사라지지 않는 '메탄'...지구온난화가 메탄 잔존수명 늘렸다

이재은 기자 / 기사승인 : 2022-07-06 12:44:45
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대기중 메탄 농도 1900ppb...80만년만에 최고치
산불에서 발생한 일산화탄소가 메탄청소 방해


지구온난화가 대기질을 변화시키면서 온실효과 '제2의 주범' 메탄의 대기중 체류기간과 농도가 빠르게 늘고 있다.

싱가포르 난양공과대학교의 사이먼 레드펀 교수 연구팀은 지구온난화로 대기질이 바뀌면서 메탄의 대기중 잔존수명이 늘었다는 사실을 밝혀냈다. 지구온난화가 대기중 메탄 농도에 미치는 영향은 기존 추정치의 4배에 달하는 것으로 나타났다.

연구팀은 지난 2년간 코로나19 팬데믹으로 화석연료 사용이 줄어 온실가스 배출이 줄었음에도 불구하고 대기중 메탄 농도는 급격히 치솟는 것에 의문을 품고 분석을 시작했다. 전세계 수십곳의 공기 샘플을 측정하는 미국 국립해양대기청(NOAA)의 자료에 따르면 2020~2021년 대기중 메탄 농도는 80만년만의 최고치인 1900ppb를 기록했다. 이전과 비교했을 때 증가폭도 16ppb로 관측사상 최대치로 치솟았다. 산업화 이전과 비교하면 농도가 3배 짙어진 것이다.

메탄은 이산화탄소와 함께 지구 평균기온 상승폭을 1.5°C 이내로 억제하는 파리기후변화협정의 가장 큰 장애요인으로 꼽힌다. 메탄의 온실효과는 이산화탄소의 84배에 달할 정도로 매우 강력하기 때문이다. 다만 대기중 체류기간이 300~1000년에 이르는 이산화탄소와 달리 메탄은 12.5년가량이고, 대기중 메탄 농도가 이산화탄소의 200분의 1 수준이기 때문에 적은 노력으로도 큰 효과를 낼 수 있는 '낮게 매달린 과일'로 불린다.

그런데 메탄의 대기중 체류기간이 늘어나고 있다. 대기중에는 메탄처럼 비중이 적지만 기후에 큰 영향을 미치는 '미량기체'들을 청소하는데 도움이 되는 '수산기'(OH)라는 물질이 존재한다. 이온 상태의 물질인 수산기는 대기중에서 메탄과 결합해 산화과정을 거쳐 메탄을 분해한다. 이 까닭에 수산기는 '공기 세제'라는 별칭을 얻었다.

하지만 연구팀이 지난 40년간 축적된 데이터를 기반으로 대기질을 분석한 결과, 일산화탄소 비중이 크게 늘고 있다는 사실을 확인했다. 지구온난화로 잦아지고 강해진 산불에서 발생한 일산화탄소가 대거 뿜어져나오고 있고, 미량기체인 이 일산화탄소가 수산기와 먼저 반응하면서 메탄을 공기중에서 청소할 '세제'가 줄어들고 있다는 것이다.

이밖에도 연구팀은 온난화로 녹아버린 토양에 서식하는 미생물들이 메탄을 공기중으로 배출시키는 작용을 한다는 사실도 발견했다. 메탄 배출량의 40%는 습지같은 자연에서 배출된다. 특히 북극 툰드라 지역의 영구동토층이 녹으면서 토양에 묶여있던 유기탄소가 메탄 형태로 방출되고 있다. 결국 인간이 메탄을 직접 내뿜지 않아도 지구온난화로 인해 대기의 자정작용은 둔해지고, 자연에서 배출되는 메탄은 더 늘어나는 악순환이 반복된다.

레드펀 교수는 "기후변화를 막으려면 산불이나 농작물 폐기물을 불태우는 등의 유기체 연소를 방지하고, 메탄 배출을 억제하는 게 중요하다"면서 "하지만 기후변화가 메탄 배출을 촉진하고 있어 악순환이 우려된다"고 말했다. 이어 "대규모 예산을 들여 메탄을 줄이는 기술을 개발하는 해법보다 낙후된 지역의 산불 예방, 습지 보호, 폐광 환풍구 폐쇄 등 정책적인 해법이 필요한 시점"이라고 강조했다.

이 연구논문은 지난달 23일 국제학술지 '네이처 커뮤니케이션'(Nature Communications)에 게재됐다. 

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