Pulling methane out of the atmosphere could slow global warming—if we can figure out how to do it

대기 중 메탄 저감이 지구온난화 돌파구 될까?

대기 중 메탄 농도를 줄이면 지구 온도 상승을 늦출 수 있다는 연구 결과가 발표됐다. 메탄 제거 기술을 실제로 대기에 적용할 수 있는지는 아직 제대로 확인되지 않았지만, 기후변화로 인한 최악의 시나리오를 방지하기 위해서는 기술을 빨리 개발하여 규모를 키울 필요가 있다. 그리고 기술 개발보다도 메탄 배출량을 줄이는 것이 더 중요하다.

대기에서 메탄을 제거하면 향후 수십 년 동안 지구온난화를 늦출 수 있을지도 모른다. 그러나 대기 중 메탄 제거가 실제로 실현 가능한지 밝혀내기 위해 과학자들은 여전히 분투하고 있다.

메탄은 강력한 온실가스이며, 대기 중 메탄 농도는 천연가스 채굴이나 농업 같은 인간의 활동으로 인해 산업화 이전과 비교하여 두 배로 증가했다. 대기에 포함된 메탄을 저감하거나 애초에 메탄이 배출되지 않도록 막는 방법으로 기후변화 자체를 멈출 수는 없을 것이다. 그러나 메탄 제거는 이번 세기에 지구온난화로 인한 최악의 결과를 방지하는 데 중요한 역할을 할 수 있다.

대기 중 메탄 농도를 40% 줄이면 2050년까지 지구 온도 상승을 0.4℃ 줄일 수 있다는 새로운 연구 결과가 발표됐다. 또한 연구자들은 메탄 제거 기술 개발에 적용할 수 있는 접근 방법들의 윤곽을 설명하고, 지금까지는 주로 실험실 연구에 한정되어 있던 메탄 제거 기술에 대한 더 활발한 연구를 촉구하는 연구계획서를 27일 발표했다.

“지구 기온 낮추는 데 메탄 제거가 가장 효과적”

앞서 언급한 두 연구의 공동 저자인 스탠퍼드대학교의 롭 잭슨(Rob Jackson) 교수는 “앞으로 수십 년 동안 지구 기온 상승을 늦추는 데 메탄 제거보다 효과적인 방법은 없을 것”이라고 말한다.

메탄은 대기 중 농도가 비교적 낮은 편이다. 대기 중 이산화탄소 농도가 메탄 농도보다 거의 200배나 더 높다. 그러나 유엔의 ‘기후변화에 관한 정부 간 협의체(Intergovernmental Panel on Climate Change)’에 최근 발표된 보고서에 따르면, 메탄은 지금까지 전체 지구온난화의 약 30%, 다시 말해 기온 0.5℃ 상승의 원인이 됐다. 메탄은 10년 정도면 대기에서 사라지지만, 그 짧은 기간 동안 이산화탄소보다 86배나 더 강한 온실가스로 작용한다.

미 국립해양대기청(US National Oceanic and Atmospheric Administration)의 대기과학자 바이샬리 나익(Vaishali Naik)은 “대기 중 메탄은 결국 사라지지만, 대기에 머무는 동안 문제를 일으킨다”고 말한다.

이렇게 메탄이 대기에 머무는 시간이 짧기 때문에 현재 메탄 배출량을 줄일 수 있다면 대기 중 메탄 농도는 빠르게 낮아질 것이다. 나익이 공동 저자로 참여하여 최근 발표한, 메탄에 대한 유엔 환경계획 보고서에서 연구진은 “오늘날 메탄 배출량을 45% 줄이면 21세기 중반까지 지구 온도 상승을 0.28℃ 늦출 수 있으며, 그렇게 되면 산업화 이전보다 지구 평균온도 상승을 1.5℃ 이하로 낮추자는 파리 기후변화 협정의 목표를 달성할 수 있다”고 예측했다.

나익은 메탄 감축 목표의 2/3 정도는 이미 이용 가능한 해결책을 통해 달성할 수 있다고 말한다. 이러한 해결책으로는 가스가 누출되는 천연가스정 막기, 석탄 광산 의존율 줄이기 등이 포함된다. 특히 석탄 광산은 식물이 석탄으로 변할 때 발생해 지표면 아래 저장되어 있는 메탄이 대기 중에 방출되는 원인이 된다. 메탄 배출량을 저감하는 것이 메탄 제거 기술의 규모를 키우는 것보다 저렴하고 쉬운 방법이라고 나익은 말한다.

그러나 지구 온도 상승을 1.5℃ 이하로 낮추려면, 농업 같은 산업에서 배출되는 메탄도 줄여야 한다. 그리고 이것은 전 세계 인구가 계속 늘어나고 있는 현재 상황에서는 점점 더 어려운 일이 될 것이다.

메탄 제거 기술이라는 것이 존재한다면 이러한 상황에 도움이 될 수 있다. 현재 다양한 연구팀이 몇 가지 메탄 제거 방식을 실험하고 있는데, 대부분은 공기를 이동시켜 촉매를 통해 메탄이 이산화탄소나 다른 가스로 분해되는 속도를 높이는 방식이다. 문제는 이러한 방식을 대기 중 메탄에 적용하려면 규모가 매우 커져야 한다는 데 있다. 시스템이 메탄 1테라그램을 제거하려면 전체 지구 대기의 0.04%를 처리해야 하는데, 인간은 매년 350테라그램 정도의 메탄을 배출한다.

메탄 제거를 위한 노력

잭슨은 메탄 제거 기업들이 등장하기 시작했으며, 그중 하나에 자신도 참여하고 있다고 말한다. 그러나 그가 참여한 팀은 아직 기술을 현장에서 실험하는 단계까지 개발하지 못했고, 그는 다른 기업의 상황도 비슷하리라고 생각한다. 잭슨은 2050년까지 지구 온도 상승을 줄이기 위해서는 앞으로 10년 안에 새로운 실험 공장 가동을 시작해야 할 것이라고 예측한다. 새로운 기술을 점검하고 준비하기에는 시간이 상당히 촉박하다.

잭슨은 “메탄 제거에는 쉬운 방법이 없다”고 말한다. 그러나 이산화탄소 포집 기술에서 참고할 점이 있을지도 모른다. 물론 이산화탄소 포집 기술도 기술의 규모와 관련하여 비슷한 문제에 직면해 있지만, 이산화탄소 포집은 미국 바이든 행정부의 기후변화 대응 계획의 핵심이며, 이미 전 세계 몇몇 장소에서 상업적으로 시도되고 있고, 향후 5년 이내에 새 공장들이 가동을 시작할 예정이다.

메탄이 배출되는 근원이 되는 곳에 제거 기술을 직접적으로 적용하여 메탄을 제거하는 것이 대기 중 메탄을 저감하려는 시도보다 쉬울 수도 있다. 그리고 일반적으로 배출 자체를 방지하는 것이 배출 후에 해결하는 것보다 훨씬 더 쉬운 방법일 것이다.

“우선 줄이고, 그다음에 제거하자. 그것이 내 신조다.” 잭슨의 말이다.

미리보기 3회1회

MIT Technology Review 구독을 시작하시면 모든 기사를 제한 없이 이용할 수 있습니다.