금속유기구조체(metal-organic framework, MOFs)는 금속과 유기물이 격자 모양으로 결합한 물질로 여러 가지 독특한 성질을 지녀 과학자들의 주목을 받고 있습니다. 가장 흥미로운 성질은 스펀지처럼 구멍이 많은 다공성 미세 구조로 내부 면적이 매우 넓다는 것입니다. 1g에 불과한 금속유기구조체 내부 면적은 축구장만큼 넓습니다. 따라서 다양한 물질을 선택적으로 내부에 담을 수 있습니다. 금속유기구조체를 이용하면 지구온난화의 주범인 이산화탄소를 포집하고 청정 에너지이지만 다루기 힘든 수소도 쉽게 저장할 수 있습니다. 최근 주목받고 있는 새로운 응용 분야는 금속유기구조체를 이용해서 대기 중 수증기를 수집하는 것입니다. 아무리 건조한 사막 지역이나 비가 잘 오지 않는 건조 지대라도 대기 중에는 상당한 양의 수증기가 있습니다. 하지만 습도가 낮은 공기에서 수증기를 추출하기 위해서는 상당한 에너지가 필요합니다. 금속유기구조체는 약간의 에너지만으로도 건조한 공기에서 물을 수집할 수 있어 물 부족 지역에서 새로운 수자원 공급 방식이 될 수 있습니다. 작년 존스홉킨스 응용물리연구소 (APL) 과학자들은 1㎏의 금속유기구조체를 이용해 공기에서 하루 최대 8.66ℓ의 물을 수집할 수 있는 기술을 개발했습니다. 연구팀이 개발한 금속유기구조체 시스템은 태양 에너지를 사용해 물을 수집하기 때문에 별도의 전원 없이 사막이나 건조 지대에서 사용할 수 있다는 것이 가장 큰 장점입니다. 물론 밤에는 물을 생산할 수 없다는 단점이 있으나 별도의 동력 없이 태양 에너지만 사용해서 작동할 수 있어 전력 공급이 여의치 않은 오지나 개도국에서 매우 유리한 방법입니다. 그런데 여기서 한 걸음 더 나아가 아무런 에너지 없이 대기 중 수증기를 물로 바꾸는 방법도 나왔습니다. 국립 싱가포르 대학 호김 웨이 교수가 이끄는 연구팀은 물을 끌어들이는 성질을 지닌 금속유기구조체와 물을 밀어내는 성질을 지닌 에어로겔(Aerogel)을 결합한 하이브리드 스펀지를 이용해 공기 중 수증기를 물로 응결시키는 시스템을 개발했습니다. (사진) 자연적으로 수증기를 끌어들인 후 물방울이 맺히면 밖으로 스스로 흘러나오는 방식입니다. 이 시스템은 습도가 높은 환경에서 1㎏당 하루 최대 17ℓ의 물을 만들 수 있습니다. 연구팀은 1440시간 동안 시스템을 테스트해 WHO 기준에 부합하는 마실 물을 생산할 수 있다는 것을 보여줬습니다. 이 연구는 저널 사이언스 어드밴스(Science Advances)에 실렸습니다. 사실 물 부족 문제는 사막 국가에서만 일어나는 일은 아닙니다. 안심하고 마실 수 있는 깨끗한 물이 부족한 지역은 의외로 많습니다. 싱가포르 연구팀이 개발한 시스템은 별도의 전력도 필요 없고 일조량이 부족한 지역에서도 사용할 수 있어 더 범용성을 지닐 수 있을 것으로 기대됩니다. 과학자들은 수증기를 수집하는 금속유기구조체가 마실 수 있는 물 생산이라는 목적 이외에도 다양한 가능성이 있다고 보고 있습니다. 예를 들어 소음 없이 습기를 제거하는 저전력 제습기나 공기 중 물을 흡수해 에어컨 실외기를 식히는 고효율 에어컨 시스템 등 여러 가지 응용이 가능합니다. 다만 이런 장밋빛 꿈이 현실이 되기 위해서는 수증기를 효과적으로 흡수할 수 있을 뿐 아니라 저렴하고 내구성이 좋은 금속유기구조체를 대량생산할 수 있어야 합니다. 몇 년 내로 상용화되기는 어렵지만, 지금 같은 연구가 계속된다면 언젠가 금속유기구조체가 물 부족 문제의 해결사로 등장할 날이 올지도 모릅니다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

새해 시작부터 한파와 폭설을 겪었다. 배수관이 얼어 터지고 도로는 대혼란이었다. 팔순의 어머니께서 지구온난화인데 어떻게 이렇게 추운 거냐며 걱정하셨다. 작년에는 이렇게 겨울이 따뜻하면 여름에 벌레가 많다고 걱정하셔서 지구온난화 때문이라고 말씀드렸는데 그걸 기억하고 계셨다.최근 몇 년간 겨울 날씨는 극과 극을 달렸다. 2018년 겨울에는 이상 한파가 기승을 부렸고 2019년 겨울은 역대 가장 따뜻했다. 그리고 올해 겨울, 다시 강력한 한파가 왔다. 이렇게 추워도, 따뜻해도 다 지구온난화 때문이라고 하니 ‘온난’(溫暖)을 따끈함 정도로 이해하는 내 어머니 같은 분은 어리둥절할 수도 있겠다. 지구온난화는 누가 들어도 ‘지구가 따뜻해졌다’는 뜻의 쉬운 말이면서도 그 때문에 진짜 의미를 알기 어려운 말이다. 산업화 이전에 비해 지구의 평균 온도가 섭씨 1도 정도 높아졌고 계속 높아진다는 정보를 더해도 마찬가지다. 온난의 평화로운 이미지 때문인지 연평균 1도 상승에 해당하는 에너지 양이 엄청나고, 그 에너지가 수증기 발생과 대기 흐름에 예상치 못한 영향을 주며, 그래서 지금의 이상기후가 일상이 될 것이라는 점을 떠올리기 어렵다. 지구온난화보다 기후변화가 더 널리 쓰이고 더 강조됐으면 좋겠다. 기후변화에 빨리 대응해야 한다는 것에는 세계가 공감한다. 구체적인 실천 전략에서는 이해관계에 따라 입장이 다를 수 있다. 그러나 어느 누구도 기후 문제 대응을 위한 행동을 피할 수는 없게 됐다. 2016년 발효된 파리기후협약에 세계 대부분의 국가가 가입한 것, 도널드 트럼프 전 미국 대통령 재임 기간에 미국이 이 협약을 탈퇴하자 비난이 쏟아진 것은 그 때문이다. 조 바이든 대통령은 취임 당일 재가입을 발표했다. 더 나아가 2020년 후반에는 탄소중립 선언이 줄을 이었다. 2019년 영국은 2050년까지 탄소중립을 달성하겠다는 선언을 하면서 앞서 나갔다. 탄소중립은 이산화탄소 배출을 줄이고 나무심기같이 배출된 탄소를 포획하는 방식을 통해 최종적으로 탄소배출 총량을 ‘0’으로 만드는 것이다. 매우 어려운 과제다. 그럼에도 2020년에는 유럽연합(EU)ㆍ일본ㆍ한국 등이 2050년까지, 중국은 2060년까지 탄소중립을 달성하겠다고 선언했다. 구체적인 실천에 대한 압력도 커지고 있다. EU는 기후변화 대응에 미온적이면서 경제 성과만 누리려는 국가와 기업을 견제하기 위해 2023년에 탄소국경세를 도입할 예정이다. 기업평가에서 중요해지고 있는 환경(Environmental), 사회(Social), 지배구조(Governance)의 약칭인 ESG에서도 이산화탄소 배출 요소의 비중이 커지고 있다. 정부도 기업도 부담스럽지만 피하기 어렵다는 것을 알고 있다. 소비자로서 우리 보통 사람들도 이상 한파를 잘 넘기는 것 이상의 실천이 필요하다. 그중 하나가 저탄소 제품을 적극 소비하는 것이다. 한국에는 이미 제품이 환경에 미치는 영향 정도를 알리는 환경영향표지 제도가 있고, 그중 하나로 저탄소 제품을 인정하는 탄소발자국이 있다. 그러나 주변에서 이 제도를 아는 사람, 또는 탄소발자국이 커다랗게 표시된 제품을 만나기 어렵다. 정부, 기업, 미디어, 학교에서 탄소발자국에 대한 적극 홍보가 필요하다. 지구온난화를 그저 덜 추운 겨울쯤으로 이해하시는 내 어머니 같은 분들이 매년 날씨 이변을 겪지 않도록 하는 빠른 길 중 하나다.

