[한국뉴스투데이] 해마다 상승하는 지구의 평균 기온의 주원인으로 언급되는 것은 온실가스 농도다. 온실가스는 지구 복사열인 적외선을 흡수하여 지구로 다시 방출하는 특성을 갖는 기체다. 온실가스가 일으키는 온실효과로 지구는 점점 더 더워지고 있다. 지구온난화는 지구상 모든 생명체의 생존을 위협하는 시급한 과제다. 더는 물러설 곳이 없는 이 난제의 원인과 실현 가능한 해결 방안에 대해 살펴본다.<편집자주>

전 우주에서 유일하게 생명체가 살아갈 수 있는 별, 지구의 생명 신호에 심각한 경고등이 켜졌다. 지구의 환경이 8개 지표 중 7개에서 이미 '위험 구역'으로 들어가 인류의 삶을 위협하고 있다는 연구 결과가 나왔다.

푸른별 ‘빨간 불’
최근 AP 통신에 따르면, 지구위원회가 지구의 환경에 심각한 위험이 포착되었음을 알렸다. 워싱턴대, 암스테르담대 등 연구진이 모인 지구위원회는 지난달 31일(현지시간) 과학 저널 네이처에 발표한 논문에서 지구 환경에 대한 지표 8개 중 7개가 위험 수준이라고 밝혔다. 

연구진이 기후, 대기오염, 비료 남용에 따른 수질 오염, 지하수, 담수, 미개발 자연환경, 전반적인 자연·인공 환경 등에서 8가지 지표를 설정해 그 정도를 조사했더니 대기오염을 제외하고 모두 위험 수준에 도달한 것으로 나타났다.

연구진 40명은 생태계 지표뿐만 아니라 '정의' 항목을 추가해 국가, 인종, 성별과 관련한 피해를 평가했다. 연구에 따르면 동유럽, 남아시아, 중동, 동남아시아, 아프리카 일부 지역과 브라질의 다수 지역, 멕시코, 중국, 미국 서부 일부 지역이 기후 변화로 인한 문제 지역이다.

지구의 물 관리에 현황은 심각하다. 지구의 약 3분의 2가 하천과 강의 흐름이 20% 이상 막히면 안 된다는 담수 기준을 충족하지 못했고 보충되는 속도가 줄어드는 속도보다 빨라야 하는 지하수 상황도 열악한 것으로 나타났다. 대기오염은 상대적으로 나은 편이지만, 안심할 수준은 아니다. 연구진은 지역적인 수준에서는 위험 수준에 다다랐지만, 지구 차원에서는 아직 유일하게 위험 구역에 도달하지 않았다고 밝혔다.

이 연구의 공동 저자중 한 명인 크리스티 이비 워싱턴대학교 교수는 "우리는 대부분의 지구 시스템 경계(ESB)에서 위험 구역에 놓여 있다"고 설명했다. 지구 위원회의 공동 의장인 조이타 굽타 암스테르담대 교수는 기자회견을 통해 "지구가 사람처럼 연례 건강검진을 받는다면 의사는 지금 지구가 여러 부문과 시스템 차원에서 매우 아프고 이것이 지구에 사는 사람들에게까지 영향을 미치고 있다고 말할 것"이라고 밝혔다.

1도씨의 위협
지구 환경문제는 아직 해결 가능성이 있다는 데서 희망이 있다. 연구진은 이번 결과가 최종 진단이 아니며 만약 석탄, 석유, 천연가스 사용이나 토지와 물을 다루는 방식 등에서 변화가 이뤄지면 지구는 회복될 수 있다고 강조했다. 다만 현재 세계 각국이 가지고 있는 기후 관리 방안은 개선되어야 한다는 입장이다.

연구 공동 저자인 요한 록스트롬 포츠담 기후영향 연구소 소장은 "그러나 우리는 이 모든 것에 대해 기본적으로 잘못된 방향으로 가고 있다"고 지적했다. 국제사회는 2015년 파리기후협약에 따라 2100년까지 지구 평균온도 상승을 섭씨 1.5도 이하로 제한하기로 목표를 설정했으나 이 목표는 변화를 가져오기에는 부족하다는 지적한다.

현재까지 기온은 섭씨 1.1도 올라 1.5도 이하 기준을 넘지 않았는데도 벌써 피해가 나타나고 있다는 것이다. 최근 동시다발적으로 발생하고 있는 대형 화재, 해일 등의 자연재해 역시 지구 기온 상승으로 인한 이상기후의 여파이다. 굽타 교수는 최근 이상 고온에 노출된 사람들을 언급하며 "섭씨 1도 상승에도 엄청난 피해가 발생하고 있다"라고 설명했다.

