cfcfocus

세계은행(World Bank)이 주도하고 서방의 9개국이 2,700만 불의 자금을 대는 프로젝트를 수행하게 되면서, 러시아는 2000년 말까지 CFC 생산을 전면 중지하기로 했다고 세계은행 관리가 말했다. 이번에 수행하는 세계은행의 특별계획을 책임지고 있는 왈츠(Tom Waltz)는 이번 계획에 모두 일곱 개의 공장이 포함되어 있고 이 공장들에서는 향후 비오존층붕괴 에어로솔과 냉매만 생산하게 될 것이라고 말했다. 몬트리얼 의정서 규정에 따라 공업화된 국가들은 1996년 1월 1일부터 CFC 전면폐기를 하게 되어 있으나, 러시아는 자국의 경제 사정이 어렵다는 점을 들어 그 이후에도 계속해서 상당한 양의 CFC를 생산해 왔다. 1997년에 러시아는 15,000톤의 CFC를 생산했는데, 이것은 전세계 CFC 생산량의 11%를 차지하는 양이다.

지난해에 세계은행은 이 계획을 수행하기 위한 기금을 요구했으며 오스트리아, 덴마크, 핀란드, 독일, 이탈리아, 노르웨이, 스웨덴, 영국, 그리고 미국 등에서 1,700만 불을 확보했고 나머지 1,000만 불은 세계은행의 세계환경시설(Global Environment Facility, GEF)이 오존붕괴물질의 전면 폐기를 위해 이미 마련한 6,000만 불의 자금에서 나오게 될 것이다. 선진국 기여금의 대부분은 CFC를 생산하는 기업체에게 돌아가서 그들로 하여금 CFC 전면폐기를 할 수 있도록 할 것이고, 여기에는 장비를 해체하거나 폐기처분 하는 것 등도 포함된다. GEF 자금으로 러시아에 CFC 은행이 만들어질 것이며, 이 은행은 러시아의 국내시장에 CFC를 공급하고 전면폐기가 끝난 뒤 5년 동안 CFC 폐기와 상관이 있는 장비들을 유지 보수하는 일을 할 것이다.

세계은행과 및 기금을 낸 국가들의 대표자들은 1998년 9월 30일에 러시아 정부 및 기업 대표들과 만나 기업체들의 계획에 대해 우선적으로 이야기를 들을 것이다. 시스템의 감시, 검사, 확인 작업과 자금출자 동의서에 서명을 거친 후에 1999년 9월 30일부터 기업체에 자금이 들어갈 것으로 왈츠는 보고 있다.

각 공장에 배분될 자금은 현재 각 기업에 배정된 러시아 자국내 생산량에 비례할 것이다. 이번의 계획을 추진하면서 경험하게 된 일 중 가장 큰 도전이 된 것은 러시아 정부에게 이 계획이 수행할 만한 가치가 있는 일이라는 것을 설득하는 것이었다고 왈츠는 말했다. 러시아 일각에서는 그 돈이 들어오는 출처와 이유에 대해 의심의 눈으로 보는 사람들도 있었고, 특히 이 일에 대해 의심하거나 정치적으로 위협을 받는 그룹들은 이번의 계획이 러시아 산업계를 붕괴시키려는 서방 세계의 책략이라고 말했다. 그러나 1998년 2월부터 러시아 정부는 스스로 이 계획을 조사하기 시작했고 참여의사를 물었으며 각 기업체를 초청하여 서명하게 했다. 그 결과 각 기업이 이 계획에 참가하게 되었다.

1998년 8월 4일, 미국 EPA는 연방기록부(Vol.63, pp.41625-41651)에 최종법규를 발표했는데, 여기에는 오존붕괴화학물질(ODCs)을 규제하는 공기청정법 법규에 대한 여러 가지 수정안이 포함되어 있다. 이번의 변화 내용들은 대개 필수용도로 수입되는 ODC 및 수출되는 이미 사용된 바 있는 ODC에 대한 EPA의 감독 기능을 향상시키기 위한 것이다. 비록 EPA가 이번의 변화들을 논쟁거리가 되는 것으로 보지는 않지만, 이번 법규에 대해 반대하는 코멘트가 있는 경우를 대비해서 이번의 법규 발간과 동시에 다른 법규를 제안했다.

최근에 이루어진 몬트리얼 의정서 결정사항에 따르기 위해, EPA는 현재의 규제 사항들이 ODC의 수입과 수출을 위한 면허체계를 확립하려는 미국의 의무조항을 만족시킬 수 있을 것으로 믿는다고 말한다. 또한 EPA는 현존하는 생산 및 소비 허용량 체계와 제5조국 생산허용량 및 필수용도 허용량 체계를 그대로 사용할 것이며, 이는 다시 말해 이같은 허용량을 가지고 있는 기업이나 개인을 제1종 ODC(CFC, 할론 등) 수입 및 수출 면허를 가진 것으로 간주함을 의미한다.

한편 잠정적 조처로서 HCFC 같은 제2종 ODC에 대해 EPA는 분기마다 보고서를 제출하는 수입업자나 수출업자를 면허소지자로 간주하려 하며, 또한 미국의 HCFC 소비량이 규정치 이하로 유지될 수 있도록 하기 위한 규제 조처를 담은 법안을 곧 발간할 예정이다. HCFC에 대한 허용량이 결정되면, 이것은 곧바로 몬트리얼 의정서를 준수하기 위한 면허로 간주될 것이다.

현재 EPA는 제1종 ODC의 수입을 위한 청원 절차를 더 강화하고 있는데, 그 이유는 현재 미국 밖에서 새로 생산된 ODC들이 미국으로 유입되고 있으며 또한 비5조국들이 이미 사용된 바 있는 ODC들을 수출하고 있음을 보여주는 증거들이 많기 때문이라고 한다. 이 문제를 좀더 구체적으로 다루기 위해 EPA는 매번 '기사용된' 물질이 수입될 때마다 청원을 달리 해야만 한다고 말한다. 또한 예전에는 150파운드가 넘는 경우에만 청원을 했지만 이제부터는 5파운드까지도 청원을 해야만 하며, 또 청원을 할 때마다 필요한 정보들을 더 많이 늘렸다. 한편 EPA는 청원을 승인하는데 필요한 기간도 15일에서 40일로 늘렸고, 청원을 허락할 수 없을 경우에 그 이유도 여러 가지로 늘렸다. 끝으로 EPA는 청원서류와 EPA의 승인 편지를 미국 세관에 동시에 제출해야 한다는 조건을 덧붙였다.

이 외에도 여러 가지 변화된 사항들이 이번의 법규 안에 들어있다. 대중 청문회를 요구하지 않는 경우에는 이번 법규에 대한 코멘트를 1998년 9월 3일까지 보내야 하며, 청문회를 요구하는 경우에는 청문회로부터 30일 이내에 코멘트를 보내야 한다. 부정적인 코멘트가 없으면 이 새로운 법규는 1998년 10월 5일부터 효력을 개시할 것이다.

미국에 근거를 둔 듀퐁 불소제품회사는 미국 EPA로부터 휴대용 소화기에 쓰이던 할론 1211에 대한 대체물로 듀퐁사의 HFC-236fa를 승인하려 한다는 편지를 받았다. FE-36이라는 듀퐁의 상표명으로 판매되는 이 제품은 이미 EPA로부터 냉매로서 적합하다는 판정을 받은 바 있다. HFC-236fa는 ODP가 0.0이며 기존의 할론 1211과 비슷한 소화 성능을 보이고 있다.

듀퐁사의 무어(Dan Moore)는 지난달에 EPA로부터 이 제품을 SNAP하에서 승인하려 한다는 편지를 받았다고 GECR에 말했다. 이에 대해 EPA의 와이스너(Carol Weisner)는 이렇게 말한다. "우리는 현재 EPA 행정관인 브라우너가 듀퐁이 제안한 안에 매우 가깝게 HFC-236fa를 승인할 것을 제안하려 한다"고 GECR에 말했다. EPA는 이미 1997년 5월 21일에 HFC236fa를 어떤 특정한 경우에 할론을 대체할 수 있는 "수용할 만한 대체물"로 제안한 바 있다. 그러나 그 법규가 처리되어 발표되기까지는 몇 달이 걸린다고 무어는 말한다.

한편 듀퐁사는 1996년 말에 SNAP 신청서를 제출했고 그로부터 90일이 지났으므로 그 동안 공식적인 SNAP 승인이 없었지만 HFC-236fa를 상업용으로 생산하고 있다. 무어는 이 제품의 수요가 기대 이상으로 많다고 말하며 소비자 중 많은 이들이 EPA의 최종 법규를 기다리고 있다고 말한다. 그는 또한 최종적으로 EPA 승인이 떨어지면 이 제품의 판매량이 20%정도 증가할 것으로 기대한다고 말한다. HFC-236fa의 100년 기준 지구온난화지수는 6,300으로 대부분의 PFC와 비슷한 수준이다. 그러나 이 물질의 대기 중 수명은 209년으로 몇 천년씩 대기 중에 거하는 PFC에 비해 매우 짧은 편이다. 이에 대해 좀더 알기를 원하는 독자는 다음으로 연락하기 바란다. Ron Simonetti, Du Pont Fluoroproducts Tel:+1 302 999 4459; Fax : +1 301 999 2816

미국 버지니아주 알링턴에 위치한 할론 재생사(Halon Recycling Corporation, HRC)는 1998년 7월 23일에 자신들이 아직도 할론을 생산하거나 할론을 생산하는 국가에서 할론을 수입하는 국가에서 나온 재생할론을 수용할 수 없다고 발표했다. 이 회사는 현재 할론을 생산하고 있는 국가들로부터의 재생할론이 미국과 유럽으로 수입되고 있다는 것에 대한 염려를 없애기 위해 제한 조치들을 강구하고 있다.

"HRC는 현재 ODS를 생산하는 국가들이 재생한 ODS를 선진국으로 수출하는 것이 몬트리얼 의정서 정신에 배치되는 것으로 믿고 있다"고 이번의 결정을 발표하면서 HRC의 코티나 전무(Tom Cortina)는 이렇게 말했다. HRC는 현재 남아도는 할론을 소유한 회사와 필수용도로 할론을 필요로 하는 소비자를 연결해 주는 일을 하고 있다. 이제부터 소비자와 판매자는 HRC를 통해 계속해서 거래를 하려면 새로운 제한 조건에 동의해야만 한다. 이에 대해 좀 더 많은 정보를 원하는 독자는 HRC로 연락하기 바란다. Tel: +1 800 258 1283 Fax: +1 703 243 2874

1998년 7월 7∼9일 스위스 제네바에서 열린 몬트리얼 의정서 개방실무그룹(OEWG) 회의에 참석한 협상자들에 따르면, 기후협약 및 몬트리얼 의정서 부속기관들이 서로 긴밀히 협조하는 것이 바람직하다고 한다. 이번 회의에 참석한 사람들은 CFC와 PFC의 대체물로 사용되는 HFC와 PFC가 계속해서 지구 온난화를 일으키는 물질이며 따라서 교토 의정서에서 이같은 사실이 명백히 지적되었음을 인정했다. 그러므로 그들은 몬트리얼 의정서의 "기술 및 경제 평가 패널"이 기후협약 내 과학 및 기술자문에 관한 "부속기구"와 기후변화에 관한 "정부간 패널" 등과 긴밀히 협력해서 교토 의정서가 몬트리얼 의정서에 어떻게 영향을 미치며 또 반대로 몬트리얼 의정서가 교토 의정서에 어떻게 영향을 미치는가를 평가하도록 했다.

OEWG는 또한 할론방출감소와 정량흡입제의 CFC 전면폐기 필요성에 대해 논의했는데, 이 두 경우에 대해 이들은 가입국들이 이 문제들을 다루기 위한 자국내 전략을 세울 것을 건의했다. OEWG는 또한 ODS를 포함하고 있는 제품이나 장비를 - 새 것이든 기사용된 것이든- 수출하는 것을 규제하자는 제안을 놓고 의논을 했으며, 결국 각 국가가 자기들이 수입하기를 원치 않는 항목들을 찾아낼 것을 제시했다. 그 뒤 오존 사무국은 그 명단을 보유하고 정기적으로 모든 가입국에게 알릴 것이다.

이번에 OEWG가 밝힌 제안들은 1998년 11월 17∼27일 이집트의 카이로에서 열리는 몬트리얼 의정서 가입국 회의에서 승인을 받기 위해 제출될 것이다.

지금까지는 메틸브로마이드의 대기중 수명과 오존붕괴지수(ODP)를 계산하기 위해 이 화학물의 발생 원천 및 소멸 근원에 대한 추측치를 사용해 왔는데 이런 원천들 중 어떤 것들은 아직도 추측치가 확실치 않다. 1998년 7월호 「Science」(Vol.281, pp391-396)지에 실린 보고서에 따르면, 이 화학물의 대기 중 수명을 계산하는 방법이 새로 개발되었는데 이 방법은 메틸브로마이드의 대기중 농도가 어떻게 변하는가에만 의존하므로 발생 원천 및 소멸 근원 등으로 인한 불확실성을 제거 할 수 있다고 한다.