2100년 한반도 해수면이 최악의 경우 73㎝ 상승할 것이라는 경고가 나왔다. 해수면 상승 속도도 두 배 이상 빨라질 수 있어 온실가스 배출 줄이기 정책을 다시 세워야 할 것으로 전망된다. 해양수산부 국립해양조사원과 서울대 조양기 교수 연구팀은 고해상도 지역 해양기후 수치예측모델을 적용해 ‘기후 변화에 관한 정부 간 협의체’(IPCC) 기후변화 시나리오에 따른 우리나라 주변 해역의 해수면 상승 전망을 25일 발표했다. 연구 결과에 따르면 2100년 한반도 해수면은 지구온난화에 따른 기후변화로 평균 최대 73.3㎝ 상승할 수 있다는 전망이 나왔다. 연구는 ‘배출 저감 정도에 따른 미래 농도 변화’(RCPs) 시나리오를 적용했다. 이 중 온실가스가 현재와 같은 수준으로 지속 배출되는 최악의 시나리오(RCP 8.5)를 이어 갈 때 2100년 우리나라 주변 해역의 해수면은 최대 73.3㎝ 상승할 것으로 전망됐다. 온실가스 감축 정책이 어느 정도(보통 수준) 실현되는 경우(RCP 4.5)엔 51㎝, 온실가스 배출이 거의 없어(제로 수준) 지구 스스로 회복하는 경우(RCP 2.6)에는 40㎝가량 상승할 것으로 예측됐다. 그동안 우리나라 온실가스 감축 정책은 RCP 4.4~6.0 수준이었고, 현 정부는 이 수준을 낮추는 정책을 펴고 있다. 해양조사원이 내놓은 한반도 해수면 상승 전망치는 IPCC가 내놓은 전 세계 해수면 상승 전망치(최소 26㎝~최대 82㎝)와 비슷한 수준이다. 해양연구원은 온실가스 배출량이 지금보다 줄지 않으면 해수면 상승 속도가 지금보다 훨씬 빨라질 수 있다고 전망했다. 최근 30년간(1990~2019년) 약 10㎝ 상승한 것과 비교해 해수면 상승 속도가 두 배 이상 빨라질 수 있다는 의미다. 해양조사원에 따르면 지난 30년(1990~2019년) 동안 한반도 연안 해수면은 해마다 3.12㎜씩 높아졌다. 해수면이 상승하면 해안가 육지 침수 면적이 늘고 해안 시설물이 물에 잠기는 피해가 나타날 수 있다. 연안 정비와 시설물 보강 기준을 바꾸고, 도시설계 기준도 강화해야 할 것으로 전망된다. 해양조사원은 해수면 상승 원인으로 지구온난화를 꼽았다. 세종 류찬희 선임기자 chani@seoul.co.kr

기존 촉매공정보다 100도나 낮은 온도에서 40% 더 많이 수소를 만들어 낼 수 있는 암모니아 활용 수소 저장, 이동, 생산 기술이 개발됐다. 한국화학연구원 화학공정연구본부 연구팀은 기존 공정보다 100도 낮은 온도에서 암모니아로부터 수소를 고효율로 만들어 낼 수 있는 에너지 저감형 촉매공정을 개발했다고 25일 밝혔다. 이번 연구결과는 촉매화학 분야 국제학술지 ‘응용 촉매 : 환경B’에 실렸다. 지구온난화가 가속화되면서 차세대 친환경 에너지원으로 이미 주목받기 시작한 수소에 대한 관심은 더욱 높아지고 있다. 현재는 기체상태의 수소를 고압으로 저장해 수송하는 방법이 주로 사용되고 있다. 문제는 고압의 가스상태로 운반하기 때문에 저장용기 제작 등 관리비용이 고가인데다가 저장량에 한계가 있고 폭발위험이 있다는 것이다. 이 때문에 최근에는 쉽게 액체상태로 만들수 있고 안전하게 수송할 수 있는 암모니아를 이용하는 방법이 많이 연구되고 있다. 암모니아는 질소 원자 1개와 수소 원자 3개로 이뤄져 있는 화합물이다. 암모니아에서 수소를 추출하기 위해서는 고온, 고압 상태에서 질소와 수소 원자를 차례로 분리해내기만 하면 된다. 연구팀은 수소, 질소 원자를 손쉽게 분리해내기 위해 암모니아 분해에 최적화된 세륨과 란타넘, 루테늄 금속나노입자로 이뤄진 새로운 형태의 촉매를 개발했다. 이번에 개발한 촉매를 활용하면 기존 공정보다 100도 가량 낮은 450도에서 수소를 100% 만들어 낼 수 있으며 400도 온도에서도 90% 이상의 수소를 생산해 낼 수 있다. 같은 조건에서 기존 공정보다 수소 생산량이 40% 이상 향상된 수준이다. 채호정 화학연구원 박사는 “이번에 개발한 암모니아 분해 촉매시스템을 활용하면 암모니아 기반 대형 수소생산 플랜트, 수소 발전, 수소스테이션, 수소에너지 선박 등 다양한 응용 공정이 가능해질 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

2100년에 한반도 해수면이 최악에는 73㎝ 상승할 것이라는 경고가 나왔다. 해수면 상승 속도도 2배 이상 빨라질 수 있어 온실가스 배출 줄이기 정책을 다시 세워야 할 것으로 전망된다. 해양수산부 국립해양조사원과 서울대 조양기 교수 연구팀은 국내 최초로 고해상도 지역 해양기후 수치예측모델을 적용해 IPCC(기후 변화에 관한 정부 간 협의체) 기후변화 시나리오에 따른 우리나라 주변해역의 해수면 상승 전망을 25일 발표했다. 연구 결과에 따르면 2100년 한반도 해수면은 지구온난화에 따른 기후변화로 평균 최대 73.3㎝가량 상승할 수 있다는 전망이 나왔다. 연구는 RCPs(배출 저감 정도에 따른 미래 농도 변화) 시나리오를 적용했다. 이 중 온실가스가 현재와 같은 수준으로 지속 배출되는 최악의 시나리오(RCP 8.5)를 이어갈 때 2100년 우리나라 주변해역의 해수면은 최대 73㎝까지 상승할 것으로 전망됐다. 온실가스 감축 정책이 어느 정도(보통 수준) 실현되는 경우(RCP 4.5)에는 51㎝, 온실가스 배출이 거의 없어(제로 수준) 지구 스스로 회복하는 경우(RCP 2.6)에는 약 40㎝ 상승할 것으로 예측됐다. 그동안 우리나라 온실가스 감축 정책은 RCP 4.4~6.0 수준이었고, 현 정부는 이 수준을 낮추는 정책을 펴고 있다. 해양조사원이 내놓은 한반도 해수면 상승 전망치는 IPCC가 내놓은 전 세계 해수면 상승 전망치(최소 26㎝~최대 82㎝)와 비슷한 수준이다. 해양연구원은 온실가스 배출량이 지금보다 줄어들지 않으면 해수면 상승 속도가 지금보다 훨씬 빨라질 수 있다고 전망했다. 최근 30년간(1990~2019년) 약 10㎝ 상승한 것과 비교해 해수면 상승 속도가 2배 이상 빨라질 수 있다는 의미다. 해양조사원에 따르면 지난 30년(1990~2019년) 동안 한반도 연안 해수면은 해마다 3.12㎜씩 높아졌다. 21곳 관측 지점별로는 울릉도가 5.84㎜로 가장 많이 상승했고, 제주 부근도 4.20㎜ 상승한 것으로 조사됐다. IPCC 조사에 따르면 세계 연평균 해수면 상승 높이는 3.0㎜이다. 해수면이 상승하면 해안가 육지 침수면적이 늘고, 해안 시설물이 물에 잠기는 피해가 나타날 수 있다. 해안 연안정비와 시설물 보강 기준을 바꾸고, 도시설계 기준도 강화해야 할 것으로 전망된다. 해양조사원은 해수면 상승 원인으로 지구온난화를 꼽았다. 2019년 한반도 연평균 기온은 13.5도로 2016년(13.6도)에 이어 두 번째로 높았고, 지난해도 14.4도로 지난 10년(1981년~2010년)보다 0.9도 올라갔다. 홍래형 국립해양조사원장은 “기후 위기가 심각해지면서 신 기후체제 출범, 탄소중립 선언 등 국제사회의 움직임이 빨라지고 있다”며 “기후변화 추세에 따른 정교한 해수면 상승 전망이 우리 연안관리와 정책 추진에 중요한 기초정보가 될 것으로 기대한다”고 말했다. 세종 류찬희 선임기자 chani@seoul.co.kr

