2012년 3월 10일, 미국의 과학자 셔우드 롤런드 (Frank Sherwood Rowland, 1927 ~ 2012) 별세
프랭크 셔우드 롤런드 (Frank Sherwood Rowland, 1927년 6월 28일 ~ 2012년 3월 10일)는 미국의 화학자이다. 1995년에 산화질소류가 오존의 분해를 촉진시키는 촉매제 역할을 밝혀낸 공로로 파울 크뤼천, 마리오 J. 몰리나와 함께 노벨 화학상을 수상했다.
– 프랭크 셔우드 롤런드 (Frank Sherwood Rowland)
.출생: 1927년 6월 28일, 미국 오하이오주 델라웨어
.사망: 2012년 3월 10일, 미국 캘리포니아주 뉴포트비치
.국적: 미국
.학력: 오하이오 웨슬리언 대학교 (B.A.), 시카고 대학교 (M.S. / Ph.D.)
.경력: 프린스턴 대학교, 캔자스 대학교, 캘리포니아 대학교/어바인 캠퍼스
.분야: 화학
.업적: 오존층 파괴 메커니즘 규명, 환경보호운동
.수상: 1976년 톨먼상, 1983년 환경 성과에 대한 타일러상, 1989년 일본국제상, 1993년 피터 디바이상, 1994년 Albert Einstein World Award of Science, 1995년 노벨 화학상 등
.기념: 남극의 롤런드 산(Mount Rowland), UC 어바인에 ‘롤런드 홀’ 등
프랭크 셔우드 롤런드 (Frank Sherwood Rowland, 1927 ~ 2012)는 미국의 화학자다.
CFC (프레온 가스)가 지구의 오존층을 파괴한다는 사실을 밝혀낸 공로로 1995년 노벨 화학상을 수상했다.
○ 생애 및 활동
오하이오주 델라웨어에서 태어났다.
오하이오 웨슬리언 대학교를 졸업하였고, 시카고 대학교 대학원에서 석사 (1951년), 박사 (1952년) 학위를 각각 받았다.
박사후 연구 과정을 프린스턴 대학교 (1952 ~ 56년), 캔자스 대학교 (1956 ~ 64년)를 거쳐 1964년 미국 캘리포니아 대학교 어바인 화학과 교수로 부임했다.
1974년에는 마리오 몰리나와 함께 염화플루오린화탄소 (CFC) 기체가 대기권의 오존을 고갈시킨다는 연구를 발표했으며, 이에 따라 1987년 공업국들이 CFC 생산을 점차적으로 줄이는데 합의한 몬트리올 의정서를 이끌었고, 1995년에는 마리오 몰리나, 파울 크뤼천과 함께 노벨 화학상을 받았다.
1987년에는 미국 국립 과학 아카데미 회장을 지냈고, 1993년에는 미국 과학 진흥 협회 의장을 지냈다.
2012년 3월 10일에 파킨슨병 합병증으로 사망했다(향년 86세).
- 주요 수상
1976년 : 톨먼상
1983년 : 환경 성과에 대한 타일러상
1989년 : 일본국제상
1993년 : 피터 디바이상
1994년 : Albert Einstein World Award of Science
1995년 : 노벨 화학상
- 주요 생애 및 경력
출생 및 학력: 1927년 미국 오하이오주에서 태어났으며, 오하이오 웨슬리언 대학교에서 학사, 시카고 대학교에서 석사 및 박사 학위를 받았다.
교수 활동: 프린스턴 대학교와 캔자스 대학교를 거쳐 1964년부터 UC 어바인 (University of California, Irvine)의 초대 화학과장으로 부임해 평생 연구를 이어갔다.
기념: 남극의 롤런드 산(Mount Rowland)은 그의 이름을 따서 명칭이 정해졌으며, UC 어바인에는 그의 이름을 딴 ‘롤런드 홀’이 있다.
- 주요 업적
오존층 파괴 메커니즘 규명: 1974년 제자인 마리오 몰리나와 함께 염화불화탄소 (CFC)가 성층권에서 자외선에 의해 분해되어 염소 원자를 방출하고, 이것이 촉매 작용을 통해 오존 분자를 연쇄적으로 파괴한다는 논문을 발표했다.
환경 보호 운동 및 규제 이행: 단순한 연구에 그치지 않고 대중과 정치권에 오존층 파괴의 위험성을 알리는 데 앞장섰다. 그의 노력은 결국 CFC 사용을 금지하는 몬트리올 의정서 체결의 결정적 계기가 되었다.
○ 저서·논문
프랭크 셔우드 롤런드 (Frank Sherwood Rowland)는 일반적인 단행본 저서보다는 400편 이상의 방대한 학술 논문을 통해 인류에 공헌한 과학자다.
그의 가장 대표적인 업적은 염화불화탄소(CFC)가 오존층을 파괴한다는 사실을 밝힌 연구다.
- 대표적인 학술 논문 및 연구
롤런드 교수의 연구 중 가장 유명한 것은 마리오 몰리나 (Mario Molina)와 공동 집필하여 1974년 학술지 Nature에 발표한 논문다. 이 논문은 훗날 몬트리올 의정서 체결의 과학적 기반이 되었다.