캘리포니아 주립대학 어바인 캠퍼스의 콜맨(Jonah Colman), 블레이크(Donald Blake), 로우랜드(F.Sherwood Rowland) 등은 1963년에 융(C. E. Junge)이 처음으로 제안한 이론을 채용했다. 융은 어떤 화학물이 대기 중에 오래 있으면 있을수록 그 분포가 균일할 것이라고 주장했으며, 이를 바탕으로 어떤 화학물의 위치에 따른 변화와 대기 중 수명간의 관계식을 고안해냈다. 그런데 그 당시에는 여러 화학물의 위치에 따른 변화를 보여주는 데이터가 부족하여 그 이론을 시험해 볼 수 없었다. 그러나 이번 연구팀은 이같은 가설을 시험해 보기 위해 1996년에 두 달 동안 메틸브로마이드와 기타 다른 화학물들에 대해 거의 4,000 번의 측정을 했다. 이번의 관찰은 태평양의 넓은 지역을 대상으로 이루어졌으며 따라서 구하고자 하는 바 위치에 따른 변화 데이터를 제공할 수 있다.

이번에 과학자들은 융의 관계식과 1996년에 측정된 데이터를 이용하여 메틸브로마이드의 대기 중 수명이 0.8±0.1년이라고 계산해 냈다. 이같은 결과는 최근에 발생 원천 및 소멸 근원 정보를 바탕으로 계산된 0.7년과 거의 비슷한 것이다. UNEP와 세계기상기구(WMO)는 0.7년의 대기 중 수명을 사용하여 메틸브로마이드의 ODP가 0.4라고 새롭게 계산해 냈다. 이같은 평가 결과는 메틸브로마이드의 대기 중 수명이 0.4∼0.9년 정도임을 보여주는 것이다. 이에 대해 연구원들은 "이같은 결과는 우리가 계산한 메틸브로마이드의 수명이 옳음을 보여준다."고 말하면서, 위도에 따른 분포를 더 정확히 알면 분석하는데 도움이 되겠지만 그렇다 하더라도 메틸브로마이드의 대기 중 수명이 0.7∼0.9년 범위 밖으로 나갈 것 같지는 않다고 말했다.

일본의 도시바사는 최근에 많은 양의 이산화탄소를 흡수하여 저장할 수 있는 특수 세라믹을 개발했다고 1998년도 6월호「GMI 보고서 : 일본」에 실린 보고서는 말한다. 리듐과 지르코늄을 함유하고 있는 이 신물질은 자신의 체적보다 약 400배나 더 많은 이산화탄소를 흡수한다고 한다. 리듐옥사이드의 한 성분은 고온(450-700℃)에서 이산화탄소와 반응을 일으키며 그 결과 세라믹 표면에 저장되는 액체를 형성한다. 한편 700℃ 이상에서는 그 반대 반응이 일어나서 이산화탄소가 세라믹에서 방출된다.

도시바사는 이 기술을 발전소에 이용하여 뜨거운 배기가스로부터 이산화탄소를 제거할 수 있다고 말한다. 이렇게 제거된 이산화탄소는 다른 용도로 쓰기 위해 용기에 저장된다. 도시바사의 실험결과는 이 신물질을 최소한 100번 정도 사용할 수 있음을 보여주며, 현재 이 회사는 이 신물질을 반복해서 사용하는 것을 시험하고 있다. 또한 이 회사는 이 세라믹의 저장능력을 늘이기 위해 연구를 계속 진행하고 있으며, 내년에 세라믹 샘플을 만들어 상품화하려고 한다.

다음은 중국 청화 대학의 밍샨주(Ming-shan Zhu) 교수가 밝힌 중국의 대체냉매 관련 자료이다. 중국과의 교역을 원하는 분들에게 필요한 것으로 사료되어 적었으니, 이에 대해 의문이 있는 독자는 다음의 E-mail 주소로 연락하기 바란다: mszhu@te.tsinghua.edu.cn


	생산	소비
CFC-11	24.69 %	28.42 %
CFC-12	23.96 %	25.38 %
CFC-13	0.03 %	0.07 %
CFC-113	3.79 %	4.27 %
CFC-114	0.01 %	0.02 %
CFC-115	0.10 %	0.16 %
할론-1301	10.73 %	3.64 %
할론-1211	36.47 %	37.14 %
사염화탄소	0.11 %	0.13 %
TCA	0.11 %	0.77 %

용도	양(%)
냉매	22.0 %
단열제폼	27.7 %
할론	40.8 %
에어로솔	3.2 %
세정제	5.2 %
담배	1.1 %

	가정용 냉장고	자동차 에어컨	산업용 및 상업용 냉동
CFC-11	5810 톤		705 톤
CFC-12	1280 톤	1797 톤	9500 톤
CFC-13			64 톤
CFC-114			18 톤
CFC-115			139 톤

1997년도	생산 용량	15,000,000 대
생산량	13,000,000 대
1996년도	생산량	12,400,000 대

1999년	40 %
2003년	70 %
2005년	100 %

	1996년	1997년
HFC-134a	183 톤	149 톤
R600a	8.5 톤	33 톤
혼합냉매	149.4 톤	115 톤

·1997년 생산량 :	460,000 대
·대체 계획 :	2001. 1. 1까지 신규 차량에서 CFC-12 전폐
	2011. 1. 1까지 기존 차량에서 CFC-12 전폐
·대체 냉매 :	신규 차량 : HFC-134a, 기존 차량 : 혼합냉매

·1997년 사용량 :	CFC-11 : 680톤, CFC-12 : 9530톤
·대체 계획 :	2003년까지 신규 제품에서 CFC-11과 CFC-12 전폐
	2010년까지 보충용 냉매로서 CFC-11 및 CFC-12 전폐
·대체냉매 :
1. 식품 냉동 :	1-12 kW급 : CFC-12에서 HCFC-22로
	12-72 kW급 : CFC-12에서 HCFC-22나 암모니아로
2. 칠러 :	CFC-11에서 HCFC-123이나 HFC-134a로
3. 수송용 냉동 :	CFC-12에서 HCFC-22나 HFC-134a로

1998년 8월의 미국 냉동공조협회(ARI) 인터넷 자료에 의하면, 용기 안에 어떤 냉매가 들어 있는지 쉽게 구분하기 위해 ARI가 「안내지침 N」(ARI Guideline N)이란 지침서를 만들었다고 한다. 이 지침을 통해 ARI는 'ARI 700 순도 표준'을 만족시키는 신규냉매나 재생냉매를 사용하는 용기들의 색깔을 지정해 주는 방법을 제시하고 있다. 이처럼 자발적인 조치를 취함으로써 누구나 쉽게 용기만 보고도 어떤 냉매가 들어 있는지 식별해 낼 수 있게 된다. 이것은 사실 표준체계를 의미하는데, 이 말은 그 냉매를 누가 제조했든지 간에 각각의 순수냉매나 혼합매체에 대한 표준 색깔을 지정하는 것을 의미한다. 물론 「안내지침 N」대로 따른다고 해도, 소비자들은 용기에 분명히 표시되어 있는 이름판이나 라벨 등을 무시해서는 안되며 다시 한번 확인해 보아야 한다.

「안내지침 N」에는 각 냉매에 따른 용기 색깔이 나열된 표가 있다. 또한 각 색깔에 대한 설명이 지침서에 들어 있으며 실제 색깔은 PMS(Pantone Matching System) 색깔 참고 번호에 의해 지정된다. 어떤 경우에는 동일한 용기 색깔이 여러 냉매에 대해서 쓰일 수 있는데, 그런 경우에는 압력에 따른 4종류의 냉매 그룹 안에서 한 냉매가 한가지 색깔을 갖게 된다. 압력에 따른 냉매 분류는 다음과 같다.

제2종 : 중압냉매-40℃(104℉)에서의 포화 압력이 18기압(260psia)보다 낮은 냉매

제3종 : 고압냉매-40℃(104℉)에서의 포화 압력이 18기압(260psia)보다 높은 냉매

한편 용기 색깔은 새 냉매마다 자동적으로 부여되는 것이 아니다. 화학물질 제조업자는 ARI에게 색깔을 지정해 줄 것을 요청하고「안내지침 N」에 올려야 한다. 또한 색깔은 상표에 따라 부여되지 않으며, 「ASHRAE 표준 34」에서 정한 냉매 번호에 대해서만 부여될 것이다. 또한 그 색깔을 계속 유지하기 위해서는 연간 냉매 판매량이 최소한도의 기준량을 초과해야만 한다. 기본적인 색깔 외에 가연성 냉매를 담은 용기들은 용기 윗부분에 빨간색 리본을 달게 될 것이다. 색깔을 지정 받지 못한 냉매나 혹은 많은 양을 팔지 못한 냉매의 경우는 엷은 녹회색 색깔을 부여할 것이다.

재생냉매를 담은 용기들은 「안내지침 N」이 아니고 「안내지침 K」에 따라 색깔이 지정된다. 회수된 냉매들은 모두 기름이나 기타 다른 불순물을 포함하고 있기 때문에 'ARI 700 사양'을 만족시키지 못한다. 따라서 냉매에 상관없이 재생 냉매를 담은 용기의 색깔은 위에 노란 색이 있는 회색이 될 것이다.

「안내지침 N」은 1995년에 출간되었으며 그 이후로 세 번 정도 수정되었다. 냉매 용기 색깔에 대한 구체적인 정보를 원하는 독자는 http://www.ari.org Website를 참조하기 바란다. ASHRAE 번호를 부여받은 냉매를 제조하는 업자들은 ARI의 스지머스키(Mr. Steve Szymurski)와 색깔 지정에 대해 의논하기 바란다. szymurski@ari.org.

다음의 글은 미국 해양 및 대기 행정국의 엘킨스(James Elkins)가 「챕만과 홀의 환경과학 백과사전」(The Chapman & Hall Encyclopedia of Environmental Science, edited by David E. Alexander and Rhodes W. Fairbridge)에 기고한 글이다. 이에 대해 더 많은 정보를 얻으려면 다음의 주소로 연락하기 바란다.

Mr. James W. Elkins, National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA), Climate Monitoring and Diagnostics Laboratory (CMDL), 325 Broadway, Boulder, CO 80303, U.S.A.

CFC는 독성 및 가연성이 없는 화학물질로 탄소, 염소, 불소 원자를 포함하고 있다. 지금까지 CFC는 냉매, 에어로졸 분사제, 단열재 폼의 발포제, 세정제 등으로 널리 사용되어 왔다. CFC는 일반적으로 할로카본(halocarbons)으로 분류되는데, 이는 탄소와 할로겐 원자를 포함하는 화학물질을 의미한다. 각각의 CFC는 독특한 번호를 가지고 있다. 예를 들어, CFC-11의 11은 이 물질 내의 탄소, 수소, 불소, 염소가 몇 개인지 알려준다. 이것을 잊지 않고 기억할 수 있는 좋은 방법은 "90 법칙"(rule of 90)을 사용하는 것으로, CFC의 숫자에다 90을 더했을 때 첫 번째 수치는 탄소 원자(C)의 개수이며, 두 번째 수치는 수소 원자(H)의 개수이고, 세 번째 수치는 불소 원자(F)의 개수이다. 마지막으로 염소 원자(Cl)의 개수는 다음의 공식에 의해 계산할 수 있다: Cl = 2(C+1) - H- F. 예를 들어, CFC-11의 경우 숫자 11에 90을 더하면 101이 되므로, CFC-11은 탄소 1개, 수소 0개, 불소 1개, 염소 3개로 구성되어 있음을 알 수 있다.

1800년대 후반과 1900년대 초반에 나온 냉장고들은 독성이 있는 암모니아(NH3), 메틸클로라이드(CH3Cl), 설퍼다이옥사이드(SO2) 등을 냉매로 이용했다. 그런데 1920년대에 메틸클로라이드가 누출되어 사람이 죽는 사건이 연달아 발생하자 프릿지에어(Frigidaire), 제너럴모터스(General Motors), 듀퐁 사(Du Pont) 등 3개의 미국 회사들은 공동으로 독성이 없는 대체물 개발에 착수했다.