텍사스 아마릴로 15.3인치, 미시간 시카로 8.6인치미 북동부 평균기온 5~10도 높아 눈 보다 비 내려미국에서 남부의 텍사스주에 북부 지방보다 더 많은 눈이 오는 이상기후가 이어지고 있다고 CNN이 23일(현지시간) 보도했다. CNN에 따르면 텍사스주 아마릴로에는 이번 겨울에 15.3인치(38.8㎝)의 눈이 왔는데 이는 북부 미시간주의 시카고(8.6인치·21.8㎝)보다 1.78배에 이른다. 또 텍사스의 샌앤젤로(5.8인치)도 북쪽에 있는 오하이오주 신시내티(3.1인치), 인디애나주 인디애나폴리스(5.4인치), 켄터키주 루이빌(3.5인치) 등과 비교해 적설량이 많았다. 남부의 오클라호마주 오클라호마시티의 적설량도 11.9인치나 됐다. 실제 미국의 북동부 지역에서 올해 평균 기온은 평균보다 5~10도 가량 높은 상태로 눈보다 비가 주로 오고 있다. 미시간주 현지 언론들은 이번 겨울 그랜드 래피드의 적설량이 9.4인치로 1932년(7.8인치) 이후 89년만에 눈이 가장 적게 오는 것이라고 전했다. 이유는 2019년 겨울 미국 북부지역을 영하 25도까지 떨어뜨렸던 ‘극소용돌이’(polar vortex)가 올해는 미 북부에 영향을 주지 못하고 있기 때문이다. 극소용돌이는 북극에 있는 거대한 저기압 소용돌이로 통상 제트기류에 갇혀있지만, 지구 온난화 등으로 제트기류가 약화될 경우 중위도 지역까지 세력을 확장한다. 워싱턴포스트(WP)도 최근 따뜻한 겨울로 벌어지는 지구촌의 진풍경을 보도한 바 있다. 일본 삿포로 축제는 인근에서 눈을 빌려 와야 했고, 러시아의 한 동물원에서는 겨울잠을 자던 곰이 깨어 나기도 했다. 핀란드에서는 시들었을 꽃이 피거나 철새들이 겨울을 핀란드에서 나고 있다는 보도도 나왔다. 워싱턴 이경주 특파원 kdlrudwn@seoul.co.kr

서울 송파구가 취약계층인 사례관리가구(지속적인 통합관리가 필요한 복지 위기가구) 청소년들이 코로나19 상황 속에서도 알찬 겨울방학을 보낼 수 있도록 온라인을 활용한 체험 교육 프로그램을 운영한다. 송파구는 오는 26일부터 29일까지 4회에 걸쳐 ‘온택트 청소년 비전교실 겨울캠프’를 운영한다고 21일 밝혔다. 수업은 화상회의 프로그램 ‘줌’과 유튜브 등을 활용해 회당 약 2시간 30분에 걸쳐 온라인으로 진행된다. 사전에 겨울캠프 참여자들에게 3D펜, 마술도구 등 다양한 체험 키트를 제공해 강의 집중도와 참여도를 높이고, 과일바구니와 중식쿠폰도 무료 배부해 건강한 식생활을 지원할 계획이다. 모두 30명의 청소년이 참여할 예정이다. 지구온난화를 주제로 한 인문학 강의와 3D펜 작품 만들기, 지구별 사랑을 주제로 한 인문학 강의와 설맞이 윷 만들기, 교육마술연구센터장인 홍미선 마술치료 강사와 함께 마술 체험 및 발표, 컬러링북을 활용한 고전회화 및 근현대 미술 배우기 등 모두 4회에 걸쳐 분야별 전문가와 쌍방으로 소통하며 진행된다. 구는 사회복지공동모금회의 후원으로 잠실청소년센터와 연계해 매년 여름·겨울방학에 2회에 걸쳐 청소년 비전교실(드림하이) 프로그램을 운영해 왔다. 올해는 코로나19로 온라인으로 전환했다. 박성수 송파구청장은 “지난해 코로나19로 복지서비스 중단 위기에 놓인 돌봄 취약계층에 온택트로 복지서비스를 제공해 주민들의 참여도와 만족도가 매우 높았다”며 “앞으로도 취약계층 청소년들이 건강한 자아상을 확립하고, 올바른 목표 설정으로 꿈을 실현할 수 있도록 송파만의 차별화된 지원체계를 발굴·확대해 나가겠다”고 말했다. 김희리 기자 hitit@seoul.co.kr

조 바이든 미국 대통령의 20일(현지시간) 파리기후협약 재가입은 기후변화가 무역·통상 등 경제 현안에도 영향을 미칠 중요한 이슈가 될 것임을 의미한다. 바이든 대통령은 후보 시절부터 “우리는 더이상 무역정책과 기후목표를 분리할 수 없다”고 강조한 바 있다. 파리기후협약 재가입은 도널드 트럼프 행정부에서 무시됐던 지구온난화 문제를 국정의 중심에 올려놓겠다는 바이든 대통령의 의중을 드러낸다. 바이든 대통령은 앞서 2050년까지 탄소순배출량을 ‘제로’로 만들겠다고 공약했고, 100% 청정에너지와 무공해 차량 도입에 연방예산을 적극 활용하겠다고 밝혔다. 또한 새 행정부는 오염물질을 배출하는 주체가 오염의 전체 비용을 부담하도록 하고, 탄소 배출이 많은 국가나 기업에 부과하는 관세인 ‘탄소 국경세’를 도입하는 등의 기후 정책을 선보일 것으로 예상된다. 바이든 대통령은 후보 시절 “나는 탄소에 ‘가격’을 매기는 것을 지지한다”고 천명한 바 있다. 바이든의 환경정책은 트럼프 행정부에서 무역전쟁으로까지 번진 중국과의 외교·통상 현안에도 영향을 미칠 것이란 관측이 적지 않다. 미 경제매체 CNBC는 “중국의 거대경제권 구상인 ‘일대일로’는 그동안 반환경적이라는 비판을 받아 왔다. 바이든 행정부의 ‘기후변화와의 전쟁’이 중국에 대한 압박을 높일 수 있다”며 바이든이 다른 국가의 석탄발전에 투자하는 ‘일대일로’ 구상을 막아설 것이라고 전망했다. 특히 민주주의를 위한 정상회의와 세계기후정상회의를 추진하겠다는 바이든 대통령의 구상은 민주주의와 기후변화 대응이라는 양대 의제를 통해 중국에 맞서 국제사회 리더십을 되찾겠다는 의중이 읽힌다. 환경 정책을 놓고 미중이 충돌할 경우 한국에도 불똥이 튈 수밖에 없다. 특히 바이든 행정부가 기후변화 대응을 위해 도입할 각종 규제와 세제는 다른 나라에는 새로운 무역장벽으로 작용할 것이라는 점에서 대미수출 의존도가 높은 한국 기업들도 철저한 준비가 필요하게 됐다. 한국 정부는 앞서 2050년까지 탄소중립을 이루겠다고 선언했지만, 실제 기후변화 대응은 기준에 크게 미치지 못한다. 국제 환경단체 ‘기후투명성’이 최근 발간한 보고서에 따르면 한국의 1인당 온실가스 배출량은 주요 20개국(G20) 평균의 두 배에 이른다. 이런 상황에서 탄소 국경세 같은 새로운 관세가 도입되면 우리 기업에는 비용 상승의 부담이 클 수밖에 없게 된다. 안석 기자 sartori@seoul.co.kr

