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지구온난화 주범 '육불화황' 표준가스 개발

임정식 표준연 박사 "탄소배출권 시장에 큰 영향 가능성"
임정식 가스분석표준센터 박사가 육불화황에 대한 표준가스를 개발했다.<사진=한국표준과학연구원 제공>임정식 가스분석표준센터 박사가 육불화황에 대한 표준가스를 개발했다.<사진=한국표준과학연구원 제공>

국내 연구팀이 지구온난화 주범으로 꼽히는 육불화황(SF6)에 대한 표준가스 개발에 성공했다.

한국표준과학연구원(원장 박상열)은 임정식 가스분석표준센터 박사 연구팀이 중량법 등의 정밀 제조방법을 이용해 육불화황의 표준가스를 대기 중 농도와 가장 유사한 수준으로 개발했다고 27일 밝혔다.

이번에 개발된 표준가스의 불확도는 0.008 ppt로 세계기상기구(WMO)의 요구치를 250% 이상 달성하는 세계 최고 수준이다. 표준가스는 미국국립해양대기국(NOAA)과 세계기상기구에 보급돼 세계 육불화황 온실가스 감축 정책 수립에 기여할 예정이다.

표준가스는 가스 분석방법의 정확성을 판단하거나 측정기기의 교정에 사용하는 표준물질을 말한다. ppt 전체량의 1조분의 1을 나타내는 단위다. 대기 오염도와 같이 극미량 물질의 비율을 표시할 때 주로 사용하며 ppm(100만), ppb(10억) 다음의 단위이다.

육불화황은 세계적으로 배출량을 규제하는 인공적인 온실가스 중에서도 단연 큰 파급력을 가진다. 대기 중 육불화황은 이산화탄소의 4000만분의 1 수준으로 소량 존재하지만, 지구온난화에는 2만4000여 배나 큰 영향을 끼친다. 한번 배출되면 3000년 이상 존재하므로 지속적으로 축적된다는 위험성까지 있다.

온실가스 감축 정책에서 가장 필수적인 조건은 정확한 기준을 통해 규제치를 설정하는 것이다. 하지만 육불화황은 다른 온실가스에 비해 워낙 극미량으로 존재하기에 측정이 매우 어려우며, 같은 이유로 가스 측정의 기준이 되는 '표준가스'의 개발 또한 난제로 남아있었다.

연구팀은 중량법을 기반으로 육불화황과 산소, 질소, 아르곤 등을 각각 합성해 실제 대기상태를 구현한 표준가스를 개발했다. 여기에 분자분광학, 크로마토그래피, 실린더 자동 중량법 등 표준연의 독자적인 가스 측정 기술을 더했다.

세계기상기구는 육불화황 표준가스에 대해 불확도 0.02 ppt 이내의 측정 결과를 요구하고 있다. 이번에 개발한 표준가스는 불확도가 0.008 ppt로 세계기상기구 요구치보다도 250% 이상 정확하다.

표준가스는 전 세계 50개 이상의 관측소를 운영 중인 미국국립해양대기국에 보급되며, 관측 데이터는 세계기상기구에서 온실가스 정책 수립의 기준으로 사용할 예정이다. 세계기상기구가 표준가스를 통해 더욱 정확해진 데이터로 지구온난화를 감시할 수 있게 되는 것이다.

임정식 박사는 "표준가스를 통해 온실가스 관측 수준이 향상돼 감축 정책과 탄소 시장에 기여할 수 있다"라며 "앞으로도 극미량 가스의 표준으로 지구 대기환경을 정확하고 엄격하게 감시하겠다"고 말했다.

한편, 이번 연구결과는 미국화학회가 발간하는 학술지인 '애널리티컬 케미스트리(Analytical Chemistry, IF: 6.32)'에 지난 10월 게재됐다.
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