기상현상을 사람의 뜻대로 바꿀 수 있을까? 기상현상을 조정하려는 연구가 세계 곳곳에서 진행되는 가운데 미국의 한 연구팀이 사막에 비를 내려 식물을 자라게 할 수 있다는 연구를 발표해 화제다.

이외에도 인공적으로 구름 내부에 구름씨를 뿌려 비가 내리게 하는 ‘인공강우’처럼 기상현상을 사람의 뜻대로 조정하는 연구가 세계 곳곳에서 발표되고 있다. 이 기술들에 문제는 없을까? 두 연구를 통해 기상현상을 조정하는 것이 지구에 미치는 좋은 점과 나쁜 점을 생각해보자.

비 내려 식물 기르자

‘사막을 식물로 뒤덮자.’

미국 일리노이대 자연자원·환경과학과 리얀 박사 연구팀은 “아프리카 대륙 북부에 있는 사하라 사막에 대형 풍력·태양광 발전소를 설치하면 열과 습도에 영향을 줘 식물이 자라는 환경을 만들 수 있다”면서 컴퓨터 모의실험으로 분석한 결과를 최근 국제학술지 사이언스에 발표했다.

연구팀은 약 900만㎢ 지역에 풍력·태양광 발전소를 설치하고 각 발전소가 3TW(테라와트·1TW는 1조 와트)와 79TW의 전력을 생산한다고 가정했다. 이는 풍력 터빈(회전날개) 300만 개를 세우고, 태양광 패널로 사막의 20% 지역을 덮는 것과 같은 규모.

연구팀은 풍력 터빈이 상층부의 뜨거운 공기를 땅으로 내려 보내면서 밤의 최저 기온이 오르고 증발(어떤 물질이 액체 상태에서 기체 상태로 변함) 작용이 늘어나 비가 더 많이 내리게 된다고 판단했다. ‘공기의 순환→강우량 증가→식물 생장’이 반복되면서 사막에 비가 많이 내리고 식물이 자라는 환경이 만들어진다는 것.

이 시스템에 따르면 사하라 사막의 강우량은 하루에 0.25㎜, 사하라 사막 근처인 사헬 지역에선 1.12㎜ 더 늘어날 것으로 예상됐다. 태양광 패널 역시 비슷한 과정을 거쳐 사하라 사막에선 0.13㎜를, 사헬 지역에선 0.57㎜의 비를 내릴 수 있는 것으로 예상됐다.

부작용이 걱정돼

한편 기상현상을 조정하는 연구의 위험을 제기한 과학자들도 있다.

미국 UC버클리대 농업·자원경제학 조나단 프록토 교수 연구팀은 햇빛을 막는 가림막을 설치하는 연구와 관련해 “지구 온도를 낮추려는 인위적인 시도가 작물 생산량을 줄이는 부작용을 낳을 수 있다”고 최근 국제학술지 네이처에 밝혔다.

1995년 노벨화학상을 받은 네덜란드 화학자 파울 크뤼천은 2006년 성층권(대류권과 중간권 사이에 있는 대기층)에 이산화황을 150t(톤) 뿌리면 그것이 햇빛을 가려주면서 지구의 온도가 낮아진다고 주장했다.

하지만 UC버클리대 연구팀이 이 주장에 부작용이 따른다고 밝힌 것. 연구팀은 1991년 필리핀 피나투보 화산과 1982년 멕시코 엘치촌 화산이 폭발했을 때 하늘을 뒤덮었던 이산화황 등이 1979∼2009년에 105개국의 농작물 생산량에 미친 영향을 분석했다. 이산화황 등을 이용한 가림막으로 햇빛을 차단하면 2050∼2069년 지구에서 작물이 자라는 지역의 기온이 약 0.88도 떨어지는 것으로 나타났지만 광합성이 제대로 되지 않아 옥수수, 쌀, 콩, 밀 등의 생산량도 5.3%가량 떨어졌다. 햇빛 가림막이 지구 온도를 낮출 순 있지만 작물 생산량 또한 줄이면서 식량 위기를 가져올 위험이 있는 것.​

▶어린이동아 심소희 기자 sohi07@donga.com

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