[대한경제=박흥서 기자] 극지연구소(소장 신형철)는 북극 대기 중 브라운카본(Brown Carbon)의 빛 흡수 변화 과정을 최초로 규명했다고 밝혔다. 기후모델의 불확실 요인이었던 브라운카본의 기후효과를 현장 실측을 통해 정량화한 성과다.

대기 중 수~수십 마이크로미터 이하의 미세입자인 에어로졸은 햇빛을 반사해 지구를 식히는 역할을 하지만, 에어로졸 성분 중 그을음인 '블랙카본'과 갈색을 띠는 '브라운카본'은 반대로 햇빛을 흡수해 이 냉각효과를 줄인다. 특히 브라운카본은 대기 이동 중 빛과 반응해 흡수 특성이 계속 변하기 때문에 그동안 정확한 온난화 기여도를 측정하기 어려웠다.

극지연구소 박지연 박사 연구팀은 2022년 5월부터 2023년 4월까지 1년간, 북극다산과학기지 그루바뎃 관측소에서 에어로졸 필터 시료를 포집하고, 북극 대기 중 브라운카본의 빛 흡수 특성을 분석했다. 혹독한 환경 탓에 장비 관리의 어려움이 있는 북극에서는 이례적인 장기 관측이었다.

북극 브라운 카본의 광화학적 변화 과정 모식도

연구 결과, 브라운카본의 연평균 빛 흡수도는 블랙카본의 약 15%로 나타났다. 기존 기후모델에 브라운카본의 흡수도를 반영하면 에어로졸의 냉각효과는 알려진 것보다 더 낮아질 수 있다는 것을 의미한다. 이들은 겨울철과 이른 봄철 중위도 지역의 인간 활동에서 기원한 오염물질의 영향이 지배적인 것으로 나타났다.

박지연 극지연구소 책임연구원은 “기후모델에 브라운카본의 광화학적 변화를 어떻게 반영하느냐에 따라 기후효과가 크게 달라질 수 있기 때문에, 이번 연구는 기후모델의 정확도 향상에 도움이 될 것"이라고 말했다.

이번 연구는 과학기술정보통신부(한국연구재단)의 극지환경연구개발사업 「북극권 대기-동토-피오르드·연안 대상 빅데이터 기반 기후환경변화 대응 연구」의 지원을 받아 수행됐으며, 국제 학술지 Journal of Hazardous Materials에 이번달(9월) 게재됐다.

논문 제1저자인 김준우 연구원은 “브라운카본을 세부 특성별로 나누어 광화학적 반응에 의한 빛 흡수도의 변화를 최초로 규명한 결과”라며 연구 의의를 전했다.

신형철 소장은 "이번 연구를 계기로 북극 다산과학기지뿐 아니라 남극 세종·장보고과학기지, 쇄빙연구선 아라온호를 아우르는 극지 관측망을 통해 브라운카본의 특성을 종합적으로 규명하고, 기후변화 대응을 위한 과학적 근거를 지속적으로 확보해 나가겠다"고 말했다.


인천=박흥서 기자 chs0506@

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