‘남산 위에 저 소나무 철갑을 두른 듯~ 바람 서리 불변함은 우리 기상일세’라고 노래했던 애국가 2절 가사를 바꿔야 할지도 모른다. 지구온난화가 지금과 같은 속도도 진행되면 남산 위에서 소나무를 못 볼 수도 있기 때문이다.

지구의 온도가 조금씩 높아지면서 한반도의 기후도 달라지고 있다. 지난 100년 동안 전 세계 기온은 0.7도 상승했지만 한반도는 1.7도가 오르는 등 한국의 평균기온 변화는 전 세계의 변동 폭보다 크다. 특히 앞으로 20~30년은 지금까지 올라갔던 속도보다 훨씬 더 빨라질 것으로 보인다. 100년 뒤에는 ‘아열대 기후’에 속하게 될지도 모른다는 한반도, 그 해 겨울 풍경은 어떻게 달라질까.

우리나라는 1912년부터 2008년까지 기온이 1.7도 상승했고, 강수량이 19% 증가했다. 이에 겨울과 봄의 기온이 높아졌고 겨울은 한 달 정도 짧아졌다. 그래서 여름이 빨리 오는 것처럼 느껴지기도 한다. 전체적으로 기온이 올라갔으므로 얼음이 어는 결빙일과 서리가 내리는 날도 줄어들었다. 대신 밤 기온이 25도 이상 올라가는 열대야가 늘었으며 강수량은 특히 여름에 증가하고 있다.

이런 기후 변화의 영향으로 육지에서는 사과나 농작물의 재배지역과 곤충이나 새들의 서식지가 북상하고 있다. 특히 사과의 재배 한계선은 기존 경북지역에서 강원도 영월과 평창, 영서북부 지역인 양구까지 올라갔다. 바다에서는 명태 등의 한류성 어종이 줄고 오징어와 같은 난류성 어종이 늘어났다.

UN 산하의 정부간기후변화협의체(IPCC)의 4차 평가보고서에 따르면 1906년부터 2005년 사이에 지구의 평균기온은 0.74도 상승했다. 이들은 21세기의 온난화 진행 속도가 20세기보다 3~6배 또는 그 이상 빠르게 나타날 것으로 예상하고 있어 자연재해와 생물의 멸종 등 전 지구에 심각한 영향이 생길 것을 짐작케 한다.

IPCC의 예상처럼 온난화가 계속 진행되면 100년 뒤인 2100년에는 이산화탄소의 농도가 2000년의 2배가 된다. 따라서 한반도의 기온은 4도 정도 올라가고, 강수량은 17% 정도 증가하게 된다. 남부지방뿐 아니라 중부내륙을 제외한 지역도 ‘아열대 기후’로 바뀌게 되는 것이다. 물론 2100년이라고 하면 대부분의 사람들은 아주 먼 미래라고 생각한다. 그러나 지금 청소년들이 2100년까지 살아있다고 생각한다면 기후변화 문제가 더 이상 남의 얘기가 아님을 실감할 수 있다.

기온이 지금보다 4도 정도 올라가게 되면 남부지방에서는 우리가 생각하는 겨울을 볼 수 없다. 부산의 기후는 지금의 홍콩과 비슷해져 비가 잘 오지 않고 맑고 쾌청한 하늘을 볼 수 있게 된다. 당연히 겨울에 난방에너지 수요는 줄고 여름에 냉방에너지 수요는 늘어난다.

상점에서 파는 과일이나 야채의 종류도 나오는 시기가 달라진다. 사과는 강원도 고랭지에서 재배하거나 북한에서 수입해 온 것을 판매하고, 우리나라에서는 아열대 과일 종류를 재배하게 될 것이다. 또 부산의 동백섬에서 동백이 종려나무와 같은 아열대 수종으로 바뀌고, 지금 우리에게 익숙한 곤충이나 새들 대신 아열대에서 사는 생물종이 부산에서 살게 된다.

100년 뒤 중부지방의 기후는 서귀포의 모습을 떠올려보면 된다. 현재 서울과 서귀포의 평균 기온의 차이가 4도이기 때문이다. 1970년대 겨울철만 해도 어디서든 볼 수 있었던 스케이트장과 한강 얼음 위에서 썰매 타는 아이들은 과거의 사진에만 존재할 것이다. 또 스키나 보드가 겨울철 스포츠라고 하던 지금의 모습을 찾을 수 없을지 모른다.

