기후공학이 여전히 직면한 현실적 한계
지구 온도 낮추기 위한 태양 광공학(Solar Geoengineering)이 기술적, 정책적으로 풀어야 할 난제가 많습니다. 성층권까지 비행할 수 있는 특수 항공기 개발과 최적의 입자 물질 선정, 그리고 글로벌 기후 패턴 변화에 대한 국제적 합의 등 현실적인 과제가 산적해 있기 때문입니다.
요약: 태양 광공학(Solar geoengineering)은 흔히 비상 브레이크와 같은 것으로 묘사됩니다. 즉, 기후 위기 비상 상황 시 당겨서 빛을 반사하는 입자를 살포해 태양빛을 대기권 밖으로 튕겨내고 지구를 식히는 식입니다. 하지만 이는 단순한 브레이크라기보다는 복잡하고 완전히 미해결된 퍼즐에 가깝습니다. 일부 연구자들은 국가나 기업들이 지구를 식히기 위해 어떤 방식을 취할지 조사하기 시작했으며, 파악해야 할 부분이 매우 많습니다.
제 동료인 제임스 템플은 최신 특집 기사에서 이러한 엔지니어링 문제를 심층적으로 다뤘습니다. 제가 얻은 가장 큰 깨달음은 무엇이었을까요? 바로 이 모든 것이 제가 생각했던 것보다 훨씬 더 어려울 수 있다는 것입니다.
인정하건대, 저는 항상 기후공학을 비교적 저기술(Low-tech) 기반의 해결책으로 생각했습니다. 그것은 부분적으로는 수년에 걸쳐 일부 기업들이 저렴한 비용으로 게릴라식 '실험'을 진행하며, 대기권에 풍선을 띄워 기후 변화에 약간의 영향을 미쳤다고 주장하는 것을 보아왔기 때문입니다. 하지만 실제로 지구를 유의미하게 식히고, 우리가 정확히 어떤 효과를 내고 있는지 확인하려면 연구자들이 아직 알아내야 할 것이 너무나 많습니다.
첫째, 대기권으로 진입하는 문제가 있습니다. 일반적으로 태양 광공학의 목표 지점은 성층권(Stratosphere)입니다. 그곳의 공기는 더 건조하고 안정적이어서, 방출된 입자들이 공중에 떠 있으면서 지구 전체를 이동할 수 있고, 더 넓은 지역에 걸쳐 더 오랫동안 온도를 낮출 수 있기 때문입니다. 풍선을 통해 입자를 뿌릴 수는 있지만, 풍선은 원하는 곳으로 정확히 가지 않을 수 있습니다. 게다가 대규모로 실시할 경우 지구 전역에 엄청난 쓰레기를 남기게 될 것입니다.
그렇다면 항공기(Aircraft)를 사용하는 방법이 남지만, 기존의 비행기들은 성층권을 비행하는 데 적합하지 않습니다. (상용 항공기는 일반적으로 지표면 위 약 12km 상공에서 비행하지만, 기후공학에는 대략 20km에 도달할 필요가 있습니다.) 고도가 높을수록 공기가 희박해지기 때문에, 아마도 기존 디자인보다 매우 거대한 날개를 가진 항공기가 더 나을 것입니다. 이리스 에어로(Iris Aero)라는 스타트업의 디자인은 우리가 현재의 비행 기술을 얼마나 많이 재고해야 하는지를 잘 보여줍니다. 그 비행기는 그 비율이 짜릿할 정도입니다. 짧은 동체에 비해 날개가 너무나도 깁니다. 마치 연못 표면을 스치듯 다니는 초長다리 곤충인 소금쟁이를 떠오르게 합니다.
그리고 이것은 빙산의 일각일 뿐입니다. 성층권에 뿌리기에 정확히 무엇이 가장 좋을지에 대한 문제도 있습니다. 기후공학의 기본 아이디어는 화산에서 비롯되었습니다. 화산 폭발 후 황산(Sulfuric acid)이 대기 중에 떠다니게 되면 일시적으로 지구를 식힐 수 있습니다. 하지만 이 화학 물질은 끈적거리고 운반하기에 무거워, 황산의 전구체(Precursor) 역할을 하는 어떤 형태의 물질을 살포하는 것이 더 나을 것입니다. 이 분야를 선도하는 기관 중 하나인 시카고 대학교의 연구자들을 포함해 많은 전문가들이 최적의 공식을 알아내기 위해 노력하고 있습니다.
제가 느끼기에 이 과정이 얼마나 복잡한지에 놀랐고, 동시에 하나의 큰 의문이 남았습니다. 연구가 단순한 모델링과 시뮬레이션에서 이토록 논쟁적인 기술의 실용적인 측면으로 넘어갈 때, 이 작업을 수행한다는 것은 과연 무엇을 의미하는 걸까요? 지구를 대규모로 식히려는 시도에서 어떤 부작용이 발생할지에 대한 큰 우려가 존재합니다. 그 효과는 지구상의 일부 지역에는 긍정적일 수 있지만 다른 지역에는 부정적일 수 있습니다. 남아시아의 몬순 계절과 같은 기존의 기후 패턴이 변동될 수도 있습니다. 기후공학 사용에 대한 거버넌스(국제적 통제 체계)가 어떤 형태를 취해야 하는지, 그리고 누가 이를 실행할지 결정할 권한을 가질 것인지에 대한 중대한 질문이 있습니다.
기후공학 연구를 지지하는 전문가들은 종종 이 기술에 대해 더 많이 알아가려는 열망과 실제 배포를 요구하는 것 사이에 선을 그읍니다. 많은 사람들이 정보에 입각한 결정을 내릴 수 있도록 우리가 이를 더 잘 이해해야 한다고 주장합니다. 하지만 제게는 대기 모델링과 항공기에 대한 구체적인 엔지니어링 작업 사이에는 분명한 차이가 있습니다. 대중 연구가 본질적으로 일련의 실용적인 지침에 해당하게 된다면,