이와 관련해서 앞서 노벨물리학상을 수상한 물리학자 클라우스 하셀만의 제자인 기후연구가 악셀 팀버만 교수 역시 언론을 통해 이와 같은 내용을 지적한 바 있다. 그는 당시 인터뷰에서 각국의 탄소중립 실천 계획에 대해 “지금까지 세게 각국이 하고 있는 대로라면 분명 섭씨 2도를 넘길 것”이라며 “가능하다면 가장 공격적인 이산화탄소 배출 감축 시나리오를 따라가길 바란다”고 조언했다.

온난화지수에 주목
온실가스는 산업혁명 이후 급속히 증가하며 꾸준히 해결해야 할 문제로 지적받아왔다. 지구 기온 상승으로 인한 각종 자연재해는 지구의 환경오염 문제가 더는 좌시할 수 없는 수준이라는 경고다. 지구 온난화를 유발하는 온실가스는 이산화탄소이산화탄소(CO₂), 메탄(CH₄), 아산화질소(N₂O), 수소불화탄소(HFCs), 과불화탄소(PFCs), 육불화황(SF₆)이 대표적이다. 

대기 중 온실가스의 농도가 증가하면 온실 효과가 증대되어 지구 표면의 기온이 점차 상승하여 지구 온난화 현상이 나타난다. 온실 가스 중에서 수증기는 자연적인 온실효과를 발생시키는 데에는 역할이 가장 크지만, 1985년 세계기상기구(WMO)와 국제연합환경계획(UNEP)은 공식적인 선언에서 이산화탄소가 온난화의 주범이라고 선언했다.

지구 환경 관리에서 주요하게 살펴할 것은 지구온난화지수다. 지구온난화지수는 온실가스가 지구의 온난화에 미치는 영향을 지수로 나타낸 것으로, 지구 온난화지수가 높을수록 온난화에 미치는 영향이 크다. 이산화탄소의 온난화지수가 1이라면 메탄은 21이다. 메탄의 경우는 농축산업 분야에서 발생량이 많은데, 소의 트림, 방귀, 가축 분뇨 등에서 나오게 된다. 아산화질소의 온난화지수는 310로 비료 사용량이 증가하면서 아산화질소가 대기 중에 쌓이고 있다. 자연 상태가 아닌 인공적인 온실가스로는 냉매와 스프레이 분사제 등 산업 공정에서 사용되는 온실가스인 수소불화탄소와 반도체 제조 공정에서 생성되는 온실가스인 과불화탄소와 육불화황 등이 있는데 이들의 대기 온난화지수가 매우 높다. 

주범은 이산화탄소
온실가스 중 지구온난화의 주범으로 특히 지적 받는 것은 이산화탄소다. 여러 온실가스 중 이산화탄소의 온난화지수가 가장 낮음에도 불구하고 지구온난화의 주요 원인으로 이산화탄소가 지목되는 이유는 이산화탄소의 양이 다른 온실가스보다 많고, 산업혁명 이후 대기 중 이산화탄소의 농도가 급속도로 증가하고 있기 때문이다.

이산화탄소는 무색, 무취이며 화학적으로는 불활성 기체이다. 파장이 15 부근의 적외선 영역의 파장을 흡수하여 강한 온실 효과가 있으며 전체 온실가스 배출량의 77%를 차지한다. 또한 이산화탄소의 발생원인 중 57%가 화석연료 사용이고 17%가 산림의 벌채와 벌목으로 이산화탄소를 흡수하는 역할의 감소이다. 발전소 등의 공장에서 사용되는 석유 및 석탄, 그리고 자동차와 비행기 및 건물 냉난방에 사용되는 석유 및 천연가스 등의 화석연료의 연소로 인해 대기 중 이산화탄소의 배출이 늘어나게 되었다. 또한 이사화탄소를 흡수하는 산림이 급속하게 파괴되었으므로 이산화탄소의 농도는 더 증가하고 있다.

세계기상기구(WMO)와 지구대기감시(GAW) 지역 관측소인 안면도에서 측정한 이산화탄소의 연평균 값은 매년 증가하고 있다. 2017년 안면도에서 관측한 대기 중 이산화탄소 농도는 412.2 ppm(parts per million)으로 전년도보다 2.3 ppm 증가했다. 지난 10년간 평균적으로 매년 2.4 ppm씩 증가하였다. 미국 해양 대기청에서 발표한 지구 전체의 이산화탄소 농도는 405.0 ppm으로 전년도보다 2.1 ppm 증가했다.

박상미 기자 다른기사 보기