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황 입자로 지구를 지킨다?

인공나무·수퍼 식물까지, 적극적인 온난화 해법
지구온난화 문제를 해결할 특별한 전략이 과학자 사이에서 주목을 받고 있다. 지구로 들어오는 태양빛을 반사시키거나 이산화탄소를 직접 흡수하는 인공나무나 수퍼식물을 만들자는 것이다. 각국 정부와 기업이 온난화의 주범인 이산화탄소를 줄이기 위해 내놓는 전략이 소극적이라면 소개하는 전략들은 더욱 적극적이다.




● 황 뿌려 햇빛 반사시켜


화산재의 주 성분이 황 입자를 대기 중에 뿌려 태양빛을 반사시키는 온난화 해법이 미국에서 검토되고 있다. 동아일보 자료사진

미국 백악관의 존 홀드런 대통령과학기술정책국장은 “지구 대기에 태양빛을 반사하는 입자를 뿌리는 방안을 검토하고 있다”고 8일 외신과의 인터뷰에서 밝혔다. 비행기나 풍선 등을 이용해 대기 중에 황과 같은 입자를 퍼뜨려 태양열을 줄이자는 것이다.

이 아이디어는 러시아 물리학자 미하일 부디코가 처음 창안한 바 있다. 이산화황을 지상에서 10km 이상 떨어진 성층권에 뿌리면 물 등과 반응해 생기는 황산염 입자가 햇빛을 반사한다는 것이다. 미국 에너지부에서 1989년부터 잠시 추진했지만 환경오염의 위험성 때문에 실행에 옮겨지진 않았다.

그러던 중 1991년 필리핀의 피나투보 화산이 폭발하면서 다시 한번 물망에 올랐다. 화산에서 뿜어져 나온 2000만t의 화산재 때문에 지구의 기온이 0.5도 내려갔다는 것이다. 황을 품은 화산재가 지구로 들어오는 햇빛의 일부를 반사시키는 역할을 했던 것. 18세기 산업혁명 이래 늘어난 온실가스 때문에 지구의 평균기온이 0.8도 올라간 것과 비교할 때 화산의 효과는 주목할 만 한 것이었다.





하지만 1995년부터 진행된 세계기후변화협약에서 온난화 논의가 이산화탄소를 줄이는 쪽으로 진행되면서 황 입자 전략은 답보상태에 있었다.

홀드런 국장의 이번 발언은 온난화 문제가 갈수록 시급해지면서 더 적극적인 해법의 필요성을 강조한 것이다. 이후 개인적인 의견일 뿐이라는 국장의 해명이 있었지만 이미 미국환경보호국(EPA)과 항공우주국(NASA)에서는 황 입자 살포에 대한 기술적인 검토를 하고 있는 상태라고 외신은 전한다. 미국 국립과학아카데미 역시 같은 주제로 워크숍을 개최한 바 있다.

황 입자의 살포가 바다의 산성도를 높여 해양환경에 악영향을 줄 수 있다는 점은 여전히 해결과제로 남아있다. 특히 바다의 숲이라 할 수 있는 산호초는 황에 약하다. 피나투보 화산 폭발 이후 남극 상공의 오존층이 뚫린 구멍이 더 넓어진 것도 무시할 수 없다.




● 탄소 먹는 인공나무와 수퍼식물


미국 연구팀은 하루에 1t의 이산화탄소를 흡수하는 인공나무를 개발하고 있다. 사진 제공 글로벌리서치테크놀로지

홀드런 국장은 이산화탄소를 흡수하는 ‘인공나무’를 세우는 방안도 함께 거론했다. 미국 컬럼비아대 클라우스 래크너 교수팀은 알카리성 수지를 이용해 산성을 띠는 이산화탄소를 흡수하는 인공나무를 연구하고 있다. 10km에 가까운 수지를 늘어뜨려 만든 장치는 하루에 약 1t의 이산화탄소를 흡수할 수 있다. 수지를 물에 통과시키면 이산화탄소를 쉽게 분리시킬 수 있어 재사용이 가능하다. 인공나무는 3년 내로 상용화될 전망이다.

기존 식물의 이산화탄소 흡수량을 늘리는 연구도 진행 중이다. 미국 아이오와대 마틴 스패딩 교수팀은 “미세조류에서 이산화탄소를 모으고 농축시키는데 관여하는 유전자를 세계 최초로 발견했다”고 미국립과학원회보(PNAS)에 7일 발표했다.

연구팀은 단세포 녹조류인 ‘클라미도모나스’(Chlamydomonas reinhardtii)에서 이산화탄소 전달에 관여하는 ‘HLA3’라는 유전자를 발견했다. 이 유전자의 발현을 증가시킨 ‘수퍼식물’을 만들면 식물의 광합성을 높여 이산화탄소를 많이 흡수할 뿐 아니라 생장도 빨라 바이오연료 생산에도 활용될 수 있다. 연구팀은 이 유전자를 쌀이나 밀과 같은 상업용 작물에 주입하는 연구도 진행 중이다.

 

 

 


이재웅 동아사이언스 기자 ilju2@donga.com



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