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18세기이후인류는석탄이나석유와같은화석연료를주요에너지원으로사용하고있다.그런데화석연료의사용량이늘어나면서이산화탄소의배출량도점점증가하였다.화석연료를사용할때어떠한과정으로이산화탄소가발생하는것일까?먼저이산화탄소의성질에대해알아보자.화재가발생했을때에는불을끄는데이산화탄소소화기를많이사용한다.이산화탄소는연소과정에서생성된물질이기때문에불에타지않는다.또공기보다무겁기때문에불에타고있는물체위에이산화탄소를뿌리면물체와산소를차단시켜연소를막을수있다.그러면연소란무엇이며,연소로어떻게에너지가만들어질까?연소는물질이산소와빠르게결합하면서빛이나열을내는것이다.따라서화석연료가연소할때는연료의성분물질들과공기중의산소가결합하여이산화탄소와물등이만들어지는데,이때많은에너지가나온다.연료가연소될때공기중의산소와결합하는것처럼물질이산소와결합하는것을산화라고한다.석탄이나나무와같은물질만산화되는것은아니다.금속인철도산소와결합하여산화철이되는데,이것도산화현상이다.물질이산소와결합을할수있다면반대로산소를잃는과정도있다.어떤물질이산소를잃는것을환원이라고한다.산화·환원은전자의이동으로정확하게정의할수있다.전자를잃는과정은산화,전자를얻는과정은환원이라고한다.산소는전자와의친화도가매우크기때문에산소와결합하면전자를잃는효과가있어서산화라고하며,수소는전자와의친화도가작아서비금속원소들이수소와결합하면전자를얻는효과가있어서환원이라고한다.이제화석연료가생성되고연소되는과정을산화·환원의관점에서살펴보자.화석연료가생성되는출발점은식물의광합성이다.광합성은식물이태양에너지를이용하여이산화탄소와물을탄수화물로바꾸는과정이다.이과정에서산소와결합하고있던탄소의일부는산소를잃고물에서분리된수소와결합한다.또,생성된탄수화물은계속되는화석화과정에서수소와의결합이증가하여환원된다.그리고이러한과정에서저장된태양에너지가탄화수소에그대로남아있기때문에화석연료를에너지원으로이용할수있는것이다.화석연료의일종인메테인의연소과정을화학반응식으로나타내면다음과같다.CH4+2O2→CO2+2H2O+에너지메테인산소이산화탄소물메테인이연소할때메테인에들어있는탄소는수소를모두잃고산소와결합하여이산화탄소가된다.즉,탄소가산화된다.이때메테인은산화하면서많은에너지를방출하는데,우리는이에너지를음식을조리하거나건물내부를난방하는데이용한다.결과적으로광합성으로탄소는환원되어탄수화물이되고에너지가저장된다.이탄수화물은화석연료로되는과정에서완전히환원되었다가,화석연료를연소시킬때산화되면서이산화탄소가되어열에너지를방출하게된다.