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태양 지구공학, 온실가스 배출 감소시키는 ‘열쇠’될까
2019-09-05 15:28:54
이강훈
태양 지구공학이 기후변화 영향을 상쇄할 수 있는 대안 기술로 부상하고 있다(사진=123RF) 

[리서치페이퍼=이강훈 기자] 세계적으로 온실가스 배출이 증가하고 있는 가운데, 학계에서는 태양 지구공학 기술을 이용한 해결 방안을 모색하고 있다. 

태양 지구공학은 기후 변화로 인한 영향을 상쇄하는 데 도움이 되는 비교적 새로운 기술로 지구 온난화를 줄이기 위해 태양 광선을 다시 반사시키는 태양 복사열 관리 방법이다.

이 프로젝트는 아직 태동기이지만 잠재력이 있다. 하버드대학의 태양 지구공학 연구 프로그램은 현재 가장 주목을 받는 프로그램으로써 태양 복사 관리 방법을 연구 중에 있다. 

이는 마치 지구의 대기에 물질을 주입해 햇빛을 반사시키는 극적인 방법처럼 들릴 수도 있을 것이다. 그러나 온실가스를 대기에 주입하게 되면 지구가 더워지는 현상과 마찬가지로 해석할 수 있다.

기후 변화에 대처할 수 있는 신속한 조치

2018년 유럽연합은 향후 10년이 기후 변화를 대처하는 데 매우 중요한 시기라고 주장했다.

이에 지구의 환경을 조작해 기후 변화를 빠르고 일시적으로 해결할 수 있는 솔루션으로 태양 지구공학이 부상하고 있는 것이다. 그러나 이 방법은 온실가스 배출 절감 전략과 병행할 때 의미가 있는 것으로써 대체할 수 있는 솔루션은 아니다. 

대기 중의 탄소는 장시간 유지되며 지속 가능한 대체 에너지를 사용해 전환해야 한다. 이 때 지구공학이 그 격차를 메워줄 수 있다고 학계에서는 전망하고 있다.

태양 복사열 관리

모든 종류의 태양 지구공학 방법은 같은 목표를 가지고 있다. 즉, 각기 다른 방법으로 햇빛의 영향을 제한하려는 것이다. 

열을 가두는 구름을 줄이는 방법과 성층권으로 에어로졸을 배출하는 방법, 지구 궤도에 거대한 햇빛 가리개를 보내는 방법이 있다. 이 방법들은 햇빛을 줄이는 데에는 효과가 있지만 실질적으로 현재 대기 중에 있는 온실가스를 줄이지는 못한다. 따라서 해양 산성화 문제를 해결할 수가 없다.

하지만 여러 연구에 따르면, 태양 지구공학 방법을 사용하면 영구동토층 용해로 인한 대기 중 이산화탄소 배출량을 줄이고 에너지 산업 부분에서 탄소 배출을 줄이며 탄소 주기를 바꿀 수는 있다는 결론을 도출했다.

성층권에 에어로졸을 주입하는 것은 지구를 냉각시킬 수 있는 매우 유명한 전략이다(사진=123RF)

해상 구름 표백

해상 구름을 밝게 만들면 더욱 많은 햇빛을 지구 방향이 아닌 우주로 반사시킬 수 있다. 이 방법을 사용하려면, 바다 위 선박에서 구름을 향해 염수를 살포해야 한다. 소금은 ‘구름 응집핵’으로 작용해 수증기를 액체로 응집시키는 기능을 한다. 물방울이 많을수록 구름이 더욱 밝고 크게 나타난다. 

그리고 이렇게 밝아진 구름은 햇빛을 멀리 반사시키게 된다. 코넬대학의 더글러스 맥마틴 교수는 “지금의 구름이 약간만 더 밝아져도 지구가 서늘해질 수 있다”고 말했다.

해상 구름 표백은 산호초 지대처럼 특정 지역에서만 사용할 수 있다. 그리고 멕시코만 지역이 서늘해지면 허리케인의 강도도 줄일 수 있다. 그러나 이 방법은 현재 하나의 아이디어로만 제시된 상태다.

에어로졸 분사

성층권으로 에어로졸을 주입하는 것은 매우 유명한 전략이다. ‘성층권 에어로졸 주입’으로 알려진 이 방법으로 지구 기온을 낮출 수 있다.

해양 거울

햇빛의 영향을 차단할 수 있는 또 다른 방법으로써, 여러 척의 배로 바다 표면에 있는 수백만 개의 미세거품을 만드는 것이다. 이렇게 만든 거품은 햇빛을 반사해 지구 기온을 낮출 수 있다. 그러나 이 방법은 해양 생태계에 부작용을 유발할 수도 있다. 

바다 표면과 해양 식물까지 투과해야 할 빛이 줄어들 수 있기 때문이다. 그 결과 광합성이 제대로 진행되지 않아 해양 식물에 불균형을 유발하고 생태계까지 영향을 미칠 수 있다.

박운

지구 표면의 햇빛을 줄일 수 있는 또 다른 방법으로써, 새털구름이라고도 하는 권운을 대기 중에서 없애는 것이다. 권운은 얼음 결정으로 만들어진 박운으로써 햇빛을 일부 반사하기도 하지만 장파 복사열을 흡수해 지구 온도를 높인다.

우주 속 햇빛 가리개 설치

이 기술은 지구에서 햇빛을 반사하기 위해 우주로 거대한 거울을 발사하는 것으로써, 거울의 크기로 우주로 반사할 수 있는 햇빛의 양과 냉각 효과가 결정된다.

학계에서는 이미 수년 전부터 태양 지구공학을 논의하고 있지만, 실제로 진행된 연구 결과는 미미한 실정이다. 매사추세츠공과대학의 다니엘 지크조 박사는 이러한 이론들이 논리적이지 않다고까지 지적했다. 그러나 지구공학 주창자들은 아직 충분히 적용할 여지가 있다고 주장하고 있다.

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