<온난화가 계속될 경우 한반도에 분포하는 나무종이 달라지게 된다. 그래프에서 볼 수 있듯이
침엽수의 분포지는 북상해 줄어들게 되며 활엽수와 혼합림의 분포는 늘게 된다. 자료제공 동아일보>


생태계에서도 변화가 일어난다. 우리나라 고유 생물종은 멸종하거나 북쪽으로 서식지가 이동할 것이다. 전염병과 병충해의 종류도 달라지고, 식량 확보를 위해 새로운 품종도 도입해야 할 가능성이 있다. 뿐만 아니라 생활습관이나 풍습도 변한다. 겨울방학이 짧아지는 대신 여름방학은 길어진다. 또 항상 신선한 채소를 구할 수 있기 때문에 김장을 하는 모습도 살펴볼 수 없다. 차례상에서 북어는 사라지고, 사과나 배가 아닌 망고나 파파야를 올리게 될 것이다.

이러한 변화는 단순히 무엇이 달라진다는 것에 그치지 않는다. 온난화가 지속되면 자연재해에 의한 피해가 증가하게 된다. 호우 발생빈도가 증가해 홍수뿐 아니라 산사태도 많아지고, 또 강수량의 증가가 뚜렷하지 않은 겨울과 봄에는 기온 상승으로 가뭄이 자주 나타날 수 있다. 바닷물의 온도가 상승해 태풍의 세기가 강화될 가능성도 높아진다. 또 해수면이 상승해 서해안과 남해안의 갯벌은 사라질 위기에 처할 것이다.

기후변화 문제에서 가장 우려되는 것은 기후변화를 피할 수 없을 뿐만 아니라 속도가 더 빨라진다는 점이다. 1990년 이후 이산화탄소 배출량은 40% 증가했으며 최근에는 IPCC가 정한 최악의 온실가스 배출 시나리오(A1FI 시나리오)와 유사하게 배출량이 증가하고 있다. 온실가스의 배출이 증가할수록 기온 상승폭은 커진다.

100년 뒤 한반도에서도 행복하게 살기 위해 우리는 두 마리 토끼를 쫓아야 한다. 빠르게 변하는 기후에 따른 피해를 줄이는 조치를 하고, 지금부터라도 적극적으로 에너지 사용을 줄여야 한다. 그것만이 기후변화에 대응하는 길이다.

글 : 권원태 국립기상연구소 기후연구과장

ndsl링크 <출처 : 한국과학기술정보연구원 >

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개구리를 뜨거운 물이 담긴 냄비에 넣으면 깜짝 놀라 바로 뛰쳐나온다. 찬물에 개구리를 넣고 서서히 열을 가하면 어떻게 될까. 수온의 변화를 알아채지 못한 개구리는 냄비 속에서 헤엄치다가 익어버리고 만다.

지구온난화가 딱 이런 경우다. 북극의 빙하가 녹아도 당장 내 삶에는 변화가 오지 않는다. 지구가 서서히 더워지는 것을 알면서 크게 신경 쓰지 않는 것도 이 때문이다. 하지만 어느 한계점을 넘으면 예상치 못한 급격한 변화를 겪을 수 있다. 그래서 사람들은 지구온난화를 ‘고요한 위기’라고 부른다.

고요한 위기가 다가오고 있다. UN 사무총장을 지냈던 코피 아난이 이끄는 ‘세계인도주의포럼(GHF)’은 “지구온난화를 막으려는 적절한 대응이 제대로 이뤄지지 않으면 2030년에는 기후변화로 목숨을 잃는 사람이 50만 명까지 늘어날 것”이라고 경고한다. 이산화탄소 배출을 줄이고 신재생에너지를 쓰는 이른바 전통적인 대비책이 많이 나오고 있지만 독특한 지구온난화 대응 방안도 많다. 그 중에는 엽기적으로 보이는 방법들도 있다.

미국항공우주국(NASA) 에임스연구센터 그레그 래플린 박사는 “지구를 지금보다 태양에서 멀리 떨어지도록 하면 지구온난화를 막을 수 있다”고 주장한다. 지구에 도달하는 태양빛의 양이 줄어드니 기온이 낮아진다는 것이다. 래플린 박사는 소행성이나 혜성이 지구를 스쳐지나갈 때 얻은 중력에너지는 공전속도를 빠르게 해 지구를 태양에서 좀 더 멀리 떨어지게 할 수 있다고 설명한다.

하지만 소행성과 혜성의 궤도를 조정할 방법이 마땅치 않다. 설사 궤도를 조정한다 해도 예상치 못한 외부효과로 소행성이 지구와 부딪힐 가능성이 있다. 또 지구를 태양과 멀리 떨어뜨릴 경우 달도 생각하지 않을 수 없다. 현재 달의 중력은 지구가 23.5도 기울어져 자전하도록 돕고, 태양에서 오는 열기가 지구 천체에 고르게 퍼지게 해 지구에 4계절을 만든다. 그런데 지구가 현재의 궤도를 벗어나면 지구에 미치는 달의 중력이 약해지고 자전축에 변화가 생겨 또 다른 기후변화를 몰고 올 수도 있다.

얼핏 보면 우습지만 따지고 보면 자못 진지한 이색방법도 있다. 바로 가축이 내뿜는 방귀와 트림의 성분을 바꾸는 일이다. UN 식량농업기구(FAO)는 2006년 기후변화의 최대 원인 중 하나로 ‘축산업’을 지목한 바 있다. 소나 돼지의 방귀와 트림, 분뇨에서 나오는 메탄가스 때문인데, 메탄은 이산화탄소보다 23배나 강한 온실효과를 내는 것으로 알려져 있다.

이 때문에 사료 성분을 바꾸거나 특정 물질을 첨가해 가축이 방출하는 메탄가스를 줄이려는 노력이 진행되고 있다. 실제 미국 버몬트 주 15개 농장은 기존에 사료로 쓰던 옥수수 대신 콩과 작물인 알팔파, 아마 씨를 소에게 사료로 주고 있다. 그 결과 우유 생산량을 이전처럼 유지하면서도 메탄가스 발생량은 이전보다 약 18%나 줄일 수 있었다.

또 프랑스의 한 낙농기업은 건강보조식품 성분으로 쓰이는 ‘오메가3 지방산’을 소의 사료에 섞고 있다. 이 성분이 소의 소화를 도와 메탄이 생기는 것을 줄이기 때문이다. 낙농업으로 유명한 덴마크는 축산농가에 일종의 ‘방귀세’를 추진 중이다. 축산업이 지구온난화에 악영향을 미치는 만큼 ‘오염자 부담 원칙’에 따라 정화비용을 내야한다는 것이다. 이 법안이 통과되면 축산 농가는 소 1마리당 600크로네(약 14만원) 가량의 세금을 내야한다.

바다에 눈을 돌리는 과학자들도 있다. 독일 연구진이 이끄는 ‘로하스 프로젝트’가 대표적인 사례인데, 이들은 바다에 철분을 뿌리면 지구온난화를 막을 수 있을 것이라 생각한다. 철분의 양이 늘면 이를 먹고 자라는 식물성 플랑크톤 수가 급격히 증가하고, 식물성 플랑크톤 수가 많아지면 광합성작용으로 흡수하는 이산화탄소 양도 늘 것이란 주장이다.

실제 올해 1월 실험이 진행됐고 연구진은 아르헨티나와 남극 사이의 300㎢ 해역에 황산제일철 6t을 뿌리고 추이를 지켜봤다. 하지만 기대했던 것과는 달리 이산화탄소의 양이 줄어들지 않았는데, 식물성 플랑크톤 수가 급격히 늘었지만 동물성 플랑크톤이 식물성 플랑크톤을 먹고, 동물성 플랑크톤을 새우 같은 작은 생물이 먹으면서 효과가 절감됐기 때문이다.

최근에는 “전 세계 바다에 1900척의 배를 띄워 인공구름을 만들면 지구온난화를 막을 수 있다”는 주장도 나왔다. 덴마크 코펜하겐대 비외른 롬보르 코펜하겐 컨센서스센터장이 “배에서 물방울을 뿌려 안개를 만들고 구름의 양을 늘리면 태양광이 반사된다”며 이렇게 주장했지만 실효성은 낮다는 지적이다.

<지구온난화의 근본적인 대책은 이산화탄소 등의 온실가스 방출량을 줄이는 일이다. 지구의
온도를 조금씩 낮추기 위해 작은 실천부터 시작하는 것이 어떨까? 사진 제공. 동아일보>

사실 앞서 말한 방법들은 지구온난화 대비책이 아니라 또 다른 ‘기후 조작’일 수 있다. 풍선의 한 쪽을 누르면 다른 쪽이 부풀어 오르는 것처럼 지구온난화를 막기 위한 방법이 또 다른 자연재해를 불러일으킬 수 있기 때문이다.

가장 안전하면서도 효과적인 지구온난화 방지책은 지구 위치를 옮기거나 바다에 철분을 뿌리는 게 아니라 온실가스 방출량을 줄이는 일이다. 조금만 신경 쓰면 일상에서도 실천할 수 있는 방법이 많다.

