[DEBUG-WINDOW 처리영역 보기]
즐겨찾기  |  뉴스레터  |  오늘의 정보 회원가입   로그인
BRIC홈 동향
라이카코리아
배너광고안내
이전
다음
스폰서배너광고 안내  배너1 배너2 배너3 배너4
브릭이만난사람들
전체보기 Bio통신원 Bio통계 BRIC View BRIC이만난사람들 웹진(BioWave)
목록
조회 1153  인쇄하기 주소복사 트위터 공유 페이스북 공유 
바이오통신원   
[바이오토픽] (RIP) 파울 크루첸: 오존층 파괴 연구로 노벨상, 인류세 개념 창안
종합 양병찬 (2021-02-26)

Lindau Mediatheque

ⓒ Lindau Mediatheque


파울 J. 크루첸(Paul J. Crutzen; 1933–2021)은 대기오염 물질이 (지구를 유해한 자외선으로부터 보호해 주는) 성층권 오존을 파괴하는 메커니즘을 발견했다. 그는 이 공로를 인정받아, 그런 오염물질에 염화플루오르화탄소(CFCs: chlorofluorocarbons)가 포함된다는 사실을 증명한 F. 셔우드 롤런드(F. Sherwood Rowland), 마리오 J. 몰리나(Mario J. Molina)와 함께 1995년 노벨화학상을 수상했다. 그는 엄밀한 연구와 의사소통 재능을 결합하여, 「인류가 지구상의 생물학적·화학적·지질학적 과정을 지배하는 것으로 특징지어지는 새로운 시대」를 기술하는 인류세(Anthropocene)라는 개념을 창안했다(참고 1). 그는 향년 87세로 타계했다.

크루첸은 2000년 멕시코 쿠에르나카바(Cuernavaca)에서 열린 한 컨퍼런스 석상에서, "우리는 인류세(人類世)에 살고 있다"라고 선언했다. 인류세라는 용어는 즉시 주목을 받아, 많은 학술분야에서 논의를 자극했다. 오늘날 인류세는 지구의 자원수탈이 가속화된 20세기 중반에 시작된 것으로 간주되고 있는데(참고 2), 크루첸은 그 개념을 자신의 가장 업적으로 여겼다. 그도 그럴 것이, 그것은 수십 년 후 100억 명에 도달할 인구가 사는 세상에서 일어날 기후변화 등의 환경압력(environmental pressure)에 대한 깊은 우려를 반영하기 때문이다.

크루첸은 1933년 네덜란드 암스테르담에서 태어나, 토목 공학자로 훈련받았다. 그는 1960년대에 스톡홀름 대학교에서 기상학을 연구하며, 핀란드 출신의 아내인 테르투 소이니엔(Terttu Soininen)와 가족을 뒷바라지하기 위해 컴퓨터 프로그래머로 일했다. 대학원생 시절, 그는 자신의 프로그래밍 및 과학 실력을 결합하여, 성층권의 컴퓨터 모델을 구축했다. 상이한 고도에서 오존의 분포(distribution of ozone at different heights)를 설명하기 위해 노력하던 중, 그는 질소산화물(nitrogen oxides)이 오존파괴 반응을 촉매할 수 있다는 사실을 발견했다. 과학자들이 '초음속 항공기 행렬'의 질소산화물 방출 수준을 논의하기 시작한 1970년대 초, 그는 인류세의 대기오염 물질 방출이 성층권의 오존층을 손상시킬 수 있음을 깨달았다(참고 3). 그의 연구는 몰리나, 롤런드의 연구와 시기적으로 일치했다. 그들 역시 추진제(propellant), 용매(solvent), 냉매(refrigerant)로 사용되는 염소화합물이 오존층을 손상시킬 수 있다는 사실을 발견했다. 아니나 다를까, 과학자들은 1985년 남극 상공의 오존층에서 구멍을 발견했다(참고 4).
 