Stratospheric sink for chlorofluoromethanes: chlorine atom-catalysed destruction of ozone: 1974년 Nature지에 발표된 역사적인 논문으로, CFC가 성층권 오존을 파괴하는 메커니즘을 최초로 규명했다.
The atmospheric fate of the chlorofluorocarbon molecules: 1973년 원자력 위원회 (AEC)에 제출한 제안서에 포함된 예측 연구로, 대기 중 CFC의 미래를 다루었다.
Smog-producing chemicals and methane research: 롤런드는 대도시의 스모그 유발 화학물질 식별과 메탄가스의 지구 온난화 효과에 관한 300편 이상의 관련 기사 및 논문을 발표했다.
- 참여 및 공저 도서
전문적인 과학 연구 외에도 미래 예측이나 과학적 회고를 담은 도서에 저자로 참여했다.
Predictions: Thirty Great Minds on the Future (Popular Science): 2000년에 출판된 책으로, 롤런드를 포함한 30명의 석학이 인류의 미래에 대해 서술한 대중 과학서다.
Environmental Biology – Ozone Depletion: 오존층 파괴와 관련된 환경 생물학적 관점을 다룬 오픈 라이브러리 출판 플랫폼의 자료다.
- 관련 평전 및 소개서
롤런드 자신의 저서는 아니지만, 그의 삶과 업적을 다룬 국내외 도서들이 있다.
F. 셔우드 롤런드 (위대한 과학자 시리즈): 드림아이 저, 현문미디어 출판. 어린이와 청소년을 위해 그의 삶과 오존층 연구 업적을 만화와 글로 풀어낸 책이다.
당신에게 노벨상을 수여합니다 : 노벨 화학상: 노벨 재단이 엮은 책으로, 1995년 롤런드의 수상 배경과 공로가 상세히 기록되어 있다.
○ 오존층 파괴의 원인에 대한 이론
21세기가 시작되기 전부터 인류는 오존층 파괴와 온실가스에 의한 지구 온난화와 같은 큰 재앙을 염려하게 되었다.
지구를 둘러싼 대기권은 대류 현상이 일어나는 대류권 (對流圈)과 그 위의 성층권 (成層圈)으로 크게 나뉜다. 성층권은 지상 10~50km 높이의 대기층이다. 이곳 대기층에는 오존 (ozone)이 유난히 많이 포함되어 있어 ‘오존층’이라 불리기도 한다. 프랑스의 과학자가 1913년에 처음 발견한 이 오존층에는 대기 전체 오존의 약 91%가 모여 있다.
오존층은 지구상에 사는 인간을 비롯한 모든 생물들을 보호하는 매우 중요한 작용을 한다. 왜냐하면, 태양에서 오는 강한 자외선의 93~99%가 이 오존층에서 차단되기 때문이다. 만일 오존층이 없어 자외선이 그대로 지표면까지 내려온다면, 자외선의 강한 화학작용 때문에 생물들이 살아가기 어렵다.
미국의 두 화학자 프랭크 셔우드 롤런드 (Frank Sherwood Rowland) 와 마리오 몰리나 (Mario Molina)는 사람들이 대량 사용하는 프레온(freon)과 같은 가스가 대기 중의 오존을 파괴시키고 있다는 논문을 1974년에 공동으로 발표했다. 프레온 가스는 낮은 온도에서 액체로 잘 변하기 때문에 냉동장치의 냉매(冷媒)로 대량 사용하고 있었다. 프레온은 염소(Cl)와 불소(F)와 탄소(C)로 구성된 화학물질 (chlorofluorocarbon, CFC)의 상품명이다.
두 과학자의 이론에 따르면, “대기 중에 뿌려진 CFC는 빗물에 녹지도 않고 대기 상층으로 올라간다. 여기서 프레온은 강한 자외선 때문에 분해되어 염소 원자가 떨어져 나온다. 이 염소 원자는 오존과 만나 촉매작용을 하여 오존을 일반 산소로 분해시켜버린다. 그 결과 대기 상층부는 오존이 감소하게 된다.”
이러한 논문이 나온 후, 과학자들은 남극 상공에 오존이 거의 파괴된 ‘오존 구멍’이 실재로 생겨난 것을 발견했다. 남극과 북극의 상공은 성층권이 다른 곳보다 낮아 오존이 먼저 파괴된 것이다. 이후부터 세계는 프레온의 생산과 사용을 규제하게 되었다.
성층권에 오존이 많은 이유는, 이곳의 산소(O2)가 짧은 파장을 가진 자외선을 받아 오존(O3)으로 된 때문이다. 이 오존은 긴 파장의 자외선을 받으면 O2 + O 로 분리되는데, 이때 생겨난 O는 다시 O2와 결합하여 O3로 된다. 성층권에서는 이러한 산소의 변화가 되풀이되고 있다. 대기권에 포함된 소량의 오존은 강한 산화작용으로 세균을 죽이고, 냄새 물질을 파괴하는 작용을 한다.
참고 = 위키백과
크리스천라이프 편집부