[과학을 읽다]'워터월드' 악몽…더 가까워졌다

해수면 매년 3.4mm 상승하고 있어

▲지구와 달이 가까워지면서 지난 18일 소래포구가 바닷물에 잠겼다.[편집=아시아경제DB, 사진=연하뉴스]

[아시아경제 정종오 기자] "야! 바다다!"

푸른 바다를 보며 낭만을 이야기할 수 있는 시간이 얼마 남지 않았습니다. 눈앞에 펼쳐지는 망망대해. 출렁이는 파도는 뭇 인류에게 그동안 낭만과 느긋한 안식을 제공해 주었습니다. 휴가철이면 바다를 찾아 떠나는 이들이 줄을 이었습니다. 지구의 70%는 바다로 구성돼 있습니다. 우주에서 보는 지구는 푸른 바다가 뒤덮여 있어 싱그럽게 보입니다. 이런 바다가 지금 인류 앞에 위협으로 다가오고 있습니다.

"아! 이젠 떠나야 하나?"

서태평양 연안의 섬나라는 지금 강제 이주를 생각해야 합니다. 점점 차올라오는 해수면으로 살고 있는 지역이 바다에 잠기고 있기 때문입니다. 이들에게 바다는 생존을 위협하는 대상으로 부상하고 있습니다. 미국 알래스카에서는 이미 저지대가 바다에 잠겨 이주한 사례도 나오고 있습니다.

◆해수면 상승으로 떠나야 한다=지난해 비영리단체 '클라이밋 센트럴'(Climate Central)은 지금과 같은 지구온난화가 계속되고 그린란드 빙하와 남극의 얼음이 녹으면 예상되는 시나리오를 내놓았습니다. 지구 평균온도가 4도 상승했을 때를 가정했습니다. 평균기온이 4도 오르면 중국 인구의 1억4500만 명이 거주하는 지역은 물에 잠길 것으로 예측됐습니다. 일본은 인구의 4분의1에 해당하는 3400만 명이 이주를 해야 합니다. 서태평양에 있는 섬나라인 마샬제도는 인구의 93%, 네덜란드는 67% 살고 있는 곳이 물에 잠기는 것으로 나타났습니다.

최근 지구와 달의 거리가 35만㎞ 정도로 매우 가깝게 접근했습니다. 이 때문에 우리나라의 서해안은 밀물과 썰물 높이 차이가 최대 10m까지 나타난 것으로 전해졌습니다. 저지대에 있는 곳이 물에 잠겼습니다. 지구 온난화로 해수면이 상승하고 이 같은 자연적 현상까지 겹쳐지면 바다는 인류를 위협하는 가장 큰 요소로 작용할 것으로 예상됩니다. 기후변화에 따른 단계별 시나리오를 만들어야 하는 이유가 여기에 있습니다. 최악의 상황을 가정하고 이에 대한 대비책을 서둘러야 합니다.

◆바다가 인류 위협한다=해수면은 지구온난화로 실제 상승하고 있는 것일까요. 미국 항공우주국(NASA)을 비롯해 여러 가지 지구 관측 위성은 그동안 이와 관련된 데이터를 수집해 왔습니다. 나사의 토펙스 포세이돈(TOPEX Poseidon), 제이슨1호와 2호 등 관련 위성이 파악한 데이터를 분석해 보면 그 결과는 조금 충격적입니다.

1992년 이래 전 세계 해수면은 평균 약 7.6㎝ 상승한 것으로 나타났습니다. 매년 3.4㎜ 씩 높아지는 것으로 집계됐습니다. 나사 등은 해수면뿐 아니라 남극의 빙하 등에 대한 연구도 함께 수행하고 있습니다. 2012년 DC-8 항공기가 남극의 웨들 해를 촬영했습니다. 남극 빙하를 비롯해 그린란드, 북극해의 해빙 또한 많이 줄어들고 있는 것으로 나타났습니다. 이렇게 녹은 얼음이 해수면 상승의 한 원인으로 작용합니다.

◆20세기 해수면, 과소평가됐다=20세기 해수면 측정기록이 과소평가됐다는 지적도 나왔습니다. 파악된 기록보다 실제는 해수면이 더 높다는 분석이었습니다. 하와이대학과 나사 공동연구팀은 그린란드 얼음이 녹으면서 발생한 지구 해수면 평균 상승기록이 약 25% 가량 과소평가됐다고 설명했습니다.

공동 연구팀은 최근 이 같은 연구결과를 내놓아 관심을 모으고 있습니다. 20세기에 해수면은 약 14㎝ 상승한 것으로 학계에서는 판단하고 있습니다. 하와이대학 연구팀이 새로운 방법으로 연구한 결과 이보다 약 3㎝ 더 높은 17㎝ 상승한 것으로 나타났습니다. 지구 온난화의 영향 등으로 해수면 상승이 빨라지고 있다는 방증으로 해석됩니다.

◆중력, 바람 등의 영향도 분석한다=공동 연구팀은 검조기(조석으로 해수면의 조위를 관측하는 계측기)가 20세기에 측정했던 글로벌 평균 해수면 상승의 양을 과소평가했다는 지적을 내놓았습니다. 필립 톰슨 하와이대학 해수면센터(Sea Level Center) 박사는 나사의 그레이스(GRACE) 위성과 새로운 방법을 통해 연구를 수행했습니다. 연구팀은 먼저 '얼음 용해 지문'의 영향을 살펴봤습니다. '얼음 용해 지문'은 지구촌의 해수면 변화의 유형을 보여주는 잣대중 하나입니다. 지구 자전과 거대한 얼음이 녹을 때 발생하는 지역 중력에 의해 편차가 일어납니다.