이같은 노력에 힘입어 1928년에 제너럴모터스사의 밋질리(Thomas Midgley, Jr.)가 처음으로 CFC를 합성하는데 성공했으며, 이 CFC는 처음에 대규모 상업용 냉장고 등에 사용되었다.⁽¹⁾ 한편 프릿지에어사는 1928년 12월 31일에 1,886,339라는 특허 번호로 CFC 제조 기술에 대한 특허를 신청했고, 제너럴모터스사와 듀퐁사는 1930년에 카이네틱 화학회사(Kinetic Chemical Company)를 설립하여 대량으로 프레온가스(듀퐁사가 만드는 CFC의 상업명칭)를 생산하기 시작했다. 그 결과 1935년까지 프릿지에어사와 기타 다른 경쟁사들은 카이네틱 화학회사 및 기타 면허를 받아 CFC를 제조하는 다른 회사들이 생산한 CFC-12를 사용하여 미국 내에서만 800만대의 새로운 냉장고를 생산하여 판매했다.

한편 1932년에 캐리어 엔지니어링사(Carrier Engineering Corporation)는 세계에서 처음으로 Freon-11을 사용하여 가정용 밀폐형 공조기를 제조하여 "대기 캐비넷"(Atmospheric Cabinet)이란 이름으로 판매하기 시작했다. CFC가 독성을 지니지 않았기 때문에 프레온 가스는 곧 바로 대규모 공조기 시스템에서 냉매로 선호를 받게 되었다. 그 결과 미국 내 여러 도시의 공중 보건 규칙들이 수정되어 공공 건물에서는 냉매로서 오직 프레온 가스만 쓰도록 했다. 한편 제2차 세계대전이 끝난 후에는 CFC들이 해충 구제용 스프레이, 머리 단장용 스프레이 및 기타 다른 여러 가지 미용 및 건강 용품의 스프레이 분사제로 널리 쓰이게 되었다. 또한 1950년대 후반과 1960년대 초반에는 CFC가 자동차, 집, 사무실 등의 공조기에 널리 적용되기 시작했다. 그 뒤 전 세계적으로 CFC 사용량이 급증하기 시작했고 매해 판매량이 10억 달러, 100만 톤에 이르게 되었다.

비록 CFC가 대부분의 적용 사례에서 안전하며 대기권 저층부에서는 활동성이 없으므로 문제를 일으키지 않으나, 대기권 상층부나 성층권에서는 심각한 반응을 일으킨다. 1974년에 미국 캘리포니아 주립대학의 로우랜드 교수(Professor F. Sherwood Rowland)와 몰리나 박사(Dr. Mario Molina)는 CFC가 UV 복사에 의해 광분해를 일으키므로 성층권에서 무기 염소를 발생시키는 큰 원인이 될 수도 있음을 보여주었다. 이 외에도 이렇게 방출된 염소 중 얼마는 성층권에 있는 오존을 붕괴시키는 역할을 하게 된다. ⁽²⁾ 오존은 성층권에 있는 주요 가스 중 하나로 지구상의 식물이나 동물에 피해를 주는 280-320nm 파장의 UV-B 복사를 흡수한다. 따라서 성층권에서 오존이 상실되면 땅에 유해한 UV-B 복사가 들어오게 되어 인류의 생존에 악영향을 미치게 된다. 한편 CFC에서 방출된 염소는 연쇄 반응을 통해 개당 100,000개의 오존 분자를 파괴시키는 것으로 알려져 있다.

특히 해마다 봄에는 성층권에서 많은 양의 오존이 붕괴되는 것으로 밝혀져 있다. 이같은 오존 붕괴에 대해 파르맨(Joe Farman)과 그의 동료들은 1985년에 이같은 오존 붕괴에 대해 자세히 설명한 바 있으며, ⁽³⁾ 많은 이들이 이런 현상을 "남극의 오존 구멍"이라고 부른다. 오존 구멍은 중위도권에서 발생하는 오존 손실과는 다른 것으로, 오존 손실은 다음과 같은 여러 가지 이유로 중위도권보다는 남극에서 더 많이 발생한다. (1) 남극 지방이 대개 더 추움; (2) 오존 구멍이 대개 동적으로 분리되어 있음; (3) 염소와 브롬의 복합 반응이 있음. ⁽⁴⁾ 또한 극지방에서는 극지방 성층 구름(Polar stratospheric cloud)을 포함하는 반응의 결과로 오존 붕괴가 더 많이 생기며⁽⁵⁾ 반면에 중위도 지역에서는 화산 폭발로 인해 오존 붕괴가 더 많이 생긴다.

이런 여러 가지 환경적 요인들로 인해 CFC의 생산 및 소비 등을 규제하는 것이 매우 시급하게 되었고, 1987년에는 27개 국가들이 캐나다의 몬트리얼에서 모여 오존층을 붕괴시키는 물질을 감소시키기 위해 "몬트리얼 의정서"에 서명을 했으며 그 결과 서기 2000년까지 1986년도 CFC 생산량의 50%를 삭감하기로 했다. 몬트리얼 의정서에 따라 CFC-11, -12, -113, -114, -115 와 및 불을 끄는데 쓰는 할론(Halons)의 생산에 규제를 두기로 했다. 그 뒤 1990년에 런던에서 결의한 몬트리얼 의정서 개정안은 좀더 강력한 규제조치를 취할 것을 요구하면서 서기 2000년까지 위의 규제물질의 생산을 모두 금지할 것을 제안했다. 또한 런던 수정안에는 염소화 세정제(chlorinated solvents), 메틸클로로폼(CH3CCl3), 그리고 사염화탄소(CCl4) 등도 규제물질로 포함되었다.

한편 1992년 겨울에는 NASA ER-2 비행기와 UARS 위성(Upper Atmospheric Research Satellite)에 탑재한 장비들을 통해 북미주의 어떤 지역에서 염소 모녹사이드(ClO)의 형태로 존재하는 성층권 염소를 다량으로 발견한 바 있는데, 이 염소는 반응력이 매우 강하며 성층권에서 CFC들이 오존을 붕괴시킴으로 인해 발생한 것이다. ^(7,8)CFC로 인한 환경 피해는 주로 CFC의 대기권 수명이 길기 때문에 발생한다. 예를 들어 CFC-11과 CFC-12의 대기권 내에서의 수명은 각각 55년과 140년이다. ⁽⁹⁾ 이런 사실로 인해 우리는 대기권내에서 이들의 양을 줄여야만 하며 동시에 이런 노력을 통해 오존 감소를 방지해야만 한다.

한편 1992년에는 덴마크의 코펜하겐에서 열린 의정서 가입국 회의에서는 CFC의 생산량을 좀더 줄이는 것에 동의하게 되었다. 그 결과 위의 규제물질의 대부분이 1996년 1월 1일부터 생산금지 되게 되었다. 단지 예외로 한 것은 개발 도상국에서의 생산과 의학용(예를 들어 천식용 치료제) 및 연구용으로 쓰일 소량의 CFC뿐이다. 몬트리얼 의정서는 만일 가입국이 의정서를 준수하지 않고 규제물질을 생산하거나 수출입하는 경우에 경제 및 무역 제재를 가할 수 있는 법규를 포함하고 있다.

1993년도에 측정한 대기권내의 CFC-11 및 CFC-12 농도를 살펴보면 자발적 및 강제적 CFC 방출량 감소로 인해 이들의 증가 추세가 둔화됨을 알 수 있다. ⁽⁹⁾ 그림 1에서 볼 수 있듯이, 1994년도에는 대부분의 CFC 및 몇몇 염소화 세정제의 농도가 둔화되거나 감소하는 추세를 보였다. ⁽¹⁰⁾

현재 산업체 등에서 필요로 하는 CFC 수요는 CFC를 회수하여 재생하거나 기존의 CFC를 재사용 하거나 혹은 다른 대체물을 사용하여 감당하고 있다. 예를 들어 금속의 그리스를 제거하는 경우나 전자기판의 세정을 하는 경우에 기존에는 CFC를 사용했지만 지금은 할로카본이 들지 않은 용제나 물(혹은 스팀), 혹은 묽게 만든 시트릭산(diluted citric acids) 등을 사용한다. 한편 CFC 관련 산업계는 수소화염화불화탄소(hydrochlorofluorocarbons, HCFCs)와 수소화불화탄소(hydrofluorocarbons, HFCs) 대체물을 만들었다. HCFC는 염소, 불소, 탄소 외에 수소를 포함하고 있는데 HCFC에 들어 있는 수소는 대류권의 OH기와 쉽게 반응을 일으키고 결국 HCFC의 대기권 내에서의 수명을 짧게 만든다. 예를 들어, HCFC-22의 대기권내 수명은 대략적으로 13년 정도이다. ⁽¹¹⁾ 이런 특성으로 인해 1975년부터 현재까지 HCFC-22는 가정용 공조기 및 몇몇 냉동기기에 널리 사용되고 있다. 그러나 HCFC는 오존층을 붕괴시킬 수 있는 염소를 포함하고 있어 장기적인 대체물이 될 수는 없다. 그 결과 코펜하겐 수정안은 서기 2030년까지 HCFC를 모두 폐기시키도록 규정하고 있다.

한편 HFC는 대기권내에서의 수명이 짧고 염소를 포함하지 않으므로 성층권에서의 오존 손실을 막을 수 있는 최선의 대체물로 여겨지고 있다. 현재 미국에서는 새로 만드는 자동차용 공조기의 경우 반드시 HFC-134a를 사용해야만 한다. 이런 결과 1995년의 통계를 보면 대기권내 수명이 대략적으로 12년 정도인 HFC-134a의 사용량은 매해 100% 씩 늘고 있음을 알 수 있다. ⁽¹²⁾ (위에서 언급한 바 있는 "90 법칙"은 HCFC 및 HFC에도 공통적으로 적용됨을 기억하기 바란다)

몬트리얼 의정서 가입국들이 의정서를 잘 준수하고 대체물을 제대로 사용한다면 앞으로 몇 년 내에 CFC나 염소화 세정제, 할론 등을 사용하는 일은 없을 것이다. 몬트리얼 의정서를 탄생시킨 오존층 붕괴 이론의 연구는 1995년도에 노벨 화학상으로 이어졌다. 캘리포니아 주립 대학의 로우랜드교수와 MIT 공대의 몰리나 교수, 그리고 독일 막스 플랭크 연구소의 크룻젠(Paul Crutzen)은 대기권에서의 오존의 형성과 붕괴 특히 CFC 및 질소 옥사이드에 의한 영향을 연구한 공로를 인정받아 공동으로 이 상을 받았다.

1. Midgley, T., and Henne, A., Organic fluorides as refrigerants, Industrial and Engineering Chemistry, 22, 542-547, 1930.

2. Molina, M.J., and F.S. Rowland, Stratospheric sink for chlorofluoromethanes: Chlorine atom catalyzed destruction of ozone, Nature, 249, 810-814, 1974.

3. Farman, J.C., B.G. Gardiner, and J.D. Shanklin, Large losses of total ozone in Antarctica reveal seasonal ClOx/NOx interaction, Nature, 315,207-210, 1985.

4. McElroy, M.B., R.J. Salawitch, S.C. Wofsy, and J.A. Logan, Reductions of Antarctic ozone due to synergistic interactions of chlorine and bromine, Nature, 321, 759-762, 1986.

5. Solomon, S., R.R. Garcia, F.S. Rowland, and D.J. Wuebbles, On the depletion of Antarctic ozone, Nature, 321, 755-758, 1986.

6. Montreal Protocol on Substances that Deplete the Ozone Layer, 15 pp, United Nations Environmental Programme (UNEP), New York, 1987.

7. Toohey, D.W., L.M. Avallone, L.R. Lait, P.A. Newman, M.R. Schoeberl, D.W. Fahey, E.L. Woodbridge, and J.G. Anderson, The seasonal evolution of reactive chlorine in the northern hemisphere stratosphere, Science, 261, 1134-1136, 1993.

8. Waters, J., L. Froidevaux, W. Read, G. Manney, L. .Elson, D. Flower, R. Jarnot, and R. Harwood, Stratospheric ClO and ozone from the Microwave Limb Sounder on the Upper Atmosphere Research Satellite, Nature, 362, 597-602, 1993.

9. Elkins, J.W., T.M. Thompson, T.H. Swanson, J.H. Butler, B.D. Hall, S.O. Cummings, D.A. Fisher, and A.G. Raffo, Decrease in the growth rates of atmospheric chlorofluorocarbons 11 and 12, Nature, 364 , 780-783, 1993.

10. Prinn, R.G., R.F. Weiss, B.R. Miller, J. Huang, F.N. Alyea, D.M. Cunnold, P.J. Fraser, D.E. Hartley, and P.G. Simmonds, Atmospheric trends and lifetimes of CH3CCl3 and global OH concentrations, Science, 269, 187-192, 1995.

11. Montzka, S.A., R.C. Myers, J.H. Butler, S.C. Cummings, and J.W. Elkins, Global tropospheric distribution and calibration scale of HCFC-22, Geophysical Research Letters, 20 (8), 703-706, 1993.

12. Montzka, S.A., R.C. Myers, J.H. Butler, J.W. Elkins, L.T. Lock, A.D. Clarke, and A.H. Goldstein, Observations of HFC-134a in the remote troposphere, Geophysical Research Letters, 23, 169-172, 1996.

