온실가스 배출에 의해 성층권이 얇아지면서 인공위성 운용, 라디오통신, 범지구위치결정시스템(GPS) 등에 문제가 생길 수 있다는 연구결과가 발표돼 우려를 낳고 있다.
12일(현지시간) 영국 가디언지 단독보도에 따르면 1980년대 이래 성층권 두께가 400m 수축했고, 2080년에 이르면 1km 더 줄어들 전망이다. 성층권은 지표면으로부터 20~60km 사이에 있는 대기층을 말한다.
성층권 바로 아래는 인간이 활동하는 대류권이다. 대류권에서 이산화탄소가 배출되면 대기는 달아오르고 팽창한다. 이 때문에 성층권의 아래쪽 경계가 위로 밀려난다. 게다가 이산화탄소는 지표면에서 성층권으로 향하는 열을 가둔다. 이는 성층권을 냉각시키고, 성층권은 더욱 부피가 줄게 된다.
이번 보도는 영국물리학회출판부(IOP)가 지난 5일 공개한 연구결과를 토대로 한다. 연구에 참여한 스페인 비고 대학교의 후안 아녤 교수는 "인간의 영향력이 행성 규모로 늘어난 것은 충격적"이라며 "우리가 60km 높이의 대기를 엉망으로 만들고 있다"고 말했다.
최근 과학자들 가운데 인간이 지구에 미치는 영향력에 따른 시대 분류가 필요하다는 목소리가 나온다. 현생 지질시대를 매년 600억마리의 닭뼈와 방사성 물질로 특징지어지는 '인류세'(anthropocene)로 분류하자는 움직임, 또 청동기와 철기에 이은 고고학적 시대구분을 '플라스틱기' 시대로 명명하자는 움직임이 대표적이다.
그간 과학자들은 성층권의 축소의 원인을 오존층 파괴로 지목했다. 오존이 태양의 자외선을 흡수해 열에너지가 성층권으로 퍼져나가는 것을 방지하기 때문이다. 하지만 오존층은 1989년 몬트리올 조약에서 프레온 가스를 금지한 이래 회복되고 있고, 이번 조사결과 성층권은 1980년대부터 이산화탄소의 증가와 함께 꾸준히 줄어든 것으로 나타났다.
성층권 축소는 인공위성의 궤적, 궤도 수명, 회수에 영향을 미치며 라디오전파의 전달에도 영향을 미쳐 종국에는 위성항법서비스(GPS)를 비롯한 우주기반 항법시스템의 전반적 성능을 저하시킬 수 있다.
영국 레딩대학교 폴 윌리엄스 교수는 "어떤 과학자들은 연구실적이 저조한 상층부 대기를 '무지권'(ignorosphere)이라고 부를 정도"라며 "이번 연구는 멀리 떨어져있지만 매우 중요한 대기권의 일부분에 대해 관찰을 강화하도록 할 것"이라고 기대했다.
윌리엄스 교수는 이번 연구에 참여하지 않았지만 기후변화가 항공기가 마주치는 난기류를 3배 증가시킨다는 사실을 밝혀낸 바 있다. 그는 이어 "수십년의 연구가 진행됐음에도 아직까지 기후변화에 대한 새로운 양상이 밝혀진다는 것이 놀랍다"고 말했다.
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