Ch.1 지구의 역사와 지구환경 Ch.2 환경오염기초

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1 Ch.1 지구의 역사와 지구환경 Ch.2 환경오염기초

2 목 차 2.1 환경오염의 정의 2.2 환경오염의 발생원인 2.3 환경규제정책의 의의 2.4 지구환경문제의 전개
목 차 2.1 환경오염의 정의 2.2 환경오염의 발생원인 2.3 환경규제정책의 의의 2.4 지구환경문제의 전개 TV CF 많아짐  필요성 인식, 시장의 성숙 단순한 건조/악취제어  재활용과의 연계성은 없다. 2.5 지구환경재해와 환경문제

3 2.1.1 환경이란? 정의: 환경이란 자연적으로 구성된 자연 환경과 인간의 생활과 관계가 있는 생활 환경의 총체를 말함.
2.1 환경오염의 정의 2.1.1 환경이란? 정의: 환경이란 자연적으로 구성된 자연 환경과 인간의 생활과 관계가 있는 생활 환경의 총체를 말함. 환경정책기본법 3조 <개정 > 1. "환경"이라 함은 자연환경과 생활환경을 말한다. 2. "자연환경"이라 함은 지하·지표(해양을 포함한다) 및 지상의 모든 생물과 이들을 둘러싸고 있는 비생물적인 것을 포함한 자연의 상태(생태계를 포함한다)를 말한다. 3. "생활환경"이라 함은 대기, 물, 폐기물, 소음 · 진동, 악취, 일조 등 사람의 일상생활과 관계되는 환경을 말한다 Biosphere Non-biosphere Natural Environ. Environment Atmosphere Water Waste Noise Vibration Odor Living Environ.

4 2.1.1 환경이란? 유엔환경계획기구 (UNEP; United Nations Environmental Program)
2.1 환경오염의 정의 2.1.1 환경이란? 유엔환경계획기구 (UNEP; United Nations Environmental Program) 자연환경: 대기, 대양, 물, 암석권, 육상생태계 인간환경: 인구, 주거환경, 생물계, 산업, 에너지, 운송, 관광, 환경교육 및 홍보, 평화와 안전 등 인간의 생활과 관련된 대부분의 주변환경 Environment Population Human settlement Human hearth Industry Energy Transport Tourism Education of environ. Peace & security Bioproductive system Men & Environ. Atmosphere Oceans Water Lithosphere Terrestrial Biota Natural Environ.

5 2.1.2 환경오염이란? Biosphere Human Water Land Air Atmosphere Hydrosphere
2.1 환경오염의 정의 2.1.2 환경오염이란? 공기, 토지, 물의 물리적, 화학적 혹은 생물학적 특성이 바람직하지 않게 변화됨으로써 사람이나 기타 생물의 건강이나 생존, 또는 활동 등에 해를 가하는 것 수질오염 / 대기오염 / 토양오염 / 소음/진동 Human Water Land Air Atmosphere Hydrosphere Lithosphere Biosphere

6 2.1.3 환경문제의 속성 (1) 복합성 (상호관련성) 상호간에 인과관계가 성립 않음 → “문제해결 곤란”
2.1 환경오염의 정의 2.1.3 환경문제의 속성 (1) 복합성 (상호관련성) 상호간에 인과관계가 성립 않음 → “문제해결 곤란” 모든 사람이 오염행위자이며, 피해자 모든 생산, 소비과정이 오염원 오염문제끼리 상승작용을 일으켜 심각성을 더해줌 탄화수소, 질소산화물 + 태양광선(광화학반응)  스모그현상 황산화물 등 + 빗물 산성비  죽은 호수, 토양의 산성화 공 기 땅·토양 물 동·식물 인간 생활

7 (2) 포괄성 (3) 초국가성 환경 외의 다른 영역과 깊은 관계 : 정치, 경제, 사회, 문화 예) 개발 vs. 보존
2.1 환경오염의 정의 (2) 포괄성 환경 외의 다른 영역과 깊은 관계 : 정치, 경제, 사회, 문화 예) 개발 vs. 보존 지역으로부터 전세계에 걸쳐 영향 (3) 초국가성 오염피해의 광역화, 범지구적, 국가간의 문제 영국, 독일의 황산화물 → 산성비로 북유럽지역 피해 프랑스 관광폐수→ 벨기에, 네덜란드의 라인강 하류의 어류피해 미국 동북부 공업단지에서 배출되는 대기오염물 → 캐나다 산림파괴, 호소의 산성화 몽고 사막화 → 중국, 한국 황사현상 체르노빌 사건

8 2.1 환경오염의 정의

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10 (4) 지체성 오염의 축적, 장기간 후에 치명적 피해발생 피해결과에 대한 원인 규명 곤란 ⇒ 분쟁의 장기화
2.1 환경오염의 정의 (4) 지체성 오염의 축적, 장기간 후에 치명적 피해발생 피해결과에 대한 원인 규명 곤란 ⇒ 분쟁의 장기화 미나마타병 (1953) 1932년 일본질소비료주식회사 미나마타 공장 가동 1950년대 초 원인불명의 신경 질환자 발생 1956년 초 78명 환자발생, 18명 사망 1956년 11월 일본 미나마타병 대책위원회: 어패류 경유에 의한 중금속 중독 추정 1959년 7월 원인물질 유기수은설 1968년 9월 일본 후생성의 발표: 메틸수은⇒어패류오염⇒대량 취식한 사람 피해, 공해병으로 인정 (115명 사망, 800여명 환자발생)

