美 지상 최대 ‘지구공학’ 실험

해가 갈수록 극심해지는 지구온난화는 많은 사람들에게는 그저 먼 얘기처럼 들려왔던 것이 사실이다. 그렇지만 몇 년 전부터 매년 여름 폭염일수가 늘어나고 그 강도도 더해지면서 지구온난화로 인한 기후변화를 더이상 방치해서는 안 된다는 목소리가 더욱 높아지고 있다.과학자들은 공학기술을 활용해 지구 기온 상승을 막는 ‘지구 공학’(geoengineering) 기술을 다양하게 연구하고 있다. 대기와 땅, 바다로 이어지는 지구 전체의 온도순환시스템에 인위적으로 개입해 온난화 속도를 늦추는 방식이다. 대기 중에 에어로졸(미세입자)을 뿌리거나 지구 궤도에 거대한 거울을 설치해 태양의 열에너지를 반사 또는 차단하고, 대기 중 이산화탄소를 분리해 심해나 암반에 저장하는 기술들이 대표적이다.

미국 연구자들을 중심으로 지구 온난화 대응 기술 개발을 위해 2000만 달러(약 222억 5600만원)가 투입되는 세계 최대의 지구공학 실험을 계획하고 있다.

하버드대 연구진은 4월 중에 지구 대기권과 성층권의 변화에 따른 지구온난화 효과를 연구하는 ‘지구공학 거버넌스 이니셔티브’(GGI)에 돌입한다.

GGI의 첫 번째 연구는 ‘성층권 통제 섭동실험’(SCoPEX)이다. 우선 지상에서 20㎞ 높이의 성층권에 물 분자를 뿌려 가로, 세로 각각 1㎞, 100m의 얼음 깃털을 만들어 낸 뒤 풍선 형태의 기상관측기구(라디오존데)를 이용해 대기에 미치는 영향을 분석한다.

2022년까지 진행하는 이 실험을 통해 물 분자가 태양복사를 부분적으로 차단한다는 결과를 얻게 되면 일상생활에서 흔히 볼 수 있는 물질인 탄산칼슘 분자를 살포하는 실험을 수행한다. 이후 자외선 차단제에 주로 쓰이는 알루미늄 산화물 그리고 탄소로 이뤄진 다이아몬드 가루를 뿌리는 연구도 진행할 예정이다.

이번 실험에는 하버드대 연구진 외에도 미국 국립해양대기관리청(NOAA)뿐만 아니라 지구공학과 관련한 ‘옥스퍼드 원칙’을 발표한 영국 옥스퍼드대 기후연구소 과학자들도 참여한다. 옥스퍼드 원칙은 ‘지구공학은 대중을 위해 사용하고, 민주적 절차에 따라 적용 여부를 결정하고 결과와 영향평가는 연구를 진행한 조직과는 다른 별도의 기관에서 진행하며 연구 결과도 대중에게 투명하게 공개해야 한다’는 연구 선언이다.

이뿐만 아니라 마이크로소프트 창업자인 빌 게이츠의 ‘게이츠&멀린다재단’도 이번 연구에 관심을 갖고 자금을 지원하고 있는 것으로 알려져 있다. 이번 연구는 태양광 에너지 제어기술 개발에 도움이 될 것으로 전망되고 있어 관련 연구에 대한 잠재력에 관심을 갖고 있는 에너지 및 항공우주 관련 기업들도 참여할 것으로 전망되고 있다.

이번 연구를 주도하고 있는 하버드대 대기과학과 프랭크 케우치 교수는 “성층권의 대기성분 변화가 지구 환경에 어떤 영향을 미칠지 아직까지는 정확히 알 수 없다”며 “실험실 규모로 연구가 시작되지만 대기에 영향을 미칠 수 있는 에어로졸의 특성을 이해하는 것이 이번 프로젝트의 첫 번째 목적”이라고 설명했다.

그러나 환경운동가들 사이에서는 인공적으로 기온을 바꿀 경우 전 지구적 강우나 기후 패턴이 급속히 바뀌어 예상치 못한 결과를 가져올 수 있어 연구를 중단해야 한다는 목소리를 높이고 있기도 하다.

기후 변화에 관한 유엔정부 간 패널(IPCC) 수석연구자인 케빈 트렌버스는 “기후변화에 대한 현재 과학기술의 대응이 지구공학에 대한 관심을 높이고 있지만 기후변화에 대한 근본적인 대응책이 되기는 어렵다”며 “태양에너지의 지구 유입을 줄이는 것은 전체 기후에 변화를 일으켜 한쪽에서는 홍수, 다른 한쪽에서는 가뭄을 일으키는 등 날씨를 더 불안하게 만들 가능성이 높다”고 우려를 표했다.

유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr