"대기에 다이아몬드 입자 뿌려 지구 온난화 막는다"…한계는?

취리히연방공대 연구팀 "매년 500만 톤 주입→지구 온도 1.6도 낮출 수 있어"

지구 온난화를 막기 위한 다양한 방법이 제시되고 있는 가운데 기후 변화에 대처하기 위해 기후를 인위적으로 조작하는 ‘지오엔지니어링’(geoengineering·지구공학) 기법 중 하나가 소개돼 관심을 끌고 있다고 IT매체 기가진이 21일(현지시간) 보도했다.

최근 국제학술지 ‘지구물리 연구 레터스’(Geophysical Research Letters)에는 '성층권 고체 입자 주입을 통한 태양 복사 수정 효과를 결정하는 미세 물리학적 상호 작용'이라는 제목의 연구 논문이 게재됐다. 

지구 대기 층에 다이아몬드 입자를 뿌려 지구 온도를 낮추는 기술이 소개됐다. (사진=픽사베이)

스위스 취리히 연방공대 기후과학자인 산드로 바티오니 박사가 이끄는 연구팀은 에어로졸의 화학적 성질과 대기 이동 방식, 열이 어떻게 흡수되고 반사하는지 고려한 3D 기후 모델을 새롭게 구축했다. 이 기후 모델을 사용해 이산화황과 알루미늄, 방해석(칼사이트), 다이아몬드 등 7개 화합물을 지구 대기층에 에어로졸 형태로 분무했을 때의 영향을 시뮬레이션했다.

에어로졸이 어떤 식으로 땅에 떨어지는 지와 어떻게 응집하는지도 시뮬레이션했는데, 에어로졸이 대기에서 지상으로 떨어지는 시간이 길수록 냉각 효과가 오래 지속됐고 응집물의 경우 열을 가두는 경향이 있어 입자들이 가능한 응집하지 않는 편이 냉각 효과가 높았다.

슈퍼컴퓨터를 사용하여 각 화합물의 영향을 45년간 평가한 결과, 실험한 물질 중 다이아몬드 입자가 태양광 반사에 가장 적합한 물질임이 확인됐다. 또, 다이아몬드는 비활성 물질로 이산화황과 같은 물질과 달리 산성비를 만들지도 않는다.

사진=픽사베이

연구진에 따르면, 매년 500만 톤의 다이아몬드 입자를 성층권에 주입하면 지구의 기온을 1.6도 냉각할 수 있다. 하지만, 이 정도 양의 다이아몬드를 2035~2100년에 걸쳐 성층권에 뿌리기 위해서는 약 175조 달러(약 24경 원)의 천문학적인 비용이 들 것으로 추정됐다.

7개 화합물 중 다이아몬드 다음으로 지구 냉각에 좋은 물질은 ‘이산화 황’이었다. 황에는 일부 파장의 빛을 흡수하여 열을 가두는 경향이 있기 때문에 냉각 효과를 볼 가능성이 있다고 연구진은 설명했다. 하지만, 이산화황의 경우 산성비 뿐 아니라 오존층에 피해를 주는 등 지구 기후에 혼란을 줄 수 있는 등 여러 한계가 따른다고 연구진은 지적했다.

일부 과학자들은 지오엔지니어링이 지구에 예기치 않은 결과를 초래할 수 있다며, 해당 연구 자체에 반대하고 있는 상태다. 이에 바티오니 박사는 "(지오엔지니어링 연구 자체를 거부하는 것은) 우리가 다루고 있는 문제의 범위를 경시하는 것"이라고 밝혔다.