에어컨 적정온도를 유지하고 사용하지 않는 콘센트는 반드시 뽑아두기, 대중교통을 타고 일회용 상품을 쓰지 않기, 3층 이하는 걸어 다니고 분리수거해 쓰레기 버리기 등 작은 실천이 지구온난화를 막는 큰 힘이 되는 셈이다.

냄비가 뜨거워지는 것도 모르고 있다가 목숨을 잃은 개구리가 말한다. “이봐, 친구. 당장 오늘부터라도 사소한 노력을 기울여봐. 잘못하다가는 나처럼 될 수 있다고.”


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○관련 논문 정보
지구온난화 방지를 위한 세계 정상들의 움직임과 우리의 대응[바로가기]
IPCC 4차보고서 내용과 의미 : 불편한 진실 지구온난화 90% 인간이 초래[바로가기]
지구의 마지막 경고 지구온난화 [바로가기]

○관련 특허 정보
지구 온난화 방지용 자동차 엔진의 전자 제어냉각 시스템(한국등록특허)[바로가기]
지구 온난화 방지 방법 및 그 장치(한국등록특허)[바로가기]
지구 온난화 충격을 감소시키는 하이드로플루오로카본에칭 화합물(한국등록특허)[바로가기]

○해외 동향분석 자료
영국의 새로운 지구온난화 법안 발의 - 2007년 [바로가기]
독일, 기후변동 및 온난화문제에 대응 - 2007년 [바로가기]
미국, 온실가스 배출 감축 기술의 상업화와 배치 전략 - 2009년 [바로가기]




글 : 변태섭 동아사이언스 기자

ndsl링크 <출처 : 한국과학기술정보연구원 >

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허리케인 카트리나는 2005년 8월 뉴올리언스를 중심으로 한 걸프연안 지역을 강타해 무려 1600여명에 달하는 희생자와 400억 달러 이상의 재산피해를 냈다. 한 달 후 같은 지역을 엄습한 허리케인 리타로 인해 다시 11명이 사망하고 수십억 달러의 재산피해가 발생하면서 재기의 희망마저 빼앗아 가버렸다. 흑인밀집지역이라서 정부가 늑장 대응했다는 비난과 함께 인종차별 문제가 도마에 올랐다.

이런 대형태풍은 미국의 자존심에 치명상을 입혔다. 대형태풍의 원인이 지구온난화로 꼽혔는데 미국이 지구온난화 방지에 미적댔기 때문이다. 특히 석유자본을 등에 업고 두 번이나 집권한 부시 대통령은 유럽을 비롯해 세계 각국으로부터 호된 야단을 맞았다. 지구온난화 방지를 위한 세계적인 노력에 등을 돌렸다는 이유에서다.

그는 국내 산업을 보호한다는 구실로 이산화탄소 배출을 규제하는 내용의 교토의정서에서 발을 뺐으며, 그 이후 선진국의 이산화탄소 감축노력에도 불참했다. 그의 미온적인 태도에 대해 독일 환경부 장관은 “도대체 몇 번이나 카트리나를 맞아야 정신을 차리려고 하는가?”라며 독설을 서슴지도 않았다.

그러나 부시 전 대통령은 “지구온난화, 허리케인은 하늘의 일이지 사람의 일이 아니다”라는 주장을 견지했다. 심지어 이산화탄소와 지구온난화의 무관을 주장하는 과학자들을 후원하기도 했다.

아시아 북태평양 지역에서 발생하는 열대성 저기압 태풍(颱風)은 ‘큰 바람’을 의미하는 광동어(廣東語) 대풍(大風)이 그 어원이다. 주로 한자문화권이 지배하는 아시아 지역을 강타했기 때문에 어원 역시 중국에서 나왔다.

비슷한 발음으로 태풍을 의미하는 영어 타이푼(typhoon)은 고대 그리스신화에서 나왔다는 주장이 있다. 티폰(Typhon, 또는 Typheus)은 무시무시한 괴력을 가진 반인반수(半人半獸)의 무서운 거대한 거인이다.

이 거인은 대지의 여신 가이아와 땅 밑 암흑세계의 신 타르타로스 사이에서 태어났다고 전해진다. 머리에서 허벅지까지는 인간의 모습이고, 그 밑으로는 꽈리를 튼 거대한 뱀의 모습을 하고 있는데, 티폰이 한번 휩쓸고 지나간 자리에는 나무들이 부러지고 흙이 파헤쳐지며 모든 것들이 날아가버리거나 혹은 타 버려 생물의 그림자조차 남아있지 않을 정도였다. 거센 바람과 함께 불을 뿜는 굉장한 힘의 소유자로 심지어 제우스를 죽이려고 하다가 제우스의 번갯불에 타 죽고 말았다.

그리스신화의 티폰이 현실이 되는 것일까. 지구온난화로 인한 메가톤 급의 태풍이 밀려올 것이라는 과학자들의 우려가 외신을 타고 전해온다. 허리케인이나 태풍의 위력이 지난 25년간 강도가 점점 세지고 있다.

플로리다대 기상학과의 제임스 B 엘리너 교수는 메가태풍을 경고하는 과학자 중 하나다. 그는 1981년부터 2006년 동안의 인공위성 자료를 토대로 해수면 온도가 섭씨 28.22도에서28.5도로 올라갔다고 말한다. 태풍이나 허리케인의 최대 풍속도 1981년 시속 225킬로미터에서 2006년 251킬로미터로 높아졌다고 주장했다. 해수면 온도가 상승하면서 발생하는 열이 허리케인이나 태풍에 더 많은 회전을 가하고 있어서, 더 강한 태풍이나 허리케인을 만날 수가 있다는 것이다.

지구온난화와 태풍의 강도를 연결시키는 것에 부정적인 견해를 취하는 학자도 있다. 사실 허리케인의 경우 2005년 카트리나 이후 심각한 위협을 주는 사례가 없었다. 우리나라에서도 2002년 루사와 2003년 매미 이후 지난 6년간 이렇다 할 피해를 안겨다 준 태풍이 없었다고 해도 과언이 아니다. 또 발생수가 줄어들었다는 통계도 있다.

전문가들은 태풍의 수가 많아질지, 아니면 강도가 세질지는 정확히 진단하기가 힘들다고 말한다. 그러나 확실한 것은 전체적인 면에서 볼 때 태풍의 에너지가 커질 것으로 전망하고 있다.

따라서 메가 태풍의 가능성은 언제든지 있을 수 있다. 우선 해수면 상승으로 태풍의 발생지역이 점차 올라오고 있다. 이전의 태풍들은 주로 필리핀 인근 해상에서 발달해 북상하다가 제주도 근처를 지나면서 찬 공기 때문에 점차 소멸되는 것이 보통이었다. 그러나 해수온도가 상승하면 제주도 인근에서도 태풍이 시작될 수 있으며 북상하면서 한반도에도 엄청난 타격을 줄 수 있다고 전문가들은 우려한다. 최근 통계에 따르면 우리나라와 일본 바닷물 온도의 상승폭이 가장 큰 것으로 나타났다.

최근 빌 게이츠 마이크로소프트 전 회장이 허리케인에 도전장을 내밀었다. 허리케인을 약화시켜 카트리나와 같은 피해를 없애겠다는 것이다. 그는 동료 발명가들과 함께 허리케인을 잡을 수 있는 묘책을 특허청에 신청했다. 특허내용은 많은 배를 동원해 깊은 바닷속 차가운 물과 해수표면의 따뜻한 물을 뒤섞어 물의 온도를 낮춘다는 것. 즉 허리케인으로부터 에너지를 빼앗겠다는 것이다.

이에 대해 일부 학자들은 “자연을 과소평가하고 있다”며 “오히려 자연생태계를 파괴할 위험이 있다”고 우려했다.

어쨌든 지구온난화로 인한 해수면 상승이 강력한 태풍을 불러올 수 있다는 가능성을 부정할 수만은 없다. 미국 뉴올리안즈를 강타한 카트리나가 한반도에 오지 말란 법은 없다. 메가 태풍은 제발 일어나지 말아달라고 기도한다고 해결될 일이 아니다. 기후변화를 막기 위해 앞장서야 한다. 그 다음에 천명을 기다리는 것이 순서다.


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○관련 논문 정보
지구온난화로 인한 극치태풍에 의한 폭풍해일의 수치모의 [바로가기]
재해예측모형 구축을 위한 변수 선정 : 태풍 [바로가기]
태풍의 특성변화에 따른 경남해역 해일양상 고찰 [바로가기]

○관련 특허 정보
해양 심층수의 취수 및 배수장치 [바로가기]
조립식 이동가옥 [바로가기]
운반 및 취급이 용이한 가로등 [바로가기]

○해외 동향분석 자료
허리케인 피해 조사를 위해 30만 불의 지원을 받는 플로리다 기술대학 [바로가기]
기후 변화에 대항해서 아시아 국가들은 녹색혁명을 이루어내어야 [바로가기]
태풍과 천식의 관계는? [바로가기]




글 : 김형근 과학칼럼니스트


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