온난화 촉진시키는 미세 입자, 에어로졸

지구 온난화를 가속화하는 입자 에어로졸 발생 원인 발견

[ 객원 에디터 6기/ 이승원 기자] 지구 온난화는 19세기 이후부터 지속되어 오는 환경 문제이다. 지구 온난화로 인해 발생하는 문제들은 지구에 서식하는 동, 식물만이 아니라 인간에게도 많은 영향을 미친다. 그중에서도 가장 잘 알려진 문제는 바로 높아진 온도로 인해 빙산이 녹는다는 사실이다. 만약 빙산이 계속 녹는다면 북극과 남극에 살고 있는 펭귄과 북극곰 등의 서식지가 사라져 멸종할 것이고, 해수면 상승으로 몇몇 섬이나 해안가는 물에 잠길 것이라고 예상한다. 그렇다면 북극의 온도를 높이는 주요한 원인은 무엇일까? 

빙산이 녹는 이유는 에어로졸이라는 미세 입자 때문이다. 에어로졸은 대기에 떠다니는 고체 또는 액체 상태의 작은 입자들을 말한다. 에어로졸 입자들은 전 세계의 대기 오염의 원인이다. 에어로졸 안에 존재하는 먼지 입자들과 황산화물과 질소산화물과 같은 오염물질들이 수증기와 만나 구름이 형성될 때 구름 내로 들어가게 된다. 구름이 수증기로 인해 무거워져 비가 내리게 되면 오염물질들과 먼지 입자들은 비와 함께 내려 산성비가 된다. 이 산성비는 토양오염과 해양오염을 일으켜 많은 피해를 입힌다. 그중에 빙산을 녹이는 에어로졸은 해수염 에어로졸이라는 작은 소금 입자이다. 해수염 입자로 구성된 에어로졸은 북극 대기권 에어로졸 덩어리의 대부분을 이루고 있다. 지금까지 해수염 에어로졸이 어떠한 원인으로 발생되어 북극에 영향을 미치는지 제대로 알려진 바가 없었다.

그러나, 해수염 에어로졸의 발생원인을 조사하고 있던 지안 왕 미국 워싱턴대 에어로졸과학 및 공학센터(CASE) 센터장이 이끄는 대기과학 연구팀은 북극 해수염 에어로졸의 생성 구조를 발견한 결과를 4일(한국 현지 시간) 국제 학술 ‘네이처 지오사이언스‘에 발표했다. 

왕 교수 연구팀은 북극 대륙 중심에서 발생하는 눈보라에 의해 생성된 미세한 소금 입자가 북극의 대기권에 떠다니는 에어로졸의 농도를 높이고 그 입자 덩어리가 포함된 구름을 형성한다는 사실을 발견했다. 

북극 기후 변화 관측을 위한 표류관측소가 북극의 에어로졸과 구름이 어떻게 발생하는지 관찰하고 수집한 내용을 보면, 북극에서 강한 바람이 불고 눈이 날릴 때에 예상보다 훨씬 작고 농도가 짙은 해수염 입자가 대기에 유입되어 에어로졸 덩어리와 만난다는 것을 알아냈다. 

이 에어로졸 덩어리는 구름 없이 맑은 날씨에 방출되는 겨울철 지표면의 열이 대기권으로 나가는 것을 막아 다시 땅에 갇히게 된다. 특히 해수염 입자와 함께 있는 에어로졸은 구름이 형성되기에 좋은 조건이 되어 열기가 방출되는 것을 막는 강력한 장애물이 된다.

연구팀은 연구 결과를 바탕으로 북극 기후변화를 예측하는데 이용하는 북극의 기후 모델들을 수정하는 것을 제안했다. 왕 교수는 “현재 북극의 기후 모델은 해수염 에어로졸의 영향을 과소평가할 수 있다”며 “북극의 미래 조건을 예측하기 위해선 해수염 에어로졸을 기존 기후 모델에 포함할 필요성이 있다.”라고 말했다.