[과학의 窓―신성철] 기후 변화의 끝은 기사의 사진

지난 3월 덴마크 코펜하겐에서 기후변화 국제회의가 개최되었다. 회의에 참석한 2000여명의 전문가들은 지구온난화가 예상보다 빠르게 진행되고 있으며 이로 인한 기후변화로 심각한 재앙이 지구에 초래될 것이라며 목소리 높여 경고하였다.

2020년경에는 지구온도가 지금보다 섭씨 1도 상승할 것으로 예측하고 있다. 그렇게 되면 10억명이 물 부족을 겪으며, 양서류가 멸종된다고 한다. 기온이 섭씨 2∼3도 상승하는 2050년경에는 20억명이 물 부족을 겪고, 지구 생물의 20∼30%가 멸종하며, 해수면은 수십㎝ 상승하여 300만명 정도가 홍수 위험을 겪을 것이라고 예측하고 있다.

지구온난화의 원인은 이산화탄소, 메탄, 산화질소, 오존 등과 같은 소위 '온실 가스' 증가로 인해 지구가 더워지고 있다는 학설이 정설로 받아지고 있다. 지구의 열에너지는 근본적으로 태양광으로부터 온다. 태양광은 넓은 파장영역을 갖고 있는데 이 중 1마이크로미터(㎛)에서 1㎜ 파장의 적외선이 지구를 데우는 것이다.

이산화탄소 같은 온실 가스가 공기 중에 늘어나면 적외선이 지구 대기권에서 빠져나가는 것을 막기 때문에 더 많은 적외선 에너지가 지구에 흡수되어 온도가 상승하는 것이다. 마치 온실의 유리를 통해 빛은 통과하고 열에너지는 가두어두어 온실 속 온도가 상승하는 현상과 같다고 하여 '온실 효과' 라고 명명하였다.

지구온도 상승이 이산화탄소의 온실 효과에 기인한다는 것을 처음 밝힌 사람은 지금부터 100여년 전 스웨덴 과학자 스반테 아레니우스였다. 그는 지난 35만년 동안 남극의 온도와 이산화탄소의 함량을 조사한 결과 둘 사이의 상관관계가 놀라울 정도로 밀접하다는 것을 발견하였다. 빙하기에는 이산화탄소의 함량의 제일 낮았고, 반면 고온 시기에는 이산화탄소 함량이 증가한 것이다.

지구 온도는 20세기 진입하며 눈에 띄게 증가하였다. 1900년 이래 지구온도는 섭씨 0.8도가 높아졌고 이중 대부분은 지난 30년 간의 변화였다. 이런 단기간 동안의 지구온도 급증에 대해 학자들 사이에는 태양온도 증가, 지구 세차운동 등 여러가지 원인이 제기되기도 하지만 이산화탄소에 의한 온실 효과라는 것이 중론이다.

산업혁명 이후 각국에서 산업화가 가속화되면서 석유, 천연가스, 석탄 등 화석연료 사용의 증가로 이산화탄소가 급증하고 있기 때문이라는 것이다. 증가된 이산화탄소 중 절반 정도는 바다와 초목에 자연적으로 흡수되지만 나머지 절반은 공기 중에 남아 있어 지구 온도를 증가시키고 있다.

정부간기후변화위원회(IPCC)가 2007년에 발간한 보고서는 지금 같은 추세대로 이산화탄소가 늘어나면 2100년 경에는 지구 온도가 최대 섭씨 6.4도까지 상승하여 지구 주요 생물의 대부분은 멸종하게 된다는 섬뜩한 예측을 하고 있다. 그야말로 지구 종말이 다가오고 있는 것이다.

이제 인류는 지구온난화에 따른 기후변화의 재앙을 피하기 위해서 커다란 숙제에 직면하고 있다. 그것은 기후변화의 주원인으로 알려진 이산화탄소를 비롯한 온실 가스 배출을 최소화하는 것이다. 이를 위해 각국에서는 온실 가스 배출 규제 정책을 마련하여 시행하고 있다. 그러나 보다 근원적 처방을 위해서는 수소에너지, 풍력에너지, 태양광발전 등 새로운 청정에너지 개발에 박차를 가해야 한다는 것이다.

신성철 KAIST 석좌교수

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