11 러브커넬 사건 2.1 환경오염의 정의 미국 뉴욕주 러브운하
나이애가라 폭포주변의 한 도시로서 산업의 중심지를 잇는 통로였으며, 200여가구 거주 40-50년대의 한 화학공장에서 80여종의 발암물질 등 유해화학물질 2만 1,800톤 매립 폭설, 폭우로 땅이 깎여 땅 속에 있던 화학물질들이 용출 수목고사, 유산, 난산, 혈액의 이상, 간장의 비정상적인 활동, 염색체 파괴 200여 가구는 이주시키고 오염된 토양과 침전된 화학물질을 수거하여 방수벽 구축 등의 첨단 처리기술로 매립

12 (5) 원상회복의 곤란성 (6) 탄력성과 비가역성 (7) 가해자와 피해자의 상이성 장기간 많은 투자를 하더라도 회복곤란
2.1 환경오염의 정의 (5) 원상회복의 곤란성 장기간 많은 투자를 하더라도 회복곤란 템즈강의 회복 → 70년 소요, 어족은 1/3에 불과 사전 예방적 행동 필요 (6) 탄력성과 비가역성  탄력성: 자정작용에 의한 원상회복   비가역성: 자정능력의 범위 초과 → 원상회복 불가능 호소(湖沼)의 부영양화: 수중의 오염물질 축적 → 플랑크톤 과도번식 → 용존산소 고갈 → 수중의 물고기 질식사 → 늪지화 (7) 가해자와 피해자의 상이성 대구 위천공단 분쟁: 대구의 폐수 → 부산의 상수오염 개발의 수혜도가 낮은 서민층에 더 큰 피해

13 2.2 환경오염의 발생원인 환경오염의 대부분은 인간활동의 결과로서 발생 환경오염의 원인 2.2 환경오염의 발생원인
1. 인구증가 2. 도시화 3. 산업화 4. 과학기술의 불확실성 5. 생활습성의 변화 환경오염의 원인

14 2.2 환경오염의 발생원인 (1) 인구의 증가     인간의 기하급수적인 증가는 환경에 최악의 피해를 입히는 결과를 양산: 모든 환경문제의 첫 번째 원인이며, 필연적으로 오염물질 배출

15 (2) 도시화 인구가 좁은 지역으로 몰리는 도시화 현상도 환경문제의 중요원인 → 오염문제의 집적 (오염물질간 상승작용)
2.2 환경오염의 발생원인 (2) 도시화 인구가 좁은 지역으로 몰리는 도시화 현상도 환경문제의 중요원인 → 오염문제의 집적 (오염물질간 상승작용) 서울과 경기도를 합한 수도권의 인구는 총 인구의 약 47.6% (2003): 수질, 대기오염, 소음공해 등의 환경문제, 교통, 범죄문제, 소외감 및 고독감, 스트레스, 휴식공간의 부족 등 부작용 심각 오늘날의 도시화 → 대량생산과 대량이용이 필수적으로 동반 : 부산물이 환경의 자정능력 이상으로 대량 배출 → 자연환경 오염/파괴 주거 및 교통시설: 적절한 시기에 대체되지 않는 경우, 도시의 쾌적성 저해 도시환경오염의 특징 → 가해자와 피해자가 동일한 도시 주민

16 (Environmentally Sound and Sustainable Development: ESSD)
2.2 환경오염의 발생원인 (3) 산업화 경제활동: 알게 모르게, 크고 작게, 직, 간접적으로 환경을 훼손 제품의 생산과 소비과정에서 오염물질 배출 긍정적인 면: 공업기술 발달, 문명의 발전, 물질적 풍요 등... 부정적인 면: 자원의 공급자 역할을 하는 환경자원의 파괴, 오손, 고갈 등.... 합리적인 경제성장정책 채택(잘못된 경제정책 → 환경문제 악화) 환경적으로 건전하고 지속 가능한 개발 (Environmentally Sound and Sustainable Development: ESSD) ‘환경과 개발에 관한 세계위원회 (WCED)’가 1987년에 발표한 “우리의 미래 (Our Common Future)”라는 보고서에서 정의 미래세대가 그들의 필요를 충족시킬 수 있는 가능성을 손상시키지 않는 범위에서 현재 세대의 필요를 충족시키는 개발: 자연은 미래의 후손에게 빌려 쓰는 재산 좁게는 경제의 지속 가능성이지만, 국제연합환경개발회의(UNCED)가 밝힌 개념은 경제뿐만 아니라 자연자원을 포함한 생태계 전체가 지속 가능할 것을 요구

17 (4) 과학기술의 불확실성 (5) 에너지 개발 (6) 생활습성의 변화 과학기술의 반환경성: 자동차, 화학비료, 핵발전 등
2.2 환경오염의 발생원인 (4) 과학기술의 불확실성 과학기술의 반환경성: 자동차, 화학비료, 핵발전 등 과학기술의 한계: 원인 & 실태 파악 어려움 (5) 에너지 개발 화석연료의 사용으로 인한 대기오염 이산화탄소, 일산화탄소, 탄화수소, 질소화합물(NOx), 황산화물(SOx), 분진 대체에너지(신재생에너지) 개발의 필요 태양열, 태양광, 풍력, 조력, 파력, 바이오, 폐기물 에너지 등 (6) 생활습성의 변화 물소비량 증가 고체폐기물량 증가 중국과 인도가 북미 수준의 소비경향을 보인다면?  지구의 종말

18 2.3 환경규제정책의 의의 환경규제의 필요성 환경오염의 절박한 위협 환경오염의 피해는 우리 모두의 것 가해자 피해자의 상이
 정부에게 환경관리를 위임

19 환경규제정책수단의 종류 명령지시적 규제(Regulation by directives)
2.3 환경규제정책의 의의 환경규제정책수단의 종류 명령지시적 규제(Regulation by directives) 법규정(legal provisions), 행정명령(administrative order), 또는 지시(directives) 등을 통해 환경오염행위를 직접적으로 금지 또는 제한하는 유형 시장유인적 규제(Regulation by market incentives) 명령지시적 규제와 마찬가지로 개인이나 기업에 어떤 의무를 부과하기는 하되 그것을 달성하는 구체적 방법은 개인이나 기업이 자신의 경제적 판단에 따라 합리적으로 선택할 수 있는 여지를 부여하는 유형

20 정부규제의 근거 환경규제의 원칙 외부성의 존재: 환경오염부정적 외부요소로 작용 독과점의 폐해: 환경파괴적인 수직결합을 규제
2.3 환경규제정책의 의의 정부규제의 근거 외부성의 존재: 환경오염부정적 외부요소로 작용 독과점의 폐해: 환경파괴적인 수직결합을 규제 비대칭 정보 환경규제의 원칙 사전예방의 원칙 오염자 부담의 원칙 명확한 오염자 파악이 어려움 사용자 부담 원칙 공동부담의 원칙 집단적 원인자 부담원칙 상호협력의 원칙

21 지구환경문제의 전개 인식기 1972년 로마클럽: 성장의 한계 (The limits to growth)
UN 인간환경회의(1972, 스톡홀롬) 환경에 관한 최초의 대규모 국제회의 지구환경문제가 국제적 관심사로 부상된 결정적 계기 유엔환경계획기구(UNEP)설치: 1973년 지구환경문제를 논의하는 핵심 UN기구 이후 87년도의 ‘몬트리올의정서(오존층보호)’를 비롯한 각종 협약 및 환경사업 수행 스톡홀롬 선언 (인간환경선언:Declaration on the Human Environmental)

22 (인간환경선언:Declaration on the Human Environmental)
스톡홀롬 선언 (인간환경선언:Declaration on the Human Environmental) “인간은 환경의 창조자이기도 하며 또한 피조물이기도 하다.”로 시작되는 7개 선언문과 26개 원칙 “하나뿐인 지구” → 더 이상 방치할 수 없다는 공동위기의식 → 다 함께 협력, 기본적 합의 주요내용 인간은 품위 있고, 행복한 생활을 가능하게 하는 생활 속에서 자유, 평등, 그리고 적정 수준의 생활을 가능하게 하는 생활조건을 향유할 기본적 권리를 가지며, 현 세대 및 다음 세대를 위해 환경보호와 개선에 엄숙한 책임을 진다. 대기, 수질, 토양, 산성비를 포함한 인접국가간 환경문제, 해양오염, 야생동식물의 국가간 거래, 개발과 환경보전의 융합, 환경과학과 기술, 환경교육 등 당시 환경문제 전반에 관한 주제를 폭넓게 다루었다.

23 도약기 1982년 나이로비 회의 1984년 멕시코 세계인구회의 1984년 로마 세계식량회의 나이로비 선언
환경과 개발에 관한 세계위원회(WCED, World Commission on Environment and Development) 설립을 의결 1983년 UN총회의 결의로 WCED 발족 장기 지구환경보전전략 수립이 목표 1987년 우리 공동의 미래(Our Common Future) 보고서 발간 1984년 멕시코 세계인구회의 1984년 로마 세계식량회의

24 1985년 비엔나 협약 (오존층 보호) 1986년 몬트리올 의정서 (오존층파괴물질 규제)
1989년 바젤협약 (유해폐기물 수출입 규제) 1980년대의 성과 환경적으로 건전하고 지속 가능한 개발 (Environmentally Sound and Sustainable Development: ESSD)의 개념 정립 환경문제가 국제적인 문제임을 인식 지구환경보전 노력을 국제협약의 형태로 가시화

25 확산기 UN 환경개발회의(1992, 리우데자네이로)
유엔 환경개발회의 (UNCED; UN Conference on Environment & Development) 14개국 국가 정상급 및 행정수반 포함한 총 185개국의 정부대표 참가 일명 “지구환경정상회담” 또는 “리우회의” 선진국 : 환경보전에 비중 개도국: 강력반발  ‘개발’이라는 용어를 선언서 내에 삽입 ∴「환경과 개발에 관한 리우선언」 리우선언 : ESSD구현을 위한 지구환경질서의 기본규범      

26 의제 21 (Agenda 21) 기후변화협약(지구온난화 방지 협약) : 리우선언의 구체적 실현계획
   : 리우선언의 구체적 실현계획    : 지구환경문제의 원인이 되는 각종 사회, 경제적 요인 등에 대한 대책과 대기, 해양, 폐기물, 토양 등 부문별 환경문제에 대한 대책 재정, 기술이전 및 제도문제 등 지구환경보전을 위한 광범위하고, 포괄적인 사항을 규정 ‘의제 21’의 실행을 구체적으로 실현하기 위해 UN경제사회이사회(ECOSOC) 산하에「UN 지속개발위원회(CSD)」설치 기후변화협약(지구온난화 방지 협약)  대기중 CO2 등 온난화 유발가스의 배출을 억제하기 위한 협약  의무사항 온실가스 저감을 위한 국가정책 수립  온실가스의 배출량 및 흡수량에 대한 배출통계 작성 및 제출 보고 (선진국/개도국 구분)  우리나라의 경우 1994년도에 가입