1. Cagin, S., and P. Dray, Between Earth and Sky: How CFCs changed our world and threatened the ozone layer, 512 pp., Pantheon Press, New York, 1993.

2. Scientific Assessment of Ozone Depletion: 1994, edited by D. L. Albritton, R. T. Watson, and R. J. Aucamp, 37, 451 pp., World Meteorological Organization (WMO), Geneva, 1995.

그림 1: 자발적 및 강제적 방출량 감소로 인해 대기권내의 CFC-11 축적량이 더 이상 늘지 않음을 보여주는 데이터. 이 그림의 데이터는 다음의 일곱 지역에서 측정한 매달 평균 CFC-11의 농도로 단위는 'parts per trillion'(ppt)이며, 이 데이터들은 다 지상에서 측정한 것이다: (1) Pt. Barrow, Alaska ; (2) Mauna Loa, Hawaii; (3) Cape Matatula, American Samoa; (4) South Pole; (5) Alert, Northwest Territories, Canada (Atmospheric Environment Service); (6) Niwot Ridge, Colorado (University of Colorado); (7) Cape Grim Baseline Air Pollution Station, Tasmania, Australia, (Commonwealth Scientific and Industrial Research Organization) ⁽⁹⁾

미국의 공기청정법(Clean Air Act, CAA) 602조에서 규정하고 있는 바에 의하면, 제1종 물질이란 오존붕괴지수(ODP)가 0.2 이상인 화학물을 의미하며 제2종 물질은 HCFC를 의미하는데, 이들 물질은 미국 냉동공기조화학회(ASHRAE)의 34번 표준에 따라 냉매 번호를 부여받고 있다. 다음의 표는 오존붕괴물질의 ODP, 지구 온난화 지수(GWP), 그리고 화학계에서 화학물질을 분류하는데 쓰는 CAS 번호 등을 요약하여 보여준다. 제1종 물질은 다시 7개의 그룹으로 분류되는데 이 중에서 일곱 번째 그룹의 경우에는 현재 ODP만이 알려져 있음에 유의하기 바란다. 한편 표에 나오는 '지구 온난화 지수'(Global Warming Potential, GWP) 란 어떤 물질이 지구 온난화를 일으키는 정도를 나타내는 수치로서 이산화탄소(CO2)의 GWP를 1.0으로 해서 기준으로 삼고 있다. 예를 들어 CFC-12, CFC-11의 GWP는 각각 8,500, 5,000이다.


화학 물질 이름			ODP	GWP	CAS 번호
Group 1 (CAA의 602조)
CFC-11		Trichlorofluoromethane	1.0	4,000	75-69-4
CFC-12		Dichlorodifluoromethane	1.0	8,500	75-71-8
CFC-113		1,1,1-Trichlorotrifluoroethane	0.8	5,000	354-58-5
		1,1,2-Trichlorotetrafluoroethane	0.8		76-13-1
CFC-114		Dichhlorotetrafluoroethane	1.0	9,300	76-14-2
CFC-115		Monochloropentafluoroethane	0.6	9,300	76-15-3
Group 2 (CAA의 602조)
Halon 1211	Bromochlorodifluoromethane		3.0			353-59-3
Halon 1301	Bromotrifluoromethane		10.0	5,600		75-63-8
Halon 2402	Dibromotetrafluoroethane		6.0			124-73-2
Group 3 (CAA의 602조)
CFC-13		Chlorotrifluoromethane	1.0	11,700	75-72-9
CFC-13		Pentachlorofluroethane	1.0		354-56-3
CFC-13		Tetrachlorodifluoroethane	1.0		76-12-0
CFC-13		Heptachlorofluoropropane	1.0		422-78-6
CFC-13		Hexachlorodifluoropropane	1.0		3182-26-1
CFC-13		Pentachlorotrifluoropropane	1.0		2354-06-5
CFC-13		Tetrachlorotetrafluoropropane	1.0		29255-31-0
CFC-13		Trichloropentafluoropropane	1.0		1599-41-3
CFC-13		Dichlorohexafluoropropane	1.0		661-97-2
CFC-217		Chloroheptafluoropropane	1.0		422-86-6
Group 4 (CAA의 602조)
CCl4		Carbon tetrachloride	1.1	1,400	56-23-5
Group 5 (CAA의 602조)
Methyl Chloroform		1,1,1-trichloroethane	0.1	110	71-55-6
Group 6 (가속화 폐기 규정에 들어 있음)
CH3Br		Methyl bromide	0.7		74-83-9


Group 7 (가속화 폐기 규정에 들어 있음)
화학물질 이름	ODP	화학물질 이름	ODP
CHFBr2	1.0	C3H2FBr5	0.1 - 1.9
CHF2Br(HBFC-22B1)	0.74	C3H2F3Br4	0.2 - 2.1
CH2FBr	0.73	C3H2F3Br3	0.2 - 5.6
C2HFBr4	0.3 - 0.8	C3H2F4Br2	0.3 - 7.5
C2HF2Br3	0.5 - 1.8	C3H2F5Br	0.9 - 1.4
C2HF3Br2	0.4 - 1.6	C3H3FBr4	0.08 - 1.9
C2HF4Br	0.7 - 1.2	C3H3F2Br3	0.1 - 3.1
C2H2FBr3	0.1 - 1.1	C3H3F3Br2	0.1 - 2.5
C2H2F2Br2	0.2 - 1.5	C3H3F4Br	0.3 - 4.4
C2H2F3Br	0.7 - 1.6	C3H4FBr3	0.03 - 0.3
C2H3FBr2	0.1 - 1.7	C3H4F2Br2	0.1 - 1.0
C2H3F2Br	0.2 - 1.1	C3H4F3Br	0.07 - 0.8
C2H4Br	0.07 - 0.1	C3H5FBr2	0.04 - 0.4
C3HFBr6	0.3 - 1.8	C3H5F2Br	0.07 - 0.8
C3HF2Br5	0.5 - 2.2	C3H6FBr	0.02 - 0.7
C3HF5Br2	0.9 - 2.0	C3HF6Br	0.7 - 3.3


Chemical Name		ODP	GWP	CAS Number
HCFC-22	chlorodifluoromethane	0.05	1700	75-45-6
HCFC-123	2,2-dichloro-1,1,1-trifluoroethane	0.02	93	306-83-2
HCFC-124	2-chloro-1,1,1,2-tetrafluoroethane	0.02	480	2837-89-0
HCFC-141b	1,1-dichloro-1-fluoroethane	0.1	630	1717-00-6
HCFC-142b	1-chloro-1,1-difluoroethane	0.06	2000	75-68-3

(위의 표에는 현재 많이 사용되고 있는 HCFC만 나열되어 있지만, 현재 HCFC는 모두 다 제2종 규제 물질로 규제를 받고 있으며, 또한 가속화 폐기 계획에 포함되어 있다. 제2종 규제물질의 전체 목록은 공기청정법 602조에 포함되어 있다.)

DU란 기둥 오존 수준 지표를 나타낸다. 만일 100 DU의 오존의 지구 표면에 있다면, 그 두께는 1밀리미터 정도일 것이다. 북회귀선과 남회귀선 근방에서는 오존 수준이 일년 내내 대개 250 - 300 DU 정도이다. 온난한 지역에서는 연중 오존 수치가 매우 크게 변한다. 예를 들어 레닌그라드에서는 최고 오존 수준이 475 DU이고 최저 수준은 300 DU이다. 이같은 변화는 오존 붕괴와 상관이 없이 일어나는 것으로 과학자들은 이런 현상에 대해 잘 이해하고 있다. 우리가 말하는 오존 붕괴 현상은 계절에 따른 변화나 기타 다른 자연 현상에 따른 변화에 의한 것을 제외한 경우에 오존 수준이 정상치보다 낮은 것을 의미한다.

1998년 8월 29일, 캐나다 정부는 「캐나다 가젯」(Canada Gazette) 제1부에서 오존붕괴물질(ODS)에 관한 새로운 규정들을 제안했다. 이번에 제안된 규정들은 이전에 있던 ODS 및 ODS를 포함하는 제품에 대한 별도규정을 합쳐서 「캐나다 가젯」의 제2부가 출간된 이후에 1999년 1월1일부터 최종적인 법규가 될 것이다.

이번에 제안된 규정에서 가장 중요한 내용은 HCFC의 제조 및 생산을 금지시키는 것과 더불어 대체물이 존재하는 경우에 HCFC를 포함하는 제품의 생산을 금지시키는 것이다. 좀 더 구체적으로 말하자면, 1999년 1월 1일부터 2kg 미만의 HCFC를 담은 압력 용기를 제조하거나 수입하는 것이 금지되며 2000년 1월1일부터는 필수용도를 제외하고는 이같은 용기를 파는 것 자체가 금지된다. 한편 1999년 1월1일부터는 HCFC를 발포제로 해서 만든 플라스틱 제품의 생산이나 수입이 금지되는데, 단지 예외가 되는 것은 폼 단열재 제품과 탄력성이 있는 폴리우레탄보드 폼 제품 등이다. 또한 2000년 1월 1일부터는 탄력성이 있는 폴리우레탄보드 폼 제품에 HCFC를 사용하는 것이 금지된다. 1999년 1월 1일부터는 산업용 세정제로 쓰기 위해 HCFC141b를 제조하거나 수입하는 것이 금지되며 2000년 1월 1일부터는 산업용 세정제로 HCFC141b를 사용하거나 판매하는 것이 금지된다.

한편 2010년 1월 1일부터는 HCFC-141b, HCFC-142b, HCFC-22 및 이들을 함유하는 제품의 제조, 판매, 사용 및 수입이 금지되는데, 단지 예외인 것은 2010년 전에 제조된 제품에 냉매로 사용하는 경우이다. 한편 2015년 1월 1일부터는 냉매의 면제 규정이 모두 만료가 되어 모든 HCFC의 제조, 판매, 사용이 금지되는데, 이 때에도 단 하나의 예외는 2020년 전에 제조된 제품에 HCFC-141b, HCFC-142b, HCFC-22를 냉매로 사용하는 경우이다. 또한 미리 허가를 받은 필수 용도에 대해서도 면제 규정이 적용될 것이다.

이번의 새로운 규정으로 인해 CFC, 할론, 메틸클로로폼, 카본테트라클로라이드 등을 포함하는 제품을 개발 도상국으로 수출하는 경우에 허가를 주는 시스템이 설립되며, 이런 시스템 하에서 위의 화학물질을 포함하는 제품을 제조하거나 수입하는 것이 금지되며, 재생되거나 회수된 CFC, 할론, 메틸클로로폼, 및 카본테트라클로라이드의 수입이 금지되는데, 이 때에도 예외가 있어 이런 물질을 회수하여 원산지로 재수출하는 경우에는 문제가 없다. 한편 이번의 새로운 규정으로 인해 소비량을 계산하는 방법이 조금 변하게 된다.

캐나다 환경부는 1998년 10월 28일까지 이번의 규정에 대한 코멘트를 접수할 예정이지만, 가능한 한 1998년 말까지 이 규정을 확정하기 위해 빠른 시일 내에 코멘트를 보낼 것을 요구한다. 이번의 법규 전문과 기타 다른 사실에 대해 알기 원하는 독자는 다음의 웹사이트나 담당자에게 연락하기 바란다: www.doe.ca/ozone/tocnews.htm. Josee Portugais, Environment Canada. Tel: +1 819 997 7935; E-mail:
kosee.protugais@ec.gc.ca.

본고는 미국 냉동공조학회(ASHRAE)의 「ASHRAE Journal」(1998년 9월호 pp.23-30)에 미국 오크리지 국립 연구소의 백스터(Van Baxter), 피셔(Steve Fischer), 샌드(James R. Sand) 등이 "Global Warming Implications of Replacing Ozone-Depleting Refrigerants"라는 제목으로 기고한 글을 번역한 것이다. 앞으로 지구 온난화 문제가 점점 더 심각해질 것으로 예상되고 있으므로 정부와 기업체의 정책 입안자뿐만 아니라 연구소, 대학 등의 연구원들도 이 문제에 대해 상세히 알 필요가 있으므로 전문을 실으려 한다.

