항공기 '비행운' 지구온난화 부추긴다

항공기 '비행雲' 지구온난화 부추긴다

비행중 형성돼 열에너지 방출
지구에 흡수되며 온난화 가속
지구온도 0.01~0.1도 상승 초래

출처: 매일경제(2019.07.03)

 

 

본격적인 여름휴가철을 앞두고 해외여행을 계획하는 사람들이 많다. 휴가를 떠나는 사람들은 들뜬 마음으로 비행기에 오르겠지만 지구 입장에서는 하늘을 오가는 비행기가 달갑지만은 않다. 최근 비행기가 하늘에 남기는 `비행운(飛行雲)`이 지구온난화에 상당히 기여한다는 사실이 밝혀졌기 때문이다.

독일 항공센터 대기물리학연구소 연구진은 비행운 형성과 대기의 상호작용을 모델링한 결과 2050년 비행운이 만드는 `복사강제력`이 ㎡당 160~180밀리와트(㎽·1000㎽=1W)로 2006년과 비교했을 때 3배 가까이 늘어난다고 밝혔다. 복사강제력은 지구가 흡수하는 일사량과 우주로 방출되는 에너지의 차이를 뜻한다. 복사강제력이 클수록 지구가 흡수하는 에너지가 많은 만큼 지구온난화 또한 가속화한다.

비행운은 비행기가 고도 8㎞ 이상 높은 지역을 날 때 생성되는 `상층운`이다. 높은 고도의 온도는 영하 40도 정도로 상당히 낮은데, 비행기에서 발생하는 배기가스 속 미세입자에 수증기가 달라붙으면 비행운이 만들어진다. 비행기 날개 끝부분에서 공기가 순간적으로 팽창하게 되면 온도가 급속도로 떨어지는데, 이때 수증기가 얼음으로 바뀌면서 비행운이 생성되기도 한다.

윤대옥 충북대 지구과학교육과 교수는 "비행운은 금방 사라지기도 하지만 여러 비행운이 겹치면서 오랜 기간 높은 상층에서 하늘을 덮기도 한다"며 "과거 연구에 따르면 유럽과 미국은 전체 구름의 약 10%, 동아시아는 약 5%가 비행운으로 만들어진 구름으로 추정된다"고 설명했다.

구름은 태양빛을 반사시켜 지구의 온도를 낮추는 역할을 한다. 비행운도 비슷하다. 일반적으로 `권운`이 만들어지면 일교차가 작아지는데, 이는 낮에는 태양 빛을 반사시켜 지구의 기온을 떨어뜨리고 밤에는 지구에서 방출되는 에너지를 반사시켜 기온을 따듯하게 만들어주기 때문이다.

윤 교수는 "하지만 비행운 속에 있는 얼음 입자들은 에너지를 저장했다가 방출하기도 한다"며 "그 과정에서 지구온난화를 일으킨다"고 말했다. 그는 "비행운이 지구를 냉각시키는 효과와 지구온난화에 기여하는 효과 중 어느 것이 큰지를 두고 학계에서 연구를 많이 했다"며 "현재는 일반적으로 비행운이 갖고 있는 온난화 효과가 크다는 쪽에 무게가 실리고 있다"고 덧붙였다.

2011년 독일 항공우주연구소 산하 대기물리학연구소 연구진이 `네이처 기후변화`에 발표한 논문에서 "비행기에서 만들어진 비행운이 지구온난화에 미치는 영향은 비행기가 배출한 이산화탄소보다 많다"고 밝히면서 비행운에 대한 관심이 높아졌다. 이후 연구진은 인간의 활동으로 만들어진 비행운이 지구온난화에 기여하는 모델링을 만든 뒤 이를 토대로 "2050년이 되면 비행운이 지구온난화에 미치는 영향이 현재의 3배가 될 것"이라는 결론이 담긴 논문을 최근 학술지 `대기화학과 물리학`에 발표했다.

연구진이 예측한 2050년 비행운의 복사강제력은 ㎡당 약 160~180㎽다. 태양 복사가 ㎡당 160W인 것과 비교하면 1000분의 1에 해당한다.

하지만 윤 교수는 "비행운이 지구온난화에 미치는 영향이 작아 보이지만 구름의 양에 따라 기온은 급격히 증가하게 된다"며 "이 정도 복사강제력은 지구 기온을 0.01~0.1도 정도 상승시키는 효과를 가질 수 있다"고 설명했다. 지난 100년간 지구 기온이 1도 상승한 만큼 0.01~0.1도는 상당한 부분을 차지한다.

 

세계 각국에서는 지구온난화를 막기 위해 탄소 배출량을 관리하고 있다. 특히 비행기에서 배출되는 이산화탄소량은 상당하다.

국제항공운송협회(IATA)에 따르면 2018년 전 세계 비행기에서 배출된 이산화탄소량은 8억9500만t으로 전 세계 이산화탄소 배출량의 2.4%를 차지했다. 올해 추정치는 9억2700만t. 항공업계에서는 관광과 항공수송량이 늘어나면서 비행기가 배출하는 이산화탄소량은 점점 증가할 것으로 전망한다. 비행기의 이산화탄소 배출에 따른 온난화 효과에 비행운이 갖고 있는 효과까지 더하면 항공업이 지구 기후에 미치는 영향은 상당히 커진다.