27 생물다양성협약 리우회의가 미친 영향 생물 종 감소방지와 생물자원의 보전 및 합리적 이용에 관한 협약
생물다양성에 악영향을 줄 정책의 환경영향평가 실시 유전공학적으로 변형된 안전규제 및 정보제공 우리나라의 경우 1995년도에 가입 리우회의가 미친 영향 환경문제의 심각성 및 위기의식을 전세계에 확대 지구환경문제에 관한 UN의 권한 강화 일반시민의 환경의식 고취 환경문제원인에 대한 좀 더 근본적인 접근 요구

28 환경라운드 (Green Round) 시대 1995년 세계무역기구(WTO) 출범 환경과 무역의 연계
환경기준을 준수하지 않고 환경오염방지비용을 지불하지 않는 국가의 제품에 환경관세와 같은 적극적인 무역제재장치 도입 선진국의 자국산업 경쟁력 회복과 연관

29 2.4 지구 자연재해와 환경문제 기후변화 <지구온난화(CH1.6.1), 해수면 변화(Ch.2.4.3)>
엘니뇨와 라니냐 오존층 파괴 (Ch ) 산성비 사막화 생물다양성 감소 (Ch ) 환경호르몬(내분비교란물질) 형성

30 지구 온난화 원인 화석연료 사용증가에 따라 산업혁명 이후 대기중의 이산화탄소 계속 증가
2,000년 전 지구 최후의 빙하기: 190ppm 산업혁명직전: 270ppm  산업혁명 후 현재까지: 약 60ppm 증가

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32 피해 태양광선 →지표면→대기권으로 방사, 이때 대기권에 가스(CO2, CFC, HC, CH4, O3) 들이 존재하게 되면 방사광선 차단→온실효과(green house effect)발생→지표상의 온도상승 온실과 같은 원리 (유리는 가시광선 통과, 적외선 차단) 2025년의 CO2 증가(600ppm)에 따른 기온변화예측: 3±1.5℃→남․북극의 극빙이 녹고, 고산지대의 만년설이 녹아 해수면이 약30-40m 상승→전세계 해변 대도시 수몰, 육지면적 축소

33 호주와 하와이 사이 태평양에 위치한 섬나라 투발루 정부는 2001년 11월 지구 온난화로 인한 해수면 상승 때문에 국토를 포기하겠다고 선언
9개의 작은 섬에 9천명이 사는 이 나라는 가장 높은 곳이 해발 4.5m 전국민 뉴질랜드로 이주 시작 인도양의 몰디브도 같은 운명

34 엘니뇨(El Niño)와 라니냐 (La Niña)
열대 태평양상의 해수면 온도가 약 3~6년의 불규칙적인 주기를 보이며 변화는 현상 태평양 동부 적도 해역(4"S-4"N, 150"W-90"W)의 월평균 해수면 온도 편차의 5개월 이동평균값이 약 6개월 이상 계속해서 +0.5℃이상이 되는 현상 엘니뇨의 발생원인 무역풍이 약해져 서쪽의 난수층은 보통 때보다 얇아지고 동쪽의 난수층은 두꺼워진다. 동태평양의 용승 효과가 약화되고 더운 해수가 동쪽으로 이동함에 따라 중부와 동부 적도 태평양의 해수면온도가 점차 상승하게 된다.

35 워커순환 (Walker Circulation)
태평양의 주된 대규모 순환 해수면온도와 지역 강수의 평균 패턴: 열대 태평양을 가로지르는 하층 편동풍(동에서 서로 부는 바람) 및 상층의 편서풍과 관련 적도 태평양 서쪽과 인도네시아에서의 바람 패턴: 저기압과 그에 따른 상승 운동과 관련 동태평양에서의 바람 패턴: 고기압과 그에 따른 하강 운동과 관련 엘니뇨에 영향을 받는 대기 현상 해면 수온이 높은 영역이 상대적으로 동쪽으로 이동하기 때문에 일반적으로 구름이 없는 중앙부에서도 상승 기류가 생겨서 대류 활동이 활발해지고 동서 순환 분포가 서에도 동으로 변화

36 Normal Pacific Circulation El Niño Pacific Circulation

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38 엘니뇨현상이 가져오는 기후변화 우리나라 평년보다 적은 강수량: 필리핀, 인도네시아, 호주 북부, 남아프리카
홍수: 적도 중앙 태평양, 멕시코 북부와 미국 서부와 남부, 남미 대륙 중부, 아프리카 동부 (케냐, 탄자니아, 우간다) 이상고온: 알래스카, 캐나다 서부 이상저온: 미국 남동부 우리나라 엘니뇨가 발생한 해에는 여름철 기온이 평년보다 다소 낮으며 강수량이 많음 우리나라는 중위도 지방에 위치하므로 엘니뇨의 영향과 함께 북서쪽 고위도지방에서 흘러 들어오는 공기의 흐름에도 영향을 받아 함께 겹치기 때문에 엘니뇨의 영향이 뚜렷하지 않음

39 라니냐 (La Niña) 적도 무역풍이 평년보다 강해지면 서태평양의 해수면과 수온은 평년보다 상승하게 되고, 찬 해수의 용승 현상 때문에 적도 동태평양에서 저수온 현상이 강화되는 엘니뇨의 반대현상 라니냐의 발생 원인 적도 워커 순환의 강세 동태평양의 하층 대기 편동풍과 상층 대기 편서풍의 강화 열대 태평양 동쪽에서는 온수층이 비정상적으로 얕아짐 혼합층 및 수온 약층의 깊이도 얕아짐 영양이 풍부한 물(한류)이 해수면 가까이 상승 해수면 고도는 동태평양에서 정상상태보다 낮아짐 전 유역에 걸쳐 해양 표면 고도의 기울기를 증가시킴