지난 10년 동안 냉동/공기조화 산업계는 큰 도전을 받았고 많은 변혁을 거쳤다. 이 기간에 몬트리얼 의정서 및 그 개정안으로 인해 히트 펌프, 냉동/공조기기 등에 널리 쓰이던 CFC 및 HCFC 냉매의 전면 폐기가 논의되었고, 그 결과 현재 선진국에서는 CFC가 전면 폐기된 상태이다. 또한 이 시기에는 에너지 효율 증대 요구와 국제적 경쟁으로 인한 압력 등이 그 어느 때 보다 더 컸으며, 극도의 지구 온난화 현상을 막아서 세계적 위기를 줄여보려는 노력이 이루어지기 시작했고, 그 결과 몬트리얼 의정서에 이어서 새로운 국제 협약인 교토의정서(The Kyoto Protocol)가 준비되어 지구온난화 가스(greenhouse gases, GHGs) 방출에 대한 규제가 실질적으로 시작되었다. 1997년 12월, 150개가 넘는 국가들이 일본의 교토에 모여서 이산화탄소(CO₂)와 HFC를 포함하는 다섯 개의 GHG 방출을 규제하기로 합의했고, 그 결과 서기 2008년에서 2012년까지 GHG 방출량을 1990년 수준에서 5.2% 삭감하기로 결정했으며, 대부분의 선진국이 이같은 방출량 삭감에 대해 동의를 했다. CO₂ 방출과 에너지 사용과는 직접적인 관련이 있으므로 냉동/공기조화 장비의 에너지 효율 증대 압력은 21세기 초반부에 극도로 크게 될 전망이다.

이런 환경보존 추세에 따라 현재 냉동/공기조화 산업계의 많은 장비들이 HFC나 프로판, 암모니아, CO₂등 자연냉매를 사용할 수 있도록 개조되고 있거나 재설계되고 있다. CFC 및 HCFC에서 HFC로 냉매를 바꾸는 과정에서 많은 사람들이 지구 온난화를 덜 시키는 냉매들이 있는가에 대해 관심을 갖게 되었고, 그래서 이들은 오존층 붕괴라는 전세계적 환경 문제를 풀기 위한 노력의 결과로 또 다른 전세계적 환경 문제인 지구 온난화가 더욱 더 심해지는 것은 아닌가라는 우려를 갖게 되었다. 또한 이들은 가연성이나 독성이 있으나 지구온난화지수(GWP)가 낮은 냉매의 사용을 규제하는 조치를 완화시켜서 좀더 많은 장비에 이들을 사용해야 한다고 생각하게 되었다. 또한 어떤 이들은 GWP가 높은 냉매들도 신중하게 사용하면 환경에 나쁜 영향을 미치지는 않을 것이라고 주장하기도 한다.

최근에 미국의 에너지성(DOE)과 "대체불화탄소 환경승인연구"(Alternative Fluorocarbons Environmental Acceptability Study, AFEAS)라는 단체는 공동으로 프로젝트를 수행하여 전세계적으로 냉매가 가장 많이 쓰이는 분야를 규명하고 동시에 CFC 및 HCFC 대체로 인해 전세계의 GHG 방출에 어떤 영향이 생기는가를 조사하게 했다. 그 결과 냉매 판매량을 기준으로 해서 냉매를 가장 많이 사용하는 분야로는 자동차에어컨, 슈퍼마켓냉동기, 일체형 히트펌프 및 에어컨, 대형 사무실 및 상업용 건물의 공기조화 칠러, 가정용 냉장고 등으로 나타났다.

1991년과 1994년에는 위의 다섯 가지 분야에 대해 기준이 되는 냉매와 대체 냉매 및 대체기술을 사용한 경우를 조사한 적이 있으며.^/1,2/ 그 보고서에서는 이런 적용사례에 대해 기존의 시스템 즉 압축기를 사용하고 팬이나 펌프를 사용하여 냉방공간이나 난방공간에 열을 주거나 빼는 경우를 조사해 보았다. 이런 경우 기존의 시스템은 두 종류의 서로 다른 GHG 방출을 일으킬 수 있음이 판명나게 되었다. 우선 시스템이 소비하는 에너지 즉 전기의 형태나 직접 화석 연료를 연소시키는 형태로 사용하는 에너지로 인해 이산화탄소가 방출된다. 또한 이런 적용사례에 이용되는 냉매가 대부분 GHG이므로 시스템의 작동시 냉매가 유출되거나 혹은 유지보수시 유출되거나 폐기처분되는 경우에 유출되면 모두 지구온난화에 기여를 하게된다.

1997년에는 위의 다섯 분야에서 서기 2010년에 2015년 사이에 상업화가 되어 크게 사용될 수 있는 새로운 기술 및 HFC와 자연냉매가 지구온난화에 미치는 영향에 대해 평가한 바 있다.^/3/ 이 연구는 유럽, 일본, 북미에서의 적용사례를 모두 포함하고 있고, 각 지역에서의 장비의 크기 및 효율, 기후, 발전시 CO2 방출량 등을 모두 고려했다. 본고에서는 1997년도에 수행된 그 연구과제를 통해 얻은 결과를 네 종류의 냉동/공조 장비 및 시스템 적용사례에 대해 요약하여 보여주려 한다.

전체등가온난화지수(Total Equivalent Warming Impact, TEWI) 개념은 간접효과 즉 장비의 전체사용기간에 에너지를 사용함으로써 발생하는 CO₂로 인한 지구온난화 효과와 직접효과 즉 전체사용기간에 냉매가 대기 중으로 방출됨으로써 발생하는 지구온난화 효과를 합쳐서 전체적인 온난화 효과를 살펴보기 위해 마련된 개념이다. TEWI 개념에서는 "기후변화에 대한 정부상호간 패널"(Intergovernment Panel on Climate Change, IPCC)이 출간한 각 냉매의 GWP를 이용하는데, 이 GWP는 CO₂를 1로 해서 상대적으로 평가한 값이다.

비록 많은 이들이 TEWI 개념에 대해 알고 있고, 앞으로 이 개념이 점점 더 많이 사용될 것이긴 하지만, 그래도 앞으로의 논의를 원활히 하기 위해 이 개념을 조금 설명하는 것이 좋을 것 같다. 그림 2는 두 종류의 적용사례에서 GHG가 방출됨으로써 야기되는 복사강도(온도 변화 가능성)를 보여 준다. 그림 (a)는 미국 내 슈퍼마켓에서 사용하는 전형적인 저온시스템의 경우를 보여주며, 그림 (b)는 북미에서 사용하는 전형적인 냉장고의 경우를 보여준다. 이 그림 에서 수직축은 단위가 없으며 장치의 전체사용기간에 시스템으로 인해 방출된 모든 GHG의 이론적 복사강도를 CO₂의 복사강도로 나눈 값이다. 이 이론치들을 결정하기 위해 사용한 알고리즘은 원래의 AFEAS/DOE 지구온난화 연구 보고서에 자세히 실려있다.^/1/

슈퍼마켓과 냉장고를 예로 든 이유는 직접효과가 큰 시스템과 직접효과가 작은 시스템이 미치는 온난화 효과의 차이점을 보여주기 위함이다. 각 그림 에서 아래 커브는 시스템의 전체사용기간에 에너지를 사용함으로써 발생하는 CO₂가 대기 중에 축적되는 것을 보여 주며 동시에 자연적인 과정을 통하여 -예를 들자면 식물, 해양, 빗물 등- 점차로 제거되는 것을 보여준다. 한편 위의 커브는 시스템에서 냉매가 대기로 유출됨으로 인한 직접 효과를 보여 주며 동시에 점진적으로 소멸되는 것을 보여준다. 따라서 에너지 사용과 냉매의 유출로 인한 전체 효과는 이 커브들 밑에 있는 면적에 비례하며, 에너지 사용으로 인한 온난화 효과(간접 효과)는 아래 커브 밑에 있는 면적에 비례하며 냉매 방출로 인한 온난화 효과(직접 효과)는 이 두 개의 커브 사이의 면적에 비례한다.

한편 전체 온난화 효과는 이같은 효과가 얼마동안의 기간에 이루어지는가를 보여주기 위해 적절한 시간 적분치를 기준으로 해서 발표해야만 한다. 예를 들어 연구에서 고려한 기간이 짧게 되면, 자연히 커브들 밑에 있는 면적의 많은 부분이 삭제되므로 전체 효과에서 많은 부분이 생략될 수밖에 없다. 한편 고려한 기간이 너무 길게 되면 단기적 효과가 너무 과소평가되고 따라서 이같은 방출로 인해 기후가 변화하는 것을 제대로 반영하지 못하게 된다. 그래서 보통 100년을 시간 적분치로 잡는 것이 관례이다.

이론적인 복사 강도 커브를 이용하여 온난화 효과를 예측하려 할 때 실제로 그것을 정확하게 계산하는 것은 어려운 일이며 특히 시스템의 전체사용기간에 계속해서 냉매가 유출되는 적용사례의 경우에는 더욱더 어렵다.

TEWI 개념은 시스템의 전체사용기간에 발생하는 전체 온난화 효과에 대한, 간편화된 수치의 개념으로 개발된 것이다. 어떤 적용사례나 시스템에 대한 TEWI는 전체 냉매의 방출량이나 혹은 단열재의 경우 발포체의 방출량과 시스템의 전체사용기간에 장비가 사용한 전체 에너지를 예측함으로써 계산할 수 있다. 따라서 TEWI는 다음의 공식에 의해 계산된다.

TEWI=질량_냉매 ×GWP_냉매 + 질량_발포제 ×GWP_발포제 +α×E_연간 × L_연수

여기에서 α는 연간 에너지 사용량 E와 장비의 수명 L을 등가 CO₂ 방출량으로 바꾸어 주는 인자이다.

TEWI는 여러 가지 가정 하에서 대체냉매나 대체기술의 상대적 지구 온난화 정도를 비교하는데 있어서 매우 유용한 지표이다. 그러나 그림 1에서 알 수 있듯이, TEWI는 냉동/공기조화 장비 옵션을 선택할 때 반드시 고려해야만 하는 여러 가지 기준 가운데 하나에 지나지 않는다. 어떤 적용 사례에서 가장 합리적인 냉동/공기조화 및 난방 옵션을 선정하기 전에 반드시 고려해야만 하는 중요한 인자들 중에는 안전성, 건강, 기타 여러 가지 환경효과, 구입 및 운영비, 수리 및 보수의 용이성, 에너지원 등이 있다. 이번 연구에서 얻게 된 정보를 잘 활용하게 되면, 산업체, 정부 및 국제 단체의 정책 입안자들은 CFC 및 HCFC의 전면 폐기와 GHG 방출 감소를 이루려는 기간에 현명한 결정을 내릴 수 있게 될 것인데, 그 이유는 d번의 정보가 위의 여러 가지 고려사항을 살펴본 다른 연구 결과에서 얻게된 정보를 보충해 주고 있기 때문이다.

사실 TEWI에 대한 절대값을 계산한다는 것은 매우 어려운 일이다. TEWI를 계산하는데 필요한 여러 가지 가정에는 불확실성이 존재하며, 사실 이런 가정들 중 많은 것들이 예측치이거나 평균치이다. 직접효과를 계산할 때의 불확실성에는 연간 냉매 유출량, 수명이 다 했을 때의 회수량, GWP의 불확실성 등이 포함된다. 에너지 사용으로 인한 간접적인 효과는 좀더 확실하게 예측할 수 있다(특히 연료의 원천이 정확하게 규명된 어떤 지역의 경우를 조사할 경우). 그렇지만 이런 값들조차도 절대적으로 정확한 것은 아니다. 이같은 여러 종류의 불확실성으로 인해 동일한 에너지원을 사용하는, 이미 잘 정립된 기술들간의 TEWI 비교시 작은 차이는 그리 중요하지 않을 수 있다. 따라서 서로 다른 경우를 비교했는데 TEWI 값의 차이가 그리 크지 않을 때는 에너지 사용량이 낮은 기술을 선택하는 것이 더 바람직하다. 물론 이 경우에도 안정성과 환경문제를 적절히 다루어야만 하고 비용 역시 적당해야만 한다. 어떤 경우에는 에너지 사용량이 가장 적은 옵션을 선택하는 경우에 그 기술의 TEWI가 최소치보다 조금 크게 되어 아주 적절할 수도 있다.

슈퍼마켓의 쇼케이스, 워크인 냉동실 및 가공실 등은 대개 저온 시스템(냉동식품) 및 중온 시스템(유가공식품, 육류 및 어류, 채소등)으로 분류된다. 큰 상점에서 사용하는 이런 시스템들은 대개 뒷방에다 여러 대의 압축기를 두고 실제 상점 안에 쇼케이스를 두는 형태로 이루어져 있어서 이들간에는 매우 긴 냉매 파이핑이 놓여있게 마련이다. 또한 이 시스템들은 높은 신뢰성을 갖도록 설계되고 있으며 유지 및 보수가 용이하게 되어있는데 그 이유는 냉동실 안의 제품이 고가이기 때문이며 또한 고객과 가게의 운영에 영향을 주지 않기 위함이다. 위에서도 말했듯이 이 시스템의 경우에는 냉매 파이핑이 매우 길기 때문에 시스템이 필요로 하는 냉매량 또한 엄청나게 많으며, 지금까지의 관례를 살펴보면, 이런 시스템들의 냉매 유출량 도한 매우 높은 것으로 드러났다. 그런데 최근 들어 냉매의 가격이 급등하고 환경적 요인 등도 고려해야 하므로 현재는 냉매의 유출량이 크게 감소하고 있다. 그래서 최근에는 누출되는 곳을 찾아내어 미리 고치는 보수작업을 강조하고 있고, 파이핑과 쇼케이스 사이에 퀵커플링을 사용하는 대신에 용접을 하고 있으며, 또한 쇼케이스 내부의 열교환기도 납땜을 해서 만들지 않고 가능한 한 하나로 된 튜브를 써서 만들고 있다.