연구팀은 빙하, 빙관, 빙상의 독특한 '용해 지문'을 결정하기 위해 나사의 그레이스 위성 등을 이용했습니다. 연구팀은 이를 통해 얼음 용해로 바닷물의 양이 어떻게 재분배되는 지를 살펴봤습니다. 일반적으로 생각하는 것과 반대로 빙하가 녹는 속도에 따라 근처에 있는 해수면은 낮아진 것으로 나타났습니다. 이는 얼음의 양이 줄어들면서 빙하의 중력이 줄어들고 이 때문에 주변에 있던 바닷물이 더 멀리 이동한다는 설명입니다. 결과적으로 빙하에서 멀리 떨어진 곳에서는 매우 높은 비율로 해수면이 상승한다는 분석을 내놓았습니다.

20세기 동안 중요한 얼음 용해의 지점은 그린란드 등 북반구였습니다. 연구팀이 내놓은 자료를 종합해 보면 북반구의 해수면 상승은 글로벌 평균 해수면 상승보다 낮게 나타났습니다. 빙하 중력의 감소로 다른 곳으로 바닷물이 이동했기 때문으로 풀이됩니다. 이를 통해 연구팀은 20세기 동안 14㎝ 해수면이 상승했다는 것은 과소평가됐다는 결론에 이르렀습니다. 적어도 17㎝ 상승했을 것으로 판단했습니다.

톰슨 박사는 "이번 연구는 매우 중요한 시사점을 던져주고 있다"며 "얼음 용해 지문과 대양 순환에서 바람의 영향 등이 과거 해수면 상승을 평가하는데 어떤 영향을 끼쳤는지를 알게 해 준다"고 말했습니다. 그는 "이번 연구 결과는 과거 전 세계 해수면 측정에 있어 과소평가된 측면이 있고 지난 세기 동안 발생했던 해수면 상승의 최소 양을 측정할 수 있는 방법을 제시해 주고 있다"고 강조했습니다.

파리기후변화 협정이 올해 안에 비준되면 각국은 이산화탄소를 줄이기 위한 나름대로의 방법을 강구해야 합니다. 지구는 온실가스 상승으로 계속 평균 온도가 높아지고 있습니다. 지구촌을 위협하는 기후변화에 대응하기 위한 전 세계의 공동방어전선이 필요한 시점입니다.

◆정부, 기후변화변화 대응 혁신기술 선정
정부는 최근 기후변화 대응 기술을 적극 발굴하고 대응에 나서고 있다. 미래창조과학부(장관 최양희)는 최근 기후변화대응 핵심기술개발과 실증성을 바탕으로 '베스트 10'을 선정했다. 지구 온난화의 주범인 온실가스를 줄이고, 저장하고, 자원화 하는 기술이 포함됐다.

선정된 '베스트10' 기술을 보면 ▲고성능, 고안정성 이산화탄소 포집용 흡착제 ▲차세대 대용량 이차전지 활물질 ▲전기자동차(EV)용 저온충전 특성이 우수한 리튬이온전지 기술 ▲시스템 소형화를 위한 가변압력 PEMFC 핵심부품 ▲CO2 해양지중저장기술 ▲목재로 친환경 바이오에탄올 제조 ▲첨단 위치기반의 농업기상재해 조기경보서비스 기술 ▲섬유질계 바이오에탄올 상용화를 위한 파일럿플랜트 단계의 공정기술 ▲기후변화에 따른 풍수해 대응 지역별 방재역량 강화연구 ▲시나리오별 미래 상세기후변화 정보 산출과 제공 기술 개발 등이다. 정부는 10대 핵심기술 개발에 연간 4833억 원을 투자할 계획이다. 베스트10 기술을 보면 탄소저감, 탄소자원화, 기후변화적응분야로 나눠져 있음을 알 수 있다.

이번에 선정된 기후기술 '베스트 10'은 각 부처가 최근 3년 동안 지원한 기후기술개발과 실증모델사업 중 대표 성과로 추천한 후보를 민간 전문가들이 참여해 선정했다. 파리 기후협정의 연내 비준이 예상됨에 따라 정부의 온실가스 감축목표도 다시 한 번 주목받고 있다. 우리나라 감축목표는 2030년 BAU(온실가스 배출전망치) 대비 37%이다. 이를 달성하기 위한 기술혁신이 필요한 시점이다.
이산화탄소를 저장하거나 재활용하는 분야의 대표 성과로는 고성능 CO2 포집제 개발이다. 이를 통해 경제성을 확보하고 해양 저장실증 기술개발로 2020년 100만 톤 CO2(연간) 감축이 가능할 것으로 예상했다.

또 국내 억새를 재료로 바이오에탄올 상용화 공정을 개발 중이며 기존 환경오염 물질을 사용하지 않고 자연 상태의 물을 활용한 친환경 바이오에탄올 제조기술로 이산화탄소를 자원으로 활용할 계획이다.

기후변화로 국민 일상생활과 산업에 적응하는 분야는 강우와 강풍, 적설 등 복합재해 대응기술개발, 농업 기상재해 조기경보 서비스 개발, 2100년까지의 시나리오별 기후변화 정보 산출과 제공 등으로 기후변화 적응 능력을 높인다는 방침이다.

김진우 미래부 원천기술과장은 "매년 관계부처와 함께 기후변화대응을 위한 대표적 기술혁신 성과를 선정해 발표할 것"이라며 "내년에는 '제1회 대한민국 기후기술 대전'을 개최해 범정부 차원의 과학기술기반의 온실가스 감축 노력과 성과를 대내외에 알리는 등 다양한 활동을 추진할 계획"이라고 말했다.