지구 온난화는 단순히 여름철 기온이 상승하여 열사병의 위험이 높아질 뿐만 아니라, 재해나 감염증의 증가, 식량 부족과 같은 위험이 발생할 가능성도 있다고 지적되고 있다. 최근에는 온실효과가스의 배출량을 삭감할 뿐만 아니라, 기후시스템을 의도적으로 개편하는 "지오엔지니어링'에 대해서도 연구가 진행되고 있으며, 새로운 논문에서는 '다이아몬드 입자를 성층권에 분사함으로써 지구를 냉각시킬 수 있다'는 연구결과가 보고되었다.
지오엔지니어링은 기후변화에 대처하기 위해 기후시스템에 개입하는 것을 일컫는 말로, 지금까지 '철을 바다에 뿌려 조류의 번식속도를 증가시키고 광합성을 촉진한다', '우주공간에 전개한 반사막으로 태양광을 차단한다'와 같은 방법이 제안되었었다.
그 중에서도 성층권에 태양광을 반사하는 화학물질을 주입하는 '성층권 에어로졸 주입'이라는 수법은, 화산활동에 의해서 대기중에 방출된 이산화황이 성층권 중에서 황산염 에어로졸로 변화해, 태양으로부터 쏟아지는 빛의 일부를 반사한다고 하는 자연현상에 착상었는데, 실제로 1991년에 발생한 필리핀 피나투보 화산의 대분화에서는, 지구 전체에 황산염 에어로졸 층이 만들어져 수년간 기온이 0.5도나 저하된 것으로 보고되었다.
성층권 에어로졸 주입은 이론적으로는 유망한 선택지라고 할 수 있지만, 인공적으로 이산화황을 방출하는 것은 많은 기후 위험도 야기하며, 황산염 에어로졸에는 산성비의 주성분인 황산액적이 포함돼 있고, 에어로졸이 오존층을 파괴해 대기 중 날씨나 기후 패턴에 영향을 미칠 가능성도 있다는 것.
그래서, 취리히 공과대학 연구팀은, 에어로졸의 화학적 성질이나 대기중을 어떻게 이동하는지, 열을 어떻게 흡수 또는 반사하는지를 짜 넣은 3 D기후 모델을 구축. 이 모델을 사용하여 이산화황과 알루미늄, 방어석(칼사이트), 다이아몬드 등 7개 화합물을 에어로졸로 분무했을 때의 영향을 시뮬레이션했다.
연구팀이 개발한 기후 모델은, 에어로졸이 결국 어떻게 땅에 떨어지는지(침강)나 어떻게 응집하는지도 시뮬레이션했는데, 대기에서 지상으로 침강할 때까지의 시간은 더 긴 쪽이 냉각 효과가 지속되고, 또 응집물은 열을 가두는 경향이 있기 때문에, 개개의 입자가 가급적 응집하지 않는 것이 냉각효과가 높다는 것.
슈퍼컴퓨터를 이용해 각 화합물의 영향을 45년간 분 평가한 결과, 다이아몬드 입자가 가장 태양광 반사에 적합한 물질로 판명되었으며, 또한 다이아몬드는 과학적으로 비활성이기 때문에, 이산화황처럼 산성비를 내리지도 않는다고 여겨진다.
매년 500만t의 다이아몬드 입자를 성층권에 계속 주입하면, 지구 기온을 1.6도 냉각시킬 수 있다는 것. 당연히 이 정도의 다이아몬드를 주입하기 위해서는, 매년 대량의 인공 다이아몬드를 만들어야 하며, 2035년~2100년에 걸쳐 다이아몬드 입자의 성층권 에어로졸 주입 시 175조달러 정도가 소요될 것으로 추정되고 있다.
이번 연구에서 시뮬레이션된 7개 화합물 중, 성층권 에어로졸 주입의 유망한 선택지로 꼽히고 있는 황은 아래에서 두 번째 평가였으며, 이는 유황에는 일부 파장의 빛을 흡수해 열을 가두는 경향이 있기 때문에, 냉각 효과의 일부를 상쇄하거나 기후 패턴을 교란할 가능성이 있기 때문이라는 것.
그럼에도 황은 널리 입수 가능하고 저렴하며, 기체이기 때문에 다이아몬드 등 고체 입자와 비교해 분무하기 쉬운 점도 성층권 에어로졸 주입에 적합하다고 한다. 연구팀은 "이러한 다른 소재를 탐구하는 것은 흥미로운 일이라고 생각합니다. 그러나 지금의 내가 무엇이 성층권 에어로졸 주입으로 전개되느냐라고 묻는다면 그 대답은 황산염이라고 할 것입니다"라고....
덧붙여, 일부의 과학자는 지오 엔지니어링이 일으키는 예기치 않은 결과를 염려하고 있고, 과학자나 연구 자금이 탄소 배출량의 삭감이라고 하는 현실적인 연구로부터 멀어져 버리기 때문에, 지오 엔지니어링의 연구 그 자체에 반대하고 있다. 이에 대해 연구팀은 "(지오엔지니어링 연구 자체를 거부하는 것은) 우리가 다루고 있는 문제의 범위를 경시하고 있습니다"라고 말하며, 지오엔지니어링 연구에는 의의가 있다고 주장.