몇몇 슈퍼마켓 체인과 몇몇 독자적 상점들이 조사한 바에 의하면, 이같은 조치들을 취함으로써 해마다 약 10% 정도 냉매 유출량을 줄일 수 있다고 한다. 유럽의 제조사들과 미국 냉동공조협회(ARI)가 예측한 바에 의하면, 현재의 슈퍼마켓 시스템의 경우 연간 10∼15% 정도의 냉매가 밖으로 유출된다고 하며^/5.6/ ARI는 앞으로의 냉매 유출 목표치가 6%라고 보고한 바 있다.^/6/

그림 3은 현재 북미에서 사용되고 있는 슈퍼마켓 저온냉동기 사례에 대한 연구결과를 보여준다. 맨 위의 네 개의 막대그래프는 압축기실이 먼 곳에 따로 있고 긴 파이핑을 지니고 있는 직접 팽창식 시스템에 사용되는 네 가지 HFC 냉매에 대한 TEWI를 보여준다. 그림에서 볼 수 있듯이, 에너지 소비량의 차이는 극히 미미한데 그 이유는 에너지 사용량을 예측하면서 여러 가지를 단순화했기 때문이다. 한편 이 그래프는 지구 온난화에 관한 한, 냉매의 방출로 인한 TEWI 부분이 상당히 크며 동시에 대체냉매마다 그 값이 매우 다름을 보여준다. 그 밑에 있는 네 개의 막대그래프는 ARI가 예측한대로 미래에 냉매의 누출량을 줄였을 경우에 TEWI 값이 상당히 많이 줄어듦을 보여준다.

그림 3의 밑에 있는 두 개의 막대 그래프 그룹은 슈퍼마켓 냉동에 이용할 수 있는 다음의 두 가지 대체 기술을 적용했을 때의 TEWI를 보여준다: "2차유체사용 루프시스템"과 "배분 냉동시스템". "2차유체사용 루프시스템"의 경우에도 여전히 슈퍼마켓에서 떨어진 곳에 압축기실이 있으나 중간 열전달 루프가 도입되어 브라인이 압축기실에서 냉각되고 쇼케이스로 전달된다. 이런 시스템을 도입하게 되면, 시스템 내 냉매의 충전량과 냉매의 누출량이 대폭 감소하게 된다. 또한 냉매를 압축기실로 제한시킬 수 있으므로, 독성이나 가연성이 있는 냉매를 사용할 수도 있다. 그 예로 현재 GWP가 하나도 없는 암모니아(R-717)가 "2차유체사용 루프시스템"의 냉매로 고려되고 있다. 그림 3의 세 번째 막대 그래프 그룹에는 다섯 종류의 냉매에 대한 TEWI가 있는데, 에너지 사용량만을 살펴보면 그 위에 있는 경우보다 사용량이 더 많음을 알 수 있다. 그 이유는 브라인을 펌핑하는데 동력이 소모되고 또 중간 열교환기를 사용하므로 열역학적인 손실이 생기기 때문이다. 그러나 "2차유체사용 루프시스템"을 이용하면 전체 TEWI 값이 맨 위의 기준이 되는 경우나 그 다음의 경우 즉 냉매의 유출량을 줄인 경우보다 더 낮게된다.

"배분 냉동시스템"이란 압축기를 모두 한 방에 두는 것이 아니고 가능한 한 개별적인 쇼케이스마다 압축기를 가까이 두는 시스템을 말한다. 따라서 이런 시스템에서는 압축기와 쇼케이스를 연결하는 긴 파이핑이 필요없게 된다. 본 연구에서는, 응축기에서의 열방출을 위해 물 루프를 사용하는 것으로 가정했으며, 또한 쇼케이스에서 제거한 열을 지붕에 있는 냉각탑이나 공냉식 열교환기를 통해 외부로 방출하는 것으로 가정했다. 이런 가정으로 인해 이같은 냉동시스템의 경우 펌핑동력 요구량과 열역학적으로 불리한 점 등이 "2차유체사용 루프시스템"의 경우와 비슷하거나 조금 적은 것으로 나타났다. 따라서 "분배 시스템"의 TEWI는 "2차유체사용 루프시스템"의 TEWI와 거의 비슷한 것으로 나타났는데 그 이유는 에너지 사용은 줄었지만 냉매의 누출은 늘었기 때문이다.

북미, 일본, 유럽에 있는 저온 및 중온 슈퍼마켓 냉동 시스템에 대한 TEWI 역시 거의 비슷한 경향을 나타냈다. 결론적으로 냉매의 누출량을 줄이거나 혹은 "2차유체사용 루프시스템" 및 "분배냉동시스템"을 도입하게 되면 상당히 많은 양의 TEWI를 줄일 수 있게 됨을 알 수 있다. 한편 "2차유체사용 루프시스템"이나 "분배냉동시스템"의 경우 서로 다른 대체냉매를 서도 TEWI 값이 거의 차이가 나지 않음을 알 수 있다.

일체형 냉방기 : 현재 북미와 일본에서는 히트펌프와 에어컨이 보편적으로 사용되고 있다. 북미의 경우에 이런 시스템은 대개 창문에 설치하는 창문형이나 혹은 벽에 설치하는 벽형이 있고, 또 다른 경우에는 압축기와 응축기를 하나의 단위로 만들어 건물밖에 두고 증발기는 건물에 있는 중앙공기 덕트에 두는 분리형 등으로 나누어진다. 한편 일본에서 널리 사용되는 시스템은 멀티형으로, 이 경우에는 중앙 압축기와 외부 열교환기가 있고, 냉매는 건물 내의 여러 방에 있는 개별적인 열교환기로 들어간다.

유럽에서는 열펌프가 널리 사용되고 있지 않으며, 대부분의 경우에 2차 루프 즉 순환수 분배 시스템을 지닌 난방용 시스템이 사용되고 있다. 그림 4는 덕트를 지닌 전기구동 분리형 히트 펌프에 대한 TEWI를 보여 주는데, 이 예는 미국 조지아주 애틀랜타의 가정용 건물 냉난방 부하에 대해 계산한 것이다. R-407C와 R-410A를 대체냉매로 사용했고 고효율 R-22사용 공랭식 히트펌프를 기준으로 사용했다. 주지하는 대로, R-407C와 R-410A는 R-22를 대체하기 위해 개발된 HFC 혼합냉매이다.

고효율 R-22 히트펌프와 지열 이용 히트펌프에 대한 커브를 보면, 장비를 고효율화함으로써 냉매의 손실로 인한 직접적인 지구온난화 효과를 상쇄시키면 TEWI 값을 크게 줄일 수 있다. 밑에 있는 두 개의 막대 그래프는 가정용이나 상업용 건물의 냉난방에 가연성 냉매를 쓸 때 문제가 생기는 것을 보여준다. 이 두 경우에 프로판(R-290)을 냉매로 채택했고 외부 장비와 집안의 공기덕트 사이에 2차유체 루프를 적용하여 가연성 냉매를 건물의 외부로 한정시켰다. 따라서 냉매가 누출된다 해도 모두 건물 밖에서 대기로 나가기 때문에 안전성을 확보할 수 있게 되므로 2차 루프는 가연성 냉매 사용시 꼭 필요한 것이다. 만일 2차 루프를 사용하지 않으면, 프로판을 사용하는 히트펌프의 성능은 R-22를 사용하는 히트펌프의 성능과 거의 똑같게 된다.

2차 루프를 사용하게 되면 냉매와 브라인간의 온도차로 인한 열역학적 비가역성의 증가와 브라인을 보내기 위한 펌핑 동력의 필요로 인해 에너지 사용량이 증가하게 된다. 위에서 언급한 바 있는 유럽 시스템의 경우처럼 순환수 분배 시스템을 사용하게 되면, 프로판을 사용하는 히트펌프의 경우처럼 2차 루프를 사용해야 하므로, 결국 모든 냉매에 대해 거의 비슷한 온도차와 펌핑 동력을 필요로 하게 되어 TEWI 값이 프로판을 사용하는 경우와 거의 같다고 할 수 있다.

가스엔진구동 히트 펌프가 현재 시장에 나와 있고 서기 2000년경에는 고효율 가스 흡수식 히트 펌프가 개발되어 시장에 출시될 것으로 예상된다. 이들에 대한 TEWI 정보는 1997년도 AFEAS 보고서를 참조하기 바란다.¹³¹ 이런 흡수식 시스템은 주로 난방부하가 큰 지역에서 TEWI를 크게 감소시킬 수 있는 것으로 나타났다.

칠러: 칠러는 물을 냉각하는 고효율 장비로서 냉각수는 큰 상업용 빌딩의 팬 코일 유닛에 들어가서 냉방을 일으킨다. 원하는 냉방 부하에 따라 칠러는 여러 종류의 압축기를 사용하며, 왕복동식, 스크루, 스크롤, 원심식 칠러는 가스로 구동하는 흡수식 칠러만큼이나 보편적으로 사용되고 있다. 본고에서는 주로 원심식 칠러에 대하서만 살펴보려 하는데, 그 이유는 북미의 경우 현재 설치되어 있는 용량으로 볼 때 원심식 칠러가 가장 많기 때문이다. 물론 북미에는 소용량의 왕복동식 칠러도 매우 많이 있으며, 일본의 경우에는 흡수식 칠러가 가장 보편적이다.

역사적으로 볼 때, 원심식 칠러의 생산은 R-11을 사용하는 저압 시스템과 R-12를 사용하는 고압시스템으로 분류 할 수 있다. CFC 전면폐기로 인해 현재는 R-123과 R-134a가 R-11과 R-12를 대체하고 있다. 독자적인 보고서에 따르면, R-123의 GWP가 매우 작고 에너지 효율이 상당히 높기 때문에 마땅한 대체물이 없는 경우에 R-123은 전폐대상에서 예외가 될 수 있을지도 모른다고 한다.^/7/

한편 현재 몇몇 시스템에서는 암모니아를 사용하고 있다. 그러나 주거 및 상업지역의 대형 시스템에 암모니아나 탄화수소를 사용하기 위해서는 안전성 문제와 법규문제를 해결해야 하는데, 그 이유는 무엇보다도 냉매 충전량이 매우 많기 때문이다. 따라서 칠러에 암모니아를 사용하는 것은 매우 힘든 일이며 또한 가능해 보이지 않는다. 현재 칠러의 경우에는 냉매의 누출, 퍼징, 시스템 유지보수 등으로 인한 손실량을 예측하는 일에서 의견이 분분한 상태이다. 퍼징이란 저압 냉매시스템의 경우에 원활한 작동을 위해 가끔씩 공기를 빼내는 것을 말하며, 이 경우 냉매도 동시에 대기로 나간다. 한편 대용량의 원심식 칠러는 R-22를 사용해왔다.

몬트리얼 의정서로 인해 HCFC를 전폐시켜야 하므로, HCFC인 R-123과 R-22의 대체냉매를 찾아내려고 많은 노력을 기울였으나 아직도 확실한 대체 냉매가 규명되지 않은 실정이다. 몬트리얼 의정서 이전에는 냉매의 손실량이 매우 많았지만, 새로운 칠러는 누출량을 상당히 많이 줄였고, 또한 효율이 높은 퍼징 시스템을 사용하여 그 손실량을 크게 줄이고 있다. ARI는 연간 방출량을 0.5%∼2%정도로 예측했고, 처음의 두 TEWI 연구에서는 방출량을 4%로 가정했다.^/1,2/

그림 5는 몇 가지 냉매와 몇 가지 냉매 누출 시나리오에 대해 애틀랜타에 있는 1000톤 칠러의 TEWI를 보여준다. 그림 을 통해 금방 알 수 있듯이, 냉매의 손실로 인한 직접적인 온난화 효과는 전체 TEWI에서 매우 적은 부분을 차지했다. 특히 R-123의 경우에는 더욱더 그러하다. 암모니아와 R-22경우에는 스크루 칠러를 사용하는 것으로 가정했으며, R-123과 R-134a는 원심식 칠러로 가정했다.