Ozone over Antarctica. a, In 1985, Farman et al. reported that stratospheric ozone levels over the Halley and Faraday stations in Antarctica during the austral spring had declined greatly from previously steady values

Figure 1 | Ozone over Antarctica. a, In 1985, Farman et al. reported that stratospheric ozone levels over the Halley and Faraday stations in Antarctica during the austral spring had declined greatly from previously steady values. The graph shows the Halley times series, extended to 2016. b, Subsequent satellite monitoring revealed that the area of ozone depletion — the ozone hole — extended over a vast region. This map shows a satellite ozone map for 10 September 2000, when ozone depletion was close to its maximum: blue indicates low ozone levels; red, high levels. The position of the Halley station is indicated. (참고 5)


1970년대와 1980년대에, 크루첸은 오존 고갈에 대한 열띤 공청회에 몰두했다. 그는 1980년부터 막스 플랑크 화학연구소의 소장으로 재직하며, 독일 의회의 「지구의 대기 보호를 위한 예방조치 위원회」의 위원으로 선임되었다. 그리하여 1989년 발표된 의회 보고서는 대기와 기후에 관한 정책 초안에 영향력을 행사했다(참고 6). 또한 크루첸은 1987년 몬트리올의정서(Montreal Protocol)의 토대를 쌓았고, 그 협약서에 조인한 국가들은 오존고갈 물질의 단계적 감축을 약속했다. 그의 노력에 힘입어 유해한 염소화합물은 금지되었고, 초음파 항공기는 몇 대의 콩코드로 제한되었으며, 오존층은 현재 회복의 징후를 보이고 있다.

또한 크루첸은 핵겨울(nuclear winter)의 가능성을 처음으로 경고한 인물이었다. 그는 1970년대에 미국 국립해양대기국(National Oceanic and Atmospheric Administration)을 위해 성층권 연구 프로그램을 마련하고, 콜로라도주 볼더 소재 미국 국립대기연구센터(National Center for Atmospheric Research)에서 일했다. 그와 동시에, 그는 「하부대기(대류권)의 화학」과 기후변화에 관심을 갖고 공기 오염원을 조사했다. 그 결과 연구자들이 기존에 간과했던 오염원을 찾아냈으니, 바로 (주로 열대지방에서 벌어지는) 삼림벌채와 농업에 의한 바이오매스 연소였다. 열대지방과 남반구의 경우, 다른 인류세적 방출(이를테면 화석연료)은 산업화된 북반구보다 적지만, 바이오매스 연소로 인해 대류권 오염에 미치는 영향이 특히 큰 것으로 밝혀졌다.

이러한 연구 결과는 크루첸에게 '핵갈등에서 촉발될 수 있는 화재폭풍(firestorm)의 영향을 연구해야겠다'는 동기를 부여했다. 그런 화재가 뿜어내는 연기의 그을음(black carbon)은 햇빛의 에너지를 흡수하고 연기 기둥을 높은 고도로 쏘아 올림으로써, 그을음의 수명을 연장시켜 지구표면을 냉각시킬 것으로 예상되었다. 1982년 화학자 본 버크스(John Birks)와 함께 발표한 논문─'정오의 황혼(Twilight at noon)'이라는 부제가 붙었다─은 대기과학자 리처드 터코(Richard Turco)와 천체물리학자 칼 세이건(Carl Sagan)이 포함된 연구팀으로 하여금 (초강대국들 간의 충돌이 초래할 수 있는) "핵겨울(nuclear war)"을 경고하게 만들었다(참고 7). 1985년부터 1991년까지 소비에트 연방을 이끌었던 미하일 고르바초프는 나중에 그의 전망을 '1987년 미국 대통령 로널드 레이건과의 핵군축협상(nuclear arms-control agreement)'에 조인하게 된 동기로 인용했다.
 

파울 크루첸


크루첸은 2000년 공식적으로 은퇴한 후에도 캠페인을 계속했다. 2006년, 그는 지구 온도의 상승을 중단시키기 위한 가스방출 감축의 노력이 실패할 경우를 대비하여 '지구공학(geoengeering) 연구'를 요구했다(참고 8). 그가 생각한 옵션 중 하나는 이산화황(SO2)를 성층권에 발사하여 황산염(sulfate) 입자로 전환시켜 지구에 방패를 씌움으로써 인류세의 온실가스 효과를 상쇄하는 것이었다. 그는 이 방법을 공개적으로 옹호하지 않았지만, 발견을 자극하고 싶어 했다. 오늘날 어떤 연구자들은 그의 아이디어를 추종하고 있고, 다른 연구자들은 '가스방출의 지속적 증가를 해결하려는 필요성 때문에 오버한 것'으로 여기고 있다.

