짐 프랭크가 사무실의 둥근 L자형 책상 위에 놓인 발표 자료의 커버를 넘기자 기이한 생김새의 항공기 일러스트가 모습을 드러냈다. 뭉툭한 동체 양옆으로 거대한 날개가 길게 뻗은 모습이다.

이 무인항공기는 여객기보다 수천 미터 더 높은 성층권을 비행하도록 설계됐다. 지구의 곡률이 보일 정도의 고도로 올라가 지구를 인위적으로 냉각하는 데 활용할 수 있다. 거대한 날개는 기체와 탑재물을 지상 약 20km 상공의 성층권까지 띄워 올린다. 이곳의 공기 밀도는 지상의 약 5%에 불과할 정도로 희박하다. 항공기는 목표 고도에 도달하면 몇 단계의 화학 반응을 거쳐 햇빛을 우주로 반사하는 물질을 방출한다.

미국 시카고대학교의 연구 조교수인 프랭크는 “가까운 시일 안에 20km 고도까지 도달하려면 이런 형태의 항공기가 가장 현실적인 선택지일 것”이라고 말했다.

프랭크는 태양 지구공학(solar geoengineering)의 공학적 과제를 연구하는 소수이지만 점차 늘어나고 있는 과학자들 가운데 한 명이다. 태양 지구공학은 지구온난화를 완화하기 위해 기후 시스템에 인위적으로 개입하자는 개념으로, 오랫동안 찬반 논란의 대상이 돼 왔다.

태양 지구공학이라는 개념은 화산에서 착안했다. 과거 대규모 화산 폭발은 이산화황 등 여러 물질을 성층권으로 분출했고, 이 물질들이 햇빛을 반사하는 미세 입자로 변하면서 전 세계 기온을 낮췄다. 최근 수십 년간 발표된 수백 편의 연구는 이 메커니즘을 인위적으로 재현할 경우, 적어도 기후모델에서는 빠르고 효과적으로 지구를 냉각할 수 있는 것으로 나타났다고 보고했다.