1990년대 들어서면서부터 칠러에 대한 TEWI는 무려 25-30%정도나 떨어졌다. 획기적인 시스템 효율의 개선, CFC를 HCFC와 HFC로 바꾼 것, 냉매 누출량을 줄인 것 등으로 인해 TEWI 값이 크게 떨어졌다. 그 결과 새로운 칠러의 경우에 어떤 냉매를 선택하느냐 하는 것이 TEWI 값에 거의 영향을 미치지 않았다. 한편 여러 가지 냉매옵션에 따른 효율의 차이는 간접효과에 큰 영향을 미쳤는데, 특히 이 적용사례에서는 간접효과가 가장 중요한 것으로 드러났다.

가정용 냉장고: 1950년대부터 냉장고는 CFC를 냉매로 사용해 왔고 1970년대 초반부터는 단열재에도 냉매를 사용해 왔다. 처음에는 R-12와 R-11을 냉매와 단열재로 사용했으나 최근에는 미국, 일본, 유럽 등에서 R-134a와 R-141b를 냉매로 사용하고 있다. 한편 현재 유럽에서는 많은 제품들이 냉매로 이소부탄을 단열재의 발포제로 사이클로 펜탄 등을 사용하고 있다. 미국에서는 현재 R-141b를 대체할 수 있는 발포제를 찾고 있는데, R141b는 서기 2003년말에 전면 폐기된다. 여러 종류의 HFC가 고려 대상이 되고 있지만 제조업체나 공급업자 등이 아직도 최종대체물에 대한 결론을 내리지 못하고 있는 실정이다.

그림 6은 미국에서 많이 사용되는 510리터 냉장고의 TEWI를 보여준다. TEWI 계산시 냉장고 에너지 사용량은 미국 에너지성의 32℃조건 실험 규격에 의해 계산했고 1996년에 발표된 단열재 발포제에 대한 자료들을 이용했다.^/8/ 앞으로 HFC 발포제가 더 많이 개발되면 냉장고의 에너지 사용량 더 줄어들게 될 것이다.

그림 6의 막대 그래프에는 에너지사용으로 인한 간접효과, 발포제로 인한 직접효과, 냉매로 인한 직접효과 등 세 개의 부분이 있다. R-245fa를 제외한 다른 모든 발포제의 경우에 에너지 사용량이 R-141b보다 큰 것으로 나타났다. 물론 열전도도를 낮추기 위해(에너지 소비량이 줄어들고, 따라서 TEWI가 줄어듦) 진공 판넬 단열재를 사용할 수도 있으나, 현재까지는 그 가격이 매우 높고 또한 장기적으로 진공판넬의 단열효과가 유지될 수 있을지 알 수 없기 때문에 그 사용이 제한되고 있다. 사이클로펜탄이나 CO₂로 만든 단열재를 사용하는 경우에 대부분의 HFC에 비해 에너지 사용량은 많지만 전체 TEWI는 더 적게됨을 알 수 있다. 한편 HFC 냉매가 TEWI에 기여하는 정도가 많지 않음을 알 수 있다.

전체등가온난화효과(TEWI) 개념은 원하는 적용사례에 쓸 수 있는 여러 가지 옵션의 지구온난화 효과를 비교할 수 있는 지수로 개발되었다. 본고에서는 네 개의 서로 다른 냉난방 적용사례에 대한 결과를 살펴보았다. 대부분의 경우에, 에너지 사용으로 인한 CO₂ 방출 즉 간접효과가 결과에 직접적인 영향을 미쳤다. 시스템의 효율을 증대시키고 CO₂ 방출을 줄이려는 노력만이 지구온난화 효과를 줄일 수 있는 최선의 방법이다.

슈퍼마켓의 경우에는 냉매 유출량이 매우 많으므로 유출량을 줄일 수 있는 기술이 TEWI를 줄이는데 크게 기여할 수 있을 것이다. 2차유체 사용 루프 시스템이나 분배 시스템 등이 불화탄소 냉매나 자연냉매를 사용하는 슈퍼마켓 시스템의 TEWI 값을 크게 줄일 수 잇는 것으로 나타났다.

몬트리얼 의정서에 의거하여 여러 가지 냉매가 전폐됨에 따라 TEWI 지수는 동일한 적용사례에 대한 여러 가지 기술을 평가할 수 있는 좋은 도구가 된다. 그러나 주어진 적용사례에 대한 최적 기술을 선정하기 위해서는 이 외에도 여러 가지 따른 인자를 고려해야만 하며, 그런 인자에는 안전성, 건강, 비용, 신뢰성, 유지보수의 용이성, 각 지역의 에너지원 등이 있다.

1. Fischer, S. et al. 1991. Energy and Global Warming Impacts of CFC Alternative Technologies, AFEAS and DOE, December.
2. Fischer,S., J. Tomlinson and P. Hughes. 1994. Energy and Global Warming Impacts of Not-in kind and next generation CFC and HCFC Alternatives, AFEAS and DOE, December.
3. Sand, J., S. Filcher, and V. Baxter. 1997. Energy and Global Warming Impacts of HFC Refrigerants and Emerging Technologies, AFEAS and DOE, November.
4. Rickey, J. 1995. Oral presentation at the 1995 International CFC and Halons Alternatives Conference, Washington.
5. Haaf,S. 1996. Personal communication with J. Sand.
6. Hourahan, G. 1996. Personal communication with J. Sand.
7 Andersen, S. and E. Morehouse. 1997. "The ozone challenge: industry and government leaned to work together to protect environment." ASHRAE Journal 39(9):33-36
8. Haworth, J. 1996. "Next generation insulation foam blowing agents for refrigerator/freezers." Proceedings of 1996 International Conference on Ozone Protection Technologies, Washington. pp 467-476.

(*) AFEAS 보고서는 매우 귀한 자료들을 담고 있으며 정책 입안 등을 위해 보고서를 필요로 하는 독자는 다음의 주소로 연락하기 바란다. AFEAS Program Office, The West Tower, Suite 400, 1333 H Street, NW, Washington, D.C. 20005, USA, Tel: 202-898-0906, Fax: 202-789-1206, Website:http://afeas.org/about.html

그림 1 냉동/공조기 옵션에서 최적의 옵션을 선택할 때 고려해야 할 인자들

그림 2 (a) 슈퍼마켓 냉동 시스템에서 온난화 가스로 인한 복사 강도

그림 5 북미에서 사용하는 1000톤 칠러의 TEWI(미국 조지아주 애틀랜타 기준)

1998년 10월 26일, IBM은 자신들이 소유한 전세계 공장에서 현재 반도체 생산과정 중에 발생하는 PFC 방출량을 2000년까지 1995년 수준에서 제품 당 40% 삭감하겠다고 발표했다. IBM은 대규모 반도체 회사 중 처음으로 이같은 삭감 계획을 발표했다. 또한 IBM은 이제부터 내부 효율 증대를 통해 연간 4%의 에너지를 절감하겠다고 약속했다. IBM사에서 환경문제를 담당하고 있는 볼타(Wayne Balta)는 1998년도 10월말에 워싱턴에서 열린 "Earth Technologies Forum"이라는 환경회의에서 이같은 내용을 발표했다.

IBM은 현재 공정 체임버를 세정하는데 전통적으로 사용해온 퍼플푸오로에탄(C₂F₆) 대신 질소불화 화합물인 NF₃을 묽게 만들어 사용하려 한다. 그런데 이 두 가스는 모두 GWP 즉 지구온난화지수가 매우 높아 C₂F₆의 GWP는 9,200이고 NF₃의 GWP는 8,000이다. 그런데 NF₃의 경우 묽은 용액 속에 들어 있기 때문에, 이번의 신 과정은 기존의 C₂F₆ 과정에 비해 약 80% 정도 온난화 화학물을 덜 쓰게 된다고 IBM의 디온(Edan Dionne)은 말했다. 미국 EPA는 1996년에 미국 반도체 산업계가 방출한 C₂F₆의 양이 84∼98만 톤 정도인 것으로 추측하고 있다.

볼타는 이번의 결정이 환경측면으로나 사업측면으로 모두 합당한 것이라고 말했다. 현재 IBM은 반도체 산업계의 PFC 방출량을 줄이기 위한 EPA 프로그램에 참여하고 있으며 PFC 방출량을 줄이기 위해 노력하겠다는 양해각서에 서명을 했다. "우리는 이 문제를 심각하게 받아들이고 있으며 이 문제에 대해 IBM이 연구를 수행함으로써 이같은 방출량 감축을 가져올 수 있는 기술의 진보를 이루게 되었다"고 볼타는 말했다. 또한 그는 이번의 대체 기술이 PFC를 수거해서 재생하는 것보다 더 좋은 방법이라고 말했으며 IBM이 이 기술을 다른 반도체 회사들과 공유할 것이라고 말했다. 이에 대해 더 자세한 정보를 원하면 다음의 주소로 연락하기 바란다. Edan Dionne, IBM, Tel: +1 914 766 2729; Fax: +1 914 766 2824; E-mail:dionne@us.ibm.com

대기오염이 기후에 미치는 영향 중에서 대개 무시해온 것은 대류권 오존의 증가로 인한 복사강도의 증가일 것이다. 대류권의 오존은 일산화탄소와 탄화수소가 질산화합물(NOx)이 있는 곳에서 산화될 때 발생한다. 그런데 이 대류권 오존은 성층권의 오존과는 달리 지난 한 세기 동안 대부분의 지역에서 증가하고 있다. 과거의 연구에서는 이 효과를 어느 한 시점에서 정량화 하려고 시도했지만 1998년 10월 15일자 「Geophysical Research Letters」 (Vol. 25, pp. 3819-3822)에는 이 효과가 시간에 따라 발전되는 것을 살펴본 연구 보고서가 실렸다.

영국 브래크넬 소재 영국 기상청의 스티븐슨(D.S. Stevenson)과 그의 동료들은 대기에 대한 매우 복잡한 화학모델에서 생물체를 태우거나 비행기나 기타 다른 인위적 요소(예를 들어 자동차에서의 방출)에 의해 방출되는 오염의 양을 이용하여 1860, 1950, 1970, 1990, 2100년의 대류권 오존의 양을 예측했다. 그 결과 이들은 1860년부터 대류권 오존으로 인해 복사강도가 증가해서 1990년에는 1제곱미터 당 0.3와트가 되고 2,100년에는 0.5와트가 됨을 알게 되었다. 비교를 하자면, 산업혁명 이전부터 지금까지 이산화탄소의 양이 증가함으로 인해 복사 강도가 약 1제곱미터 당 약 1.5와트정도 변했다.

또한 연구자들은 1860년부터 1990년까지의 복사강도 증가는 전체 NOx 방출량과 거의 선형적으로 비례하지만 1990년 이후에는 이같은 선형비례가 깨짐을 발견하게 되었다. 이것은 NOx에서 오존을 생산해 내는 대류권의 능력이 감소하는 것을 의미하는 것이라고 연구자들은 말했는데 그 이유는 오존 생산이 포화단계에 이르렀고 예전보다 더 따뜻하고 수분이 많게 된 대류권이 오존 붕괴를 일으키고 있기 때문이라고 한다. 또한 이들은 1990년도에 대류권 오존으로 인한 복사강도가 지난번 연구에서 예측한 범위의 밑부분에 속하지만 그래도 그 효과는 아직도 크기 때문에 온난화가스 강도를 10%정도 향상시킬 것이라고 그들은 말했다.

1998년 10월 21일, 빌 클린턴 미국 대통령은 미국에서의 메틸브로마이드 전폐 시한을 2005년 1월 1일로 연장하는 것을 내용으로 하는 법안에 서명을 했는데, 이는 최근에 이루어진 몬트리얼 의정서 수정안과 동일한 것이다. 원래 미국에서는 메틸브로마이드가 공기청정법의 규정 하에서 2001년 1월 1일에 전면 폐기될 것으로 예정되어 있었다.

이번 법령의 764조는 공기청정법을 수정하여 EPA가 2005년 1월 1일 이전에 메틸브로마이드 생산을 종결시킬 수 없음을 명시하였고 또 EPA가 이 법률이 시행에 들어가는 날부터 몬트리얼 의정서의 전폐규정에 따라 그보다 더 엄격하지 않게 메틸브로마이드 생산 감축을 위한 규정을 만들 것과 또한 메틸브로마이드의 생산, 수입, 소비 등을 종결시킬 것을 명시했다. 또한 이번의 법규는 선적전 용도와 검역 용도에 대한 면제 규정과 몬트리얼 의정서에 따른 필수용도 규정을 명확히 정하도록 했으며 또한 EPA가 몬트리얼 의정서의 코펜하겐 개정안에 참여한 개발도상국가들이 사용할 목적으로 제한된 양의 메틸브로마이드를 생산해도 좋다고 규정했다.