파울 크루첸은 '특출하게 창의적인 과학자'인 동시에 '따뜻한 마음을 가진 인간'이었다. 그는 과학적 토론 및 공청회에서 「인류세의 당면과제(challenges of the Anthropocene)」에 대해 끊임없이 열변을 토했다. 따지고 보면, COVID-19 팬데믹도 인류세의 산물이라고 할 수 있다. 왜냐하면  SARS-CoV-2는 "과학자들의 경고를 무시한, 전 지구적 무역 및 항공교통량 증가"를 통해 확산되었기 때문이다. 크루첸은 우리가 '과학과 사회와 지구의 책임에 대해' 지속적으로 논의하기를 바랄 것이다.
 

※ 참고문헌
1. https://doi.org/10.1038%2F415023a
2. https://www.ibric.org/myboard/read.php?Board=news&id=257374&SOURCE=6
3. https://www.jstor.org/stable/4312087?seq=1#metadata_info_tab_contents
4. https://doi.org/10.1038%2F315207a0
5. https://www.nature.com/articles/d41586-019-02837-5
6. https://www.worldcat.org/title/protecting-the-earths-atmosphere-an-international-challenge-interim-report-of-the-study-commission-of-the-11th-german-bundestag-preventive-measures-to-protect-the-earths-atmosphere/oclc/22422632/editions?referer=di&editionsView=true
7. https://doi.org/10.1126/science.222.4630.1283
8. https://doi.org/10.1007/s10584-006-9101-y

※ 출처: Nature 591, 29 (2021) https://www.nature.com/articles/d41586-021-00479-0

  추천 0
  
인쇄하기 주소복사 트위터 공유 페이스북 공유 
  
양병찬 (약사, 번역가)
서울대학교 경영학과와 동대학원을 졸업하고, 은행, 증권사, 대기업 기획조정실 등에서 일하다가, 진로를 바꿔 중앙대학교 약학대학을 졸업하고 약사면허를 취득한 이색경력의 소유자다. 현재 서울 구로구에서 거주하며 낮에는 약사로, 밤에는 전문 번역가와 과학 리포터로...
다른 연재기사 보기 전체보기 >
[바이오토픽] 동영상으로 보는, 코로나바이러스 변이주 기초상식
팬데믹이 오랫동안 계속되더니, 최근 변이주(variant)가 초미의 관심사로 떠올랐다. 그 대표적인 사례로 남아프리카공화국·브라질·영국에서 발견된 바이러스주(strain)가 있다....
[바이오토픽] 인간-원숭이 키메라, 실험실에서 처음 배양
과학자들은 '인간의 세포를 포함하는 원숭이 배아'를 배양하는 데 처음으로 성공함으로써, 윤리적 의문을 제기하며 신속히 발달해 온 분야—키메라(chimaera) 연구—에서 이정표를...
[바이오토픽] 미국, 존슨&존슨 백신 사용 일시적 중단
3월 한 달 동안 유럽의 COVID-19 백신 접종 스케줄을 복잡하게 만들었던 드물지만 매우 심각한 부작용이, 급기야 미국의 면역화 노력(immunization effort)에까지...
본 기사는 네티즌에 의해 작성되었거나 기관에서 작성된 보도자료로, BRIC의 입장이 아님을 밝힙니다. 또한 내용 중 개인에게 중요하다고 생각되는 부분은 사실확인을 꼭 하시기 바랍니다. [기사 오류 신고하기]
 
  댓글 0 댓글작성: 회원 + SNS 연동  
첫 댓글을 달아주세요.
 
위로가기
동향 홈  |  동향FAQ  |  동향 문의 및 제안
 |  BRIC소개  |  이용안내  |  이용약관  |  개인정보처리방침  |  이메일무단수집거부
Copyright © BRIC. All rights reserved.  |  문의 member@ibric.org
트위터 트위터    페이스북 페이스북   유튜브 유튜브    RSS서비스 RSS
진스크립트 광고