이산화탄소 포집·인공 광합성·대체에너지 연구 활발 최근 세계적으로 이상기후 현상이 뚜렷하다.
극지방의 빙하가 녹아내려 해수의 수위가 올라가 해안선이 바뀌고 홍수 · 가뭄 · 태풍 · 이상고온 현상이 빈번히 발생하고 있다.
과학자들은 이상기후의 원인이 산업화 이후 무분별하게 사용한 화석에너지의 부산물인 '온실가스'로 인한 지구온난화 때문이라는 데 대체로 동의한다. 세계 최대 인구 보유 국가인 중국과 인도는 오히려 고도화되는 형국이라 화석연료 사용량이 매년 가파르게 증가하고 있다.
일부 과학자는 이대로 가다간 약 50년 후인 2060년에는 각종 재해로 지구상의 인구가 지금보다 현저히 감소할 것이며, 100년 후인 2110년에는 인간이 멸종 위기에 처할지도 모른다고 우려한다.
실제로 지구온난화로 인해 우리나라가 현재 아열대 기후로 바뀌고 있다는 분석이 지배적이다. 지구온난화의 실태와 이를 극복하기 위한 과학기술을 알아보자.
⊙ 인류에 치명적인 지구온난화
인류가 지구에서 살아갈 수 있는 이유는 대기중에 적절히 존재하는 온실가스가 온실의 유리처럼 작용해 지구 표면의 온도를 일정하게 유지해주기 때문이다.
태양에서 지구로 도달하는 에너지(자외선+가시광선이 대부분)는 발전량으로 환산하면 약 343 W/㎡ 다. 이 중 30%가량은 대기 · 구름 · 지표면에서 반사돼 우주로 다시 방출되고, 21%는 대기에 직접 흡수돼 대기를 가열하면서 지구의 온도를 적절하게 유지한다.
나머지 49%는 지표면에서 흡수돼 지표면을 일부 가열하거나 지표면의 적외선으로 변환돼 다시 방출된다.
그런데 온실가스의 양이 많아지면서 이 같은 시스템이 고장나기 시작했다.
공기의 주성분인 질소와 산소는 태양빛 중 열기를 느끼게 해주는 적외선을 흡수하지 않는다.
그러나 이산화탄소는 적외선을 잘 흡수한다. 따라서 대기중 이산화탄소 농도가 높아지면 대기온도가 상승한다. 대기온도가 상승하면 해수온도가 상승하고,이에 따라 대기중의 수증기 함유량도 증가한다.
수증기도 태양빛의 적외선을 잘 흡수하기 때문에 대기중 수증기 함유량이 높아지면 대기 온도가 더 상승한다.
대기 온도 상승은 극지방의 동토층과 해저 심해층 속에 갇혀 있던 메탄가스를 대기중으로 방출시킨다.
메탄가스는 이산화탄소보다 적외선을 21배나 더 많이 흡수하기 때문에 대기 온도는 더욱 가파르게 상승한다.
빙하와 만년설은 태양 적외선을 반사시켜 지구 밖으로 방출하는 역할을 한다.
따라서 대기 온도가 상승해 빙하와 만년설이 덮여 있는 면적이 감소하면 더 넓어진 바다가 더 많은 적외선을 흡수하므로 수온과 대기온도의 상승이 더욱 빨라진다.
이처럼 지구온난화는 자가 가속화(self-acceleration) 현상을 보인다.
한 요인이 촉발되면 여러 요인이 동시다발적으로 작동해 대기온도,수온,해수면의 동반 상승이 가속적으로 일어난다.
지구온난화의 영향은 실로 인류의 생존을 직접 위협하는 수준으로 악화될 수 있다.