현재 비정부 환경단체들은 마지막 순간에 이루어진 이 조치로 인해 당황해 하고 있으며, 이 사실은 이같은 조치를 없애기 위한 로비가 부족했음을 시사한다. 또한 클린턴이 이 법규를 승인하면서 어떤 염려 사항 등을 언급하지 않은 것으로 보아 클린턴 행정부가 알게 모르게 이번의 조치를 지지하고 있는 것으로 보인다. 실제로 EPA 관계자는 현재 EPA가 몬트리얼 의정서에 따라 내년도에 메틸브로마이드 생산 및 사용량을 25%정도 줄여야 하는 상황에서 이번의 조치가 EPA의 일을 많이 도와줄 것이라고 GECR에 말했다.

한편 비정부단체들은 이번에 메틸브로마이드 전폐 기간을 연장함으로써 몬트리얼 의정서 참여국들이 전폐기간을 앞당기게 되면 미국이 그 전폐 시한에 맞출 수 없음을 의미하는 것이라고 염려를 표명했다. 또한 몬트리얼 의정서가 규정하는 필수용도 면제가 실제로는 이 법을 빠져나갈 수 있는 큰 구멍이 되고 있으므로 현재 사용하고 있는 메틸브로마이드 양의 약 50% 정도가 여기에 해당될 수 있다고 주장한다.

독일 환경기관이 최근에 발표한 통계에 의하면 현재 자동차의 공조기로부터 CFC-12 방출이 가장 많이 생기고 있다고 한다. 1996년 초부터 1998년 중반까지 모든 냉동기기에서 CFC-12를 사용하는 양은 약 58%정도 줄었는데 이는 기존 장비에 CFC-12를 사용해서는 안 된다는 규제조치가 효력을 발휘했기 때문이다. 그런데 승용차 에어컨의 경우에는 지금까지 단지 7%만이 대체냉매로 전환되었는데, 이것은 기차 에어컨의 경우 100%, 식료품점의 냉장고 및 냉동고의 85%가 전환된 것에 비해 매우 낮은 수치이다.

이 보고서에 따르면 큰 장비나 시설의 경우 전환이 더 용이하다고 한다. 현재 가장 널리 사용되고 있는 대체냉매는 R134a로서 54%를 차지하고 있다. 또한 현재 대체냉매로 사용되고 있는 물질의 삼분의 일 가량이 여전히 ODP가 0.0이 아니며, 특히 HCFC-22 및 HCFC-22를 포함하는 대체물이 여기에 해당이 된다. 좀더 자세한 정보를 원하면 다음으로 연락하기 바란다. UBA, Section III 1.4, P.O. Box 33 00 22, 14191 Berlin, Germany, Fax: +49 30 8903 3232

올해 남극의 오존 구멍은 이전에 비해 가장 큰 면적을 차지하고 있다고 전세계의 여러 과학 기구에서 발간한 보고서들이 지적하고 있다. 미국 해양 및 대기 행정국(NOAA)과 NASA에서 인공위성으로 수집한 데이터들은 1998년 9월 19일에 오존구멍 크기가 2,730만 제곱킬로미터나 되어 1996년도의 2,600만 제곱킬로미터를 능가하고 있음을 보여준다. 과학자들은 이처럼 오존 구멍이 크게 된 이유가 극 성층권 구름을 형성하는, 매우 낮은 성층권 온도 때문이라고 한다.

"성층권이 추우면 추울수록 더 많은 양의 구름이 형성되는데 1998년은 지금까지의 기록상 가장 추운 해 중 하나였다."고 NOAA의 호프만(David Hoffman)은 말한다. "평균적으로 볼 때 이처럼 성층권의 온도가 떨어지는 이유는 아마도 기후변화와 오존 상실이라 할 수 있는데, 특히 후자는 지구의 생태계를 보호하고 있으며 또 인류에게 해로운 UV 복사파를 흡수하면서 히터의 역할을 하고 있다."고 호프만은 덧붙여 말했다.

비록 오존 구멍이 이전보다 더 크기는 하지만, 그 안의 최소오존수치는 지난해의 수치와 비슷하다. 올해 측정한 값 중 최소치는 90 돕슨유닛(DU)으로 이는 1994년도 기록인 88DU 보다 조금 더 큰 수치이다. 호프만은 앞으로 몇 년 동안 오존 구멍의 깊이가 그 이전 보다 더 커지지는 않을 것이라고 했는데 그 이유는 극성층권 구름이 형성되는 매우 중요한 고도에서 9월과 10월 사이에 대부분의 오존이 이미 파괴되었기 때문이라고 한다.

세계가 오염 물질을 배출하지 않는 '그린에너지'개발에 열을 올리고 있다. 환경보호에 대한 공감대가 확산되는데다 관련기술의 발달로 경제성 확보도 가능하게 된 때문이다. 지구온난화 방지를 위해 프레온가스 규제를 결정한 유엔환경개발회의(UNCED)의 '기후변화협약'(92년) 과 그린피스 등 환경단체들의 활동도 그린에너지 개발의 촉매 역할을 한 것으로 평가받고 있다.

◇ 풍력발전 = 영국의 풍력에너지협회(BWEA)는 오는 2010년까지 국가 전체 발전량의 10%를 풍력발전으로 대체한다는 야심적 계획을 지난날 발표했다. 한걸음 나아가 2030년까지는
밝혔다. 전체 발전랻의 8%를 풍력에 의존하는 덴마크는 지난해 2백35mW규모의 추가 발전 시설을 갖췄고, 2030년까지는 풍력발전의 비율을 40%까지 늘린다는 계획이다. 1mW는 3만3천가구에서 형광등 1개씩 켤 수 있는 전력량, 연평군 4백억달러를 풍력발전에 투자하고 있는 미국은 지난해 모두 10개주에서 2백35mW의 발전시설을 늘렸다. 미항공우주국(NASA)이 75년 대형 풍력발전시스템을 개발한 이래 꾸준히 발전량이 늘고 있다. 세계적인 환경 관련 두뇌집단인 '월드워치'의 조사에 따르면 지난해 세계 풍력발전량은 9천6백mW로 97년보다 35%(2천1백mW)가 늘어났다. 풍력발전 관련 설비시장도 풍력발전 관련 설비시장도 지난해 20억달러로 늘었다.월드워치는 올해도 이같은 성장세가 이어져 최소한 2천5백㎽의 풍력발전 증설이 예상되며 2000년대 중반까지 연평균 25%의 성장이 예상된다고 내다봤다.

◇ 태양에너지 = 독일은 지난해 7월부터 연간 전력생산량이 25㎽에 달하는 세계 최대 규모의 태양전지 생산공장을 겔젠키르헨에 건설하고 있다.2001년 이 공장이 완공되면 독일의 태양전지 생산능력은 연간 50㎽에 달해 세계 최대 태양에너지 판매국가가 될 것이라는 게 독일정부의 주장이다.또 2001년까지 약 2천5백50억원을 들여 태양전지 제조기술을 개선해 태양전지산업을 국가 기간산업으로 육성한다는 계획이다.미국과 유럽연합 (EU) 은 2010년까지 1백만개 건물의 지붕에 태양광 발전설비를 설치하겠다는 '1백만 지붕 프로그램' 을 추진 중이다.특히 EU는 지난해말 발표한 재생에너지 백서에서 "15개 회원국이 2010년까지 그린에너지 비율을 현재의 2배인 12%까지 끌어올리겠다" 는 계획을 밝혔다.또 미국과 오스트리아는 10~20가구에 전력을 공급할 수 있는 25㎾와 50㎾급의 태양열 발전시스템을 내놓고 보급에 열을 올리고 있다.일본은 우주에서 태양광을 직접 받아 전력을 생산하는 태양발전위성 (SPS) 을 2015년부터 실용화, 연간 10만㎾급 발전을 한다는 계획이다.일본은 특히 이 위성이 날씨에 관계없이 태양에너지를 활용할 수 있어 원자력발전을 대체할 가능성이 가장 큰 에너지로 보고 미국과 공동연구를 하고 있다.

◇ 기타 에너지 = 영국의 에너지부는 최근 그린에너지 전망보고서를 통해 영국 해안의 조력에너지를 활용하는 방안을 추진 중이라고 밝혔다.이를 위해 이미 스코틀랜드 지방에서 3개의 프로젝트를 진행키로 하고 재원마련에 나섰다.수백개의 지하 화산성지열대 또는 수천m 지하에서 형성된 지열자원도 유망한 에너지원으로 각광받고 있다.화산이 많은 일본과 미국 등 세계 각국에서 현재 3천8백㎽ 규모의 지열발전을 하고 있다.이밖에 하천의 급경사나 수량이 많은 곳에 댐을 설치해 전기에너지를 생산해 내는 소수력 (小水力) 발전과 수소를 이용한 수소에너지발전도 세계 각국이 개발을 서두르는 대표적 그린에너지에 속한다.한편 국내에서는 제주도에 10㎽ 규모의 풍력발전소가 건설 중에 있으나 아직까지 경제성과 전반적인 인식부족으로 인해 그린에너지 개발이 활기를 띠고 있지는 못한 실정이다.이에 따라 새 에너지의 개발보다 기존 발전소의 탈황설비 확충이나 연료전지 (연료를 연소시키지 않고 전력을 생산하는 설비) 개발 등 오염물질을 최소화하는 쪽으로 개발이 진행 중이다.

[그린에너지란…]

공해물질을 배출하지 않는다는 무공해 에너지를 지칭한다.석유.석탄 등 화석연료가 각종 공해물질을 배출, 지구환경오염의 원인이 된다는 반성이 일기 시작한 70년대 이후 본격 등장했다.특히 지난 97년말 교토 (京都)에서 열린 유엔환경개발회의 3차 당사국회의에서 이산화탄소 등 온실가스 배출량을 90년 수준에서 평균 5.2% 감축키로 선언한 이래 세계 각국의 그린에너지에 대한 관심이 증가하는 실정.기존 화석연료나 원자력을 대체한다는 측면에서 '대체에너지' 혹은 자연에너지를 다시 이용한다 해서 '재생에너지' 등으로도 불린다.

이산화탄소 발생 감축방안을 놓고 세계 각국이 동상이몽이다.

기후변화협약 제5차 당사국회의(COP5)가 열리고 있는 2일 독일 본의 마리팀호텔 컨벤션 센터. 각국 환경부 장관 등이 내놓는 지구온난화 해결책은 제각각이었다.

『개발도상국의 입장은 이해한다. 그러나 전체 지구촌의 미래를 위해 이산화탄소 저감은 필수적이다.』(유럽연합 관계자) 『그동안 이산화탄소를 다량 발생시키면서 산업 발전을 이룩한 선진국들이 개발도상국이나 후진국에 「이산화탄소가 나오니 개발하지 말라」는 것은 말이 안된다.』(한 개발도상국 대표)

같은 선진국이지만 유럽과 미국의 입장도 다르다. 이산화탄소 발생률이 높은 미국(전체 선진국 발생량의 35%를 차지)측은 『경제 위축을 걱정해 의회가 이산화탄소 저감에 반대한다』며 난감한 표정을 짓고 있다. 개발도상국 사이에서도 한국 같은 선발국(선발국)은 「감축안의 현실적인 조정」, 후발국은 「무조건 반대」로 기울고 있다. 일부 후발 개도국은 『지구온난화의 책임은 전적으로 선진국에 있으니 알아서 하라』는 식이다. 우리나라는 작년까지 뚜렷한 방향을 잡지 못하다가, 올해 들어 「경제 발전 정도를 고려한 감축안의 자발적-현실적 조정」쪽으로 의견을 정리했다. 선진국들이 『이산화탄소 저감에 적극적인 노력을 기울이는 국가에 우선적으로 선진 환경 기술 등을 이전하겠다』는 입장을 넌지시 흘리는 상황 등을 고려한 것이다. 그러나 구체안은 내놓지 않은 상태다.

지난 93년 「이산화탄소 등 에너지 사용으로 발생하는 화학물질들이 지구 온난화를 이끈다」는 주장이 과학적 사실로 인정됐다. 18세기 후반의 산업혁명 이후 지난 1000여년 동안 변화가 없던 지구의 이산화탄소 농도가 급증했고, 지속적으로 지구의 온도가 올라간 것이 과학적으로 확인된 것이다. 지구온난화는 98년 양쯔강 범람과 허리케인 미치, 97~98 엘니뇨 등 기상 재앙의 원인으로 지목된다. 그 여파는 해수면 상승, 질병의 확산, 작물의 작황변화로 이어지고 있다. 그러나 개도국들은 지구 온난화라는 과학적 사실은 인정하면서도, 그 해결책으로 이산화탄소 저감을 택할 경우 국가 경제의 「빈익빈 부익부」가 가속화할 것을 우려해 선진국 안을 받아들이려 하지 않는다. 2000년까지 각국의 이산화탄소 저감안을 마련하고, 2002년까지 목표 달성을 위한 국제적 협력 사업을 시작한다는 기후변화협약. 그러나 이런 국가간 이해관계로, 협약의 기본안 중 「공통(common)」보다는 「차별적(differentiated)」이라는 부분이 부각되고 있다.