanism • CFCs란? • ODP Index • CFCs의 대체물질 • Conclusion

3. 1. 오존층의 정의 • 성층권의 중, 하층부인 고도 15~35km에 해당하는 범위로서 대부분의 오존이 존재하는 대기층.

4. 2. 오존의 생성분해 반응 • 오존의 생성반응 O₂+ UV(λ<240nm)  2O O + O₂+ M  O₃+ M + Heat • 오존의 분해반응 O₃+ UV(λ<320nm)  O₂+ O O + O₃ 2O₂ • 오존의 생성 및 분해반응에 의하여 자연 상태의 성층권영역에는 일정한 수준의 오존량이 평형을 유지. • 이로서, 다른 대기권 영역에 비해 오존의 농도가 높은 오존층이 생성.

5. 3. 오존층의 역할 • 태양으로부터 복사되는 유해한 자외선(UV-B)이 지표면에 도달하기 전에 차단하는 자연적인 햇빛가리개(sunscreen) 역할을 하여 지구상의 생물을 보호하고, 지구의 온도를 적절하게 조절해 주는 중요한 역할을 수행.

6. 4. 오존층 파괴 Mechanism • 촉매반응사이클(catalytic reaction cycle) • 미량의 가스성분 X는 다음 식과 같이 오존과 반응하여 산화물 XO로 되고, 이 XO는 산소원자와 반응하여 다시 X로 산화. • X + O₃ XO + O₂ XO + O  X + O₂ 여기에서 X는 소모되지 않고 계속해서 오존을 파괴하는 촉매 작용을 함. • ex) Cl, Br, H, Oh, No라디칼(radical)

7. 5. CFCs란? 염화불화탄소(CFC)는 염소와 불소를 포함한 일련의 유기 화합물을 총칭하는 것으로 냉매, 발포제, 분사제, 세정제 등으로 산업계에 폭넓게 사용되고 있음. 미국 DuPont사 상품명인 '프레온가스 (Freon gas)'로 일반화되어 널리 알려져 있음. 화학적으로 안정하므로 사용 후 성층권까지 도달하여 오존층을 파괴하는 주원인이 되고 있음. CFC가 대기 중에 방출되면, 대기권에서는 분해되지 않으나 오존이 존재하는 성층권에 올라가면 자외선에 의해 염소원자가 분해되어 오존층파괴의 원인이 되는 것.

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9. 6.ODP(Ozone Depletion Potential) Index • Ozone depletion index = ∑i mi X OPi ,where mi = mass (in g) of inventory flow i , and OPi = grams of CFC-11 with the same ozone depletion potential as one gram of inventory flow i , as listed in follow table.

11. 7. CFCs의 대체물질 • 조건 : 독성이 없으며, 가격이 적당하며 각각의 응용분야에 있어서 그 목적에 알맞은 충분한 물성을 지녀야 함. • 대표적인 대표물질로는 HFCs (hydrofluorocarbons)와 HCFCs (hydrochlorofluorocarbons)등이 제시되고 있는데이것들은 구성원소 중에 수소를 포함하고 있기 때문에 기존의 CFC와는 달리 비교적 쉽게 분해가 일어남 • 여기에서 HCFC의 오존파괴능(ODP:Ozone Depletion Potential)은 프레온가스에 1/10이하이고, HFC는 염소를 포함하고 있지 않기 때문에 오존층을 파괴하지 않음.