대기화학: 두 판 사이의 차이
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'''대기화학'''(atmospheric chemistry)은 대기의 화학적 특성을 연구하는 학문분야로, 지구를 포함한 다른 행성들의 대기 중 화학작용을 연구하는 대기 과학의 한 분야다. 대류권과 성층권 안에 있는 대기 구성물의 생성ㆍ수송ㆍ변질ㆍ이동 따위를 연구하며, 공기 중의 화학성분과 이들에 함유되어 있는 희귀원소의 활동 및 광화학반응 등 대기 중의 화학적 변화를 연구하는 학문이다. 이 학문은 환경 화학, 대기 물리학, 기상학, 기후학, 컴퓨터 모델링, 해양학, 지질학, 화산학과 같은 다른 분야들과 밀접한 관계가 있다.
지구 대기의 구성이 중요한데에는 여러가지 이유가 있지만, 가장 중요한 이유는 대기와 유기체 사이의 상호작용 때문이라고 할 수 있다. 코로나에서 나오는 태양 입자에 의한 화산 폭발, 천둥번개, 폭우 등과 같은 자연 현상이 만들어낸 결과로 인해 지구 대기의 구성은 변한다. 그로부터 꽤 오랜 시간이 지났고, 현재 지구 대기의 구성은 다양한 인간의 활동들에 의해 변화되었으며, 이러한 변화들 중 일부는 인간과 생태계 모두에게 해로운 영향을 끼친다. 대기 화학 물질의 변화로 인해 생겨난 문제들의 예로는 산성비, 오존층 파괴, 스모그, 온실 가스의 과도한 증가 그리고 지구 온난화가 있다. 대기 화학자들은 이러한 문제의 원인을 파악하여 이론적 이해를 얻음으로써 가능한 해결책과 정부 정책 변화의 영향을 평가할 수 있도록 한다.
현재 지구 대기에 존재하는 주된 물질은 질소와 산소로, 각각 78.1%와 20.9%를 차지하고 있다. 그 외의 기체들(아르곤, 이산화탄소, 네온, 헬륨, 메탄 등등)은 아주 작은 비율로 존재한다. 이 중 CO2와 CH4의 비율은 측정하는 위치와 계절에 따라 달라진다. 오존은 ‘대기’에 포함되지 않는데, 그 이유는 오존이 지닌 극단적인 변덕성 때문이다.
== 역사 ==
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고대 그리스인들은 공기를 네 가지 원소 중 하나라고 여겼다. 18세기에 조셉 프리스틀리, 라부아지에, 헨리 카벤디쉬와 같은 화학자들이 지구 대기의 구성을 측정하려고 시도하면서부터 대기 구성에 대한 과학적 연구가 시작되었다.
19세기 후반과 20세기 초에 화학자들은 대기 중에 아주 적게 존재하는 미량의 성분을 중점적으로 연구하기 시작했다. 대기 화학에 있어서 가장 중요한 발견들 중 하나는 1840년에 크리스찬 프리드리히 쇤바인이 오존을 발견했다는 것이라고 할 수 있다.
20세기에 들어서 대기 과학은 단순히 공기의 구성을 연구하는 것만이 아니라 대기 중 미세하게 존재하는 기체들의 농도가 시간이 지남에 따라 어떻게 변해왔는지, 그리고 공기 중의 화합물이 혼합되고 분해되는 화학적 과정에 대한 내용들에 초점을 맞추기 시작했다. 이 기간동안 연구된 두 가지의 중요한 발견에는 시드니 채프먼과 고든 돕슨의 ‘오존층이 어떻게 생성되고 유지되는가’ 대한 연구와 아리 얀 하겐-스미트의 ‘광화학 스모그’에 대한 연구였다. 이 연구들을 시작으로 많은 과학자들이 오존층에 대해 연구하기 시작했으며, 이는 1995년 폴 크루젠, 마리오 몰리나, 프랭크 셔우드 롤랜드의 노벨 화학상 수상으로 이어졌다.
21세기에 들어서 그 초점은 변하고 있다. 그 전까지는 지구의 대기만을 위주로 연구했다면, 이제는 지구 시스템의 한 부분으로 인식되어 연구되고 있다. 대기 화학에만 고립되는 대신 대기권, 생물권을 비롯한 지구의 나머지 부분들과 함께 단일 시스템의 한 부분으로 보는 것에 초점을 맞추고 있다. 현재 가장 중요하다고 할 수 있는 지표는 기후 변화가 오존층에 난 구멍이 회복되는데 미치는 영향과 그 반대의 경우, 그리고 대기의 구성과 해양지상 생태계 간의 상호 작용이라고 할 수 있다.
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{{토막글|화학}}
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