▲공장 굴뚝에서 나오는 검정탄소(검뎅이).   ⓒ2012 HelloDD.com

산업혁명 이후 꾸준히 증가한 탄소입자 배출이 지구온난화에 상당한 영향을 미쳤다는 증거를 밝힌 것으로 앞으로 온난화 방지를 위한 환경정책 수립에 새로운 돌파구를 마련했다는 평가를 받고 있다.

이번 연구는 광주과학기술원(GIST) 정철 교수가 주도하고 미국 스크립스해양연구소 라마나단(Ramanathan) 교수가 참여로 진행됐으며 세계적 권위의 과학전문지인 '미국립과학원회보(PNAS) 최신호에 게재됐다. 산불과 석탄연소 등으로 방출되는 검정탄소입자는 태양빛을 강하게 흡수하는 성질이 있어 이산화탄소처럼 지구를 데우는 온난화 효과가 있지만, 그 정도는 매우 미미한 것으로 알려져 왔다.

또 기존의 검정탄소입자에 의한 온난화 효과 산정 연구는 신뢰성이 높지 못해 가정과 추측이 아닌 과학적 방법으로 신뢰도를 높이는 것이 절실한 상황이었다. 정철 교수 연구팀은 인공위성과 지상에서 관측되는 에어로졸 광학성질을 이용해 대기 중에 검정탄소만을 추출하는 기법을 개발해 현재 배출되는 검정탄소입자에 의한 온난화 효과를 재산정했다.

연구팀의 새로운 기법으로 산출한 결과, 인류가 검정탄소입자 배출을 당장 멈출 경우 얻어지는 온난화 감축효과는 현재 대기에 떠다니는 이산화탄소 중에서 산업혁명 이후 증가한 양의 무려 40%를 없애는 것과 비슷하다. 연구팀은 기존의 유기탄소입자의 냉각화에 대한 믿음이 유기탄소 중에서 검정탄소와 마찬가지로 햇빛을 흡수하는 갈색탄소 성분을 무시한 결과임을 밝혀냈다. 특히 연구팀은 갈색탄소를 포함하면 유기탄소입자의 냉각화 효과는 거의 없을 가능성이 높다는 점도 제시했다.

대기 중에 떠다니는 수십 나노~수십 마이크로미터 크기의 작은 입자인 '에어로졸'의 경우 대기 중에 머무는 시간이 비교적 짧아 탄소입자 배출을 감축하면 즉시 온난화를 완화시킬 수 있다는 것이 연구팀이 주장이다. 또 배출감축 면에서도 탄소입자 배출 감축이 이산화탄소에 비해 훨씬 쉽다. 예를 들면 인도에서는 소똥을 태워서 요리를 하는데 이 과정에서 엄청난 양의 탄소입자(특히 검정탄소)가 방출되는 만큼 소똥 대신 천연가스 버너를 사용한다면 탄소입자 방출을 제로화할 수 있다.

정 교수는 "이번 연구 결과 우선 탄소입자 배출을 집중적으로 줄이고 이를 통해 벌게 된 수십 년을 이용해 이산화탄소가 거의 배출되지 않는 산업과 사회구조로 탈바꿈하면 지구온난화를 효과적으로 완화시킬 수 있을 것"이라고 설명했다.
 

▲(왼쪽부터)이경화, 차호준 학생, 정철 교수, 벨기에 출신의 다미엔 학생이 컴퓨터 시뮬레이션 결과를 지켜보고 있다. <사진=GIST 제공> ⓒ2012 HelloDD.com