지구온난화 탓에 열대 강우대 이동 전망동아시아·인도 남부 홍수 피해 시달릴 듯최근 기상청은 2100년까지의 한반도 기후변화 전망을 발표했다. 전망은 충격적이었다. 화석연료 사용이 계속되고 도시 중심의 무분별한 개발 확대가 지속돼 현재 수준의 탄소배출이 지속되거나 더 많아질 경우 2100년이 되면 한반도 평균기온은 지금보다 7도나 오른다. 극한기후 현상도 2050년 이후 가속화되면서 21세기 후반에는 낮 기온이 30도가 넘는 폭염일이 1년 중 3개월이 넘는 93.4일에 이르고, 겨울은 35.1일이나 줄어든다는 것이다. 열대기후에 가깝게 변할 것이라는 말이다. 한국뿐만 아니라 세계 곳곳에서 기후변화에 대한 경고등이 켜지고 있다. 연초에 과학저널 양대 산맥인 네이처와 사이언스 모두 올해 가장 중요한 과학 이슈로 ‘기후변화’를 꼽은 것도 이 때문이다.이 같은 상황에서 아일랜드 던독공과대 담수·환경연구센터, 유럽 우주국(ESA) 기후센터, 독일 헬름홀츠 환경연구센터, 스웨덴 웁살라대 생태·육수(陸水)학과, 영국 랭카스터 환경연구센터 공동연구팀은 지구온난화가 육지와 바다의 고온화뿐만 아니라 강과 함께 담수의 중요한 부분을 차지하는 호수의 열파(heatwave) 현상까지 가속화시켜 21세기 말이 되면 극단적인 상황에 이를 것이라는 연구 결과를 ‘네이처’ 1월 21일자에 발표했다. 연구팀은 1901년부터 2099년까지 전 세계 주요 702개 호수에 대한 폭염의 영향을 분석했다. 연구팀은 온실가스 배출량이 현재 추세를 그대로 유지하는 RCP 8.5 시나리오와 강도 높은 온실가스 저감정책으로 인간의 영향을 생태계가 상쇄할 수 있는 수준인 RCP 2.6 시나리오로 나눠 컴퓨터 가상실험을 했다.그 결과 RCP 8.5에서는 호수 평균온도가 최대 5.4도까지 높아지고 호수 열파현상 지속시간이 지금보다 평균 3개월 이상 늘어난다. 일부 호수는 영구적인 고온 상태가 유지될 것이라고 추정됐다. RCP 2.6 시나리오에서도 호수 온도는 최대 4도까지 상승하겠지만 열파 지속시간이 1개월 미만에 불과한 것으로 나타났다. 연구를 이끈 리처드 레스틴 울웨이 아일랜드 던독공과대 교수는 “지구온난화로 인해 호수 열파의 강도와 지속시간이 길어질 경우 호수에서 살 수 있는 생물체는 거의 사라지게 된다”면서 “지구 생태계의 복원력이 사실상 ‘0’이 된 상태”라고 지적했다. 한편 미국 캘리포니아 어바인대 토목환경공학과, 지구시스템과학과, 컴퓨터과학과, 예일대 지질학·지구물리학과 공동연구팀도 지구온난화가 열대 강우대(tropical rain belt)를 이동시켜 극한 기후를 심화시킬 수 있다는 연구 결과를 환경분야 국제학술지 ‘네이처 기후변화’ 1월 19일자에 내놨다. 연구팀은 최신 기후모델 27개의 컴퓨터 가상실험 결과를 바탕으로 온실가스 배출 시나리오에 따라 열대 강우대의 변화를 조사한 결과 동반구의 열대 강우대는 북쪽으로, 서반구의 열대 강우대는 남쪽으로 이동할 것으로 전망됐다. 동반구와 서반구는 영국 그리니치천문대를 지나는 본초자오선을 기준으로 동쪽과 서쪽으로 나눈 지역들로 동반구는 유라시아, 아프리카, 오세아니아 대륙을 포함하고 서반구는 아메리카 대륙 전체와 유럽, 아프리카 대륙 서쪽 끝 일부를 포함하는 지역이다. 이렇게 될 경우 아프리카 남동부와 마다가스카르, 중앙아메리카 지역은 극심한 가뭄에, 인도 남부와 동아시아 지역은 홍수 피해에 시달리게 된다. 결국 수자원 이용과 식량 생산 등의 변화로 전 세계 3분의1 이상 인구의 삶에 상당한 변화가 발생하게 된다고 연구팀은 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

“풀잎들이 사람을 닮아 있다/한 녀석은 고개를 외로 꼬고 배시시 웃고 있고/또 한 녀석은 입을 벌려 말을 건네고 있는 눈치다/바람이 불어오자 둘이는 함께 몸을 출렁인다/사람들이 풀잎을 닮는다면 얼마나 좋을까 싶은 날이 내게 있었다.” ‘풀꽃’이라는 시로 잘 알려진 나태주 시인의 ‘풀잎을 닮기 위하여’라는 시의 한 구절이다. 오랜 시간을 함께한 사람들은 자연스럽게 서로에게 영향을 줘 닮게 된다고들 한다. 오랜 세월 해로한 부부들은 얼굴뿐만 아니라 성격도 비슷하게 변해 간다고 한다. 과학자들은 사람들끼리 닮아 가는 것을 넘어 나태주 시인의 시처럼 사람과 다른 생물체 간의 유사성에 대해 관심을 갖기 시작했다. 실제로 독일 막스플랑크 진화인류학연구소 인간행동·생태·문화연구분과, 킬 세계경제연구소 산하 국제개발연구센터, 본대학 경제학과, 뮌헨 공과대 생명공학 및 지속가능연구센터, 영국 브리스틀대 경제학부 공동 연구팀이 같은 공간환경에서 사는 인간과 포유류, 새는 비슷한 방법으로 행동하고 사회집단을 조직한다는 재미있는 연구 결과를 내놨다. 이 같은 연구 결과는 세계적인 과학저널 ‘사이언스’ 15일자에 실렸다.연구팀은 아프리카 콩고민주공화국 동북지역에 살고 있는 음부티족과 같은 전 세계의 수렵채집집단 339개를 대상으로 각각의 생활양식과 이들의 거주지에서 반경 25㎞ 내에 살고 있는 포유류와 조류의 생활양식을 비교했다. 부계씨족사회 형태의 음부티족은 추장 같은 지도자가 없고 분쟁이 생기면 사람들이 모여 협의해 해결하며 수렵채집한 것들의 일부를 이웃 농경민에게 주고 농작물, 철기구, 옷 등과 교환하는 것으로 알려져 있다. 이처럼 수렵채집집단들은 각각의 환경에 맞는 생활양식을 고수하고 있다. 연구팀이 주목한 것은 ‘이 같은 생활양식이 인간이 아닌 다른 종의 동물들에게도 영향을 미치는가’였다. 환경이 개별 생물집단에 미치는 영향에 대한 연구들은 있었지만 사람과 포유류, 조류 등 다양한 종에 대한 비교분석은 이번 연구가 처음이다. 연구팀의 분석 결과 같은 환경에서 사는 인간과 비인간 동물종은 먹이를 찾고 번식하고 양육하고 사회집단을 조직하는 모습이 비슷한 것으로 나타났다. 특히 비교 대상이었던 15가지 생활양식 중 14가지가 비슷한 것으로 나타났다. 예를 들어 채집보다는 사냥을 하는 집단이 있는 곳 근처에는 육식동물이나 조류가 더 많고, 물고기 어획을 하는 집단 주변에는 비슷한 먹이 획득 방식을 가진 동물이 더 많다는 것이다. 먹이를 구하는 방식 같은 것처럼 환경에 직접 관련된 행동뿐만 아니라 주변 환경에 덜 의존하는 번식, 양육, 집단 조직 같은 행동까지 상호 영향을 주고받는다는 점에 대해 주목할 필요가 있다고 연구팀은 설명했다. 인간은 수렵채집집단에 따라 결혼 연령이나 첫 아이를 낳는 연령대가 다른데 주변에 사는 포유류나 새 역시 비슷한 패턴을 보이는 것으로 나타났다. 결혼과 아이를 낳는 나이가 빠른 집단 주변에 사는 동물들의 경우 역시 생식 및 번식 시기가 인간 집단과 닮았다는 것을 발견한 것이다. 독일 막스플랑크 진화인류학연구소의 진화생태학자 디터 루카스 교수는 “이번 연구는 오랜 시간에 걸쳐 나타난 동물과 인간의 공진화(coevolution)에 대한 결과”라며 “인간, 포유류, 조류의 행동 유사성이 환경과 밀접한 관련이 있음을 보여 줌으로써 환경조건을 통해 행동과 진화의 방향을 예측할 수 있게 됐다”고 설명했다. 이번 연구는 생태계나 지구가 인간의 것만이 아니라는 것을 다시 한번 알려 주고 있다. 지구온난화로 인한 기후변화나 미세플라스틱으로 인한 생태계 파괴처럼 현대사회를 살아가는 인간은 지구환경에 부정적인 영향을 미치고 있는 것이 사실이다. 만약 지금과 같은 상황이 계속된다면 모든 동식물이 지구상에서 사라지는 ‘여섯 번째 생물 대멸종’이 더 빨라지지 않을까 걱정스럽다. edmondy@seoul.co.kr

