지구온도
에너지 사용 없이 건물·자동차 표면온도 9도 낮춘다
에너지 사용 없이 건물·자동차 표면온도 9도 낮춘다

국내 연구진이 에너지 사용 없이 자동차나 건물 표면을 냉각시킬 수 있는 친환경 소재를 개발했다. 한국화학연구원(이하 화학연)은 김용석·박찬일 박사와 박초연 학생연구원, 중앙대학교 유영재 교수, 캘리포니아대학교 어바인(UCI)의 이재호 교수 공동 연구팀이 친환경 수동 복사냉각 소재를 개발했다고 14일 밝혔다. 수동 복사냉각은 햇빛의 95% 이상을 반사하고 열방출을 극대화해 직사광 아래에서도 물체의 표면 온도를 낮추는 기술이다. 기존의 수동 복사냉각 소재는 태양광 반사를 위해 알루미늄(Al) 혹은 은(Ag) 기판 위에 열 방출을 위한 구조체를 적용했다. 이는 비싸고 충격에 약할 뿐 아니라, 공정이 복잡하고 대면적화가 어려웠다. 이로 인해 실제 건물에 응용하기 까다로우며, 분해와 재활용이 불가능해 사용 후 환경문제를 일으킬 수 있다는 단점이 있다. 이번에 화학연과 중앙대 공동 연구팀이 설계한 신소재는 별도의 반사층 기판 없이 생분해성 고분자인 폴리락타이드(PLA) 내에 계층적 기공구조를 갖는다. 구멍이 많은 다공성 물질에서 마이크로 크기의 기공 안에 나노 크기의 기공이 계층적으로 형성된 구조다. 이 신소재는 기공구조 제어를 통해 PLA 필름의 태양광 반사율 특성을 조절하며, 열복사가 우수해 낮에도 복사냉각 효과가 뛰어나다. 연구팀이 개발된 복사냉각용 필름을 옥외에서 테스트한 결과, 여름철 직사광 아래에서도 주변 온도보다 9도가량 냉각됐다. 상용 화이트 페인트보다 우수한 냉각 효과를 보인 것이다. 미국 캘리포니아 어바인 대학에서 실시한 시뮬레이션 결과에 따르면, 서울 기준 약 100㎡의 면적을 가진 건물에 이 기술을 적용할 경우 연간 최대 8.6%의 전력소비를 줄일 수 있는 수치다. 이번 연구에서 개발한 PLA 필름은 생분해성이다. 평가

지구온난화. 기후변화. 지구온도.
“이번 세기말 지구 평균 온도 4도 상승”…기존 전망보다 1도 높아

온실가스 배출이 지속할 경우 이번 세기말 지구 평균 온도가 2000년에 비해 섭씨 4도 오를 것이란 연구 결과가 나왔다. 기후 전문가들의 기존 전망보다 1도 더 높은 수치다. 9일(현지 시각) 국내 기초과학연구원(IBS)의 기후물리연구단과 미국 국립대기연구센터(NCAR)는 기후예측프로그램을 활용한 공동 연구 결과를 국제학술지 ‘지구시스템 역학(Earth System Dynamics)’에 발표했다. 이번 연구는 약 15개월에 걸친 대규모 시뮬레이션을 통해 진행했다. IBS와 NCAR은 해양 상태와 대기 온도 등 다양한 기후 관련 변수를 적용해 기후 예측 시뮬레이션을 100번 반복 수행했다. 연구 결과 21세기 말에는 지구 평균 온도가 2000년에 비해 4도가 증가하는 것으로 나타났다. 기존 기후 전문가들의 예상을 웃도는 수준이다. 지난 11월 과학학술지 ‘네이처’는 기후변화에 관한 정부 간 협의체(IPCC) 6차 보고서 발간에 참여한 기후 전문가 233명을 대상으로 지구 온도 상승 전망을 묻는 설문조사를 진행했다. 당시 응답자의 60%가 2100년에 지구 평균 기온이 산업화 이전보다 섭씨 3도가 오를 것이라고 답했다. IBS는 극한 기후 현상도 더 빈번하게 발생할 것으로 전망했다. 연구팀의 예측에서는 열대 태평양 지역에서 일일 강수량 100m 이상의 강수 발생이 21세기 말에는 지금보다 10배가량 많이 발생했다. 또 현재 기후에서 일어나지 않는 일일 강수량 800m 이상의 극한 날씨도 발생하는 것으로 나타났다. 아울러 현재 평균 반복 주기가 3년 6개월인 엘니뇨 현상이 21세기 말에는 2년 6개월로 짧아질 것으로 예측됐다. 북반구 고위도 지역에서 식물 성장기간도 현재보다 약 3주가량 늘어날 것이라는 분석 결과도 제시됐다. 키스 로저스 기후물리연구단

“지구 1.5도 상승, 10년 빨라졌다”…2040년 내에 도달

지구 온도가 2040년 내에 산업화 이전보다 1.5도 상승한다는 분석이 나왔다. 9일 기후변화에 관한 정부 간 협의체(IPCC)는 지난달 26일부터 지난 6일까지 진행된 제54차 총회에서 승인한 ‘IPCC 제6차 평가보고서(AR6) 제1실무그룹(WG1) 보고서’를 발간했다. 보고서에 따르면 지난 2018년 ‘지구온난화 1.5도 특별보고서’에서 제시했던 지구온난화 1.5도 도달 시점이 2030~2052년에서 2021~2040년으로 10년가량 앞당겨진 것으로 나타났다. 보고서는 “지구온난화는 인간 활동으로 누적된 이산화탄소 배출과 명백한 상관관계에 있다는 것을 다시 한번 확인했다”고 밝혔다. 2019년 기준 이산화탄소 농도는 410ppm, 메탄 농도는 1866ppb, 아산화질소 농도는 332ppb였는데 2013년에 발간한 ‘제5차 제1실무그룹 보고서’에 비해서 각각 19ppm, 63ppb, 8ppb씩 상승한 수치다. 현재 대기 중 이산화탄소 농도는 지난 200만년 동안 전례 없는 수준이었다. 지난 2013년에는 80만년 동안 전례 없는 수준이었다고 밝힌 바 있다. 전 지구 지표면 온도는 산업화 이전 시기(1850~1900년) 대비 2011~2020년에는 1.09도였다. 2013년에 비해서는 0.31도가 상승했다. 지표면 온도와 더불어 해수면도 상승했다. 1901~2018년 사이 전 지구 평균 해수면 높이는 0.2m 상승했다. 1901~1971년 사이에는 연간 1.3mm의 속도로 상승하던 해수면도 2006~2018년에는 연간 3.7mm씩 상승했다. 15년 전부터는 이전보다 약 2.85배 빨리 해수면이 상승한 것이다. 보고서는 온실가스 배출 시나리오를 바탕으로 미래 기후를 예측했다. 세기말인 2081~2100년에는 온실가스를 최소로 내보내는 시나리오에서도 1~1.8도 수준의 지표면 온도 상승은 피할 수 없었다. 가장 많이 배출하는 시나리오일 때는 3.3~5.7도까지 상승할 것으로 전망했다. 보고서는 “산업화 이전 시기 대비 1.5도 지구온난화는 대부분 시나리오에서 가까운 미래에 도달할 것”이라고 밝혔다.

더나은미래 특별기획