미세먼지로 온난화를 막는다.

미세먼지로 뒤덮인 하늘,

"미세먼지가 연일 기승을 부리고 있습니다. 오늘 수도권엔 미세먼지 농도다 더 짙어지면서, 올겨울 첫 비상저감조치가 내려졌습니다."
"맹추위가 물러간 뒤 평년 기온은 회복했지만, 대신 미세먼지가 찾아왔습니다. 대기 정체로 미세먼지가 빠져나가지 못하면서, 사흘째 고농도 미세먼지 상태가 이어지고 있습니다 ~"
오늘 아침 모든 매체의 뉴스가 한결같이 비상저감조치가 내려진 수도권의 대기 현황에 대해 '답답한 서울 도심', '미세먼지 가득', '뿌옇게 보이는 도심' 등의 제목으로 보도하고 있다. 

 

하지만 이렇게 언제나 유쾌하지 않은 수식어들이 따라붙고 왠지 마스크를 준비해야만 할 것 같은 이러한 미세먼지를 통해 온난화를 막아보겠다는 이야기들이 있어 오늘 이에 대해 정리해 보고자 한다. 

수도권 미세먼지 비상저감조치

우선 뉴스에 있었던 수도권 미세먼지 비상저감 조치가 발령되면 어떻게 하여야 하는지에 대해 좀 알아보자.  

ㅁ 발령 기준
     서울, 인천, 경기지역 초미세먼지 50 ㎍/㎥ 이상, 다음날 예보 50㎍/㎥일 때 비상저감조치를 발령
ㅁ 비상저감조치 
     - 공공부문 차량 2부제 실시  
     - 행정·공공기관 운영 사업장 및 건설공사장 조업 단축 
     - 노후 경유차와 같은 5등급 차량의 운행제한 
     - 민간 부문은 자발적 참여가 원칙

※ 초미세먼지(PM-2.5): 입자의 크기가 2.5μm 이하인 먼지를 말하여 학술적으로는 에어로졸(aerosol)이라고 한다.
※ Particulate Matter(PM) 
미세먼지 또는 분진이란 의미로 아황산가스, 질소 산화물, 납, 오존, 일산화탄소 등을 포함하는 대기오염 물질을 말한다. 미세먼지(fine particles 혹은 fine dust 라고 일반적으로 알려짐)는 부유분진(suspended particles), 입자상 물질(particulate matter) 등으로도 불리며 명칭에 따라 약간씩 다른 의미를 가지고 있다.

 

에어로졸(Aerosol)  

기상청 site에서 찾아본 에어로졸에 대한 설명은 

공기질을 넘어 삶의 질을 결정하는 미세먼지(에어로졸) 
아시아 지역에서 대기 중의 에어로졸에 따른 대기오염으로 북반구의 기후 패턴까지 바뀌고 있으며, 에어로졸에 의한 대기질이 인간건강에 직접적인 영향을 주면서 관심이 더욱 커지고 있다.
또한 반응가스와 결합하여 산성비, 스모그, 시정 감소의 원인이 되며, 대기 중에 부유하여 지표면으로 들어오는 태양복사에너지를 차단하거나 흡수해 기후변화를 유발시키는 강제력을 가진다.
대기 중에 떠 있는 고체 또는 액체 상태의 작은 입자(약 0.001~100 μm)로 연무, 황사, 안개 등의 기상현상과 관련이 있다. 바람에 의한 비산, 화산폭발, 해염, 산불 등 자연적인 요인과, 산업 활동, 자동차 등 인간활동의 결과로 생성된다.

라고 정의하고 있다. 

사실 미세먼지라는 것으로 직접 설명을 하지 않았으나 며칠전 '기후변화에 눈이 미치는 영향' 편에서 에어로졸 활용한 기후 변화 대책을 살짝 다뤘었으니 궁금하신 분들은 살짝 다녀오셔도 좋을 것이고 이후 설명할 기후변화 대책으로서 고민되는 에어로졸은 위에서 파란색으로 쓰인 태양복사 에너지의 차단 및 흡수 기능을 역으로 활용해 보자라는 아이디어에서 시작되었다.  

