광주과학기술원(총장 김영준·GIST) 정철(42) 교수는 "미국 스크립스해양연구소 라마나단(Ramanathan) 교수와 함께 인공위성과 지상에서 관측되는 에어로졸 광학성질을 이용해 대기 중에 검정탄소만을 추출하는 기법을 개발해 지구온난화에 미치는 효과를 과학적으로 재산정했다"고 16일 밝혔다.
교육과학기술부(장관 이주호)와 한국연구재단(이사장 이승종)이 추진하는 일반연구자지원사업(신진연구)의 지원으로 수행된 이번 연구 결과는 세계적으로 권위 있는 과학전문지인 미국립과학원회보(PNAS) 최신호(7월 2일자)에 게재됐다. (논문명 : Observationally -constrained Estimates of Carbonaceous Aerosol Radiative Forcing)
산불과 석탄연소 등으로 방출되는 검정탄소입자는 태양빛을 강하게 흡수하는 성질이 있어 이산화탄소처럼 지구를 데우는 온난화효과가 있지만 지금까지 검정탄소입자에 의한 온난화효과는 매우 미미한 것으로 알려져 왔다.
또한 기존의 검정탄소입자에 의한 온난화효과 산정 연구는 많은 추측과 가정을 활용해 결과에 대한 신뢰성도 높지 못했다. 이에 따라 가정과 추측이 아닌 과학적인 방법으로 신뢰도 높은 결과 산출이 절실했다.
정 교수 연구팀이 새 기법으로 산출한 결과 인류가 검정탄소입자 배출을 당장 멈출 경우 얻어지는 온난화 감축효과는 현재 대기에 떠다니는 이산화탄소 중에서 산업혁명 이후 증가한 양의 무려 40%를 없애는 것과 비슷하다고 밝혀냈다.
또한 연구팀은 기존의 유기탄소입자의 냉각화에 대한 믿음이 유기탄소 중에서 검정탄소와 마찬가지로 햇빛을 흡수하는 갈색탄소 성분을 무시한 결과임을 밝혀냈다. 특히 연구팀은 갈색탄소를 포함하면 유기탄소입자의 냉각화 효과는 거의 없을 가능성이 높다고 제시했다.
한편 검정탄소입자와 유기탄소입자를 합쳐서 탄소입자라고 하는데 검정탄소입자는 유기탄소입자와 함께 배출되는 경향이 있다. 과거에는 유기탄소입자가 태양빛을 거의 흡수하지 못한다고 생각해 지구를 냉각한다고 믿었기 때문에 두 그룹의 입자들로 이뤄진 탄소입자 배출감축이 과연 온난화를 방지할 수 있을지 의문이었다.
이와 관련 연구팀은 "가장 많이 줄인 국가도 지난 20년간 몇 퍼센트에 불과하고 대부분의 나라는 배출증가속도를 낮춘 수준"이라며 "이산화탄소는 대기 중에 오랜 시간 머무르기 때문에 현재 이산화탄소 배출을 즉시 감축한다 해도 앞으로 수십 년간 이산화탄소 농도는 지속적으로 상승할 것"이라고 말했다.
연구팀에 따르면 에어로졸은 대기 중에 머무는 시간이 비교적 짧아서 탄소입자 배출을 감축하면 즉시 온난화를 완화할 수 있을 것으로 예상된다. 특히 배출감축 면에서도 탄소입자 배출감축이 이산화탄소에 비해 훨씬 쉽다. 일례로 인도에서는 소똥을 태워서 요리를 하는데 이 과정에서 엄청난 양의 검정 탄소입자가 방출된다. 하지만 소똥 대신 천연가스 버너를 사용한다면 탄소입자방출을 제로화할 수 있다는 게 연구팀의 설명이다.
정 교수는 “이번 연구성과는 우선 탄소입자 배출을 집중적으로 줄이고 이를 통해 벌게 된 수십 년을 이용해 이산화탄소가 거의 배출되지 않는 산업과 사회구조로 탈바꿈하면 지구온난화를 효과적으로 완화시킬 수 있을 것”이라고 밝혔다.
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