# 지구가 뜨거워지고 있어요!
‘빙하가 녹고 있다’
뉴스에서 지구온난화를 다룬 기사를 보면 남극과 북극의 빙하가 녹고 있다는 소식과 해수면이 점차 상승하고 있다는 기사를 쉽게 접할 수 있습니다. 또 TV에서 북극곰이 녹아버린 얼음으로 사냥감을 잡을 수 없어서 굶주림에 힘겨워하는 모습과 빙하가 무너져 내리는 장면을 자주 목격할 수 있지만, 우리 주변에서 일어나는 일이 아니라서 그런지 평소에 큰 관심을 가지기가 힘든 것이 사실입니다.
하지만 우리 주변에서도 지구가 뜨거워 지고 있다는 증거를 쉽게 접할 수 있습니다. 특히 겨울과 여름에 그 특징이 잘 나타나는데요, 기온 상승으로 손발을 꽁꽁 시리게 하던 겨울은 점점 짧아지고 무더위와 장마가 기다리는 여름은 더욱더 길고 뜨거워지고 있는 것을 몇 년 전과 비교해보아도 쉽게 느낄 수 있습니다.
이렇게 지구가 뜨거워지고 있는 지구 온난화 현상은 여러 가지 원인들이 주장되고 있지만, 가장 유력한 원인으로 꼽는 것은 이산화탄소 양의 증가입니다. 왜 하필 수 많은 기체들 중에 산소도 아니고, 질소도 아닌 이산화탄소 일까요? 그래서 오늘은 지구를 후끈 달아오르게 하는 원흉 이산화탄소에 대해서 알아보도록 하겠습니다.
# 온실효과의 주범 이산화탄소
혹시 원적외선이라는 말을 들어 보셨나요?
찜질방이나 목욕탕 사우나에 들어가면 원적외선이라는 단어를 쉽게 찾을 수 있는데요, 이 원적외선은 빛의 종류 중 하나입니다. 엑스레이처럼 몸을 투과해 뼈의 이상 유무를 알려주는 빛도 있고 자외선과 같이 소독에 이용되기도 하고 가시광선처럼 눈으로 볼 수 있는 빛도 있는데요, 원적외선은 적외선중의 하나로 보통은 열을 가지고 있는 물체에서 나오는 빛이랍니다.
햇볕이 쨍쨍 내리쬐는 여름 철의 바위는 따뜻하다 못해 뜨거운데요, 이러한 바위에서도 원적외선이 나옵니다. 또 사람 몸에서도 열 때문에 적외선이 나와서 적외선 카메라를 이용할 경우 벽 뒤에 숨어 있어도 찾아낼 수 있답니다.
태양에서 오는 빛이 지구 표면에 비추어지면 일부는 반사되기도 하지만 땅을 가열하여 적외선의 형태로 나오기도 합니다. 이 과정을 통해 나온 빛은 다시 다른 분자들에게 흡수되기도 하는데요, 흡수된 적외선은 분자들에 의해 다시 열이라는 형태로 바뀌어서 주변을 따뜻하게 해줍니다. 이 과정이 온실효과인데요, 식물을 키우는 온실에 들어가면 따뜻한 온도가 유지되는 과정과 유사하여 온실효과라고 불리고 있습니다. 이 온실효과는 지구에 살고 있는 생명체에게는 유익한 역할을 하고 있는데요, 만약 이러한 과정이 없었다면, 지구의 온도는 영하 18도로 아주 낮은 온도였을 겁니다.
우리에게는 유익한 효과인 온실효과는 적외선을 잘 흡수하여 주변을 따뜻하게 해주는 온실가스, 이산화탄소(CO2), 메탄(CH4), 아산화질소(N2O), 수소화불화탄소(HFCs), 불화탄소(PFCs), 불화유황(SF6)와 같은 기체들에 의해 일어납니다. 이들의 양이 일정했을 때는 지구의 기온이 너무 낮은 온도가 아닌 동식물이 살기 좋은 온도로 유지시켜주는데요, 산업화 과정에서 석탄과 석유의 사용으로 발생되는 이산화탄소의 양이 일정하게 유지될 수 없을 만큼 많아지고 점차 증가하고 있답니다. 이 때문에 온실효과는 점점 잘 심화되어 지구의 온도가 상승하는 지구온난화 현상이 일어나는 것입니다.