인간의 활동으로 나오는 이산화탄소(CO₂)의 30%를 흡수하고 있는 숲과 같은 땅 위 생태계가 급격한 지구 온난화의 영향으로 CO₂를 흡수하던 곳에서 배출하는 곳으로 변할 우려가 있다는 연구 결과가 나왔다. 이에 따라 기후 변화에 맞서기 위한 인류의 노력에 또 다른 걸림돌이 될 것이라는 지적까지 나오고 있다. 미국 노던애리조나대(NAU) 캐서린 더피 박사가 이끄는 국제 연구진은 연구를 통해 열대 우림과 북방림 등 CO₂를 가장 많이 축적하고 있는 생태계의 CO₂ 흡수 능력이 오는 2050년까지 45% 이상 떨어질 우려가 있다고 지적했다. 연구진은 또 “기온이 임계점에 이르는 시기는 앞으로 20~30년 이내일 것”이라고 경고했다. 이에 대해 더피 박사는 “우리는 인간의 최적 온도가 37℃ 정도라는 것을 알고 있지만, 지구 생물권의 최적 온도가 몇 도인지는 알지 못했다”고 지적했다. 이에 따라 더피 박사와 그녀의 동료들은 이 질문에 답하기 위해 최근 ‘거대분자 비율 이론’(MacroMolecular Rate Theory)이라는 새로운 접근 법을 개발했다. 열역학 원리에 기반을 둔 이 이론은 연구진이 모든 주요 생물체와 지상에 관한 기온 곡선을 생성할 수 있게 했다. 연구진은 생태계와 대기 사이의 CO₂ 흐름을 추적하는 국제 감시 네트워크 ‘플럭스넷’이 1991년부터 2015년까지 기록한 자료을 분석하고 땅 위 생태계의 CO₂ 흡수량이 떨어지는 임계점이 존재하는지를 조사했다. 그 결과, 식물은 지역과 종에 따라 다르긴 하지만 기온이 일정 수준을 넘어서면 광합성 능력이 떨어지기 시작하는 것과 달리 호흡량은 상한 없이 커지는 경향이 있는 것으로 나타났다. 문제는 이 호흡량에 있다. 왜냐하면 식물은 태양광 에너지를 이용해 잎에서 흡수한 CO₂와 토양에서 빨아들인 수분으로 광합성을 해 성장에 필요한 양분을 생성하는 데 이때 생성한 산소를 대기 중으로 방출하지만, 에너지를 세포에 공급할 때는 호흡을 통해 CO₂를 내뿜기 때문이다. 이는 기온이 임계점을 넘어서면 식물이 CO₂를 흡수하는 양보다 배출하는 양이 더 커진다는 것이다. 이에 따라 연구진은 현재의 온실가스 배출 추세가 앞으로도 변화 없이 이어지면 빠르면 2040년까지 땅 위 생태계의 CO₂ 흡수량이 절반으로 줄어들고 2010년 안에는 지구상 식물의 절반 이상이 대기 중에 CO₂를 배출할 것이라고 지적했다. 자세한 연구 결과는 국제학술지 사이언스 어드밴시스(Science Advance) 최신호(1월 13일자)에 실렸다. 사진=NAU 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

국내 연구진이 대장균을 활용해 폐목재, 잡초 등 식물들을 의약품 등 석유화학물질로 전환시킬 수 있는 기술을 개발했다. 카이스트 생명화학공학과 이상엽 특훈교수팀은 먹을 수 없는 비식용 바이오매스를 1차 아민으로 바꿔 주는 미생물 균주 개발에 성공했다고 11일 밝혔다. 이번 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션스’에 실렸다. 1차 아민으로 불리기도 하는 아미노화합물은 의약품이나 농약품을 만드는 데 필수적인 물질로, 주로 석유화학공정을 통해 생산돼 왔다. 원유 매장량의 한계와 지구온난화의 원인으로 석유화학산업이 지목되면서 바이오매스를 원료로 화학물질을 생산하는 바이오리파이너리 기술이 주목받고 있다. 다만 다양한 석유화학물질들이 바이오리파이너리로 만들어지고 있지만 1차 아민 생산은 이뤄지지 못했다. 이런 가운데 이 교수팀은 미생물 시스템 대사공학기술을 이용해 1차 아민을 만들어 낼 수 있는 모든 대사회로를 예측한 뒤 가장 유망한 대사회로를 선정했다. 이렇게 골라진 대사회로로 실험한 결과 10가지 종류의 다른 짧은 길이의 1차 아민을 만들어 낼 수 있는 대장균 균주를 처음 개발하는 데 성공했다. 특히 연구팀은 옥수수나 사탕수수 등 식용 바이오매스가 아닌 폐목재, 잡초처럼 주변에서 흔히 구할 수 있는 비식용 바이오매스 속 포도당을 이용해 1차 아민을 만들어 냈다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

수십 년에 걸친 지구온난화와 인간의 활동으로 지구가 어떻게 변해버렸는지를 한 눈에 보여주는 위성사진이 공개됐다. 최근 미 항공우주국(NASA)은 지난 1940년대 부터 최근까지 같은 지역의 모습을 비교한 500여 장의 사진을 공개했다. 이 사진이 담고있는 내용은 지구온난화가 미친 파괴적인 영향과 그로인해 달라진 지구 곳곳의 모습을 보여준다. 여기에는 사하라 사막에 내린 눈, 뉴질랜드에서 눈에 띄게 줄어든 빙하, 북극 해빙의 달라진 모습 등이 포함돼 있다. 예컨대 북극 해빙의 1984년 당시와 2012년의 모습을 비교해보면, 28년 간 사라진 해빙의 규모는 전체의 약 절반에 해당하는 수준이다. NASA 조이 코미소 박사는 “북극의 해빙은 금세기 내에 완전히 사라질 가능성이 있다”고 경고했다.또 다른 사진에서는 1941년 당시 알래스카의 한 지역을 가득 메우고 있던 빙하가 2004년에는 완전히 녹아 강이 된 모습을 볼 수 있다. 이밖에도 기후변화로 인한 잦은 산불로 변화한 미국 캘리포니아 산불 지역과, 역시 거대한 산불로 불타오르던 아르헨티나 팜파스 지역의 과거와 현재를 비교할 수 있는 위성사진도 공개됐다.NASA는 “북극 해빙의 최저 기록은 2012년으로, 위성 기록이 시작된 1979년 이래 가장 낮았다. 1970년대 후반 이후 10년 마다 평균 약 12%의 해빙 손실이 있었으며 하락 추세가 장기적으로 이어지고 있다”고 설명했다. 다만 이번에 공개된 비교 사진 상당수는 기후변화와 연관이 있지만 모든 변화가 기후변화로 인한 것은 아니다. NASA는 “기후변화뿐만 아니라 도시화와 홍수 및 화재 등 인간 활동으로 인한 변화도 눈에 띈다. 이는 우리 지구가 매우 유동적으로 변하고 있다는 것을 보여주는 것”이라고 덧붙였다. 기후변화와 인간 활동으로 달라진 지구의 모습은 NASA 홈페이지에서 자세히 확인할 수 있다. 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr

영국 과학자 제임스 러브록이 1972년 내놓은 가이아(Gaia) 가설은 지구를 하나의 유기체로 본다. 가이아는 고대 그리스인들이 섬기던 대지의 여신이다. 지구를 기체에 에워싸인 암석덩이로 보던 관점을 벗어나 생명체들과 대기권, 대양, 토양 등이 신성하고 지성적인 힘으로 상호 작용하며 스스로 진화, 변화한다고 보는 것이 가설의 핵심이다. 지구온난화에 따른 환경 문제를 얘기할 때 가이아 가설이 자주 인용되는 것은 자연스러운 일이다. 지난 6일 밤부터 서울 등에 폭설이 쏟아진 뒤 체감온도가 영하 24도를 넘나드는 북극한파가 몰아쳐 퇴근 차량들이 도로를 엉금엉금 기어다녔다. 제설을 위한 지방정부 공무원들이 움직이지 않은 탓이다. 다음날 출근길도 빙판으로 변하고 서울 지하철 1·4호선까지 고장나 지각자가 속출했다. 이번 한파의 원인은 북극 지방의 날씨가 엄청 따듯해져 바다얼음이 녹았기 때문이다. 2018년 그린란드는 24시간 영상의 기온을 경험할 정도였다. 북극 해빙(海氷)이 평년보다 많이 녹은 해에는 어김없이 한파가 찾아왔다. 분명 지구는 더워지는데 중위도 지역에는 북극한파가 자주 찾아온다. 더워진 만큼 기온을 낮추는 방향으로 지구가 안정을 찾는다는 것이 가이아 가설에 따른 분석이다. 국지적 한파의 요인은 북극진동 세기, 북유럽 기단 변화, 적도의 대류 현상 등으로 나눌 수 있는데 최근 2년 동안 한반도 한파는 북극진동의 세기 변화가 불러온 것으로 파악된다. 극지방이 따듯해져 시베리아에 폭설이 쏟아지고, 시베리아에 쌓인 눈이 차가운 극지방 공기를 막아 주는 제트기류의 ‘커튼 효과’를 떨어뜨린다. 최근에는 지역과 계절에 따른 온도 차이가 극심해지고 있음을 알 수 있다. 한반도 기후 패턴은 당분간 여름은 더 뜨거워지고 겨울은 더 추워지는 양극단을 보일 가능성이 높다. 지난해 여름 역대 최장인 54일 장마가 이어진 것이나 올겨울 최강 한파가 찾아와 따듯한 남쪽으로만 여겨지던 제주에 사상 처음 한파경보가 내려진 것이 모두 한 맥락이란 얘기다. 봄에 찾아오던 미세먼지가 겨울에도 발생하는 것으로 확인돼 한 연구에 따르면 2024년 수도권에서 2만명이 미세먼지 때문에 목숨을 잃을 수 있고, 12조원의 경제 손실이 우려된다고 한다. 기상청 자료에 따르면 우리나라 역대 최저 기온은 1981년 1월 5일 경기도 양평에서 관측된 영하 32.6도였다. 역대 1~4위가 모두 같은 달, 같은 곳에서 작성됐다. 당시는 삼한사온(三寒四溫) 등 안정적인 기후였지만 지난해 겨울 이상고온과 올겨울 북극한파가 엇갈리는 불안정한 모습을 보인다. bsnim@seoul.co.kr

북극의 ‘마지막 해빙 지대’(Last Ice Area)를 지탱하는 아치형 해빙이 붕괴할 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 이 때문에 북극해에서 가장 오래되고 두꺼운 이 해빙은 북극 전체가 녹는 속도보다 두 배 더 빨리 녹을 것으로 추정된다. 캐나다 토론토대 연구진은 북극해에서 ‘마지막 보루’로 여겨지는 이 해빙 지대를 고정해주는 역할을 해주는 아치형 해빙이 지구 온난화 등 기후 변화 탓에 빠르게 녹아 곧 붕괴할 수 있고 이에 따라 북극해의 커다란 해빙들이 따뜻한 남쪽으로 떠내려갈 수 있다는 것을 발견했다. 연구진에 따르면, 마지막 해빙 지대는 캐나다 북극해제도 서쪽 끝부터 그린란드 북부 해안까지 약 2000㎞에 걸쳐 존재한다. 면적은 약 260㎢로 좁은 띠 모양을 띄며 지구 온난화로 다른 해빙들이 사라지더라도 마지막까지 남아 있을 것으로 추정돼 이런 이름이 붙여졌었다.연구진은 유럽우주국(ESA)의 인공위성 센티널 1호가 촬영한 위성 사진을 이용해 지구 온난화 탓에 아치형 해빙이 북극 전체에서 2배 빠른 속도로 면적이 감소하고 있다는 것을 관찰했다. 연구에 참여한 켄트 무어 토론토대 교수는 “마지막 해빙 지대의 붕괴는 우리가 우려하는 부분이다. 그나마 다행인 점은 이 지대가 이번 세기 중반이나 그 이상까지는 지속한다는 것”이라면서 “우리가 그 안에 지구의 기온을 낮출 수 있기를 바랄 뿐”이라고 말했다. 이어 “그러면 해빙은 다시 커지기 시작할 것이고 그러면 이 지대는 일종의 씨앗 역할을 할 것”이라고 덧붙였다.아치형 해빙은 가로 길이 38㎞, 세로 길이 598㎞인 네어스 해협의 북쪽과 남쪽 끝에서 일반적으로 발달하며 마지막 해빙 지대를 유지하는 데 중대한 역할을 한다. 이 영역은 그린란드와 엘즈미어섬 사이를 북극해와 배핀만까지 잇는다. 그런데 위성 자료는 아치형 해빙의 형성 기간이 지난 20년간 지속해서 감소했고 네어스 해협을 통해 빠져 나가는 해빙의 양이 늘어났다는 것을 보여준다. 이에 대해 무어 교수는 “한 번에 몇 달간 바다 위에서 움직이지 않는 길이 100㎞의 얼음 장벽을 상상하는 일은 정말 심오하다. 이는 세계에서 가장 긴 물 위의 다리인 루이지애나주 폰차트레인 호수의 코즈웨이 대교보다 두 배 이상 길다”면서 “이는 얼음의 힘을 말해주지만 그 힘은 줄어들고 있다”고 지적했다. 아치형 해빙은 연간 일정 기간에만 형성되며 봄철에 사라지는데 그러면 네어스 해협으로 해빙들이 떠내려간다. 하지만 이런 현상은 이전 관찰보다 훨씬 더 빨리 일어날 수 있다는 것이다. 무어 교수는 “매년 (아치형 해빙의) 지속 기간이 약 일주일씩 줄어들고 있다. 약 200일간 지속됐던 이 해빙은 지금은 약 150일간 지속한다”면서 “이는 상당히 현저한 감소를 나타낸다”고 말했다. 이어 “우리는 해빙이 점점 더 얇아지는 사실과 관계가 있다고 생각한다”고 덧붙였다. 마지막 해빙 지대의 일부분은 지난 2019년 캐나다 정부에 의해 투바이주이투크(Tuvaijuittuq) 해양보호구역으로 지정되기도 했다. 여기서 투바이주이투크는 현지 원주민 언어인 이누크티투트어로 ‘얼음이 절대 녹지 않는 곳’을 뜻한다. 그런데도 이곳은 지난해 마지막 해빙 지대의 어떤 곳보다 두 배 빨리 녹고 있는 것으로 밝혀졌다.미국지구물리학회(AGU)는 2019년 연구를 통해 마지막 해빙 지대에서 지난 35년간 해빙의 95%가 사라졌다는 것을 보여주는 영상 자료를 공개하고, 이는 기후 변화가 극심해졌다는 것을 보여주는 지표라고 밝힌 바 있다. 이 지대는 현재 녹기 쉽게 얇고 이동성이 더 큰 해빙으로 주로 이뤄져 있는데 이는 얼음 조류부터 북극곰에 이르기까지 빙하에 의지하는 모든 생명에게 스트레스를 주는 것이라고 전문가들은 지적했다. 자세한 연구 결과는 국제 학술지 네이처 커뮤니케이션스(Nature Communications) 최신호에 실렸다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

