펄펄 끓는 폭염에 맞서는 과학기술

과학기술

펄펄 끓는 폭염에 맞서는 과학기술
햇빛 차단, 인공 강우 등의 아이디어가 현실로

2021.07.20 09:00 조행만 객원기자

최근 북미 지역에 펄펄 끓는 폭염이 지속되고 있다. ⓒ게티이미지뱅크

북미 지역의 불볕더위가 심각한 지경에 이르고 있다. 미국의 폭스(FOX) 뉴스는 국립해양대기청(NOAA)의 자료를 인용해 미국 서부를 휩쓴 예외적인 폭염이 미국 캘리포니아주 데스밸리 국립공원의 기온을 무려 54.4도까지 끌어 올렸다고 보도했다.

또한 북미 지역 사망자가 수백 명에 이르고, 해양생물의 대규모 폐사도 속출하고 있다고 덧붙였다. 미 국립해양대기청(NOAA)의 발표로는, 이번 열돔(Heat wave) 현상은 강한 고기압이 라니냐의 영향과 결합할 때 발생한다고 전했다.

열돔 현상에 의해 정체된 고기압이 지열에 의해 데워진 공기를 흩어지지 않도록 지붕처럼 내리누르는 역할을 한다는 설명이다. 옥스퍼드대 환경변화연구소 프리데리케 오토(Friderike Otto) 부소장은 지난 13일 기자회견에서 “기후 변화가 없었다면 이런 일은 일어나지 않았을 것”이라고 말했다.

전문가들은 이번 열돔 현상의 가장 큰 원인이 지구 온난화란 사실에는 동의하지만, 특별한 대책을 내놓지 못하고 있다. 그렇다면 불볕더위에 대한 대책은 전혀 없는 것일까?

성층권에 탄산칼슘 뿌려 대기 냉각

지난달 29일 미국의 과학 기술 매체 싱귤래러티 허브(Singularity Hub)에는 “먼지로 태양을 가려서 기후 변화에 맞서고 싶은 과학자들”이란 제하의 기사가 실렸다. 이 과학자들이 바로 하버드 대학의 케이츠(Keutsch) 연구 그룹이다. 이들이 준비하고 있는 실험이 이른바 ‘성층권 제어 섭동 실험(ScoPEx)’이다.

이 프로젝트는 지난 2014년부터 진행되고 있는데 지구에 도달하는 일부 햇빛을 차단하기 위해 대기 상층부에 충분한 무독성 먼지를 방출, 냉각 효과를 발생시키는 것이다. 이를 위해 고고도 풍선에 과학 장비 꾸러미를 매단 채, 20km 상공으로 올라가서 100g에서 2kg의 탄산칼슘을 방출한다. 이 탄산칼슘은 길이 1km, 지름 100m 정도의 지역을 덮는다고 알려졌다. 풍선에는 에어로졸 밀도, 대기 화학 및 빛 산란을 포함한 주변 공기의 변화를 측정할 수 있는 장치가 탑재된다.

이 실험의 아이디어는 지난 1991년 필리핀의 피나투보(Pinatubo) 화산 폭발에서 따온 것이다. 당시에 화산은 2천만 톤의 이산화황을 성층권에 방출하면서 맹렬하게 폭발했고, 이 아황산가스는 지구의 성층권 주위에 마치 담요처럼 형성돼 약 1년 반 동안 지구 전체를 0.5°C 냉각시켰다는 주장이 나왔다. 이 프로젝트에는 연구비 외에 많은 지원 기금이 모였는데 MS의 빌 게이츠도 그중의 한 명이다.

현재 폭염에 맞서는 다양한 과학기술이 연구되고 있다. ⓒ게티이미지뱅크

드론을 활용한 인공 강우

인공 강우(Artificial rainfall)는 불볕더위에 대처할 수 있는 가장 현실적인 방법이다. 지난 2015년 6월 23일, 파키스탄의 ARY News에는 파키스탄 최대의 도시 카라치에 불볕더위로 5백 명이 넘는 사망자가 발생해 시 당국에서 ‘구름 시딩(Cloud Seeding)’을 계획한다는 특집 기사가 실렸다.

당시에 파키스탄 기상국장 굴람 라술(Gulam Rasul) 박사는 “인공 비는 불볕더위를 이겨내기 위한 것”이라고 말했다. 이 구름 시딩은 구름 응축이나 얼음 핵 역할을 하는 물질을 공기로 분산시켜 구름에서 떨어지는 강수의 양이나 종류를 바꾸려는 시도다.

먼지·연기·배기가스 등 0.1㎜ 크기의 작은 입자들은 구름 입자들을 뭉치게 하는 빙정핵(氷晶核) 작용을 한다. 이를 대신해 염화칼슘이나 요오도화 은 등을 뿌려 구름 입자들을 뭉치게 하고, 무거워진 구름 입자들이 눈이나 비의 형태로 땅에 떨어지도록 한다는 설명이다. 인공 강우 기술이 가장 발전한 나라는 중국이다. 중국은 정부 주도로 인공지능(AI) 및 드론을 적극 활용하고 있다.

지난 2017년 9월 16일 차이나 포커스는 중국이 자체 개발한 드론으로 신장(新疆) 바르쿨(巴里坤) 초원에서 인공 강우 실험에 성공한 기사를 실었다. 드론 생산 업체인 산시(陕西) 중톈(中天) 로켓기술 유한책임회사 CEO 리젠(李健)은 “이 실험에 사용된 드론은 50kg의 무게를 감당할 수 있으며 조종 반경은 200km, 항속 시간은 10시간에 달한다”고 설명했다.

우리나라에서도 지난 2019년 4월 25일 전남 고흥·보성 주변 상공에서 실시한 인공 강우 실험에서 실제 강우 효과를 확인했다. 물론 아직은 실험 단계지만 작금에 발생하고 있는 지구촌의 극한 기후 현상들을 고려할 때, 한 가닥 희망은 주고 있다.

기후 변화가 지속되며, 더욱 강해지고 있다는 것이 전문가들의 일관된 전망이다. 시간은 결코 우리 편에 서 있지 않은 것이다.

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