현재 발생되는 양이 유지될 경우 21세기 중반에는 지구의 기온이 약 1도에서 5도정도 상승할 것으로 예상하고 있는데요, 이러한 경우 우리나라는 아열대성 기후로 바뀌게 되어 생태계의 혼란이 일어나게 될 것이라고 예상하고 있답니다.
# 줄여보자 이산화탄소
이렇듯 지구온난화의 주범이 이산화탄소라는 것이 알려지면서 전 세계적으로 이산화탄소를 줄이기 위해 노력을 하고 있는데요, 첫 번째 방법은 석탄과 석유를 사용하지 않는 것이랍니다. 그래서 이를 대체하기 위한 에너지 자원을 찾고 있는데, 대표적인 것이 태양에너지와 수소에너지입니다.
태양에서 오는 빛 에너지는 태양전지라는 장치를 이용하면 전기로 생산할 수 있고 이 과정에서 이산화탄소가 배출되지 않으면서도 고갈될 염려가 없기 때문에 가장 유력한 대체 에너지로 보고 있습니다. 수소에너지는 석탄과 석유보다 많은 양의 에너지를 얻을 수 있고 그 과정에서 물이 배출되어 이산화탄소와 같은 온실가스가 나오지 않아 역시 대체 에너지원으로 보고 있습니다.
이 때문에 각국에서는 이 분야에 많은 연구와 투자를 하고 있는데요, 한화케미칼에서도 이러한 문제f를 인식하고 아낌없는 투자와 연구를 진행하고 있답니다.
두 번째로는 에너지를 적게 사용하는 것입니다.
석유의 한 종류인 휘발유나 경유를 이용해 달리는 자동차의 경우 배기가스로 이산화탄소를 내뿜고 있는데요, 적은 양의 석유를 가지고도 아주 멀리 갈 수 있다면 나오는 이산화탄소양은 현저히 줄어들겠죠?
그래서 고효율 자동차가 많이 개발되고 있답니다. 하이브리드차의 경우 저속구간은 모터를 이용해 달리고 고속구간에서는 휘발유를 이용해 달리면서 동시에 전기를 충전해 다시 저속구간에서 사용할 수 있도록 되어있는 차량입니다. 연비가 상당히 우수하여 상용화된 차량 중에는 휘발유 1L를 이용해 40km정도 갈수 있는 차량까지 나왔습니다. 또한 기존 엔진의 성능을 높여서 차의 연비를 높이는 연구도 계속되고 있습니다.
# 이산화탄소여 플라스틱으로 바뀌어라
이산화탄소의 배출을 줄이는 방법도 있지만 공기중의 이산화탄소 양을 직접 줄이는 방법도 있답니다. 이산화탄소 포집 및 처리 기술(CCS, Carbon Dioxide Capture and Sequestration)이라고 불리는 기술입니다. 직접 이산화탄소를 모아서 땅속이나 바다 속의 저장하거나 또는 다른 형태로 변환 시켜서 제거하는 방법인데요, 특히 이산화탄소를 이용해 플라스틱을 제조하는 방법이 있다면 믿으시겠어요?
폴리카보네이트라고 하는 플라스틱은 CD나 DVD뿐만 아니라 휴대폰이나 노트북, 필름과 같은 분야에서 많이 사용되고 있는데요, 이산화탄소를 이용할 경우 더 싼값으로 폴리카보네이트를 만들 수 있답니다. 촉매 중에는 에폭사이드라는 물질과 이산화탄소를 반응 시킬 수 있는 물질이 있는데요, 이 반응이 연속적으로 일어나게 될 경우 폴리카보네이트라는 물질이 생성됩니다. 이산화탄소는 공기중의 많은 양이 존재하고 비용이 들지 않기 때문에 더 낮은 가격으로 폴리카보네이트를 제작할 수 있답니다. 또한 국내외에서는 이와 유사한 방법으로 다른 종류의 플라스틱을 제작하는 연구가 진행되고 있답니다.
지구온난화로 먼 미래에 우리나라는 동남아시아와 같은 기후가 될 것이라는 예상도 있는데요, 이산화탄소를 줄이는 여러 가지 방법이 있지만 그래도 한 그루의 나무를 심어서 도움이 되는 것도 좋은 방법이 아닐까요?
* 참고문헌: 이산화탄소 포집 및 처리 기술 개발 동향, 이승헌
이산화탄소를 이용하여 제조된 카보네이트형 폴리올의 수분산 폴리우레탄에 응용, 임재우 외 5명
이산화탄소로 만드는 플라스틱, 전자신문, 유창선 기자
Quantitative chemical analysis, Daniel C. Harris, FREEMAN