기후변화와 에어로졸 

인간의 활동으로 인한 이산화탄소등 온실가스 배출량 증가로 유발된 기후 변화는 다들 잘 알다 시피 태양으로부터의 에너지가 직접 지표에 도달하고 다시 적외선으로 방출될 때 대기 중의 온실가스에 의해 붙잡혀 지구 밖으로 나가지 배출되지 못하고 지구에 쌓이면서 지표온도가 급속하게 증가되어 나타나는 온난화 현상에 따라 발생하게 된 것이다.
에어로졸은 결과론적으로는 온실가스와는 반대되는 현상을 유발한다. 대표적으로 공기 중의 다양한 크기 입자 중 작고 밝은 입자들은 햇빛을 산란시키며 크고 어두운 입자들은 햇빛을 흡수한 후 재방출을 통해서 지표에 도달하는 태양 에너지를 원천적으로 줄여서 온도를 낮추게 된다. 예를 들어서 대기 중에 많아지는 구름은 태양 빛의 산란 또는 반사를 일으켜서 지표면에 도달하는 태양 에너지의 양을 결국 줄어들게 한다. 또한 화산 폭발로 인해서 생성된 에어로졸 역시 온도를 직접 낮추는 효과를 일으킨다. 이런 직접적인 효과 외에도 에어로졸은 대기 중 구름과 반응하여 간접적인 태양광 차단효과를 발휘하게 되는데 구름의 태양광 반사도를 증가시키고, 구름의 수명을 증가시켜 더 오랜 시간 태양광을 반사하여 지표까지 도달하는 에너지를 줄여주는 역할을 하게 된다. 

원출처: A Framework for cloud-aerosol interaction stuties

SRM (Solar Radiation Modification / Management, 태양복사관리/수정)

SRM은 지구로 유입되는 태양 복사 에너지를 다시 우주로 반사함으로써 지구 온난화를 줄이고 냉각의 효과를 얻고자 하는 적극적인 접근법이다. 물론 이는 대기중의 탄소가스 배출을 줄이고 이산화탄소를 제거하자는 현재의 지구온난화 대책을 대체할 수 있는 방법은 아니다. 

일반적으로 태양으로 부터 유입되는 복사에너지의 35%는 자연적인 구름과 얼음 등으로 인해 자동의로 반사되고 나머지 65%가 지표에 도달하여 해양, 건물, 대기 등에 흡수되어 머물다가 상대적으로 차가운 시간에 적외선으로 방출되는데 지금 문제가 되고 있는 온실가스로 인해 지구 바깥으로 나가지 못하고 가두어져 지구의 온도를 높이게 되고 있는 것이다. 

SRM을 지지하고 있는 이들은 더 많은 태양 복사에너지를 반사하여 지표로 유입되는 양 65% 를 줄여 대기가 덜 가열시키면 문제가 해결되지 않겠냐는 것이다. 물론 이는 지금의 급속한 지구 가열이 이산화탄소 배출량이 증가하여 발생했다는 원인은 두지 않고 현상만을 없애겠다는 생각이다. 올바른 비교일지는 모르겠으나 의학에 있어 병을 제거하겠다는 양의와 병의 원인을 없애야 한다는 한의의 근본 사상에서 양의에 가까운 사상이라 할 수 있겠다. 

이를 실현하기 위한 몇 가지 제안들을 좀 나열해 보도록 하겠다. 

• 우주에 거대한 빛 가리개를 설치한다.
• 우주나 바다 혹은 사에 거대한 반사경을 설치한다. 
• 바다 상부에 미세한 안개를 생성시킨다.
• 바다 표면에 빛 반사를 위한 하얀 분말을 뿌린다. 
• 바다에 버블을 형성하여 빛 반사를 늘린다. 
• 바다에서 상층으로 미세한 소금을 분사시켜 더 밝은 구름 생성의 Seed역할을 하게 한다. 
• 이산화황(SO2), 이산화티타늄(TiO2) 같은 에어로졸을 대기 상층부에 뿌린다. 

이러한 주장은 1991년 있었던 필리핀의 피나투보화산의 큰 폭발 이후 화산재의 영향으로 2~3년간 지구 평균 온도가 약 0.2~0.5℃ 떨어지고 지표에 도달하는 태양빛이 2.5% 정도 감소했었던 사실을 종종 근거로 삼고 있다. 

 

아직은 현실성이 떨어진다 평가를 받고 있으나 이들의 지구 온난화에 대한 걱정은 모든 이와 동일하다고 봐야 할 것이고

그 누가 알겠는가 머지 않은 미래에 우리가 '미래소년 코난' 만화의 배경이 된 공돌이들의 꿈 '인더스트리아'가 현실이 된다면 이런 만화 같은 아이디어로 우리 후손들이 작금의 위기에서 벗어나 멋진 삶을 살고 있을지.

 

그래서 응원한다. 그들의 끊임없는 고민과 지속적인 새로운 아이디어를,,,