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41 오존층 파괴 오존층의 역할 오존층이란? 열을 흡수하여,성층권상부의 기온을 높인다.
생물체에 유해한 자외선을 흡수하여 지상의 생물을 보호한다. 지표부근의 오존은  질소산화물과 반응하여 광화학스모그를 발생시킨다. 오존층은 태양 광선 중 파장이 200nm 이하의 대부분과, 200∼240nm 사이의 자외선 일부를 차단한다. UV-C : 파장이 200∼290nm인 자외선으로 미생물을 죽이고, 핵산과 단백질을 파괴시키지만 오존에 의하여 차단 된다. UV-B : 파장이 290∼320nm인 자외선으로 오존층 변화에 매우 민감하여 오존이 1% 감소하면 자외선은 2% 증가하고 피부암 발생률은 3% 증가한다. 인체의 면역반응 억제, 백내장, 식물의 생산력 감소, 생태계균형파괴 등을 유발함

42 오존층 생성과 소멸 지표면 근처에 존재하는 산소는 O2로 존재하지만, 성층권의 산소는 오존(O3) 형태로 존재한다.
성층권의 산소분자는 자외선에 의해 산소원자로 분해 산소원자는 다른 산소분자와 결합하여 오존 생성 다시 오존은 자외선에 의해 산소분자와 산소원자로 분해

43 오존층 파괴의 원인 오존층 파괴현상을 최초로 발표한 것은 1974년 캘리포니아 대학의 두 과학자(Molina and Rowland)임. 1985년 남극 오존층 파괴현상을 영국 남극 조사 팀이 처음 발견. 냉장고, 자동차 에어콘 등 산업용제로 광범위하게 사용된 염화불화탄소(CFCs: Chlorofluoro Carbons)가 성층권으로 비상하여 지상 약15마일 상공에서 태양의 유해한 자외선으로부터 지구를 보호하고 있는 오존층 파괴 1970년 이후 해마다 급격히 감소하고 있으며, 남극상공에는 오존홀(오존의 농도가 매우 옅은 지역)이 나타난다

44 피해 1983년부터 매년 9-10월 중 20-30일간 남극상공과 노르웨이의 상공 오존파괴 현상
피부암발생: 미국환경처는 오존층이 현재와 같이 계속 감소하면10년 후에는 전세계 피부암 환자가 5억에 달함 지상의 자외선 증가로 플랑크톤이나 수심이 얕은 곳의 물고기를 죽인다. 자외선 증가로 농작물이 정상적으로 자라지 못한다. CFCs 1분자는 CO2 1분자보다 온실효과보다 1만배 백내장을 유발

45 산성비 원인: 석탄, 석유 등 화석연료를 연소할 때 연료중의 유황 등이 산화하여 발생하는 SOx, NOx가 공기 중에서 수증기와 반응하여 빗물의 산성도, 즉 pH를 5.6이하로 만듬

46 피해 숲의 고사 호소 수질의 산성화 건축물의 부식 토양의 산성화 미국: 그린산맥의 가문비나무 50% 고사
서독: 서남부 흑림지대의 75% 피해 동독: 전국 300만ha의 숲중 86% 피해 체코: 전국 숲의 20%(96만ha) 피해 호소 수질의 산성화 알루미늄 이온의 농도 증가 → 어패류의 떼죽음 미국의 5대호를 비롯하여 스웨덴의 18,000개 호소, 캐나다의 48,000개 호소 및 스칸디나비아 제국, 일본 등의 호소수질의 산성화, 어패류 등 수중 생태계 파괴 건축물의 부식 폴란드 바벨성의 12사도상 부식․붕괴, 미국 자유의 여신상 부식 토양의 산성화

47 The twelve apostles, Cracow, Poland.
A limestone sculpture of one of the twelve apostles at the front of the St. Peter and St. Paul church in the old town of Cracow, Poland.  Acid rain has caused incredible damage and copies of this and the other eleven apostles have been made to replace these originals.  Photo: Sebastian Wypych.

48 사막화 (Desertification)
원인 과잉방목, 과잉경작 등 과방목, 과경작, 땔감용 수목의 벌채등 인위적 식생 파괴 적은 비, 또는 인위적 식생 파괴로 일단 사막화가 시작되면 태양에너지의 흡수량이 줄어들기 때문에 하강 기류가 우세하게 되어 비를 줄이고, 더욱 사막화가 진행된다. 이를 "포지티브 피드백 메커니즘"(positive feedback mechanism) 피해 과다방목의 경우 땅으로 돌아가는 유기물질 감소 가축의 발굽에 의한 땅의 다짐→통기력, 침수력 감소→토양의 척박화→사막화 사막의 확대 매년 약600ha가 신규로 사막화 사하라 사막: 매년 5-20km 남하, 지난 50년 동안 65㎢ 사막화

49 사막화 (Desertification)
방지 및 복원 사하라 사막의 남쪽 끝의 사휄 지방은, 사막화가 가장 심각한 상태에 있는 지역의 하나이다. 민간 기업이 주체가 되어 이 지역에 사막화를 저지하고 녹화하려는 "사휄 그린벨트 계획" 이집트에서 일본 사단법인 사막 개발 협회가 건조 지대에서의 보수제(保水劑)를 이용하여 식생 재배를 시도하는 "그린어스 계획"(Green Earth Project) 등은 사막화 방지를 위한 녹화 계획의 한 예다. 사막화 과정은 대기, 식생, 물, 지형 등의 지표 부근의 다양한 형상과 관계되기 때문에, 더욱 관련되는 여러 과학에 의한 입체적 접근이 필요하다. 더 나아가 위성 자료와 항공 사진 판독 등의 정확한 자료를 입력한 기후 모델에 따라 사막화 지역을 최소화할 수 있는 연구도 필요하다.

