지구 온난화를 막기 위한 화산 폭발 시 온도가 떨어지는 현상을 모방하여 성층권에 수백만 톤의 이산화황 에어로젤 입자를 인공적으로 살포하는 원리는?

Question

지구 온난화를 막기 위한 화산 폭발 시 온도가 떨어지는 현상을 모방하여 성층권에 수백만 톤의 이산화황 에어로젤 입자를 인공적으로 살포하는 방안이 논의된다고 하는데, 이 원리에 대해 설명해 주세요.

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안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.

화산 폭발 시 지구 온도가 떨어지는 현상을 모방한 기술을 성층권 에어로졸 주입 또는 태양 복사 관리라고 부릅니다. ​지구에 도달하는 태양 빛을 인공적인 차광막으로 반사시켜 지구를 식히는 개념입니다. 구체적인 원리와 작동 과정을 설명해 드릴게요.

1991년 필리핀의 피나투보 화산이 대폭발했을 때, 엄청난 양의 이산화황 가스가 성층권까지 뿜어져 나왔습니다. ​이 가스는 지구 전체로 퍼져 태양 빛을 막았고, 그 결과 향후 1~2년 동안 지구 평균 기온이 약 0.5°C 떨어지는 현상이 관측되었습니다. 인공 성층권 에어로졸 살포는 이 자연 현상을 응용한 것입니다.

이산화황을 성층권에 살포하여 지구를 식히는 과정은 성층권에 주입된 이산화황 가스는 성층권에 존재하는 수증기, 산소, 그리고 햇빛과 반응하여 미세한 황산 에어로졸 액물방울로 변합니다. 생성된 황산염 에어로졸은 아주 미세한 입자 상태로 존재하기 때문에 우주에서 들어오는 태양 빛을 우주로 다시 튕겨내는 산란 효과를 합니다. 지구 표면에 도달하는 에너지가 줄어들므로 지구가 식게 됩니다.

​다만 이 방식은 온실가스를 직접 제거하는 근본적인 해결책이 아니며, 오존층 파괴나 강수 패턴 변화 같은 예기치 못한 기후 교란을 유발할 위험이 함께 존재합니다.

최근에는 이산화황 대신 오존층을 파괴하지 않는 다이아몬드 미세 가루나 탄산칼슘 입자를 뿌리자는 대안도 연구되고 있습니다.