인문교양

기상이변 현상과 지구온난화, 대기 오염, 지구 오존층의 파괴 등 현재의 인류의 생활을위협하고 있고 결국에는 지구 생명의 멸종을 가져올 수도 있는 현상들은 개발을 이유로 마구잡이로 파헤쳐진 자연이 그 순기능을 상실하였기 때문에생긴 현상으로 파악한 저자는 인간을 살기 좋게 한다던 과학문명이 도리어 인류를 멸망시킬 자살문명이나 다름없다며 신랄한 비판을 가하고 있다.지구의 과거와 현재를 통해 문제가 되고 있는 현상들의 원인을 각각 밝히고 있으며, 현재 지구가 얼마나 황폐해져 가고 있으며 이것이 인류에게 어떤해를 끼치는지를 설명하고 있다. 그리고 자꾸만 황폐해져만 가는 지구를 살리고, 이상기후를 극복하기 위한 인류의 노력에는 어떤 것들이 있는지를알려주고 있다.

■ 저자 이기영 
1989년 2월 베를린공대에서 "알코올증류폐수처리와미생물사료자원화 연구"로 공학박사학위를 받고 호서대 자연과학부 교수로 강단에 섰다. 1993년부터 2년간 텍사스보건대학 생리학과에서 연구교수로재직하며 알로에의 항염물질을 분리하는 연구로 세계특허를 받고 1998년 음식물 쓰레기 사료화 연구로 제6회 천주교환경상(과학기술부문)을수상했으나 "자연애"가 없는 사람들의 생활방식이 바뀌지 않는 한 환경보호를 위한 연구는 의미가 없다는 것을 깨닫고 "간소한 삶"을 모토로 한환경문화운동을 시작했다. "환경10계명"을 신문에 발표하고 환경노래인 "지구를 위하여"를 만들어 대중매체와 환경음악회를 통해 전파했다."2002! 월드컵문화시민대토론회"에서 월드컵의 문화주제로 "자연과 인류의 상생"을 발표해 우리 고유의 자연철학을 환경철학으로 정립하는 계기를마련했다. 초등학생인 딸 인아와 환경사랑 이야기를 노래한 영원한 고향(신나라뮤직, 2002)을 발표하고 본격적인 대중환경교육서로 환경음반을 함께실은 노래하는 환경교실(현암사)을 출판해 제1회 EBS 자연환경대상(문화예술부문)을 수상했다.

■ 차례
part 1 위기에 처한 인류문명
영화 「투모로우」의 경고 
빙하를 통해 확인한 기후의 변화 
「펜타곤 리포트」가 예고하는 기후재앙

part 2 하나뿐인 지구의 과거와 현재
지구의 탄생 
지구 에너지 순환의 역사 
지구의 에너지 평형이 깨지고 있다 
지구를 살리고 지구를 죽이는 온실효과
환경의 중심 문제가 된 지구온난화 
기후변화를 결정하는 요인들 
해온 이상의 대명사 ‘엘니뇨’와 ‘라니냐’ 
기후변동의역사와 빙하기의 도래 
빙하기를 만드는 네 가지 원인 

part 3 온난화로 황폐해지는 지구
화석연료 사용으로 가속화된 지구온난화 
‘런던 스모그 사건’과 대기오염 
삼림을 파괴하는 산성비 
‘바다의 사막화’로불리는 백화현상 
지구의 보호막 오존층의 파괴 
생태계 파괴를 부르는 지구온난화 
이집트문명을 멸망시킨 ‘물 부족’의 재현
섬이 가라앉고 있다 
지구의 사막화 
온난화 재앙시간표 

part 4 이상기후를 극복하기 위한 인류의 노력
기후모델에 의한 기온 상승 예측 
「교토의정서」로 시작된 온실기체의 규제 
환경과 인간을 살리는 재생 에너지
나무를 살리고 사람을 살리는 숲의 보호 
온실가스를 제거하는 방법들 
이스터 섬이 전하는 인류문명의 비극 
지속가능한사회를 위하여 

에필로그 _ 지구에 사는 한 사람의 이야기
참고문헌

지구가 정말 이상하다

part 1 위기에 처한 인류문명

빙하를 통해 확인한 기후의 변화
오늘날의 과학적 분석에 따르면 기후변화에 따른 각 원소비의 증감관계는 뚜렷한 상관관계를 가지고 있다. 즉, 기온이 내려가면 각 원소비가 감소하고 올라가면 역으로 각 원소비는 증가하는 경향을 보여준다. 이러한 특징은 짧게는 여름과 겨울의 계절 변화에 따라 나타나는 것은 물론 길게는 빙하기와 간빙기의 기온변화에 의해 나타난다. 따라서 동위원소 질량분석기를 이용해 남극에서 시추한 얼음 시료를 일정한 간격으로 분석하여 얻은 산소와 수소의 동위원소비 변화율을 가지고 온도를 알아내 과거의 기후변화 양상을 복원할 수 있다.

오늘날의 370ppm에 달하는 이산화탄소 농도와 1,700ppb의 메탄가스 농도는 지난 42만 년이래 자연적인 농도변화 폭을 훨씬 초과해 전례 없이 높은 농도를 보이고 있다. 이것은 인간 활동에 의해 발생하고 있는 지구 환경 파괴가 우리가 생각했던 것보다 훨씬 심각하다는 사실을 보여주는 과학적 증거다. 최근에 와서야 인류는 그 피해가 바로 우리에게 돌아온다는 사실을 깨닫고 있기는 하지만 남극에서 일어나고 있는 최근의 빙붕 붕괴 현상은 그 사태의 심각성을 경고하고 있다.

대부분의 과학자들은 빙붕의 대규모 붕괴가 지구온난화에 따른 남극반도의 기온 상승 때문인 것으로 단정하고 인공위성을 이용하여 이 지역의 빙붕 붕괴 추이를 계속 관찰하고 있다. 만약 남극의 빙상이 전부 녹는다면 서남극대륙의 빙상은 약 5km, 동남극대륙의 빙상은 약 60m의 해수면을 상승시킬 수 있으므로 전부 녹는다면 지구 전체에서 약 65m의 해수면이 상승한다. 남극은 지구상의 기후 및 기후변화에 의해서 야기되는 환경의 변화를 일으키는 중요한 지역으로 남극에 분포하는 빙하의 양이 기후변화와 해수면의 변화를 통제한다.

근래에 들어 남극과 북극의 빙하시추시료를 종합적으로 연구한 결과 과학자들은 특이한 현상을 발견했다. 8천 년 전과 1만 3천 년 전쯤에 대서양 난류가 끊어지면서 북유럽이 얼음으로 뒤덮이는 사태가 생겼는데 두 경우 모두 기온이 점차적으로 높아지다가 갑자기 떨어지면서 생긴 일이었다. 현재 지구온난화로 지구 온도가 높아지고 있는 상황과 매우 흡사해 과학자들은 지구온난화가 이 상태로 가속화되면 갑자기 빙하기가 도래할 수도 있다는 결론에 도달하게 되었다.

part 2 하나뿐인 지구의 과거와 현재

지구의 탄생
성운설에 따르면 태양계의 모든 별들이 50억 년 전에 수소와 헬륨으로 구성된 엄청난 가스구름에서 응축되어 서서히 생성되었다고 한다. 47억 년 전쯤에 탄생한 지구는 수소와 헬륨으로 구성된 가스구름인 원시대기로 덮여 있었다. 수소의 핵융합에 의해 다른 100여 가지의 물질들이 만들어졌다. 지구 표면이 점차 식으면서 대기 중의 수증기가 구름을 형성해 큰비가 내려 바다가 만들어졌는데 대기 중의 이산화황과 염화수소가 녹아 있는 원시바다는 산성을 띠게 되었다. 그러나 세월이 흐르면서 암석 중 칼슘, 마그네슘, 알루미늄 등이 바다로 용출되면서 바닷물이 점차 중화되어 갔다.

38억 년쯤 지구상에 처음 탄생한 생명체인 원시세균은 혐기성미생물로 산소를 필요로 하지 않았다. 그러나 남조류 등 원시식물이 탄생해 늘어가면서 점차 산소의 양도 늘어났다. 원시식물은 광합성을 이용하면서 부산물인 산소를 방출했고, 이것이 대기에 쌓이면서 대기조성이 바뀌어갔다. 지구 나이가 40억 년이 지난 고생대 초기에는 산소를 필요로 하는 해양생물이 풍부해졌고, 5억 년 전쯤에 산소가 급격히 증가하면서 오존층이 형성돼 유해한 자외선이 차단되자 4억 3천만 년 전부터는 생물이 바다에서 육지로 이동하기 시작했다.

환경의 중심 문제가 된 지구온난화
현재 지구의 기후는 제4기 빙하시대의 최종빙기후의 비교적 온난한 간빙기에 놓여 있다. 이 간빙기 중에서도 가장 따뜻했던 시대는 현재보다 약 2～3도 높았다고 추정되는 약 6,000년 전에 나타난 최적기후 시대이다. 그렇다면 오늘날의 지구온난화는 이미 인류가 경험한 적이 있는 2～3도의 온도상승인데 왜 이토록 세계의 환경 문제로까지 발전했을까. 이유는 자연적 요인보다는 인위적 요인, 즉 선진국을 중심으로 한 온실기체 방출과 개발도상국을 중심으로 한 삼림 파괴가 온난화를 급속도로 진행시켰기 때문이다. 그리고 이것은 앞으로 더 가속화될 것으로 예상되고 있다.

이미 지구 역사상 최근 100년 사이에 지구 평균기온이 약 0.5도 상승했고 그 결과 해수면은 20～30cm나 상승했다. 만약 지구온난화현상이 계속될 경우, 해수면은 점점 더 빨리 상승하게 되고, 기후대가 극지방으로 이동하는 등 이러한 결과로 나타날 기상재해는 현재 발달한 과학기술로도 예측하기 힘든 상태다. 산업혁명 이후 배출된 이산화탄소의 양과 지구의 이산화탄소 농도를 보면 둘 사이의 관계가 거의 비례함을 알 수 있다.

기온이 상승하면 대기 중 오염 물질의 생성도 증가한다. 또한 지구온난화로 50년 뒤 지구상 동ㆍ식물 가운데 1/4 가량이 멸종하거나 멸종 위기에 처할 수 있다는 경고가 나왔다. 최근 지구온난화가 특히 세계적 관심사가 되고 있는 이유는 온실가스 증가에 의한 지구온난화가 수천～수만 년의 기간에 걸쳐서 진행되는 자연적인 느린 변화가 아니고 인위적이어서 주기적이 아니라는 점 그리고 그 진행속도가 너무 빨라 어떤 결과가 초래될지 우려된다는 점이다. 더욱이 불안감을 불러일으키는 것은 이미 지구온난화라는 환경 재앙이 돌이킬 수 없는 과정으로 접어든 것이 아닌가 하는 점이다. 앞으로 대기 중의 온실 가스함량은 불과 1세기 안에 현재의 두 배 이상 될 것으로 추정될 정도로 가속화되고 있는 실정이다.

part 3 온난화로 황폐해지는 지구

화석연료 사용으로 가속화된 지구온난화
화석연료들은 수천만 년에 걸쳐 오랜 기간 동안 서서히 생성되었으며 석탄은 석탄기의 식물이 탄화되고 석유는 플랑크톤이 쌓여 형성된 것이다. 이들 생물체 분해생성물들은 원래 물과 공기 중의 이산화탄소가 햇빛 에너지를 이용해 식물체의 광합성으로 만들어진 물질이므로 연소한 뒤 원래의 탄산가스로 되돌아간다고 볼 수 있다. 산업화 이후 화석연료가 대량으로 소모되어 생태계의 탄소균형을 깰 정도로 탄산가스가 방출되어 커다란 문제를 일으키고 있다.

화석연료의 소비량은 제2차 세계대전 전만 하더라도 수억 톤에 지나지 않았으나 그 후 산업화가 전 세계로 확산되면서 기하급수적으로 증가하여 2001년에는 석유로 환산했을 때 거의 100억 톤에 이르고 있다. 최근엔 천연가스 소비량이 크게 증가하고 있다. 현재 알려진 매장량을 기준으로, 지금과 같은 소비추세가 계속된다면 석탄은 200년, 천연가스 60년, 석유는 40년 후면 고갈될 것이다. 화석연료의 1인당 소비량은 선진국이 개도국 평균의 6배 이상 되며 특히 미국은 10배 이상이나 소비하는 세계 최대 에너지 소비국가다.

이산화탄소의 방출량은 탄소로 환산했을 때 1970년에 약 38억 톤이었으나 1990년도에는 58.2억 톤으로 증가했고 2001년엔 78억 톤이었다. 미국은 세계최고의 이산화탄소 배출국으로 2000년을 기준으로 전 세계 배출량의 24%를 차지했다. 방출된 이산화탄소의 절반은 바닷물에 녹아 심해 속에 가라앉거나 육상생태계에 흡수된다. 한편 토지이용변화 중 삼림개척에 의해 연간 약 16억 톤의 이산화탄소가 공기 중에 배출된다. 지역적으로 2020년 즈음에 이산화탄소 농도가 550ppm에 도달하면, 지구의 기온은 적도지역에서는 3도, 고위도에는 약 10도가 증가될 것으로 추산된다.

지구의 사막화
무분별한 숲의 파괴는 1950년대 이후 산업화와 함께 세계적인 지구온난화를 초래했고 이는 건조기후 및 이상 현상을 가져왔다. 이로 인해 평균기온인 급격히 상승하고 겨울에 기상난동 현상이 연이어 출현했다. 폭우를 제외한 유효강수량이 현저히 떨어져 토양이 건조해지고 모래의 유동성이 증가하여 사막화를 진전시키고 있다. 전문가들은 무분별한 화전농업과 소홀한 환경보호대책, 과도한 수자원 남용, 인구 급증 등이 사막화의 주요 원인이라고 분석했다.

인구가 늘어나면 벌목과 방목, 경작 등이 늘면서 대지의 영양상태가 나빠지고 물은 줄어들기 때문에 장기적으로 사막화에 기여하게 된다. 한편 식생활의 서구화도 사막화에 일조하고 있다. 쇠고기 1kg을 생산하기 위해 곡물 7～10kg이 사용되고 있어 자원의 낭비가 커지고 초지 조성을 위해 숲을 없애므로 사막도 늘어난다. 지구온난화 역시 장기간에 걸쳐 대지를 건조하게 만들어 사막화를 돕는다. 이에 따라 110개국에서 10억 명이 넘는 사람들이 사막화로 생존의 위협을 받고 있으며 연간 420억 달러의 비용이 투입되고 있다.

2001년 말 중국의 사막화 토지 총 면적은 남한 면적의 17배를 넘는 174만 3,100㎢이다. 더욱 심각한 점은 중국의 사막화가 갈수록 더욱 빠르게 진행되고 있다는 것이다. 사막화는 토지를 황폐화시킨다는 문제도 있지만 사막화 지대의 증가로 인해 더욱 거세지는 황사 현상은 인간의 건강에 직접적인 피해를 준다. 이 때문에 중국에서 불어오는 대기오염물질을 규제하기 위해 동북아 환경협정이 우리나라와 중국, 일본 사이에 진행되고 있다. 그러나 이러한 노력에도 불구하고 중국의 공업화는 계속될 것으로 예상돼 우리나라 대기에 주요 변수로 등장하고 있다.

part 4 이상기후를 극복하기 위한 인류의 노력

「교토의정서」로 시작된 온실기체의 규제
1992년 6월 3일～14일까지 브라질의 리우데자네이루에서는 유엔환경개발회의가 열려 118개국 정상을 포함한 178개국 대표단, 민간단체, 언론인들이 참석했다. 이 회의는 ‘환경적으로 건전하고 지속 가능한 발전’이라는 이념을 목표로 지구온난화 방지를 위한 기후변화협약을 채택했다. 기후변화협약은 지구 기후를 교란시키는 인위적인 개입을 줄이고 경제성장을 지속할 수 있는 수준에서 대기 중 온실기체의 농도를 안정화시키는 것을 목표로 삼고 있다. 1997년 12월 교토에서 열린 제3차 당사국총회에서는 선진국의 강제성 있는 감축목표를 설정한 교토의정서가 채택되었다. 이 의정서에서는 이산화탄소, 메탄, 아산화질소, 수소화불화탄소, 불화탄소, 육불화항의 6개 기체를 ‘감축대상 온실기체’로 규정했다.

이를 위해 선진국들은 화석연료를 대체할 풍력, 태양력, 바이오매스 등 신재생 에너지원 개발과 연구에 박차를 가하는 한편, 배출가스 저감기술, 에너지 효율향상기술 개발에 역점을 두고 이를 실천에 옮기고 있다. 그러나 선진국 탄산가스 배출량의 36%나 차지하는 미국이 이기적인 행보로 협약을 무시하고 있어 지구생태계의 치료가 제대로 이루어질지는 의문이다. 현 상태에서 탄산가스 총 배출량의 2/3 이상을 감축해야 지구가 안정된 기후를 되찾을 수 있으리라 예상되기 때문이다.

우리나라는 저유가 정책으로 압축적 경제성장을 지속해오면서 에너지 다소비형 구조로 인해 많은 이산화탄소를 배출해왔다. 더구나 철강, 석유화학, 시멘트 등의 에너지 집약적인 산업의 비중이 높아 에너지 절약 투자비율이 상대적으로 낮다. ‘에너지 소비량 세계7위’, ‘석유소비량 세계6위’, ‘석유수입량 세계3위’. 이것이 자원빈국인 우리나라의 에너지 부문 자화상이다. 앞으로는 경제를 위해 에너지 저소비형 구조로 체질개선을 서둘러야 한다. 환경을 빌미로 관세장벽이 대두되는 소위 그린라운드(Green Round)가 본격적으로 작동될 예정이기 때문이다.

온실가스를 제거하는 방법들
이산화탄소를 제거하는 방법은 여러 가지로 모색되고 있다. 화력발전소와 같은 이산화탄소의 대량 발생원의 경우는 이산화탄소를 분리 회수하여 심해나 폐유전에 폐기하여 제거하는 방법과 화석연료의 연소 전에 탄소를 제거하여 사용하는 방법이 제안되고 있다. 또 하나의 제거방법은 이산화탄소를 분리 회수하여 메탄을 합성하는 방법인데, 이 방법은 이산화탄소의 억제 및 제거를 겸한 대책법으로 주목받고 있는 방법이다. 그리고 대기 중의 희박한 이산화탄소를 제거하는 수단으로서 해양을 이용하는 방법이 제안되고 있다. 해양은 이산화탄소를 제거하고 고정하는 잠재적 능력이 있다.

직접적인 온실효과 방지전략 중 다른 하나는 염화불화탄소계통의 프레온가스 제거대책이다. 이는 어떤 면에서 기후변화를 늦추는 노력으로 가장 쉬운 방법일 것이다. 염화불화탄소는 성층권 내의 오존층을 고갈시키는 원인이 되기 때문에 다른 온실기체보다 그 사용을 제한하려는 노력이 훨씬 크다. 오존이 고갈되고 있다는 확증이 짙어가면서 염화불화탄소의 통제 노력이 80년대에 국제적으로 시작되었고, 1997년부터는 선진국에서의 생산이 전면 중단되었다. 다행히도 염화불화탄소의 방출을 억제하는 일은 비교적 큰 어려움 없이 진행되고 있다. 이 화학물질을 대체할 수 있는 물질이 이미 이용 가능하고 다른 물질들도 급속히 개발되고 있다. 대기권에서 염화불화탄소를 제거하는 기술개발까지 진행되고 있다.

(본 정보는 도서의 일부 내용으로만 구성되어있으며, 보다 많은 정보와 지식은 반드시 책을 참조하셔야 합니다.)