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북태평양 상공에서 선박의 배기가스에서 나온 미세입자가 습한 대기층으로 떠다니는 모습. 2020년 선박연료 규제가 실시되면서 이런 모습들은 거의 사라졌다. 출처 유타대학교 누리집 갈무리


최근 3년간 지구 기온은 산업화 이후 역대 가장 높은 수치를 기록했다. 특히 2023~2024년 이상고온은 과학자들이 예측하지 못한 결과여서 불안감을 드리우고 있다. 지구 기온을 상승시키고 있는데도 우리가 아직 파악하지 못한 요소가 있다면, 앞으로의 기후변화 전망과 대응이 난감할 것이기 때문이다.
이상 손오공게임 고온을 일으킨 여러 용의자 가운데 가장 유력하게 거론되는 것은 바로 선박연료에 들어있던 ‘황’(S)의 감소다. 국제해사기구(IMO)는 대기오염을 줄이기 위해 여러 규제를 강화해왔는데, 2020년부터는 선박연료의 황 함유량 기준을 3.5%에서 0.5% 이하로 대폭 강화한 바 있다.
문제는 황의 감소가 대기오염을 줄이는 데에는 좋았어도, 기후 릴게임꽁머니 변화에는 안 좋은 결과를 가져왔을 수 있다는 사실이다. 대기 중으로 배출된 황은 수증기 등과 결합해 에어로졸(미세입자) 형태로 존재하는데, 그 스스로 또는 구름을 만드는 ‘응결핵’이 되어 지표면으로 내리쬐는 태양복사 에너지를 반사하는 구실을 한다. 여러 과학자들은 대기 중 황의 감소로 태양복사 에너지의 입사가 늘어난 결과 지구 기온이 예상보다 더 높아졌을 야마토통기계 수 있다고 지적한다.
기후변화 연구의 대가로 꼽히는 제임스 핸슨 미국 컬럼비아대 교수 등이 제기한 이 가설을 두고, 학계에서는 아직도 논박이 계속되고 있다. 2024년 미국 나사(NASA) 고다드우주비행센터 소속 대기과학자 티안러위안 등은 “선박연료 규제로 대기 중 황 배출이 80%까지 줄어들었고, 그 결과 바다 온도가 높아졌다”는 논문을 릴게임골드몽 내놨다. 대체로 여러 과학자가 황 배출 감소가 이상고온에 기여했을 가능성은 있다고 보지만, 그 효과의 정확한 규모에 대해서는 논란이 있는 상태다.



고고도 구름과 저고도 구름이 행성 반사율에 미치는 각기 다른 영향을 보여주는 그래프. 헬름홀츠 누리집 갈무리
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최근에는 황 감소가 태양복사 에너지를 반사하는 효과에 별다른 영향을 주지 못했다는 것을 시사하는 연구 결과가 나와서 주목된다. 미국 유타대학교의 기상학자 제럴드 메이스 교수 연구팀은 최근 유럽지구과학연합(EGU)의 국제과학저널 ‘대기 화학 및 물리학’에 발표한 논문에서 “(선박연료 규제가 실시된) 2020년 이후 구름의 구조는 변화했지만, 태양복사 에너지를 반사하는 비율인 ‘알베도’의 변화는 무시할 만했다”고 밝혔다.
연구팀은 미국 에너지부의 대기복사 측정 프로그램(ARM)을 위해 설치한 동부 북대서양 관측소(ENA)에서 2016~2018년 2년 동안과 2021~2023년 2년 동안 수집한 관측 데이터(6~9월)를 비교 분석했는데, 그 결과 구름 응결핵의 농도가 2020년 이후 15%가량 줄어든 것으로 나타났다. 이는 황 감소가 구름 감소로 이어졌을 것이란 이전 연구들과 같은 결론을 시사한다.
다만 연구팀은 구름의 응결핵이 줄어들었지만 구름이 함유하는 수분량은 늘어나, 전체 수분량을 따지면 이전과 큰 차이가 없었다는 것을 발견했다. 한마디로, 황이 줄어든 뒤 구름을 만드는 물방울의 갯수는 줄었으나 물방울의 크기 자체가 늘어났다는 것이다. 그 결과 “구름의 태양 반사율과 광학적 깊이에는 거의 변화가 없었”고, 위성 이미지 등을 통해 이를 확인했다고 연구팀은 밝혔다. 연구팀은 “적어도 동부 북대서양 관측소 주변 지역에서는 2020년 선박연료 변경 이후 태양복사 균형에 대해 에어로졸이 미친 영향은 미미한 것으로 보인다”는 결론을 내놨다.
다만 연구팀은 이번 연구 결과를 성급하게 일반화하는 데에는 선을 그었다. 유타대학교에서 발행한 보도자료에서 메이스 교수는 “이것은 지역적인 연구 결과이며, 더 많은 데이터 없이는 일반화할 수 없다”고 말했다. 그는 “기후 시스템을 ‘복사 평형’ 상태(지구가 흡수하는 복사 에너지의 양과 방출하는 복사 에너지의 양이 같아져서 온도가 일정하게 유지되는 상태)에서 더욱 멀어지게 하는 다양한 규모의 복잡한 상호작용을 이해하기 위해서는 아직 많은 연구가 필요하다”고 짚었다.
‘2023~2024년 이상고온 미스터리’를 제대로 풀기 위해선 아무래도 더 많은 연구가 필요할 전망이다.
*논문 정보
Impact on cloud properties of reduced-sulphur shipping fuel in the Eastern North Atlantic
https://doi.org/10.5194/acp-26-1041-2026
최원형 기자 circle@hani.co.kr