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51 The United Nations has declared 2006 the International Year of Deserts and Desertification to underline the important link between desertification and poverty. 

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54 Desertification in Nouakchott, the capital of Mauritania

55 환경호르몬 (내분비계 교란물질) 호르몬의 정의
호르몬이란 생체의 특정한 세포에서 만들어져 분비되는 물질의 일종이다. 세포에서 만들어진 호르몬은 혈액으로 유출된 후 먼 곳에 있는 표적세포(target cell)에 생화학적인 효과를 나타낸다. 호르몬은 생물의 성장, 생식, 그리고 행동을 비롯한 다양한 생리 작용에 영향을 미친다. 사람의 경우 현재까지 알려진 호르몬 종류는 1백여 종. 호르몬이 분비되는 장소는 뇌(송과선, 시상하부, 뇌하수체), 갑상선, 부갑상선, 흉선, 부신, 췌장, 생식소(정소와 난소) 등이다. 어떤 호르몬은 하나의 표적장기에만 작용하고, 또 어떤 호르몬들은 여러 세포들에 작용을 일으킵니다. 이러한 호르몬들은 작용하는 장기에 독특하게 결합되는 호르몬 수용체가 있어 호르몬-수용체라는 복합체를 형성하여 특이 장기에 선택적으로 독특하게 결합하여 생화학적 효과를 일으키는 것이다. 한편, 세포가 나타내는 반응은 그 특정세포의 유전적 프로그램에 따르기 때문에 동일한 호르몬이 다른 조직에서 다른 효과를 나타내는 경우도 있다. 예를 들어 부신피질 호르몬인 당류코르티코이드는 림프구의 세포융해를 일으키기도 하고 간에서는 포도당의 생성에 필요한 효소를 유도하기도 한다.

56 환경호르몬이란? 환경호르몬이란 생물체에서 정상적으로 생성, 분비되는 물질이 아니라 인간의 산업활동을 통해서 자연계에 생성, 방출된 화학물질이 생물체에 흡수되면서 이러한 물질들이 생물체에서 호르몬처럼 작용하는 데서 연원된 이름이다. 이러한 물질들은 호르몬의 작용을 억제하기도하고 또 강화시키기도 하면서 극미량으로 생체의 발육과 성장 및 각종 기능에 중대한 영향을 미치기 때문에 최근에 심각한 문제가 되고 있다. 학술용어로는 내분비계 교란물질이라 하는데, 이들 내분비계 교란물질들은 동물이나 사람의 체내에 들어가서 내분비계의 정상적인 기능을 방해하거나 혼란시키는 화학물질로 정의되며, 1997년 ５월 일본의 학자들이 ＮＨＫ방송에 출연하여 "환경 중에 배출된 화학물질이 생물체내에 유입되어 마치 호르몬처럼 작용한다"고 하여 environmental hormone이라고 명명한 신조어이다. 이들 환경 호르몬은 생태계 및 인간의 생식기능 저하, 기형, 성장장애, 암 등을 유발하는 물질로 추정되고 있으며, 생태계 및 인간의 호르몬계에 영향을 미쳐 전 세계적으로 생물 종에 위협이 될 수 있다는 경각심을 일으켜 오존층 파괴, 지구온난화 문제와 함께 세계 3대 환경문제로 등장하였다.

57 환경호르몬의 종류 환경호르몬으로 추정되는 물질로는 각종 산업용화학물질, 살충제, 제초제 등의 농약류, 유기중금속류, 소각로에서 발생하는 다이옥신류, 식물에 존재하는 phytoestrogen 등의 호르몬유사물질, 의약품으로 사용되는 합성 에스트로겐류 및 기타 식품 및 식품첨가물 등을 들 수 있다. 현재 세계야생동물보호기금목록(World Wildlife Fund List)에서 67종, 일본 후생성에서 143종, 미국에서 73종의 화학물질을 '환경호르몬'으로 규정하고 있다.

58 유기주석(Tributyltin, TBT; Triphenyltin, TPT)
다이옥신(Dioxin) 고엽제, 쓰레기 소각장, 각종 염화물 사용처에서 발생 표백된 종이, 담배연기에서도 발견됨. 화학적으로 안정, 자연게에서 오랜기간 존재 지용성생물체의 지방에 축적 유기주석(Tributyltin, TBT; Triphenyltin, TPT) 선박도료로 사용 조개류 및 해조류 부착 방지를 위해 사용 해산물에 생물축적

59 DDT(Dichloro-Diphenyl-Trichloroethane)
살충제로 사용됨 화학적으로 안정자연계에 오랜기간 존재 체내 지방조직에 축적: Bioaccumulation 자궁과 모유를 통해 다음세대로 전달 생물번식 방해

60 폴리염화비페닐(PCB) 비스페놀A 노닐페놀 화학적 안정성, 절연성전기절연체로 사용됨.
1966년 스웨덴의 소렌 얀센이 천연물고기에서 검출 현재 사용 금지되어 있으나 기존의 사용물질들의 폐기시 문제가 됨. 비스페놀A 수지원료 폴리카보네이트: 청량음료병, 이유식 용기, 젖병 등 노닐페놀 계면활성제에 사용됨.