과학자들 올 과학 이슈 ‘기후변화’ 주목북반구 편서풍대 한반도, 기후변화 영향 高금세기 말 전 세계 도시 기온 4도 상승온실가스 감축·더 많은 녹지조성 필요2021년 새해가 밝았는데도 여전히 코로나19의 기세는 꺾이지 않고 있다. 코로나19도 언젠가는 끝나겠지만 그 뒤에는 인류 멸종까지 불러올 수 있는 더 큰 재난인 ‘지구온난화로 인한 기후변화’가 기다리고 있다. 이 때문에 지난해 연말 세계적인 과학저널 ‘네이처’와 ‘사이언스’ 모두 올해 주목해야 할 중요 과학 이슈로 코로나19보다 기후변화를 앞세웠다. 이런 가운데 과학자들은 지구온난화에 미치는 바람의 영향과 지금과 같은 상황이 계속될 경우 이번 세기 말 도시지역의 기후를 예측해 공개했다.미국 컬럼비아대 라몬 도허티 지구관측소, 지구·환경과학과, 브라운대 지구·환경·행성과학과 공동연구팀은 편서풍의 변화가 강수 패턴과 해양순환은 물론 태풍, 허리케인 같은 열대저기압의 강도와 방향에도 영향을 미치는 등 날씨와 기후에 중요한 역할을 한다고 세계적인 과학저널 ‘네이처’ 1월 7일자에 발표했다.편서풍은 북반구와 남반구 중위대 지역에서, 서에서 동으로 부는 띠 모양의 바람이다. 한반도도 북반구 편서풍 지대에 속해 있다. 저기압, 고기압, 장마전선 같은 날씨 전선들이 편서풍을 타고 이동하면서 전 지구적 날씨와 기후에 지대한 영향을 미친다. 연구팀은 심해 퇴적물을 바탕으로 300만~500만년 전 편서풍의 경향성을 분석했다. 그 결과 대기 중 이산화탄소 같은 온실가스가 증가하면 편서풍대가 점점 고위도, 극지방 쪽으로 이동한다는 사실을 확인했다. 편서풍대의 이동은 강수 패턴은 물론 태풍, 허리케인 같은 열대저기압 경향성에도 상당한 영향을 미치게 된다. 편서풍대가 극지방 쪽으로 점차 이동하면서 지구 전체 열순환이 잘 되지 않아 평균 기온이 점점 상승하면서 홍수와 가뭄, 폭염, 폭설, 혹한 같은 극한 기후가 잦아지게 된다고 연구팀은 설명했다. 한편 일리노이대 어바나샴페인 토목환경공학과, 국립슈퍼컴퓨터응용센터, 국립대기연구센터, 로런스버클리 국립연구소, 프린스턴대 지구과학과, 리드대 수학과, 캐나다 구엘프대 환경과학부 공동연구팀은 전 세계 도시지역에서는 금세기 말까지 산업혁명 이전보다 기온이 4도 이상 상승하고 상대습도가 낮아지면서 건조해질 것이라고 6일 밝혔다. 이 같은 연구 결과는 기후분야 국제학술지 ‘네이처 기후변화’ 1월 5일자에 실렸다.유엔 경제사회국에서 발간한 ‘세계 도시화 전망’에 따르면 현재 전 세계 인구의 55%가 도시에서 살고 있다. 30년 후인 2050년이 되면 도시인구 비율은 68%에 이를 전망이다. 시골에 사는 사람은 10명 중 3명에 불과할 것이라는 뜻이다. 도시는 콘크리트 건물과 아스팔트 도로로 뒤덮여 많은 열을 흡수하고 냉각이 어려워 시골이나 교외지역보다 온도가 더 높다. 연구팀은 26개의 지구기후 모델에 ‘기후변화에 관한 정부 간 협의체’(IPCC)가 제시한 온실가스 배출 시나리오를 적용해 2100년까지 도시지역 기온과 상대습도를 예측했다. 그 결과 대부분 모델들이 현재와 같은 이산화탄소 배출량이 지금과 똑같은 경우 도시 기온은 산업혁명 이전보다 1.9도, 이산화탄소 배출량이 지금보다 많을 경우 최대 4.4도 높아지는 것으로 나타났다. 도시 지역의 상대 습도도 낮아져 건조한 날씨가 이어질 것으로 전망됐다. 레이 자오 일리노이대 교수(환경과학)는 “현재보다 이산화탄소 배출량이 획기적으로 낮아지지 않을 경우 도시에서는 극한 기후가 더 빈번해질 것”이라며 “온실가스 배출 감축과 함께 더 많은 녹지 조성이 필요하다”고 조언했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

코로나 팬데믹으로 급증한 마스크 생산이 환경오염이라는 새로운 문제를 야기하고 있다. 마스크용 플라스틱 포장재가 재활용되지 못하고 대부분 소각되면서 지구 온난화의 주범인 온실가스를 유발하고 있는 것이다.마스크용 플라스틱 포장재를 태우지 않고 땅에 묻는다 해도 썩는 데는 450년이나 걸리기 때문에 마스크 폐기물 처리가 쉽지 않은 상황이다. 정부가 2050년까지 온실가스 순 배출량을 ‘0’으로 줄이는 탄소 중립을 선언한 가운데, 최근 급증하고 있는 마스크 폐기물 처리 문제 해결이 시급한 과제로 떠오르고 있다. 이러한 가운데 ㈜애니켐이 재활용이 가능한 마스크용 친환경 항균 코팅종이 포장재를 개발하면서 새로운 대안을 제시하고 있다. 애니켐의 마스크용 친환경 항균 코팅종이 포장재는 산업통상자원부 지원 소재부품 기술개발사업의 일환으로 개발되었으며, 정부의 그린뉴딜 사업인 Post-플라스틱 자원순환의 대표 사례로 손꼽힌다. 이미 3건의 관련 특허가 등록되었고, 1건이 추가로 출원된 상태일 만큼 우수성을 인정받고 있다. 특히 해당 제품은 미국 UL의 UL2485(코팅종이의 펄프회수성 평가 표준)에 의거해 100%에 가까운 탁월한 펄프회수성(재활용성)을 인정받으며 국제적인 공인을 받기도 했다.더불어 영국 Symphony사와의 기술협력으로 우수한 항균성 및 항바이러스성이 검증된 특수 항균제(d2p AM)를 코팅층용 고분자복합체에 극소량 첨가함으로써 99.9%에 이르는 균 제거율을 확보하고 있다. 이밖에 우수한 방수성과 열접착성으로 마스크의 기능성을 높이는 동시에 저렴한 가격대로 글로벌 경쟁력을 갖추게 됐다. 이와 관련 ㈜애니켐 관계자는 “올 한 해 국내에서만 70억 개에 이르는 마스크가 생산될 만큼 전 세계적으로 마스크 생산이 급증했는데, 대부분 소각되면서 심각한 환경문제로 이어지고 있다”면서 “이러한 때에 100%에 가까운 재활용성과 우수한 방수성, 항균성, 합리적인 가격 경쟁력을 갖춘 자사의 마스크용 친환경 항균 코팅종이 포장재가 새로운 대안이 될 것”이라고 전했다. 온라인뉴스부 iseoul@seoul.co.kr

스웨덴의 환경 운동가 그레타 툰베리가 3일(이하 현지시간) 자신의 만 18세 생일을 맞아 트위터를 통해 특유의 빈정거림이 가득한 메시지를 올렸다. 미국 CNN 등 외신 보도에 따르면, 툰베리는 이날 트위터에 자신의 생일을 축하하는 지지자들에게 감사의 말을 전하면서도 풍자와 재치가 가득한 멘트도 잊지 않았다. “내 18번째 생일을 축하해줘 고맙다”고 운을 뗀 툰베리는 “오늘 밤 여러분은 내가 동네 펍(술집)에서 기후 문제와 등교 거부 음모에 관한 모든 어두운 비밀, 그리고 더는 날 조종할 수 없는 악당들을 폭로하는 모습을 보게 될 것”이라면서 “드디어 자유로워졌다”고 썼다.툰베리는 2018년 만 15세의 나이에 학교를 결석하고 스웨덴 의회 앞에서 지구 온난화 대책 마련을 촉구하는 1인 시위를 벌였다. 이를 계기로 전 세계 학생들의 동맹 휴학과 수업 거부를 이끌어 환경 운동의 상징적인 존재가 됐다. 툰베리는 또 미국 뉴욕 유엔본부에서 열린 유엔 기후 행동 정상회의에 참석해 세계 각국의 정상을 신랄하게 비꼬며 기후변화 대책 마련을 촉구한 바 있다. 툰베리는 현재 기후 문제뿐만 아니라 자선 활동도 펼치고 있다. 지난해 7월 포르투칼에 본부를 둔 칼루스트 굴벤키안 재단이 신설한 굴벤키안 인도주의상을 받은 툰베리는 상금 100만 유로(약 13억8000만 원)를 전액 기증하겠다고 밝히고 이중 10만 유로(약 1억3700만 원)를 브라질 아마존 내 코로나19 확산 방지를 위한 캠페인에 우선 기부한 바 있다. 앞서 그해 4월에는 덴마크 비영리 단체 휴먼 액트로부터 상을 받은 뒤에도 상금 10만 달러(약 1억2000만 원)를 코로나19 확산을 저지하고 아이들의 잠재적인 피해를 막기 위한 유엔아동기금(유니세프)의 활동에 기부했다. 사진=그레타 툰베리/트위터 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

