지구의 대기에는 질소,산소 이외에 온실기체인 수증기와 이산화탄소,메탄,염화플루오르화탄소,아산화질소 등이 존재한다.태양복사에너지는 지표면을 가열하고,온실기체는 가열된 지표면에서 방출하는 지구복사에너지를 흡수한다.이로 인해 지구의 온도가 유지되는 현상을 온실효과라고 한다(신현연,2004).
현재의 지구 평균 온도는 약 15℃이나 온실기체가 없을 경우 지구복사에너지가 모두 우주로 방출되기 때문에 온도가 -18℃ 정도로 낮아지게 된다.자연적 온실효과는 지구상에 다양한 생물이 서식하는데 필수적이지만(Boyes & Stanisstreet,1993)온실기체의 일부가 자연적 균형상태보다 증가될 경우에는 열에너지의 불균형 상태가 초래되어 지구의 기온이 상승하게 된다.이러한 현
상을 지구온난화라고 한다(정현영,2007).
온실기체에는 수증기를 비롯하여 인간 활동에 따라 농도가 변화하는 이산화탄소,메탄,염화플루오르화탄소,아산화질소 등이 있다.자연적 온실효과를 일으키는 데에는 수증기가 가장 큰 역할을 하지만 지구온난화를 심화시키는 데에는 인간 활동에 따라 농도가 달라지는 기체들이 주된 원인이 된다(Boyes&Stanisstreet,1993).
먼저 이산화탄소(CO2)는 나무와 석유,석탄과 같은 화석연료가 탈 때 탄소가 공기 중의 산소와 결합하여 생기는 것으로 배출량의 약 3/4은 화석 연료의 연소로 인해 발생하며 나머지는 토지 사용 변화 특히,삼림 황폐화에 기인한다.대기 중의 이산화탄소 농도는 1750년 이후 31% 증가하였으며 다른 온실기체에 비해 열에너지를 흡수하는 능력은 약하나 그 양이 방대하기 때문에 지
구온난화에 기여하는 정도가 가장 높다(김주화,2000).
메탄(CH4)은 천연가스의 주성분으로 쓰레기의 부패,가축의 배설물,천연가스나 석탄의 채굴 시 발생한다.메탄은 이산화탄소보다 대기 중에 머무르는 시간은 훨씬 짧으나 열에너지를 흡수하는 능력은 상당히 커서 한 분자 당 온실효과를 일으키는 효율이 이산화탄소보다 20~30배나 강하다(서미경,2008).
염화플루오르화탄소(CFCs)는 프레온가스라 불리기도 하는데 에어컨,냉장고,냉동장치의 냉매제로서 이용되며 에어로졸 분사체,발포제,세정제 등으로 광범위하고 유용하게 사용된다.현재 대기에는 아주 미량의 염화플루오르화탄소가 존재하지만 화학적으로 안정한 물질이어서 분해되지 않고 대기 중에 약100여 년간 머문다.또한 이산화탄소의 1~2만 배나 되는 열에너지를 흡수하는
능력을 가지고 있기 때문에 위험한 온실기체이다(박헌렬,2003).
아산화질소(N2O)는 미생물의 활동이나 무기질 비료로부터 혹은 화석연료나 생물체의 소각으로부터 대기 중으로 배출된다.아산화질소 농도는 메탄보다 적지만 대기 중에서 약 180년 동안 머무르며 한 분자 당 온실효과를 일으키는 효율이 이산화탄소보다 300배 강하다(김주화,2000).