굴뚝 검댕이 기온상승에 미치는 영향은?

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발전소와 공장 굴뚝 연기 속의 검댕은

기온상승에 이산화탄소의 55% 영향

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촛불이라든가 석유난로가 불완전 연소하면 심하게 검댕(그을음)이 나온다. 화석연료나 목재를 태우면 굴뚝으로부터 대량의 이산화탄소와 몇 가지 공해가스, 그리고 미세한 재(검댕)가 방출된다. 검댕은 화석연료가 불완전 연소함에 따라 발생한다. 공장 연기와 검댕은 60~70년대까지 대기를 지나치게 오염시켜 큰 공해였다. 다행히 분진(粉塵)을 제거하는 집진(集塵)과 황 및 질소 성분을 처리하는 기술이 발전하면서 공해가스만 아니라 검댕까지 크게 줄일 수 있게 되었다. 그러나 눈에 보이지 않는 미세한 검댕 입자를 완전히 제거할 방법은 아직 없다.

 

1952년 겨울, 런던에서는 사상 최악의 대기오염 사건이 발생했다. 12월 5일부터 9일까지 바람이 전혀 불지 않는 날이 계속되자, 공장과 주택가에서 피어오른 석탄 연기 속의 검댕이 안개와 합해져 극심한 스모그가 된 것이다. 석탄 연기 속에 포함된 이산화황과 스모그가 결합한 공기는 강산성(强酸性) 물질이었으므로 집안에 있는 사람까지 호흡기관에 피해를 주었다. 이때 10만명 이상의 런던 시민이 환자가 되었고, 그 중에 4,000명이 목숨을 잃었다. ‘Great Smog’로 알려진 이 사건 이후 석탄만 아니라 모든 화석연료의 연기에 대한 경각심이 생겨 이를 대비하는 노력이 시작되었다. 2013년 초에는 북경에서 비슷한 현상이 발생하여 세계의 뉴스가 되었다.

 

 

탄소가 불완전 연소하여 생겨나는 검댕이라는 것은 순수한 탄소와 여러 가지 유기물이 결합해 있다. 스모그를 일으키는 장본인인 검댕은 대기 중에서 태양열을 흡수하여 지구 온난화에 일조한다. 뿐만 아니라 검댕은 온 세계로 흩날려 남북극의 빙하와 히말라야의 눈 위에까지 떨어져 쌓인다. 빙권(氷圈)의 검댕은 태양빛의 반사를 줄이는 동시에 태양 에너지를 흡수하여 빙하의 온도를 높이는 작용을 한다. 이런 검댕의 온도 상승 작용을 기상과학 용어로 ‘알비도 효과’(albedo effect)라 한다. 알비도(albedo)는 라틴어로 '희다'는 뜻이며, 알비도 효과를 1760에 처음 발견한 과학자는 스위스의 람베르트(Johann Heinrich Lambert 1728-1777)이다.

 

캘리포니아 대학의 젠더(Charles Zender 1885-1959)를 비롯한 여러 환경학자들은 지구온난화에 이산화탄소 다음으로 검댕이 큰 영향을 미칠 것이라고 했다. 검댕은 이산화탄소의 55% 정도까지 기온 상승에 영향을 주며, 중국과 인도가 인접한 히말라야에서는 그 영향이 이산화탄소와 버금한다는 것이다. 중국대륙으로부터 검댕과 함께 황사가 날려 오는 한국에게도 나쁜 소식이다.

 

오늘날 검댕의 40%는 화석연료에서, 40%는 나무라든가 생물 쓰레기(biomass)가 타면서 발생한다. 세계에서 검댕을 특히 많이 배출하는 나라는 중국과 인도로서, 전체 검댕 양의 23~35%를 방출하는 것으로 알려져 있다. 중국은 석탄을 가장 많이 사용하면서도 집진시설이나 공해가스 제거 시설이 미비한 실정이다.

 

오늘날 선진국의 발전소에서는 굴뚝으로 분진과 공해 가스가 나가지 못하도록, 전기료의 10%가 넘는 비용을 들여 이들을 방지하는 시설을 하고 있다. 그렇더라도 굴뚝 연기에는 상당량의 분진(검댕)이 포함되어 있다. 높이가 100m 가까운 발전소 굴뚝 주변에 안개와 구름이 만들어지는 것이 보인다면, 그 굴뚝에서 분출된 분진을 핵으로 하여 연기에 포함된 수증기 또는 대기 중의 수증기가 엉겨 붙어 물방울이 형성되고 있는 것이다. 또한 그 분진은 주변 지역 환경을 오염시키고 천식이라든가 기관지염 등을 유발하는 원인이 될 수 있다. 

 

 

빙권(氷圈)이 지구의 기온에 미치는 영향은?