해발 2000m가 넘는 중국의 한 고산지대에서 멸종위기에 처한 야생 눈표범 한 마리가 나타나 산책을 즐기는 모습이 현지 감시카메라에 잡혔다. 베이징신원 등 현지매체 보도에 따르면, 지난달 26일 신장 보얼타라몽골자치주의 한 국경 근처에서 도로순찰대가 설치해둔 감시카메라에 눈표범 한 마리가 포착됐다.이날 순찰대는 해발 2200m 부근 도로를 보여주는 한 감시카메라를 통해 눈표범이 나타난 것을 발견했다. 이 도로는 현지 공안이 자주 이용하는 곳으로 근처에는 주택가도 있어 이들 순찰대원은 혹시 모를 사고에 대비해 경계를 강화했다. 중국판 트위터인 웨이보를 통해 공유된 영상을 보면, 이 눈표범은 다 자란 개체로, 곳곳에 눈이 덮힌 텅빈 거리를 서성거리다 잠시 멈춰 주변을 확인한다. 잠시 뒤 이 눈표범은 몇 발자국을 더 걷는 듯하더니 길 한복판에 누워 뒹굴기 시작하는 데 그 모습이 고양이가 애교를 부리는 것과 흡사하다.이후 순찰대는 현지 초소에서 야간 경계 근무를 서고 있는 대원들에게 눈표범의 접근을 우려해 긴급 대피 지시를 내리기도 했다. 하지만 이 눈표범은 출현한지 8분 만에 다시 좀더 험준한 산속으로 들어가 현장에 있던 관계자들은 안도의 한 숨을 내쉰 것으로 전해졌다. 눈표범은 지구 온난화 등 기후 변화의 영향으로 점차 먹이와 서식지가 감소하면서 개체 수가 줄고 있다. 전문가들은 전 세계 야생 눈표범의 수가 최소 3920마리에서 최대 6390마리 정도밖에 남지 않았다고 보고 있다. 이중 절반이 넘는 개체 수가 중국의 신장과 티베트 고원에서 주로 서식하고 있는 것으로 전해졌다. 한편 눈표범은 세계자연보전연맹(IUCN)의 멸종위기 동물을 나타낸 ‘레드 리스트’에서 멸종위기 종인 취약종(VU)으로 분류되고 있으며 중국에서도 국가 1급 보호동물로 지정돼 관리되고 있다. 사진=신장 국경순찰대/웨이보 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

2019년 12월 31일 중국 정부가 후베이성 우한 지역에서 원인을 알 수 없는 폐렴이 유행하고 있다며 세계보건기구(WHO)에 보고하면서 한 해가 마무리되고 또 시작됐다. 한두 달, 길어야 3~4개월이면 끝날 것이라 예상했지만 1년이 지났다. 코로나19로 시작한 2020년이 코로나19 3차 대유행과 함께 끝을 맺고 있다. 2021년 새해가 밝아도 인류는 코로나19와 여전히 살아갈 수밖에 없다는 것이 과학자들의 공통된 의견이다. 이런 가운데 네이처가 2021년 주목해야 할 과학기술 이슈들을 선정했다. 네이처는 2021년 가장 주목해야 할 과학 분야는 여전히 ‘기후변화’와 ‘코로나19’라고 밝혔다. 코로나19 상황이 전 세계적으로 심각하다 보니 인식하지 못하고 있지만 현재 인류가 당면한 절체절명의 문제는 ‘지구온난화로 인한 기후변화’다. 네이처는 조 바이든 미국 대통령 당선인이 취임 첫날 전임자인 도널드 트럼프 대통령이 탈퇴한 파리기후협약에 재가입하겠다고 밝힌 점에 대해 주목해야 한다고 했다. 또 2015년 파리협정 이후 6년 만인 2021년 11월 영국 글래스고에서 열리는 유엔기후변화회의에서 온실가스 감축과 관련해 어떤 목소리가 나오느냐에 인류의 미래가 달려 있다고 네이처는 밝혔다.2020년 말 영국, 미국에서 백신 접종이 시작되고 2021년에는 백신 접종국이 더 늘겠지만 코로나19에서 완전히 벗어날 수는 없다. 과학계는 코로나19 최초 발원지 추적과 더 많은 백신과 치료제 개발이 진행될 것으로 전망했다. WHO는 2021년 시작과 함께 국제조사단을 구성해 코로나19가 처음 확산된 중국 우한 지역에 파견할 계획이다. 조사단은 우한 수산시장에서 판매되는 동물 중 코로나19 바이러스 숙주가 될 만한 것들을 전부 수집해 코로나19 최초 발원지와 감염 경로, 감염 원인을 구체적으로 추적하게 된다. 정확한 최초 발원지 확인에는 오랜 시간이 걸리겠지만 2021년 말에는 일부 단서가 확인될 것으로 전망된다. 올해 말 공개된 화이자·바이오엔테크 백신과 모더나 백신은 메신저RNA(mRNA)를 이용해 만들었다. 병원균의 독성을 약화시켜 주사하는 전통적 방식 대신 코로나19 바이러스의 스파이크 단백질을 만드는 유전정보를 주입해 체내 면역세포가 항체를 만들어 내는 원리다. 2021년에는 다양한 방식의 코로나19 백신이 등장해 바이러스와의 전쟁에 화력을 지원할 것으로 전망된다. 존슨앤드존슨 자회사 얀센은 아데노바이러스를 이용한 바이러스 벡터 방식의 백신을 개발 중인데 면역력이 오래 지속된다는 특징을 갖고 있다. 1월 중에 미국 식품의약국(FDA)의 긴급사용 승인을 받을 것으로 보인다. 미국 노바백스는 유전자 재조합 기술로 항원단백질을 만들어 인체에 주입하는 방식의 백신으로 제조와 유통이 쉽고 효과도 다른 백신들에 앞서는 것으로 알려져 있다. ‘코로나19 백신의 끝판왕’이라고 불리는 이 백신은 영국에서 3상 임상시험을 마치고 미국과 멕시코에서 3상 임상시험에 돌입해 내년 상반기 중에 상용화될 것으로 전망되고 있다. 한국에서도 위탁생산 계약이 돼 있어 노바백스 백신을 가장 먼저 만나는 나라가 될 수 있을 것으로 보인다.지난 7월 아랍에미리트(UAE), 중국, 미국이 잇따라 화성 탐사선을 발사했는데 내년 2월 속속 화성 궤도에 도달한다. 올해 가장 먼저 발사한 UAE의 ‘아말’호는 2월 9일 화성 궤도에 진입하고, 미국 항공우주국(NASA)의 화성 탐사선 ‘퍼시비어런스’는 2월 18일 화성 표면에 착륙한다. 중국의 톈원1호는 2월 11~24일쯤 화성 궤도에 진입하고, 4월 23일 전후로 화성 표면에 착륙선을 보낼 것으로 알려졌다. 이와 함께 1990년 발사돼 30년 동안 심우주 관측 임무를 수행해 왔던 허블 우주망원경의 뒤를 이을 제임스웹 우주망원경이 오는 10월 31일 발사된다. 또 미국 바이오기업 바이오젠이 개발한 알츠하이머 치료제 ‘아두카누맙’에 대한 FDA의 최종 승인 여부도 2021년 주목받는 과학 이슈이다. 아두카누맙은 알츠하이머 원인 베타아밀로이드 단백질을 제거하는 것으로 알려져 있지만 두 차례의 대규모 3상 임상시험 결과가 전혀 다르게 나타났다. FDA는 승인 거부 의견을 냈지만 최종 승인 여부는 내년 3월 7일 나올 전망이다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr