[SW칼럼] 지구시스템 엔지니어링 시절 옵션

시절(時節)에 관한 국어사전의 정의는 일년을 사계절로 구분한 동안, 때, 사람의 생을 구분한 동안이라 했으나, 전통적으로 내려오는 말에서는 계절구분을 못 하는 사람을 ‘시절 피네’로 소통해왔다. 그 의미는 결과적으로 4계를 구분 못하는 무능력자를 의미하므로, 지구가 온난화로 인해 4계절이 구분 안되는 현상을 시절이라 정하고 다음 이야기를 기술 하고자 한다.

현재 지구는 과거 1300년 동안 따뜻하고 그 계절 구분이 비교적 명확해 겨울철 삼한사온이 확실하게 구분되어 왔다. 1850년 이후 지구 연평균 기온은 계속 상승해 다양한 문제를 발생시켜 오고 있는 현실이다. 일반적으로 말하기를 18세기 중엽 산업혁명이 시작된 이후부터 인간 활동에 의한 화석연료 사용이나 삼림감소 등으로 대기중의 온실효과 가스농도가 급격히 증가해 지구의 평균기온이 섭씨14도로 상승했으며 해수면도 17cm나 상승해 남태평양지역 섬국가들이 심각한 국토 침수문제가 되고 있다. 일반적으로 온실효과란, 지구의 대기 중에 존재해 있는 이산화탄소가 온실효과 가스라 하며 이 기체는 적외선을 흡수해 다시 방출하는 특성이 있어 태양광을 더 덥게 하여 열로 형성된 대기가 축적되어 다시 지구표면 가까이 대기를 뜨겁게 하는 현상을 온실가스효과라 한다. 지금까지 측정된 자료에 의하면 만약 온실가스의 효과가 없었다면 지구표면의 온도는 섭씨영하 19도였을 것이라고 예측된다. 그러므로 대기 중의 온실가스효과 증가는 온실효과가 강해져 지구표면의 기온이 높은 현상을 발생케 되기 때문이다. IPCC 제4차 평가보고서에 의하면 온실가스 종류의 온실효과에 기여도는 화석연료로 유래된 이산화탄소가 56.6% 기여하고, 삼림감소 바이오 매스 부패 등의 원인이 되는 일산화탄소는 17.3% 기여, 메탄 14.3%, 일산화질소 7.9%, 프레온 류 1.1%, 기타 2.8% 등으로 구분된다고 밝혔다. 그러므로 4계의 구분이 불분명해지는 결과를 낳았으며 이로인해 생태환경에 충격을 주어 우리들의 식량생산에도 큰 차질을 빚고 잇다는 예측이 가능해진다. 사계절 변화에 가장 큰 기여는 오존층과 상관관계를 갖고 있다고 보고되어 왔다. 그럼 오존양의 평균적 세계분포를 보면 계절변화가 어떻게 될지 예측 가능케 된다. NASA에서 관측된 오존양의 세계분포를 보면, 지표면에서 대기상단의 오존(03)의 총량을 우리는 전 오존양이라 하며 그 단위는 로 표현한다. 상공의 오존양은 약 90%가 성층권에 머무르고 있다. 오존은 지구의 저위도에는 그 량이 적고 고위도로 갈수록 높은 농도를 나타내고 있다. 이는 극지방인 남반구보다는 북반구가 고농도로 분포한 특색을 나타내고 있다. 1997년에서 2006년까지 오존양의 누년평균 값을 보면, 사할린을 중심으로 370 m atm-cm, 60N~90N에서는 340 m atm-cm 분포되는가 하면 남반구는 60S 이상에 310 m atm-cm으로 북반구보다 오존 홀이 나타나고 있다는 증거이며 이로 인해 계절적 변동이 비주기적으로 나타나고 있다. 그러므로 오존양의 계절적 변동을 보면 중고위도에서는 겨울에서 봄(북반구의 12월, 1~5월, 남반구의 6~11월)에 걸쳐 오존 양이 많아진다. 이런 오존전량은 위도와 계절변화에 따라 큰 차이를 보이고 있다. 일반적으로 성층오존은 태양자외선에 의한 광화학반응이 일어나 태양 방사가 강해지며 저위도성층권은 오존의 중요한 성장장소이다. 중위도에서 오존 수송은 동계에 무엇보다 활발하며 중고위도에서는 동계에서 춘계에 걸쳐 오존전량이 많아진다. 이와 같은 온난화와 오존분포 변화가 지구의 4계절변화의 주기성이 변동되어 과거와 다르게 예기치 못한 기상이변의 충격이 사계절의 구분이 불분명해지는 시절이 됐으며 이는 지구상에서 인류가 존속하는 시간까지 이보다 더 큰 변화가 발생할 것으로 예측된다. 지구시스템 엔지니어링 옵션에서는 시절(時節)을 지구온난화의 미래옵션으로 힘주어 제안한다.

이학박사 최무웅 건국대학교 명예교수, 땅물빛바람연구소 대표, 스포츠월드 객원편집위원(mwchoi@konkuk.ac,kr)

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