61 인체에 미치는 영향 환경호르몬은 어떤 과정을 거쳐 천연호르몬의 작용을 방해하는 것일까? 환경호르몬의 방해공작은 수많은 경로를 통해 이뤄지는데, 각 물질이 구체적으로 어떤 메커니즘을 통해 영향을 미치는지는 확실히 밝혀지지 않았다. 현재까지 알려진 몇 가지 가설을 제시해보면 다음과 같다. 환경호르몬은 크게 수용체와 붙은 채 영향을 미치는 경우 분리된 채 작용하는 경우로 구분된다

62 모방설 우선, 어떤 이유에서인지 세포 수용체가 환경호르몬을 진짜인 줄 알고 감쪽같이 속는 사례를 들 수 있다. 이런 환경호르몬의 양이 증가하면 세포 유전자는 평소보다 과도하게 활동을 벌인다. 제노에스트로겐이라는 합성물질은 여성호르몬 에스트라디올과 거의 비슷하게 작용한다. 흔히 여성호르몬의 양이 지나치게 많아지면 유방암이나 자궁암에 걸릴 확률이 높아진다고 알려졌다. 환경호르몬이 많아질수록 암에 걸릴 가능성이 커진다는 의미다. DES daughters: 가장 유명한 사례는 한때( ) 유산방지제로 제조돼 세계적으로 절찬리에 사용된 DES(diethylstilbestrol, synthetic estrogen))다. 불행하게도 DES를 투여한 산모로부터 출생한 자녀의 경우 생식기의 기형화와 암 발생이 정상인보다 훨씬 높게 나타났다. 특히 태아의 뇌와 면역계에 평생 악영향을 미쳤다.

63 봉쇄설 이에 비해 수용체와 결합하긴 하되 세포에 영향을 미치지 않고 단지 천연호르몬의 결합을 방해하는 경우가 있다.
남성호르몬 테스토스테론이 붙을 자리에 DDE(DDT의 부산물질)가 결합하면 남성은 성징이 감소해 '여성화'된다. 미국 플로리다주 아포프카호수에 서식하는 악어 수컷의 경우 음경이 위축돼 번식률이 줄어들었다. 쓰레기 소각장의 유해 잔류물로 알려진 다이옥신의 경우 여성호르몬 에스트로겐의 작용을 억제한다고 알려졌다. 수용체에 결합한 환경호르몬이 똑같은 수용체를 세포 표면에 더 많이 만드는 경우도 있다. 세포로서는 무리하게 정상보다 훨씬 많은 자극을 받는 셈이다.

64 환경호르몬이 수용체와 결합하지 않은 채 악영향을 미치는 상황이 존재한다. 천연호르몬은 자신의 기능을 다하면 생체에서 분해된다
환경호르몬이 수용체와 결합하지 않은 채 악영향을 미치는 상황이 존재한다. 천연호르몬은 자신의 기능을 다하면 생체에서 분해된다. 만일 이 분해 과정을 촉진시킨다면 천연호르몬은 미처 활동을 마치기 전 사라지게 될 것이다. 다이옥신이나 폴리염화비페닐(PCB)은 이런 과정을 거쳐 남성호르몬과 갑상선 호르몬, 그리고 인슐린의 혈중 농도를 떨어뜨린다고 알려졌다. 반대로 호르몬의 농도를 비정상적으로 높이는 경우도 있다. 천연호르몬을 자연적으로 분해시키는 체내 효소에 영향력을 미쳐 그 기능을 억제시키는 상황이다. 이외에도 천연호르몬의 구조를 변형시키거나 체내에서 호르몬의 합성 과정을 방해하는 등 다양한 방해 경로가 존재한다.

65 환경호르몬 피해현황 일본 1998. 4월 요코하마 시립대학의 이구치 교수팀 1998년, 데이쿄（帝京）대학 의학부
도쿄 외곽의 후추시, 다마가와에서 발견된 수컷 잉어의 30% 정소 이상 도쿄만의 수컷 가자미에서 홋카이도 가자미에 비해 성기 왜소화와 정자 감소 등 암컷화 현상 1998년, 데이쿄（帝京）대학 의학부 40대 남자 44명 (평균 42세), 평균 정자수 8400만개 20대 남자 50명（평균 23세）중, 1ml당 평균 정자수 4600만개로서 세계보건기구 (WHO) 기준으로는 정상이 2명뿐임. 세계보건기구（ＷＨＯ)가 92년 공포한 일반적인 성행위로 아이가 생길 수 있는 최저 기준인 ml당 2000만개를 넘는 20대는 86％뿐임 1998년 4월, 일본 국립의약품위생연구소 컵라면 등 25종의 폴리스티렌 일회용 식기 중 거의 모든 제품에서 환경호르몬인 스티렌 다이머와 스티렌 트리머가 1g당 평균 9,509㎍ 검출

66 덴마크 스코틀랜드 프랑스 92년, 닐스 스카케벡 박사 96년 2월, 1984-1995년 사이, 정자수가 매년 2% 감소
정자 감소 논쟁의 시초, 덴마크 남성의 １㎖당 평균 정자수는 38-90년 사이 1억1천3백만 개에서 6천6백만 개로 45% 감소 1회의 사정양도 3.4㎖에서 2.75㎖로 감소 스코틀랜드 96년 2월, 년 사이, 정자수가 매년 2% 감소 프랑스 주아네 박사 1ml당 평균 정자수가 1973년 8천9백만 개에서 1995년 6천만개 (20년간 33% 감소) 평균 고환 크기 81년 18.9g에서 91년 17.9g

67 영국 벨기에 미국 핀란드 하천에서는 세제성분이 원인이 된 암수동체의 잉어가 대량 발견 켄트시 정자은행, 수정불가 정자 증가
1980년 5.4%에서 1996년 9% 미국 미국국립환경위생학연구소 33-38년 사이 1.5％의 남성 정자 감소 플로리다주 아포프카 호수 50%이상의 수컷 악어 생식기 크기가 정상의 절반 크기 (DDT가 원인) 핀란드 년 사이에 정상적인 정자를 생산하는 남성의 비율이 56.4%에서 26.9%로 절반 가까이 감소

68 우리 나라의 사례 베트남전쟁에 참전했던 고엽제 피해자들 중 일부가 불임이나 성기능 장애
1995년 8월, 경남 양산의 LG전자부품(주) 공장 유기용제인 솔벤트-5200 취급 근로자들에게 집단적인 불임 발생 40명(여성 28명, 남성 12명)에 대한 연구결과 2년 후에도 여성 12명(호르몬 분비 이상)과 남성 4명(정자수 및 활동성 감소)이 불임상태 1998년 4월, 한국해양연구소, 이수형 박사팀 트리뷰틸주석(TBT)에 의한 고둥(소라류)의 임포섹스 현상 암컷 고둥의 수컷화, 마산과 진해 앞바다 암컷 고둥 비율 20-30%

69 환경호르몬에 대한 대책상황 다이옥신 등 개별 유해물질을 규제하는 나라는 많지만, 환경호르몬 전체에 대한 대응책을 모색중인 나라는 몇몇 선진국뿐이다. 그나마 검사방법이나 허용기준치 설정 등에서 아직 연구단계에 머무르고 있는 상태이다. 70년대 초 처음으로 '호르몬 작용성 화학물질'이 유엔에 보고됐지만 본격적인 대응은 지난 95년부터 시작되었다고 말 할 수 있다. 미국은 97년 1월 백악관 주최로 워크숍을 가진데 이어 98년에는 환경보호청이 독자적인 시험법을 개발, 1만 5천 여종의 화학물질이 생체에 미치는 영향을 조사할 계획이다. 미환경보호청은 세포를 이용하는 시험관내 시험과 동물실험을 통해 태아에 대한 영향도 분석하기로 했고 조사결과는 구체적인 규제책을 마련하는데 반영될 것이다. 경제협력기구(OECD)도 98년 3월 이에 대한 회의를 갖고 환경호르몬 검사방법 개발에 나섰다.

70 환경호르몬이 사회문제로 대두된 결과 대대적인 규명작업을 벌이고 있는 나라가 일본이다
환경호르몬이 사회문제로 대두된 결과 대대적인 규명작업을 벌이고 있는 나라가 일본이다. 일본환경청은 지난해 말 연구반을 설치해 어류를 대상으로 하는 환경호르몬의 영향을 조사했으며, 98년 4월 9일에는 과학기술청이 학계, 산업계와 공동으로 실태조사작업을 벌였다. 자민당등 연립여당은 정부부처의 연구활동을 지원하기 위해 올 추경예산에 1백억엔 규모의 예산을 편성하기로 결정했다. 또 일본은 통산성이 업계에서 사용할 수 있는 독자적인 검사방법 개발에 나선 데다가, 노동성도 유해화학물질 제조업체의 노동환경을 재조사 중이어서 주목을 끌고 있다. 이 밖에 도쿄도가 환경호르몬 조사를 위해 '환경회의기획조사부회'를 설치하는 등 각 지방자치단체들도 대책마련에 활발한 움직임을 보이고 있다. 우리 나라에서는 최근 환경부가 이 문제에 관심을 갖고 환경호르몬이 인체와 환경에 미치는 영향에 대해 조사, 연구체계를 갖출 계획이다. 이에 따라 국립환경연구원은 올 해안에 일본과 경제협력개발기구(OECD) 회원국 등의 자료와 국내외 시험방법을 검토하고 내년부터 3년 동안 본격적인 연구활동에 들어가게 된다.

71 가이아(Gaia) 이론, 가설(Hypothesis)
1970년대 ‘러브록’이 “지구는 살아있는 거대한 생명체”라고 발표한 이론 가이아: 그리스 신화에 나오는 대지의 여신 이에 대한 여러 견해 옹호: 지구는 자기 조절능력을 가진 하나의 거대한 생명체 반대: 과학 이론이라기보다 문학적 은유를 담고 있는 신화에 가깝다고 주장 내용: 지구는 생물과 무생물의 복합체로 이루어진 하나의 거대한 유기체이기 때문에, 스스로의 환경을 조절할 수 있는 능력을 갖고 있음 3가지 중요한 속성 가이아는 스스로 모든 생물들에게 적합한 환경 조건을 만들어 줌 인간이 가이아의 역할이 심각하게 지장 받을 정도로 간섭하지 않는다면, 가이아는 그 속성을 그대로 유지 가이아는 마치 생물체처럼 중요한 기능을 갖고 있음 여러 부수기관들을 갖고 있는데, 이러한 부수기관은 필요에 따라 신축․생성․소멸이 가능하고, 장소에  따라 역할이 달라질 수 있음 가이아는 cybernetics의 원리를 따라 움직임 즉, 매우 정교한 자기제어시스템(Self-regulating system)처럼 목적을 가지고 조절하는 능력을 가진다는 의미

72 Daisy World Model Watson, A.J., and J.E. Lovelock, 1983, "Biological homeostasis of the global environment: the parable of Daisyworld", Tellus 35B, Keywords: geophysiological modelling, homeostasis(항상성) 가정들 지구와 비슷한 크기의 가상의 행성 태양과 비슷한 질양과 광도를 가지는 별 주위를 공전 생물은 오직 두 가지의 데이지 행성의 온도는 오직 행성 표면의 알비도(albedo)로 결정된다. 결과 생물이 존재하는 경우에 더 행성의 온도가 생물의 생장에 적합한 온도로 조절된다. 이론: 모델: