“대기에 입자를 뿌려 지구 온도 낮춘다” 스타더스트 솔루션, 내년 4월부터 실험 예고

미국과 이스라엘의 합작 스타트업인 스타더스트 솔루션(Stardust Solutions)이 2026년 4월부터 태양 지구공학 실험을 시작한다. 이 회사는 이미 약 882억 원(6천만 달러)의 투자금을 확보하며, 기후 변화에 대응하기 위한 미친(?) 실험을 예고했다.

태양 지구공학은 태양빛을 반사하거나 흡수하여 지구 온도를 조절하는 기술이다. 원리는 간단하다. 지구로 들어오는 태양 광선의 일부를 우주로 다시 반사시키면 대기가 시원해지고, 결국 지구 온난화를 늦출 수 있다는 논리다. 이는 거대한 화산이 폭발했을 때 대기 중에 퍼진 분출물이 햇빛을 가려 일시적으로 지구를 식히는 현상과 같은 원리다.

스타더스트 솔루션은 2025년 초부터 반사 입자를 개발하여 성층권 성층권
성층권의 특징과 역할 목차 성층권의 개요 성층권의 주요 특징 기온 변화 및 특성 산소와 오존의 구성 성층권에서의 비행 항공기의 비행 방식 비행의 이점과 도전 과제 성층권의 기상 현상 성층권의 구름 (극지방) 성층권 돌연승온 현상 자외선 차단과 보호 역할 오존층을 통한 자외선 차단 생태계 보호와 성층권의 중요성 성층권의 발견과 연구 역사적 발견 배경 연구 발전 및 과학적 기여 관련 자료 및 탐구 자주 묻는 질문 (FAQ) 참고 문헌 성층권의 개요 지구를 둘러싼 대기권은 고도별로 대류권, 성층권, 중간권, 열권 등 여러 층으로 구분된다. 성층권은 지표로부터 대략 10~50km 상공에 위치하며, 대류권(약 12km) 위에서 중간권 아래까지 이르는 영역이다. 1900년대 초 프랑스 과학자 테이세렝 드 보(Teisserenc de Bort)는 고도 약 10~15km 이상에서 기온이 일정하게 유지되는 안정된 층을 풍선관측으로 발견하고 이를 “성층권(stratosphere)”이라 명명했다 (www.giss.nasa.gov). 성층권에서는 지표면과 달리 강한 대류가 거의 발생하지 않아 기상 변화가 드물고, 주로 평온한 대기가 층층이 쌓인 상태로 유지된다. 이 때문에 구름·비 등의 일반적인 기상 현상은 거의 나타나지 않는다. 성층권 하부와 대류권 사이의 경계(성층권 계면)에서는 제트류가 발달한다. 대류권 상층의 따뜻한 공기와 성층권 상층의 찬 공기가 접하면서 둘 사이의 제트 유동이 형성되는 것이다. 그러나 성층권 자체는 점탄성(gelatinous)처럼 안정된 공기층으로, 대류권의 거친 기온변화와 달리 계층이 분명하고 풍속·기온이 비교적 고르게 분포한다. 성층권의 주요 특징 기온 변화 및 특성 성층권에서의 온도 분포는 일반적인 대류권과 정반대 특징을 보인다. 대류권에서는 높은 고도로 올라갈수록 기온이 낮아지지만, 성층권에서는 고도가 높아질수록 기온이 상승하는 온도역전(inversion) 현상이 나타난다. 이는 오존층이 태양 자외선을 흡수하여 성층권 상부 대기를 가열하기 때문이다 (www.sciencetimes.co.kr). 예를 들어 성층권 상층(약 30km 부근)은 성층권 하층(약 15km 부근)보다 기온이 훨씬 높은 편이다. 이러한 기온역전과 안정 구조로 인해 성층권은 열적으로 매우 안정된 층을 이룬다. 이와 같은 온도 구조는 성층권을 “평평한 계란”에 비유하기도 한다. 같은 층(평평면)에서 온도가 거의 일정하다가 고도에 올라가면 갑자기 따뜻해지는 모습이다. 따라서 성층권은 대류권과 달리 “차갑고 무거운 공기 아래, 따뜻한 공기가 위에 얹혀 있는” 형상이어서 대류가 잘 일어나지 않는다. 성층권의 안정성은 고고도 비행에도 유리하게 작용한다. 산소와 오존의 구성 성층권의 공기 조성은 낮은 고도와 거의 비슷하게 질소(N₂) 약 78%, 산소(O₂) 약 21%, 그리고 소량의 아르곤 등으로 이루어져 있다. 그러나 성층권에는 대류권과 구분되는 중요한 요소가 바로 오존층(ozone layer)이다. 오존(O₃) 분자는 산소 원자 3개가 결합한 형태로, 자연 상태에서는 매우 희박하지만 고도 약 24~32km, 특히 25km 부근에서 농도가 최대이다 (www.sciencetimes.co.kr). 이 고도에서 오존층은 태양 자외선(UV)을 효과적으로 흡수한다 (www.sciencetimes.co.kr) (ozonewatch.gsfc.nasa.gov). 오존은 대기 전체에서 극소량(수ppmv, 10만 분의 수의 몇)만 존재하지만, 지구 생태계에는 없어서는 안 될 보호막이다 (ozonewatch.gsfc.nasa.gov). 성층권에 존재하는 오존층은 유해한 자외선을 흡수하면서 에너지로 전환되므로 성층권 전체를 데울 뿐 아니라, 그 밑의 대기와 생명체를 자외선으로부터 지켜준다. 성층권에서의 비행 성층권은 대류가 거의 없어 고도가 고른 비행 환경을 제공한다. 이 때문에 군사용 정찰기나 무인비행체들의 운항 고도로 활용되기도 한다. 현재 성층권까지 올라갈 수 있는 대표적인 유인 비행기는 미국의 U-2 정찰기로, 비행 고도가 70,000피트(약 21km)를 넘는다 (www.af.mil). 또한 과거의 SR-71 블랙버드는 80,000피트(≈24km)까지 비행한 기록이 있다. 일반 여객기나 군용 전투기는 이처럼 높은 고도에서 비행하기 어렵다. 이에 더해 최근에는 무인항공기(UAV)나 고고도 플랫폼(MANP) 기술이 발전하고 있다. 예를 들어 일본·미국 합작의 HAPSMobile은 태양광으로 구동되는 대형 드론 ‘Sunglider’ 시험비행에서 62,500피트(≈19km) 고도를 달성했다 (www.aerospacetestinginternational.com). 이 외에도 미국과 한국 등에서 고고도 연구 비행체를 개발 중이다. 대표적으로 Sceye사의 성층권 비행선(Helium 활공선)도 60,000피트(약 18km) 이상 고도에 체공 가능하며, 다수의 센서를 탑재해 지구 관측과 통신 중계에 활용될 전망이다 (www.usnews.com) (www.usnews.com). 항공기의 비행 방식 성층권에서는 공기 밀도가 매우 낮아 일반 제트엔진만으로는 높은 고도를 유지하기 힘들다는 제약이 있다. 따라서 성층권 비행체는 특수한 설계가 필요하다. 예를 들어 초경량 비행기나 헬륨가스를 이용한 풍선(기구), 태양광 무인기, 혹은 엔진 효율이 높은 초음속 제트기 등이 사용된다. 성층권 비행선(HAPS)은 거대한 헬륨 풍선형 태양열 비행체로, 위에 언급한 Sceye사뿐만 아니라 미 국방부에서도 핵심 기술로 연구 중이다. 이들은 성층권에서 장기간 체공하며 지표면 관측이나 통신 중계 역할을 수행할 수 있다. 한편 과거 초음속 여객기 콩코드(Concorde)도 상공 약 15~18km 정도를 비행했으며, 최근 개발 중인 초음속 비행기들도 이 정도 고도를 목표로 한다. 즉, 일반 여객기는 대류권에서 운항하지만, 군사용 정찰기와 미개척 상업우주 영역인 성층권에서는 맞춤형 설계된 항공기들이 활동한다. 비행의 이점과 도전 과제 성층권 비행의 가장 큰 장점은 난기류가 적고 날씨 영향이 적다는 점이다. 표층보다 조용한 공기층에서는 더 안정적이고 효율적인 비행이 가능하며, 지평선이 넓게 보여 지구 곡률과 우주를 조망할 수도 있다. 또한 성층권 비행은 지상이나 저고도 비행체, 심지어 위성에 비해 상대적으로 낮은 비용으로 장시간 감시·중계 역할을 할 수 있는 잠재력을 지닌다 (www.usnews.com). 그러나 기술적으로 풀어야 할 과제도 많다. 성층권은 산소와 공기가 희박하여 엔진 추력이 급격히 떨어지고, 대기 중 산소 부족으로 헬리콥터나 일반 제트 엔진으로는 높은 고도를 유지할 수 없다. 승무원을 태운 유인 비행체는 생명 유지 시스템을 갖춰야 하며, 착·탈륙 및 비상 착륙도 어렵다. 무인 비행선이나 드론은 상승·하강 속도가 느리고 풍속 제어가 까다롭다. 예를 들어, 태양광 비행체는 밤에는 추진력이 사라지고 안정 유지가 어려우며, 성층권에서도 일시적인 폭풍이나 강한 제트류를 만날 수 있다. 따라서 성층권 비행체는 이를 견딜 수 있는 특수 재료와 시스템이 필요하며, 국제적으로도 상업·군사용 비행 규제 기준이 마련 중이다. 성층권의 기상 현상 성층권의 구름 (극지방) 성층권에서도 특수한 구름 현상이 관측된다. 겨울철 극지방의 성층권 상부(15~25km)에서는 영롱한 색깔을 띠는 극지성층운(極地層雲, Polar Stratospheric Clouds), 일명 ‘모자이크 구름’ 혹은 ‘진주구름(nacreous cloud)’이 생성된다 (skybrary.aero). 이 구름은 극지방의 매우 낮은 온도, 약 -85℃ 이하에서만 형성되며, 얼음 결정과 질산염 결정으로 이루어진다 (skybrary.aero). 햇빛에 의해 마치 오로라빛처럼 빛나는 색깔을 띠는 것이 큰 특징이다. 극지성층운은 매우 드물고 형태도 독특하지만, 오존층 화학에도 중요한 역할을 한다. 일부 타입의 PSC에서는 성층권 내부의 염소화합물과 결합하여 오존 파괴 반응을 촉진한다 (skybrary.aero). 즉, 성층권 구름은 극지방 오존홀 형성의 주요 원인물이 된다. 성층권 돌연승온 현상 성층권에서는 돌연승온(sudden stratospheric warming, SSW)이라는 극단적 기상 현상이 가끔 발생한다. 돌연승온은 겨울철 고위도 성층권(약 15~30km)에서 며칠 사이에 온도가 수십℃ 급격히 상승하는 현상으로, 북극 상공의 기온이 일주일 사이에 100℉(약 55℃) 이상 치솟은 사례도 있다 (www.cbsnews.com). 이로 인해 극지방을 시계처럼 둘러싸던 한랭 고기압(극소용돌이)이 붕괴되거나 분리되면서, 이어서 중위도 지역에 강력한 한파나 폭풍우가 몰려오기도 한다 (www.cbsnews.com). 예를 들어 2013년과 2021년 등에 잦은 돌연승온이 보고되었으며, 이는 그 해 겨울철 한랭한 날씨와 연결되었다. 돌연승온은 보통 수년에 한 번 나타나지만, 지구 온난화로 성층권 흐름이 변하면서 빈도나 강도가 달라질 수 있다는 연구도 있다. 이 현상은 고층 대기와 저층 기후가 밀접히 연결되어 있음을 보여주며, 계절 예보나 기후모델 연구에서 중요한 요인으로 부각된다. 자외선 차단과 보호 역할 오존층을 통한 자외선 차단 성층권에 있는 오존층은 지구를 둘러싼 거대한 자외선 차단막 역할을 한다. 오존은 태양에서 오는 자외선(UV-B와 UV-C 급) 에너지를 흡수하여 공기로 열을 전달한다 (www.sciencetimes.co.kr) (ozonewatch.gsfc.nasa.gov). 이 과정에서 자외선은 대부분 사라지고, 비교적 유해하지 않은 열로 변환된다. 결과적으로 지표면에는 큰 피해를 줄 수 있는 UV 광선이 거의 도달하지 않는다. NASA는 오존층을 “지구의 글로벌 선스크린(Global Sunscreen)”에 비유하면서, 오존층이 지표 생명체를 외부 자외선으로부터 보호한다고 설명했다 (www.nasa.gov) (ozonewatch.gsfc.nasa.gov). 만약 오존층이 훼손되면 피부암·백내장 등의 위험이 급증하고, 해양 식물성 플랑크톤 등 광합성 생태계 전반에 치명적 피해가 발생할 수 있다. 생태계 보호와 성층권의 중요성 오존층을 포함한 성층권의 보호 기능은 인류와 생태계에 필수적이다. 자외선은 세포 손상, 돌연변이, 광합성 억제 등의 부작용을 일으키므로, 오존층 덕분에 지구상 생물들이 안심하고 살아갈 수 있다. 특히 북극·남극의 낮은 태양각 환경에서도 오존층이 자외선을 차단해주기 때문에, 극지 생태계 역시 보호받는다 (ozonewatch.gsfc.nasa.gov). 이러한 이유로 전 세계는 1987년 몬트리올 의정서 등을 채택하여 CFC와 같은 오존파괴 물질을 규제해 왔다. 성층권의 안정성과 오존층 보전은 기후변화 대응과 함께 지속 가능한 지구 환경보전의 핵심 과제로 여겨진다. 성층권의 발견과 연구 역사적 발견 배경 성층권이라는 개념은 20세기 초 드러난 우연한 과학적 발견에서 시작되었다. 1900년대 초 프랑스의 기상학자 바이퐁과 테이세렝 드 보는 무인 기구(풍선)를 띄워 상공 기온을 측정하던 중, 약 10~15km 이상에서 기온이 일정하게 유지되는 새로운 대기층이 있음을 확인했다 (www.giss.nasa.gov). 드 보는 이를 ‘균일한(stratified) 공기가 존재하는 영역’이라는 뜻의 “성층권(stratosphere)”이라 부르고, 아래층인 “대류권”과 구분하였다 (www.giss.nasa.gov). 이후 비행기와 풍선, 레이더, 인공위성(!), 그리고 로켓을 이용한 관측이 성층권 연구를 발전시켰다. 한편 1970년대에 들어 오존 실험과 대기 모델링을 통해 지구 상공의 오존 농도가 확인되었고, 1985년에는 남극 상공에서 한랭 오존홀(ozone hole)이 발견되면서 성층권 과학은 전 지구적 환경문제로 급부상했다. 이처럼 성층권 연구는 대기과학과 우주기술 발전에 큰 영향을 주었고, 기후변화·환경보호 정책에도 결정적인 기여를 했다. 연구 발전 및 과학적 기여 현대에 와서 성층권 연구는 지구 기후·환경 변화 연구의 중요한 분야로 자리 잡았다. 기상위성(예: NASA의 TOMS, Aura 등)은 성층권 오존 분포를 실시간 모니터링하며, 극지의 오존홀 모델을 보완한다. 또한 지상 관측소와 비행기(예: NASA ER-2, 유럽의 HALO), 기구 비행(예: NASA의 HALOE 실험 등)이 합동으로 성층권 구름, 화학 조성, 복사 과정을 정밀 분석한다. 최근에는 고고도 태양광 무인항공기와 드론이 성층권에서 기후 연구용 데이터를 수집하고 있으며, 초고층 염수용 비행선(HAPS) 프로젝트도 활발히 추진 중이다. 이와 함께 컴퓨터 시뮬레이션과 위성 원격탐사를 통해 성층권-대류권 상호작용 연구가 활발히 진행되고 있다. 성층권 변화가 대륙별 기후·한파에 미치는 영향, 중위도 오존 변화 추세, 행성간 유사 대기 연구 등 다학제적 탐구가 이뤄진다. 이러한 성층권 연구는 기후모델 정확도를 높이는 것은 물론, 화성·목성 같은 다른 행성의 성층권을 이해하는 데에도 활용되고 있다. 관련 자료 및 탐구 NASA Earth Observatory: 성층권과 오존층 관련 대기 이미지와 교육 자료를 제공한다. NOAA 및 WMO: 북미대기연구센터의 Ozone Watch 페이지에서는 실시간 오존 데이터와 백서, 그래픽 설명을 볼 수 있다. 미국 대기권 연구소(NCAR): 대기권 구조와 오존 과학을 쉽게 설명하는 온라인 자료를 갖추고 있다. 한국기상학회: 학회지와 학술대회 자료에 성층권 및 대기 화학 관련 한국 연구 결과들이 발표된다. 유명 과학 저널: Journal of Geophysical Research나 Atmospheric Chemistry and Physics 등에는 성층권 및 오존 관련 최근 연구가 게재된다. 자주 묻는 질문 (FAQ) Q1: 성층권은 무엇이고, 어디에 위치하나요?성층권은 지구 대기의 한 층으로, 대류권(약 12km) 위에서 중간권까지(50km) 존재합니다. 일반적으로 10~50km 상공을 일컫습니다. 산소·질소가 주성분이며, 중간에 오존층이 있습니다. Q2: 성층권과 대류권의 차이는 무엇인가요?대류권에서는 온도가 위로 갈수록 낮아지고 강한 대류가 발생하는 반면, 성층권은 고도가 높아질수록 기온이 올라가는 온도역전이 나타나며 대류가 거의 없습니다. 또한, 오존층이 존재해 자외선을 흡수한다는 점이 두드러진 차이입니다. Q3: 항공기는 왜 성층권을 비행하나요?성층권은 대류가 적고 날씨 영향을 덜 받기 때문에 안정적인 비행이 가능합니다. 이를 이용해 군사·연구·통신 목적의 첨단 항공기나 무인기들이 성층권에서 운항합니다. 하지만 공기 밀도가 낮아 엔진 운용이 어렵고, 기구나 태양광 비행체 등 특수한 방법으로 비행해야 합니다. Q4: 극지방에서 나타나는 성층권 구름은 어떤 구름인가요?극지방의 겨울철 상공에서는 극지성층운(PSC)이라는 특이한 구름이 형성됩니다. 고도 약 15~25km에서 -85℃ 이하의 극한 추위가 될 때 얼음·질산염 결정으로 만들어지며, 진주빛(모자이크) 광택을 냅니다. 오존층을 파괴하는 화학반응이 이 구름 표면에서 일어나기도 합니다. Q5: 성층권 오존층이 파괴되면 왜 문제가 되나요?오존층은 태양 자외선을 흡수하고 우주로부터 오는 해로운 방사선을 차단해주는 보호막 역할을 합니다. 따라서 오존층이 파괴되면 자외선량이 급증하여 피부암, 백내장 등 건강 피해가 늘고, 해양과 육상의 생태계가 붕괴될 수 있습니다. 이 때문에 오존 파괴 물질 방출을 줄이는 해양법과 국제 협약(몬트리올 의정서)이 시행되고 있습니다. 참고 문헌 [1] R. B. Stothers, “The Pre-Discovery Stratosphere,” NASA/GISS Science Briefs, Nov. 2002 (www.giss.nasa.gov).[2] U.S. Air Force, “U-2S/TU-2S Dragon Lady Fact Sheet,” U.S. Air Force Public Affairs (사진 캡션 포함) (www.af.mil).[3] Reuters, “Sceye partners with NASA, USGS to monitor wildfires, storms from the edge of space,” 2024.10.29 (U.S. News 게재) (www.usnews.com).[4] Ben Sampson, “HAPSMobile succeeds in stratospheric test flight and demos video calling,” Aerospace Testing International, 2020.10.09 (www.aerospacetestinginternational.com).[5] CBS News, “Sudden stratospheric warming could mean wild winter storms ahead,” (Jeff Berardelli 등), 2021.01 (CBS 방송자료) (www.cbsnews.com) (www.cbsnews.com).[6] SKYbrary, “Polar Stratospheric Cloud (PSC),” (항공기상 자료) (skybrary.aero) (skybrary.aero).[7] 심재율, “남극 오존층 구멍 올해는 '양호' … 오존층은 자외선을 흡수해 보호 역할,” 사이언스타임즈, 2018.11.07 (www.sciencetimes.co.kr).[8] NASA/Goddard Space Flight Center, “What is Ozone? (Ozone Watch),” (온라인 자료) (ozonewatch.gsfc.nasa.gov).[9] NASA, “The Ozone Hole: We Need More Sunscreen,” NASA STEM (학생용 자료) (www.nasa.gov).
에 뿌리는 시스템을 구축하고 있다. 회사는 이 입자가 환경과 인체에 해롭지 않으며, 하늘의 보호막인 오존층 오존층
오존층과 환경 보호 목차 1. 오존층의 정의 및 역할2. 오존층 파괴의 원인3. 오존층 파괴 현황4. 오존층 파괴의 결과5. 국제적 대응 및 노력6. 오존층 회복의 중요성7. 심화 학습 자료 1. 오존층의 정의 및 역할 오존층(ozone layer)은 지구 대기 중 성층권(stratosphere)에 위치한 오존(O₃)의 농축 지역이다. 일반적으로 지표면에서 약 15~35km 높이 범위에 걸쳐 있으며, 대기 중 생성된 오존의 90% 이상이 여기에 존재한다 (iws.inha.ac.kr). 오존은 세 개의 산소 원자로 이루어진 불안정한 기체로, 자외선(UV) 방사선을 받아 산소 분자(O₂)를 분해해 생성된다 (iws.inha.ac.kr). 즉 태양 자외선이 대기 상층부의 산소 분자를 분해하여 생성된 자유 산소 원자(O)가 또 다른 산소 분자와 결합하여 오존 분자(O₃)를 형성한다 (iws.inha.ac.kr). 이처럼 소량이지만 성층권에 모여 있는 오존층은 지구 생명체에게 필수적인 역할을 한다. 오존 분자 특유의 분자구조는 태양의 해로운 자외선, 특히 파장 280-315nm의 자외선B(UV-B)를 강하게 흡수한다 (iws.inha.ac.kr) (gcos.wmo.int). 이 과정에서 오존은 태양 자외선의 상당 부위를 흡수하고 열로 전환시켜 지표면에 도달하는 유해한 방사선의 양을 크게 줄여준다. 의학적·환경적 관점에서 오존층은 마치 지구 표면 위의 무형의 자외선 차단막 또는 ‘자외선 차단 선크림’과 같은 역할을 한다. 한 예로, 지구 성층권 전체의 오존을 지표면 기압까지 압축하면 두께가 겨우 약 3㎜에 불과하다는 계산이 있다 (www.nobelprize.org). 이처럼 미량의 오존이지만, 태양 광자에너지(자외선)를 흡수할 수 있는 능력은 매우 커서 인간을 비롯한 지구 생명체를 강력한 자외선으로부터 보호한다. 오존층이 없다면 태양의 자외선이 지표면까지 도달해 DNA를 손상시키고 피부암이나 백내장 발생률을 급증시킬 수 있다 (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). 또한 성층권 오존은 대기의 온도 구조에도 영향을 미쳐 지구의 기후 조절에 간접적으로 기여한다. 2. 오존층 파괴의 원인 20세기 이후 산업화와 화학기술의 발달로 과거에는 존재하지 않았던 다양한 인공화학물질이 대기에 방출되었다. 특히 과거 냉매, 에어로졸 분사제, 소화제 등에 사용된 염화불화탄소(CFCs, 일명 프레온 가스)와 소량의 브롬화 유기화합물(할론) 등이 오존층을 파괴하는 주요 원인이다. 이들 물질은 하층 대기에서는 안정하지만 대류권과 성층권을 오르면서 태양 자외선에 의해 분해된다. 예를 들어, 냉장고나 에어컨 냉매용으로 쓰인 CFC가 성층권에 이르면 자외선에 의해 분해되어 활성 염소(Cl) 원자를 방출한다 (www.nasa.gov) (scienceon.kisti.re.kr). 방출된 염소 원자는 오존과 반응하여 일산화염소(ClO)와 산소로 전환되는 화학반응을 일으킨다. 이 반응은 촉매 과정이어서 염소 원자 하나가 수천 개의 오존을 연쇄적으로 분해할 수 있다 (scienceon.kisti.re.kr). 결국, CFC와 유사 물질에서 유래한 염소와 브롬 원자가 성층권 오존을 대량으로 파괴하게 된다. 1974년 모리나(Molina)와 로우랜드(Rowland)는 CFC가 성층권에서 오존을 파괴할 수 있음을 이론적으로 제시했고, 이후 수십 년간의 관측과 연구를 통해 그 예측이 입증되었다. 실제로 영국 남극 조사팀(British Antarctic Survey)은 1985년 남극 상공에서 오존의 급격한 감소를 처음 발견하였다 (scienceon.kisti.re.kr). 이어서 1987년에는 극심하게 파괴된 오존층을 ‘오존홀(ozone hole)’이라 명명하면서 이 현상이 전 지구적 관심사가 되었다. NASA와 NOAA 위성 관측도 이 시기에 남극 전역에 걸친 대규모 오존 소멸 현상을 확인하고, 이를 세계적인 뉴스로 알렸다. 이처럼 인공 화학물질이 지구 상층 대기에 누적되면서 오존층이 파괴되고 있는 것이다. 3. 오존층 파괴 현황 오존층 파괴는 이제 전 지구적 이슈로 자리잡았다. 특히 아시아 지역에서는 불법 또는 비규제된 CFC 배출 문제가 지적되고 있다. 최근 한국-영국 공동 연구진은 몬트리올의정서(2010년 CFC-11 신생산 금지) 발효 이후에도 중국 동부 지역에서 연간 약 7000톤에 이르는 CFC-11이 배출되고 있음을 밝혀냈다 (v.daum.net). 이는 전 세계에서 새로 증가한 CFC-11 배출량의 40~60%를 차지하는 규모로, 중국 동부 산둥성과 허베이성이 그 주요 지역인 것으로 분석되었다 (v.daum.net) (www.sisunnews.co.kr). 연구진은 “이번에 관측된 배출량이 실제 불법 생산된 전체 프레온가스의 일부일 가능성이 크다”라며 추가적인 위반이 여전히 이뤄질 수 있음을 우려했다 (www.sisunnews.co.kr). 이 결과는 중국이 몬트리올 의정서 약속을 위반했을 가능성을 제기하며 국제 사회의 경각심을 일깨웠다 (www.joongang.co.kr) (v.daum.net). 오존홀 역시 독특한 지리적 양상을 보인다. 남극 오존홀은 매년 남극 봄(9~10월)에 반복하여 발생하고 있는데, 최근 들어 학술적 예보에 따르면 그 면적의 평균은 점차 줄고 있다. 예컨대 NASA/NOAA 과학자들은 2024년 관측된 남극 오존홀의 면적이 1992년 이래 일곱 번째로 작은 수준이었다고 보고했다 (earthobservatory.nasa.gov). 한편 북반구에서도 매우 드물게 오존홀 수준의 오존 손실이 발생한다는 사실이 밝혀졌다. 대표적으로 2011년 북극에서 관측된 오존 손실은 극도로 낮은 성층권 온도(성층권 냉각)와 맞물려 남극 오존홀과 유사한 규모로 나타났다 (www.jpl.nasa.gov). 이와 같이 오존층 파괴는 남극에 국한되지 않고, 기상 조건에 따라 일시적으로 북극 등 다른 지역에서도 나타날 수 있음을 보여준다. 4. 오존층 파괴의 결과 오존층 파괴로 인한 자외선(UV) 증가의 영향은 광범위하다. 인체 건강 측면에서는 젊은 피부의 세포를 손상시키는 UV-B가 증가함에 따라 피부암 위험이 커진다. 과학자들은 오존층이 희박해진 지역에서 노출되는 UV는 DNA 돌연변이를 유발하여 피부암과 백내장의 발병률을 높인다고 경고한다 (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). 실제로 UV-B는 인체 DNA의 특정 부분을 자극해 돌연변이를 일으키며, 면역체계도 약화시켜 각종 감염질환과 비호지킨 림프종 등의 발병 확률을 높일 수 있다 (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). 예컨대 성층권 오존이 1% 감소할 때마다 피부암 발생률이 몇 %씩 증가한다는 연구결과도 있다. 또한, 세계보건기구(WHO)는 백내장이 전 세계 실명의 주요 원인 중 하나임을 지적하면서, 자외선 노출이 특히 백내장 발생에 결정적인 요인으로 작용한다고 보고한다. 따라서 오존층 파괴는 광범위한 건강 문제를 초래할 수 있다. 생태계에도 심각한 영향을 미친다. UV-B 증가는 식물 생장과 농작물 생산에 악영향을 줄 수 있다. 일부 광합성 생물과 해양 플랑크톤은 자외선에 민감해 개체 수가 감소하면 먹이사슬 전반에 걸쳐 생물량 감소로 이어질 수 있다. 예를 들어, 자외선 증가로 인해 해양 식물 플랑크톤의 광합성 효율이 떨어지면 해양 생태계 전반의 생산력이 감소하여 어업 자원에까지 영향을 줄 수 있다. 이 외에도 양서류(개구리 등)와 같은 일부 동물들은 알과 유충 단계에서 자외선에 취약해, 자외선이 증가하면 번식율 저하와 개체수 감소가 나타날 수 있다. 기후와의 연관성도 주목된다. 성층권 오존은 지구 복사 평형에 영향을 주는데, 성층권의 오존이 줄면 지표면까지 도달하는 자외선 양은 늘어나지만, 태양복사 에너지의 일부가 덜 흡수되어 성층권이 냉각된다. 한편, 대류권(지표 가까이)에서는 오존이 온실가스 역할을 해 증가할수록 지표면 대기가 가열된다 (uk-air.defra.gov.uk). 예를 들어, 남극 오존홀 형성으로 성층권이 냉각되면 극관 제트류(극 주변 고속 편서풍)가 강화되고, 이로 인해 남반구 중위도 제트류가 남쪽으로 이동하여 해당 지역의 바람대와 강수 패턴에 변화가 발생했다 (research.noaa.gov). 실제 관측 결과, 1960년대 이후 남반구 제트 기류가 극지 방향으로 이동하는 경향이 있었는데, 이는 오존 감소의 직접적 결과였다. 따라서 오존층 파괴는 기후계 내 풍계(pattern)까지 바꾸는 요인으로 작용한다. 최근 들어 몬트리올의정서 덕분에 오존이 회복되면서 이 같은 기후 영향도 서서히 완화될 것으로 기대된다 (research.noaa.gov). 5. 국제적 대응 및 노력 오존층 파괴 문제에 대응하기 위한 국제적 노력의 대표적 성과가 바로 몬트리올 의정서이다. 1987년 채택된 몬트리올 의정서는 CFC를 포함한 주요 오존파괴물질의 생산·소비를 단계적으로 중단하도록 규정한 역사적인 다자간 환경 협약이다 (www.ozone.unep.org). 의정서와 이후 개정조치로 거의 모든 선진국이 CFC 사용을 법적으로 금지하였으며, 이에 따라 대기 중 CFC 농도는 1990년대 중반부터 꾸준히 감소했다 (www.ozone.unep.org). 의정서 발효 30여 년이 지난 지금, 과학자들은 성층권 오존층 회복의 초기 징후를 확인하고 있다. 2018년 발표된 WMO 보고서에 따르면, 2000년대 이후 성층권 오존은 연평균 약 1~3%의 속도로 증가하고 있다. 현재 추세가 유지될 경우, 북반구 및 중위도 지역의 오존층은 2030년대에, 남반구는 2050년대에, 그리고 극지방은 2060년대에 완전히 회복될 것으로 예측된다 (public.wmo.int). 또한 2024년 NASA·NOAA 관측 결과, 몬트리올 의정서가 발효된 1992년 이후 측정된 남극 오존홀 면적 중 일곱 번째로 작은 값을 기록하기도 했다 (earthobservatory.nasa.gov). 이처럼 국제 사회의 협력과 과학적 관리 덕분에 오존층 파괴 속도가 눈에 띄게 완화되고 있으며, 앞으로 수십 년 내에 원상 회복될 것으로 기대된다. 한편, 2016년 채택된 키갈리 개정안도 중요한 관련 국제 협력이다. 비록 HFC(대체 냉매)가 직접적인 오존 파괴 물질은 아니지만, 강력한 온실가스로서 간접적으로 기후변화와 연계된 문제이므로 몬트리올 체제 내에서 규제되고 있다. 키갈리 개정안은 온실효과가 큰 HFC의 사용을 대폭 줄임으로써 기후변화를 늦추는 데 기여할 것으로 기대된다. 이처럼 몬트리올 의정서는 오존층 보호뿐 아니라 기후변화 완화 측면에서도 중요한 역할을 하고 있다. 6. 오존층 회복의 중요성 오존층의 회복은 이미 진행 중인 과정이며, 신중한 지속 관측과 관리가 필요하다. 앞서 언급했듯 몬트리올 의정서로 인해 주요 오염물질 배출이 극적으로 감소하면서 성층권 오존 수준은 점차 높아지고 있다 (public.wmo.int) (earthobservatory.nasa.gov). 과학자들은 오존층이 스스로 치유되고 있으며, 조만간 ‘세계의 자외선 차단막’ 역할을 완전히 회복할 것이라는 증거들을 확인하고 있다 (www.ozone.unep.org). 예를 들어, NOAA 연구팀은 지난 수십 년 간 몬트리올 의정서가 남반구의 바람대 이동을 멈추게 할 정도로 오존층 회복이 뚜렷함을 밝혀냈다 (research.noaa.gov). 그러나 회복을 안심할 단계는 아니다. 중국 동부에서의 불법 CFC 배출과 같이 여전히 제도 위반 사례가 발견되고 있으며 (v.daum.net) (www.sisunnews.co.kr), 기후변화로 인한 성층권 온도 변화 등이 예측 불가능한 효과를 가져올 수도 있다. 따라서 지속 가능한 환경 보호를 위해서는 몬트리올 의정서의 이행을 철저히 감독하고, 불법 배출을 단속하며, 대체 물질을 연구·정책적으로 확산시키는 노력이 계속되어야 한다. 오존층 회복은 지구 환경 문제 해결의 모범 사례로 여겨진다. 국제 사회가 공통의 목표를 위해 결속하면 거대한 환경 문제도 해결할 수 있음을 증명했다. 이를 통해 기후변화 같은 더 큰 도전에도 협력이 중요함을 배울 수 있다. 즉, 오존층 보호 경험은 장기적인 지속가능한 발전을 위한 실마리를 제공하며, 향후에도 선진 기술과 국제 협력을 결합하여 지구 환경을 안정시켜 나가야 함을 보여준다. 7. 심화 학습 자료 박선영 외(2019), Nature: “Increase in CFC-11 Emissions from Eastern China” – 중국 동부 지역에서의 CFC-11 불법 배출을 대기 관측으로 규명한 연구. Nature(2019) (국제공동연구). World Meteorological Organization (WMO, 2018), “Scientific Assessment of Ozone Depletion” – 몬트리올의정서 관련 오존층 회복 전망을 담은 과학적 평가 보고서 (Quito, 2018). NASA Earth Observatory (2024), “Ozone Hole Continues Healing in 2024” – 최근 남극 오존홀의 축소 추이와 예측을 설명하는 NASA 분석 기사. UNEP Ozone Secretariat (2021), “Ozone and You” – 오존층의 역할과 회복 과정을 소개하는 UNEP 공식 웹사이트 자료. Environmental Effects Assessment Panel (EEAP) Reports – UNEP 산하 위원회의 오존층 변화 및 자외선 영향 연구(2015~2022년 보고서). 학술자료:『Environmental health perspectives』(2000) 프랭크 드 그루이일 외, “Ozone Depletion and UV” – 오존층 파괴와 인체·환경 영향에 관한 리뷰 논문. 외부 링크: UN 환경계획(Ozone Secretariat)[^1], NASA 오존 관측 자료[^2], Scientific American 등 과학전문 매체의 관련 기사 등. [^1]: UNEP Ozone Secretariat 공식 사이트 (https://ozone.unep.org).[^2]: NASA Ozone Watch – 오존 관측 위성 데이터 (https://ozonewatch.gsfc.nasa.gov). 참고문헌 (gcos.wmo.int)세계기상기구(WMO) «Ozone (GCOS)» – 성층권 오존 정의 및 역할 소개. (iws.inha.ac.kr) (iws.inha.ac.kr)인하대 환경학부, “오존층과 그 보호 역할” – 오존 생성 과정과 자외선 차단 기능 설명(한국어 자료). (www.nobelprize.org)Nobel Prize in Chemistry 1995 Press Release – ‘오존층은 대기 내에 극히 소량으로 존재하지만 생명체 보호에 필수적인 역할을 한다’ (오존층 두께 예시). (www.nasa.gov)NASA Earth Observatory, “Data Aids Ozone Hole’s Journey to Recovery” – CFCs가 성층권에서 분해되며 활성 염소를 방출한다는 설명. (scienceon.kisti.re.kr)ScienceON 과학동향(2004), “프레온 가스의 오존층 파괴” – 프레온(CFC)이 안정적이다가 성층권 자외선에 의해 분해되어 염소를 방출, 오존 파괴 촉매로 작용한다(한국어). (www.earthobservatory.nasa.gov)NASA Earth Observatory, “Antarctic Ozone Hole: 1979 to 2008” – 1980년대 초반 남극에서 오존층 급감(오존홀) 발견 경위 및 원인 설명. (www.jpl.nasa.gov)NASA JPL (2011), “Unprecedented Arctic Ozone Loss” – 2011년 북극의 기록적 오존 파괴 사례. (pmc.ncbi.nlm.nih.gov)Frank R. de Gruijl 외(2000), CMAJ, “Ozone Depletion and UV” – 오존층 파괴로 인한 자외선 증가와 피부암·백내장·면역저하 위험 설명. (uk-air.defra.gov.uk)영국 DEFRA, “Ozone Depletion and Climate Change” – 성층권 오존 감소는 지표 냉각, 대류권 오존 증가는 지표 온난을 초래한다는 기후 영향 분석. (research.noaa.gov)NOAA Research (2020), “Healing ozone layer stopped migration of SH winds” – 남극 오존홀로 인한 극관 제트류 강화 및 바람대 이동 사례. (v.daum.net)이영완 기자, 조선일보(다음 뉴스), “오존 파괴 물질 프레온 가스, 中 동부서 연간 7000t 배출” – 중국 동부 지역 연간 CFC-11 배출량 연구 결과(한국어). (www.sisunnews.co.kr)시선뉴스(2019), “[이슈체크] 오존주의보 비상… 中 프레온가스 사용금지 위반 적발” – 경북대 박선영 교수 연구진의 동아시아 CFC 배출 추적 분석(한국어). (www.joongang.co.kr)중앙일보, “오존 파괴하는 프레온 가스, 중국 동부서 연간 7000t 배출” – 위성-지상 관측 결과 및 연구진 발표(한국어). (www.ozone.unep.org)UNEP Ozone Secretariat, “Ozone and You” – 몬트리올 의정서 성과와 오존층 회복 전망에 관한 UNEP 공식 설명. (public.wmo.int)WMO(2018), “Scientific Assessment of Ozone Depletion” – 오존층 회복 속도 및 시기(북반구 2030년대, 남반구 2050년대 등) 예측 보고. (earthobservatory.nasa.gov)NASA Earth Observatory (2024), “Ozone Hole Continues Healing” – 최근 오존홀 면적 추세 및 향후 회복 시기 예측(2066년) 기술.
에도 영향을 주지 않는다고 설명한다. 하지만 입자에 대한 구체적인 정보는 아직 베일에 싸여 있다. 일부 과학자들은 스타더스트의 주장에 의문을 제기하며, 오히려 기존에 연구되던 황산염이 더 안전할 수 있다고 지적한다.

태양 지구공학 기술은 과거 학계의 소수 연구자들 사이에서 거론되던 주제였으나, 지난 10월 스타더스트가 대규모의 투자를 유치했다는 발표가 전해지면서 많은 사람들의 관심을 끌었다. 스타더스트는 로어카본 캐피털(Lowercarbon Capital)과 전 메타 경영진 맷 콜러(Matt Cohler) 등이 참여한 투자 라운드에서 총 약 1,102억 5,000만 원(7,500만 달러)을 확보했다. 이 규모는 태양 지구공학을 연구하는 스타트업 중 현재까지 알려진 최대 규모다.

모금한 투자액을 바탕으로 2026년 4월부터는 항공기를 개조해 약 18km 고도의 성층권에서 입자를 뿌리는 실험을 시작한다. 회사는 이후 10년 안에 이 기술을 실전에 배치하겠다는 목표를 웹사이트에 공개하고 있다.

우려의 목소리도 높다. 수백 년 동안 꾸준히 대기에 입자를 뿌려야 하는 상황에서 만약 투입이 갑자기 멈춘다면, 지구 온도가 순식간에 치솟을 위험이 있기 때문이다. 국제환경법센터(CIEL)는 “이러한 계획이 기후 시스템의 예측 불가능성을 더욱 악화시킬 수 있다”고 경고하며, 기술 중단 시 발생하는 ‘종료 충격(termination shock)’의 위험성을 강조한다.

코넬 대학교에서 태양 지구공학을 연구하는 더글러스 맥마틴 부교수는 MIT 테크놀로지 리뷰 내 기사 인터뷰에서 “연구 결과에 편견이 없어야 하며, 기술 배치를 밀어붙이는 과정에 숨겨진 동기가 있어서는 안 된다”고 강조한다. 또한 “적절하고 충분한 정보 공개 없이 사람들에게 이 기술을 강요해서는 안 된다”고 덧붙였다.

또한 이번 실험은 생물다양성 생물다양성
서론: 생명의 다양성, 왜 지금 이야기해야 하는가? 생물다양성(Biological diversity)은 단순히 지구상에 존재하는 동식물의 종류가 많다는 것을 의미하는 단어가 아니다. 이는 지구의 생명 유지 시스템 그 자체를 의미하며, 인류의 생존과 번영이 달려있는 핵심적인 자산이다. 생물다양성협약(Convention on Biological Diversity, CBD) 제2조는 생물다양성을 "육상, 해상 및 그 밖의 수중 생태계와 이들의 복합체를 포함하는 모든 원천에서 발생한 생물체의 다양성을 말하며, 이는 종 내의 다양성, 종 간의 다양성 및 생태계의 다양성을 포함한다"고 정의한다.1 이 정의는 생물다양성이 세 가지 상호 연결된 수준—유전적, 종, 그리고 생태계—으로 구성된 복잡하고 역동적인 시스템임을 명확히 한다. 지금 우리가 생물다양성을 이야기해야 하는 이유는 인류 역사상 전례 없는 속도로 이 생명의 그물망이 파괴되고 있기 때문이다. 2019년 발표된 '생물다양성 및 생태계 서비스에 관한 정부 간 과학-정책 플랫폼(IPBES)'의 글로벌 평가 보고서는 충격적인 현실을 드러냈다. 보고서에 따르면, 인간 활동으로 인해 약 100만 종의 동식물이 수십 년 내에 멸종 위기에 처해 있으며, 이는 지구 역사상 유례없는 속도다.3 이는 단순한 환경 문제를 넘어 인류의 식량 안보, 식수, 건강, 그리고 경제를 직접적으로 위협하는 실존적 위기다.2 이 글은 생물다양성의 본질과 그 중요성을 깊이 있게 탐구하고, 우리가 직면한 위기의 원인과 해결을 위한 노력을 종합적으로 분석하고자 한다. 이 글에서 다루는 핵심 질문들 생물다양성이란 정확히 무엇이며, 왜 단순한 '종의 수' 이상을 의미하는가? 생물다양성의 세 가지 수준은 우리 삶과 어떻게 연결되는가? 자연이 제공하는 '생태계 서비스'의 경제적 가치는 과연 얼마일까? IPBES 보고서가 경고하는 '100만 종 멸종 위기'의 주범은 무엇인가? 한반도의 구상나무와 새만금 철새는 지금 어떤 위기에 처해 있는가? '30x30 목표'란 무엇이며, 인류는 생물다양성을 지키기 위해 어떤 노력을 하고 있는가? 생물다양성의 세 가지 얼굴 생물다양성은 추상적인 개념이 아니다. 이는 유전적, 종, 생태계라는 세 가지 구체적이고 상호 의존적인 층위로 구성된다. 이 세 가지 수준의 다양성은 각각 고유한 역할을 수행하며, 이들이 함께 어우러져 지구 생태계의 건강성과 회복탄력성을 유지한다. 유전적 다양성: 보이지 않는 생명의 보험 유전적 다양성(Genetic diversity)은 같은 종 내에 존재하는 유전자의 다양성을 의미한다.7 같은 종의 개체들이라도 저마다 다른 유전적 구성을 가지고 있으며, 이 미세한 차이가 종 전체의 생존 가능성을 결정하는 핵심 요소가 된다. 유전적 다양성은 변화하는 환경에 적응하고 진화할 수 있는 원재료를 제공하기 때문이다.9 유전적 다양성의 중요성을 가장 극적으로 보여주는 역사적 사례는 19세기 아일랜드 대기근이다. 당시 아일랜드인들은 유전적으로 거의 동일한 단일 품종의 감자('럼퍼')에 식량 대부분을 의존했다. 이때 감자 역병이 퍼지자, 병에 대한 저항력을 가진 유전자가 없는 감자 농작물 전체가 전멸했고, 이는 100만 명 이상의 아사자를 낳는 끔찍한 비극으로 이어졌다.11 이 사건은 유전적 획일성이 얼마나 치명적인 결과를 초래할 수 있는지를 보여주는 강력한 교훈이다. 이 교훈은 오늘날 현대 농업에도 시사하는 바가 크다. 산업화된 농업 시스템은 소수의 고수확 품종에 의존하는 경향이 있어 유전적 획일성을 심화시킨다.11 유엔식량농업기구(FAO)에 따르면, 1900년에서 2000년 사이에 농작물 다양성의 75%가 사라졌으며, 이러한 유전 자원의 손실은 기후 변화, 새로운 질병 및 해충에 대응할 수 있는 농업 시스템의 회복탄력성을 심각하게 저해하여 세계 식량 안보에 큰 위협이 되고 있다.13 야생 친척종과 토착 품종이 보유한 다양한 유전자들은 가뭄, 염분, 질병에 저항하는 특성을 지니고 있어 미래의 식량 위기를 해결할 열쇠를 쥐고 있다.10 종 다양성: 생태계를 지탱하는 핵심 플레이어들 종 다양성(Species diversity)은 특정 지역이나 생태계 내에 존재하는 다양한 생물 종의 풍부함을 의미한다.7 이는 단순히 종의 수(종 풍부도, species richness)뿐만 아니라, 각 종의 개체수가 얼마나 균등하게 분포하는지(종 균등도, species evenness)를 함께 고려하는 개념이다.8 모든 종은 생태계 내에서 각자의 역할을 수행하지만, 어떤 종들은 그 존재만으로 생태계 전체의 구조와 기능을 좌우하기도 한다. 이러한 종을 **핵심종(Keystone Species)**이라고 부른다. 핵심종은 아치형 구조물의 정점에 놓여 전체 구조를 지탱하는 쐐기돌(keystone)에 비유된다. 개체 수는 적을지라도 이들이 사라지면 생태계 전체가 무너질 수 있다.17 사례 1: 해달과 다시마 숲태평양 연안의 해달(sea otter)은 대표적인 핵심종이다. 해달은 성게를 주식으로 삼는데, 과거 모피를 얻기 위한 무분별한 남획으로 해달이 사라지자 성게의 개체수가 폭발적으로 증가했다. 성게는 다시마(kelp)를 먹고 사는데, 천적이 없어진 성게들이 다시마 숲을 황폐화시켰다. 거대한 수중 숲이었던 다시마 군락이 사라지자, 이를 서식지로 삼던 수많은 어류와 무척추동물들이 함께 사라지면서 해양 생태계 전체가 붕괴되는 '영양 연쇄(trophic cascade)' 효과가 발생했다.17 사례 2: 옐로스톤의 늑대미국 옐로스톤 국립공원에서 늑대가 사라졌을 때도 비슷한 현상이 관찰되었다. 최상위 포식자인 늑대가 없어지자 엘크(elk)의 개체수가 급증했고, 이들은 강가의 식생을 무분별하게 뜯어먹었다. 그 결과 강둑이 침식되고 수질이 악화되었으며, 강가 식생에 의존하던 비버와 새, 물고기들이 자취를 감췄다. 1995년 늑대가 재도입되자 놀라운 변화가 일어났다. 늑대가 엘크의 수를 조절하자 강가의 식생이 되살아났고, 이는 강둑을 안정시키고 생태계를 복원시켜 비버와 다양한 생물들이 다시 돌아오는 결과를 낳았다.17 이 사례들은 생태계가 얼마나 복잡하고 정교하게 연결되어 있는지를 보여준다. 하나의 종이 사라지는 것은 단순히 그 종의 부재로 끝나지 않고, 예측하기 어려운 연쇄 반응을 일으켜 생태계 전체의 붕괴를 초래할 수 있다. 생태계 다양성: 삶의 터전을 제공하는 거대한 시스템 생태계 다양성(Ecosystem diversity)은 숲, 초원, 사막, 습지, 강, 산호초 등 한 지역 내에 존재하는 다양한 생태계의 종류를 의미한다.8 각 생태계는 고유한 물리적 환경과 그곳에 적응한 생물 군집으로 구성되며, 인류에게 필수적인 다양한 혜택을 제공한다. 이러한 혜택을 **생태계 서비스(Ecosystem services)**라고 부른다. 예를 들어, 숲은 이산화탄소를 흡수하여 기후를 조절하고 깨끗한 공기와 물을 제공한다. 습지는 자연 정수기처럼 오염물질을 걸러내고 홍수를 조절하는 역할을 한다. 해안가의 맹그로브 숲과 산호초는 자연 방파제 역할을 하여 폭풍과 해일로부터 연안 지역을 보호한다.21 이처럼 다양한 생태계는 각기 다른 중요한 기능을 수행하며, 이들의 건강한 유지는 지구 전체의 안정성과 직결된다. 하나의 생태계가 파괴되면 그 생태계가 제공하던 고유한 서비스가 사라질 뿐만 아니라, 인접한 다른 생태계에도 연쇄적인 악영향을 미쳐 지구의 생명 유지 시스템 전체를 약화시킨다. 따라서 생태계 다양성을 보전하는 것은 우리가 살아가는 삶의 터전 자체를 지키는 일이다. 생물다양성이 우리에게 주는 선물: 생태계 서비스의 가치 생물다양성은 단순히 아름다운 자연 풍경이나 희귀 동식물을 보존하는 차원을 넘어, 인류의 경제적 번영과 사회적 안녕에 직접적으로 기여하는 막대한 가치를 지닌다. 자연이 제공하는 깨끗한 공기, 물, 식량, 의약품 원료, 기후 조절 등의 혜택, 즉 '생태계 서비스'는 우리 경제의 근간을 이룬다.6 그러나 우리는 오랫동안 이러한 서비스의 가치를 당연하게 여기고 경제적 계산에서 누락해왔다. 최근 이러한 인식을 바꾸는 중요한 연구 결과가 발표되었다. 세계은행(World Bank)은 2021년 '자연의 경제적 사례(The Economic Case for Nature)' 보고서를 통해, 생태계 서비스 붕괴가 세계 경제에 미칠 충격을 구체적인 수치로 제시했다. 보고서는 야생 수분(pollination), 해양 어업, 천연림 목재 공급 등 일부 핵심적인 생태계 서비스가 부분적으로 붕괴할 경우, 2030년까지 전 세계 GDP가 매년 2조 7천억 달러(약 3,700조 원) 감소할 수 있다고 경고했다.23 이러한 경제적 충격은 모든 국가에 동일하게 작용하지 않는다. 보고서는 특히 자연 자본에 대한 의존도가 높은 저소득 국가들이 가장 큰 타격을 입을 것이라고 분석했다. 사하라 이남 아프리카와 남아시아 지역은 생태계 붕괴 시 GDP가 각각 연간 9.7%, 6.5%까지 급감할 수 있다.24 이는 생물다양성 손실이 환경 문제를 넘어 심각한 개발 불평등과 빈곤 문제를 야기하는 글로벌 정의의 문제임을 시사한다. 생태계 서비스의 구체적인 경제적 가치는 다음과 같다. 수분 서비스: 꿀벌, 나비, 새와 같은 수분 매개체는 전 세계 농작물 생산의 약 3분의 1에 기여한다.21 이들이 제공하는 수분 서비스의 경제적 가치는 연간 2,350억 달러에서 5,770억 달러에 이르는 것으로 추산된다.27 수산 자원: 해양 생태계는 수많은 인구에게 주요 단백질 공급원이며, 전 세계적으로 약 2억 개의 일자리가 어업 및 관련 산업에 의존하고 있다.21 의약품 및 생물 자원: 아스피린, 항암제 등 수많은 현대 의약품이 식물과 미생물에서 유래했으며, 자연은 미래의 신약을 발견할 수 있는 무한한 가능성을 품고 있다.21 기후 및 재해 조절: 숲과 해양은 지구의 탄소 순환에 결정적인 역할을 하며 막대한 양의 이산화탄소를 흡수한다. 또한, 건강한 생태계는 홍수, 가뭄, 폭풍과 같은 자연재해의 충격을 완화하여 인명과 재산을 보호한다.5 이처럼 생물다양성을 보전하는 것은 비용이 아니라 미래를 위한 필수적인 투자다. 자연 자본의 가치를 제대로 인식하고 이를 경제 정책과 의사결정에 통합하는 것은 지속 가능한 발전을 위한 전제 조건이다. 자연을 파괴하는 '평소와 같은 사업(business-as-usual)' 방식은 더 이상 선택지가 될 수 없으며, 이는 경제적으로도 비합리적인 경로임이 명백해지고 있다.25 적색경보: 생물다양성을 위협하는 5대 요인 IPBES 글로벌 평가 보고서는 현대 인류가 직면한 생물다양성 위기의 원인을 명확하게 진단했다. 보고서는 생물다양성 감소를 초래하는 5가지 주요 직접 요인(direct drivers)을 지목했으며, 이들은 인구 증가, 소비 패턴, 기술 발전, 거버넌스 등 근본적인 간접 요인에 의해 추동된다.27 이 5대 요인은 독립적으로 작용하기보다 서로 복잡하게 얽혀 파괴적인 시너지 효과를 내며 생명의 그물망을 위협하고 있다. 표 1: 생물다양성 감소의 5대 직접적 요인 (IPBES 글로벌 평가 보고서 요약) 순위요인 (Driver)핵심 내용 (Description)구체적 사례 (Examples)1토지 및 해양 이용의 변화서식지 파괴, 단편화, 황폐화. 농업 확장, 도시화, 벌목, 댐 건설 등.아마존 열대우림의 농지 전환, 갯벌 매립.2생물체의 직접적인 착취어업, 수렵, 벌목 등 자원의 과도한 수확. 지속 불가능한 수준의 이용.남획으로 인한 어족자원 고갈, 불법 야생동물 거래.3기후 변화온도 상승, 강수 패턴 변화, 해수면 상승, 해양 산성화, 극단적 기후 현상 증가.산호 백화 현상, 고산 식물의 서식지 축소.4오염화학물질, 영양염류, 플라스틱 폐기물 등이 생태계에 유입되어 생물에게 직접적 피해를 줌.농경지 비료 유출로 인한 녹조 현상, 해양 플라스틱.5외래 침입종비토착종이 새로운 환경에 유입되어 토착종을 위협하고 생태계 균형을 파괴함.황소개구리, 큰입배스, 등검은말벌. 토지 및 해양 이용의 변화 (Changes in Land and Sea Use): 이는 현재까지 생물다양성에 가장 큰 영향을 미친 요인이다. 보고서에 따르면, 지구 육지 표면의 75%, 해양 환경의 66%가 인간 활동으로 인해 심각하게 변형되었다.5 특히 농경지 확장은 가장 큰 원인으로, 전 세계 육지 면적의 3분의 1 이상이 작물 재배나 목축에 사용되고 있다.27 숲이 농장으로, 갯벌이 산업단지로 바뀌면서 수많은 생물의 서식지가 파괴되고 단편화되었다. 생물체의 직접적인 착취 (Direct Exploitation of Organisms): 지속 불가능한 수준의 어업, 벌목, 수렵, 채취 활동은 특정 종의 개체수를 급격히 감소시켜 멸종으로 내몬다. 전 세계 어족 자원의 3분의 1 이상이 지속 불가능한 수준으로 남획되고 있으며, 불법 야생동물 거래는 수많은 종을 위협하는 주요 원인이다.4 기후 변화 (Climate Change): 기후 변화는 생물다양성 위협 요인 중 가장 빠르게 영향력이 커지고 있으며, 미래에는 다른 요인들을 압도할 것으로 예측된다.29 기온 상승은 생물들의 서식 범위를 변화시키고, 개화나 번식 시기 같은 생체 리듬(phenology)을 교란한다. 해양 산성화는 산호초와 조개류의 생존을 위협하며, 극단적인 기후 현상(가뭄, 홍수, 폭염)은 생태계의 회복력을 넘어선 충격을 가한다.31 오염 (Pollution): 플라스틱, 살충제, 중금속, 농업용 비료에서 유출된 영양염류 등 다양한 오염물질이 생태계를 파괴하고 있다. 매년 3억에서 4억 톤에 달하는 산업 폐기물이 수계로 유입되며 4, 해양 플라스틱 오염은 해양 생물의 생명을 직접적으로 위협하고 먹이 사슬을 통해 결국 인간에게까지 영향을 미친다. 외래 침입종 (Invasive Alien Species): 인간의 이동과 교역을 통해 본래 서식지를 벗어나 새로운 지역으로 유입된 외래종은 천적이나 경쟁자가 없는 환경에서 기하급수적으로 번식하여 토착 생태계를 파괴한다.20 이들은 토착종을 직접 포식하거나, 서식지와 자원을 두고 경쟁하며, 질병을 옮기는 등 다양한 방식으로 생태계 균형을 무너뜨린다. 한반도의 생물다양성 위기 사례 글로벌 생물다양성 위기는 먼 나라의 이야기가 아니다. IPBES가 지목한 5대 위협 요인은 한반도 생태계에도 깊은 상처를 남기고 있다. 우리의 소중한 자연 자산이 개발 논리와 기후 변화, 외래종의 침입 앞에서 신음하고 있는 구체적인 사례들은 다음과 같다. 서식지 파괴: 새만금 갯벌의 침묵 새만금 간척 사업은 토지 이용 변화가 생물다양성에 미치는 파괴적인 영향을 상징적으로 보여주는 사례다. 과거 새만금 갯벌은 도요새와 물떼새를 포함한 수많은 이동성 물새들에게 동아시아-대양주 철새 이동 경로(EAAF) 상 가장 중요한 중간 기착지 중 하나였다.32 그러나 33.9km에 달하는 방조제가 건설되면서 광활했던 갯벌은 사라졌고, 이는 철새들에게 재앙이 되었다. 한 연구에 따르면 방조제 완공 이후 새만금 지역의 조류 개체수가 86%나 급감한 것으로 나타났다.33 먹이터와 휴식처를 잃은 수십만 마리의 철새들은 생존의 위협에 직면했으며, 이는 국제적인 생물다양성 보전 노력에 큰 오점을 남겼다.34 이는 단기적인 경제 개발 논리가 장기적이고 대체 불가능한 생태적 가치를 어떻게 파괴할 수 있는지를 보여주는 비극적인 교훈이다. 외래 침입종: 토종 생태계를 점령한 황소개구리와 큰입배스 1970년대 식용 및 자원 조성 목적으로 국내에 도입된 황소개구리와 큰입배스는 관리 소홀로 자연 생태계에 유출된 이후, 토종 생태계를 교란하는 대표적인 외래 침입종이 되었다.35 이들은 국내에 천적이 거의 없고 번식력이 왕성하여 전국의 저수지와 하천으로 빠르게 확산했다.37 엄청난 포식성을 지닌 황소개구리는 토종 개구리, 뱀, 물고기, 심지어 작은 새까지 닥치는 대로 잡아먹으며 생태계 먹이 사슬을 파괴했다.38 강력한 육식 어종인 큰입배스 역시 붕어, 피라미 등 토종 어류와 치어, 새우류를 닥치는 대로 포식하여 국내 하천의 어종 다양성을 급격히 감소시켰다.40 이들의 침입은 '생물학적 사막화'를 초래하며 토종 생물들이 사라진 죽음의 공간을 만들어내고 있다. 기후 변화: 고사하는 한국 특산종, 구상나무 기후 변화의 위협은 한반도 고산지대에서 가장 극명하게 나타나고 있다. 전 세계에서 오직 한반도에만 자생하는 특산종이자 크리스마스트리로 유명한 구상나무(Abies koreana)가 집단 고사하며 멸종의 길을 걷고 있다.41 구상나무는 서늘한 기후에 서식하는 아고산대 침엽수로, 지구 온난화로 인한 기온 상승에 매우 취약하다. 기온이 오르면서 소나무, 신갈나무와 같은 온대 수종들이 점차 고지대로 서식지를 확장하며 구상나무와의 생존 경쟁에서 우위를 점하고 있다.43 더 이상 피할 곳이 없는 구상나무는 한라산, 지리산 등 주요 서식지에서 점차 사라지고 있으며, 현재의 온난화 추세가 계속된다면 2100년경에는 야생에서 완전히 멸종할 수 있다는 비관적인 예측까지 나오고 있다.44 구상나무의 위기는 기후 변화가 단순히 날씨의 문제가 아니라, 한 국가의 고유한 생물 주권을 앗아가는 실존적 위협임을 보여준다. 오염: 해양 생물을 질식시키는 플라스틱 우리나라 연안 역시 플라스틱 오염으로 몸살을 앓고 있다. 버려진 폐어구와 플라스틱 쓰레기는 해양 생물들에게 치명적인 덫이자 독이 되고 있다. 국내 연구에 따르면, 우리나라 연안에서 사체로 발견된 바다거북 10마리 중 8마리의 소화기관에서 플라스틱 쓰레기가 발견되었다.45 바다거북들은 비닐봉지를 해파리로 착각해 삼키고, 이는 소화기관을 막아 결국 죽음에 이르게 한다.46 '웃는 돌고래'로 알려진 토종 돌고래 상괭이 역시 폐어구에 걸려 익사하거나 플라스틱을 섭취하는 등 심각한 위협에 처해 있다.48 이러한 해양 플라스틱 문제는 해양 생태계를 파괴할 뿐만 아니라, 먹이 사슬을 통해 미세 플라스틱이 축적되어 결국 우리 식탁의 안전까지 위협하는 부메랑이 되어 돌아오고 있다. 미래를 위한 약속: 생물다양성 보전을 위한 글로벌 및 국내 노력 전례 없는 생물다양성 위기 앞에서 국제 사회는 더 이상 방관할 수 없다는 공동의 인식 아래 구체적인 행동에 나서고 있다. 파괴된 생명의 그물망을 복원하고 자연과 공존하는 미래를 만들기 위한 야심 찬 약속과 실질적인 노력이 전 세계적으로, 그리고 대한민국 내에서도 활발히 전개되고 있다. 글로벌 프레임워크: 쿤밍-몬트리올 글로벌 생물다양성 프레임워크(GBF) 2022년 12월, 제15차 생물다양성협약 당사국총회(COP15)에서 채택된 **쿤밍-몬트리올 글로벌 생물다양성 프레임워크(GBF)**는 2030년까지 전 세계 생물다양성 보전 노력을 이끌 새로운 청사진이다.50 GBF의 핵심 임무는 "2030년까지 생물다양성 손실을 멈추고 되돌려 자연을 회복의 길로 올려놓는 것(halt and reverse biodiversity loss)"이다.52 GBF의 23개 실천 목표 중 가장 주목받는 것은 **'30x30 목표'**로 알려진 제3번 목표다. 이는 2030년까지 전 지구 육상 및 해양 면적의 최소 30%를 효과적으로 보전하고 관리하자는 내용을 담고 있다.51 이는 단순히 보호구역의 면적을 넓히는 것을 넘어, 생태적으로 대표성을 띠고 잘 연결되어 있으며, 공정하게 관리되는 질적 향상을 동시에 추구한다.55 과학자들은 30%라는 수치가 생태계 서비스를 유지하고 대규모 멸종을 막기 위한 최소한의 조치라고 평가한다.55 보전 전략: 현지 내 보전과 현지 외 보전 생물다양성 보전 노력은 크게 두 가지 방식으로 이루어진다. 현지 내 보전(In-situ conservation): 생물종을 원래의 서식지 내에서 보호하는 가장 근본적인 방법이다. '30x30 목표'에 따른 보호지역 확대가 대표적인 현지 내 보전 전략이다.53 현지 외 보전(Ex-situ conservation): 생물종이나 유전 자원을 서식지 밖의 시설에서 보호하는 방법이다. 동물원, 식물원, 종자은행(Seed bank) 등이 여기에 해당하며, 서식지가 파괴되었거나 개체수가 급감하여 현지 내 보전만으로는 생존이 어려운 종들에게 마지막 피난처를 제공한다.20 한국의 보전 노력 사례 사례 1 (현지 내 보전): 지리산 반달가슴곰 복원 사업한반도에서 거의 자취를 감췄던 반달가슴곰을 복원하기 위한 이 프로젝트는 한국의 대표적인 현지 내 보전 성공 사례로 꼽힌다. 2004년부터 러시아, 북한 등에서 도입된 개체들을 지리산에 방사하기 시작하여, 현재는 자연 출산을 통해 3세대 새끼까지 태어나는 등 안정적인 개체군을 형성하고 있다.56 2019년 기준 69마리 이상이 서식하며 최소 존속 가능 개체군(MVP) 목표인 50마리를 조기에 달성했다.56 반달가슴곰은 씨앗을 퍼뜨리는 등 산림 생태계를 건강하게 유지하는 핵심종(keystone species)이자, 넓은 서식지를 필요로 하는 우산종(umbrella species)으로서, 곰의 복원은 지리산 생태계 전체의 건강성을 회복하는 상징적인 의미를 지닌다. 다만, 소수 우세 수컷에 의한 번식으로 유전적 다양성이 낮아질 수 있다는 과제도 남아있어, 지속적인 관리가 요구된다.56 사례 2 (현지 외 보전): 백두대간 글로벌 시드볼트경상북도 봉화에 위치한 국립백두대간수목원의 '시드볼트(Seed Vault)'는 기후 변화, 자연재해, 전쟁 등으로부터 식물 유전자원을 안전하게 보존하기 위해 설립된 세계적 수준의 종자 영구 저장 시설이다.58 이는 식물판 '노아의 방주'에 비유되는 중요한 현지 외 보전 시설이다. 지하 46m의 터널형 구조로 설계되어 외부 충격과 환경 변화로부터 씨앗을 안전하게 지킬 수 있으며, 전 세계 야생 식물 종자를 무상으로 보관하며 인류의 미래 식량 자원과 생물다양성을 위한 최후의 보루 역할을 수행하고 있다. 이는 앞서 강조한 유전적 다양성을 미래 세대를 위해 보존하려는 구체적인 노력의 결실이다. 결론: 자연과 공존하는 미래를 향하여 생물다양성은 선택의 문제가 아닌 생존의 문제다. 우리는 지구라는 거대한 생명의 그물망 속에서 다른 모든 생명체와 연결되어 있으며, 이 그물망이 찢어질 때 가장 큰 피해를 입는 것은 결국 인류 자신이다. IPBES 보고서가 경고한 전례 없는 위기와 세계은행이 예측한 막대한 경제적 손실은 '평소와 같은 사업' 방식이 더는 지속 불가능함을 명백히 보여준다.25 이제 우리는 자연을 착취의 대상이 아닌, 우리 경제와 웰빙의 근간을 이루는 핵심 자본으로 인식하는 패러다임의 대전환을 이루어야 한다.59 지속 가능한 미래를 위해서는 사회 모든 구성원의 총체적인 노력이 필요하다. 정부와 정책 입안자: 쿤밍-몬트리올 글로벌 생물다양성 프레임워크(GBF)의 '30x30 목표'와 같은 국제적 약속을 이행하기 위해 국가생물다양성전략(NBSAPs)을 강화하고 실질적인 행동 계획으로 전환해야 한다.51 생물다양성을 파괴하는 보조금을 개혁하고, 자연기반해법(Nature-based Solutions)에 대한 투자를 확대하며, 환경 법규를 엄격하게 집행해야 한다.60 기업과 산업계: 기업들은 자신들의 사업 활동과 공급망 전반이 생물다양성에 미치는 영향과 의존도를 투명하게 평가하고 공개해야 한다.63 자연 관련 재무정보공개 협의체(TNFD)와 같은 프레임워크를 통해 리스크를 관리하고, 재생 가능한 원료 사용, 순환 경제 모델 도입 등 자연에 긍정적인(Nature-positive) 비즈니스로 전환해야 한다. 개인과 시민 사회: 우리 각자의 일상 속 선택이 모여 거대한 변화를 만든다. 지속 가능한 방식으로 생산된 제품을 소비하고, 육류와 팜유 소비를 줄이며, 플라스틱 사용을 최소화하는 등 책임감 있는 소비 습관이 필요하다.65 또한, 지역의 환경 보호 활동에 참여하고, 생물다양성 보전의 중요성을 주변에 알리며, 더 강력한 환경 정책을 요구하는 목소리를 내는 시민으로서의 역할이 그 어느 때보다 중요하다.66 한국의 지리산 반달가슴곰 복원 사업과 백두대간 시드볼트는 우리가 올바른 방향으로 나아갈 때 무엇을 성취할 수 있는지를 보여주는 희망의 증거다. 위기는 심각하지만, 아직 길은 있다. 생물다양성 보전은 미래 세대에 대한 우리의 가장 중요한 책임이자, 인류 스스로를 지키는 가장 현명한 길이다. 자연과 조화롭게 공존하는 미래를 향한 여정에 우리 모두가 동참해야 할 때다.
협약(CBD)의 연구 유예(모라토리엄) 규정에 위배될 가능성이 있다. 실제로 하버드 대학이 주도했던 태양 지구공학 연구 프로그램은 수년간의 논란과 대중의 반대 끝에 2024년에 공식적으로 취소된 바 있다.

만약 스타더스트의 기술이 상업화되면 지구 온도를 조절하는 막강한 권한이 특정 집단에 쏠릴 수 있다. 또한 이런 강력한 기술이 소수의 강대국이나 기업의 손에만 들어갈 수 있다는 점도 문제다. 이 기술이 전 세계 기상 패턴을 교란하고, 국가 간의 정치적 갈등까지 일으킬 수 있다는 지적이 나온다.

많은 학자는 태양 지구공학을 연구하는 행위 자체가 오히려 인류를 위험한 길로 인도할 수 있다고 비판한다. 온실가스 온실가스
온실가스란 무엇인가? 목차 서론 온실가스의 정의 온실가스 기본 개념 온실효과의 원리 주요 온실가스 종류 이산화탄소(CO₂) 메탄(CH₄) 수증기(H₂O) 온실가스 배출의 원인 인간 활동과 자연적 원인 산업·농업·에너지 부문의 기여 규제 및 제도 국가별 탄소 감축 목표 온실가스 배출권 거래 제도 온실가스의 글로벌 영향 기후 변화 및 극한 기상 현상 생태계 및 인간 사회에 미치는 영향 결론 지속 가능한 미래를 위한 노력 개인과 정부의 역할 서론 온실가스는 지구의 기온을 유지하는 데 필수적이나, 그 농도가 과도하게 증가하면 지구온난화를 가속한다. 태양으로부터 들어온 에너지는 지표면을 데운 뒤 적외선으로 방출되는데, 온실가스는 이 적외선을 흡수·재방사하여 일부 열을 다시 지구로 돌려보낸다 (www.techtarget.com) (www.prysmian.com). 이 현상을 온실효과라고 하며, 자동차 윈도우를 닫고 태양광을 받는 차 안이 뜨거워지는 것과 유사한 원리다 (www.prysmian.com). 최근 연구에 따르면, 온실가스 증가로 지난 8년(2015~2022년)이 역대 최고 기온을 기록했고 극한 기상현상이 전세계적으로 빈발하는 등 지구 기후에 큰 영향을 미치고 있다 (public.wmo.int) (www.techtarget.com). 예를 들어, 세계기상기구(WMO)는 2022년 지구 기후 보고서에서 “2015~2022년이 역대 8년 중 가장 따뜻한 시기”였다고 발표했다 (public.wmo.int). 이렇게 기후변화가 심각해지자 여러 나라가 온실가스 감축 목표를 세우고 관련 정책을 추진 중이다 (www.techtarget.com). 온실가스의 정의 온실가스 기본 개념 온실가스는 대기 중에서 적외선 복사를 흡수하여 열을 가두는 기체를 말한다 (www.techtarget.com). 대표적으로 이산화탄소(CO₂), 메탄(CH₄), 아산화질소(N₂O), 수증기, 오존, 불화탄소류 등이 있다 (www.techtarget.com). 이들 기체는 태양 복사에너지가 지표면에서 방출될 때 일부를 흡수해 지구로 되돌려 보냄으로써, 지구를 외부 우주공간보다 상대적으로 따뜻하게 유지한다. 즉, 지구 대기는 마치 두꺼운 담요나 온실 지붕처럼 열이 빠져나가는 것을 방지한다. 실제로 이산화탄소가 없었다면 지구 평균 기온은 현재보다 약 33°C나 낮아 북극 얼음으로 뒤덮였을 것이라는 연구 결과도 있다 (www.prysmian.com). 쉽게 말해 온실가스는 지구에 꼭 필요한 보온재 역할을 하지만, 그 농도가 높아지면 지구의 체온을 과도하게 올리는 문제를 낳게 된다. 온실효과의 원리 온실효과는 낮과 밤의 과정으로 설명할 수 있다. 낮에 태양빛이 대기를 통과하여 지표를 데우면, 지표는 다시 적외선 형태로 에너지를 우주로 방출한다. 이때 온실가스는 이 적외선을 흡수하여 대기 중에 저장하고, 일부는 다시 지표면으로 방사한다 (www.prysmian.com). 밤이 되어도 온실가스로 인해 대기의 열이 빠르게 식지 않고 일부가 유지되기 때문에, 지구는 생명체가 살기에 적합한 온도를 유지할 수 있다. 온실효과는 자연적으로 일어나며 지구 생태계에 필수적이지만, 인간 활동으로 난분배된 온실가스의 과다 축적이 '강화된 온실효과'를 유발해 기후변화를 촉진한다 (www.prysmian.com). 주요 온실가스 종류 이산화탄소(CO₂) 이산화탄소는 온실가스 중 가장 흔하면서도 오래 대기 중에 머무르는 기체다. 화석연료(석탄, 석유, 천연가스) 연소와 시멘트 생산, 산림 파괴가 주요 배출원이다. 대기 중 CO₂ 농도는 산업화 이전 280ppm에서 2022년 약 417ppm까지 상승해 50% 증가했다 (www.noaa.gov). 이산화탄소 농도의 증가는 지구 열 보존을 증가시켰고, 결국 지구의 평균 기온 상승에 큰 영향을 미친다. 예를 들어, NOAA는 2022년 연평균 CO₂ 농도를 417.1ppm으로 관측했는데, 이는 산업화 이전 대비 50%나 높은 수치였다 (www.noaa.gov). 이산화탄소는 단위 질량당 온실효과 기여도가 높아, 기후변화의 주된 원인으로 작용한다. 메탄(CH₄) 메탄은 이산화탄소보다 대기 중 농도는 훨씬 낮지만, 단위 질량당 온난화 효과가 매우 크다. 젖소 등 반추동물의 소화과정, 논·습지의 미생물 분해, 가스관 누출, 쓰레기 매립지 발효 등이 주요 배출원이다. 메탄은 대략 25~30배 정도 이산화탄소보다 강력한 온실가스 효과를 가진다. 대기 중 메탄 농도도 빠르게 증가해 2022년 기준으로 산업화 이전보다 165% 높아졌다 (www.noaa.gov). 메탄 농도의 증가는 당장 이산화탄소만큼 오랫동안 지속되지는 않지만, 단기적으로 강한 온실효과를 나타내 기후변화를 단기간 가속화시킨다. 수증기(H₂O) 수증기는 가장 풍부한 온실가스로, 실제 온실효과 중 상당 부분을 차지한다 (www.techtarget.com). 그러나 물은 다른 온실가스와 달리 농도 변화가 대부분 자연적 요인에 의존한다. 즉, 인간이 직접 수증기를 배출하는 것이 아니라, 지구 온도가 상승하면 공기 중 수증기량이 증가하는 양상이다. 클라우드(구름) 형성, 강수 등을 통해 수증기는 순환하므로, 온실효과를 일으키는 물질이라기보다는 다른 온실가스가 일으킨 온난화를 더욱 증폭시키는 역할을 한다 (www.techtarget.com). 예를 들어 대기 중의 온도가 높아지면 더 많은 수증기가 대기로 올라가 또다시 열을 가두는 순환이 발생한다. 온실가스 배출의 원인 인간 활동과 자연적 원인 온실가스는 자연에서도 발생하지만, 최근 급격한 증가의 주된 원인은 인간 활동이다. 자연적 원인으로는 화산 폭발에 의한 일시적 CO₂ 방출, 숲과 습지에서 방출되는 메탄, 바다에서 증발하는 수증기 등이 있다. 이들 자연적 순환은 수만 년 동안 비교적 일정하게 이루어져 왔다. 그러나 현대 산업혁명 이후 화석연료 연소, 자동차 및 공장 배기가스, 농경지에서의 메탄·아산화질소 배출, 산림 파괴로 인한 탄소 저장고 손실 등 인위적 배출이 급증했다. 예컨대, 전 세계 건물과 발전소에서 화석연료를 태우면 대량의 CO₂가 배출되어 대기 중 농도가 상승한다. 또한, 축산업과 논농사는 메탄과 아산화질소 배출을 크게 늘린다. 이로 인해 온실가스 균형이 깨져 대기 중 농도가 꾸준히 증가하게 되었다. 산업·농업·에너지 부문의 기여 전 세계 온실가스 배출은 주로 에너지·산업·농업·수송·건물 부문에서 발생한다. IPCC 보고서에 따르면 2019년 전 세계 온실가스 배출은 에너지(전기·열 생산) 부문이 약 34%(연간 200억 톤 CO₂eq), 산업이 24%, 농·임업 기타 토지(AFOLU)가 22%, 수송이 15%, 건물이 6%를 차지했다 (www.ipcc.ch). 에너지 부문에서는 화력발전과 난방용 에너지 소비가, 산업 부문에서는 철강·시멘트·화학 등 에너지 집약적 공정이, 농업 부문에서는 가축과 비료 사용이 주요 배출원이다. 예를 들어, 한국의 경우 제조업과 수출 중심 경제구조로 인해 단위 GDP 당 에너지 소비량이 높아 전통적으로 온실가스 배출량이 증가하는 경향을 보인다. 실제 2022년 한국의 국가 총배출량은 약 7억4,229만 톤(CO₂eq)으로, 전년 대비 2.3% 감소했지만 여전히 세계 상위권 규모다 (www.gov.kr). 이런 통계는 주로 에너지·산업·농업·폐기물 분야의 기초 통계를 집계해 산출된다. 규제 및 제도 국가별 탄소 감축 목표 지구 온난화를 막기 위해 2015년 파리협정은 모든 가입국이 자발적 감축 목표(NDC)를 제출하도록 했다 (www.whitehouse.gov). 미국은 2005년 대비 2030년까지 온실가스 순배출 50~52% 감축을 약속했다 (www.whitehouse.gov). 유럽연합(EU)은 2030년까지 1990년 대비 순배출량 55% 감축을 목표로 하고 있으며, 이는 2050년 탄소중립 실현을 위한 중간 목표다 (www.eea.europa.eu). 중국은 2030년 이전에 CO₂ 배출의 정점을 찍고 2060년까지 탄소중립에 도달하겠다고 선언했다 (www.peak-re.com). 일본은 2013년 대비 2030년 온실가스 배출을 약 46% 줄이고(가능하면 50%까지) 2050년까지 탄소중립을 이루겠다는 목표를 제시했다 (www.mofa.go.jp). 한국도 2020년 대통령의 탄소중립 선언 이후 법적 기반을 마련했다. 2021년 8월 국회는 2050년 탄소중립 기본법을 제정하여 법률적 구속력을 부여했다 (www.argusmedia.com). 이에 따라 2030년까지 2018년 대비 최소 35% 이상 배출 감축 목표를 설정했다 (www.argusmedia.com). 문재인 대통령도 제26차 UN 기후변화협약 총회(COP26)에서 2030 NDC를 2018년 대비 40% 이상 감축하겠다고 밝혔다 (www.korea.kr). 각국의 이러한 목표는 국제사회와 협력하여 온실가스 배출을 줄이기 위한 정치적·법적 약속으로서 파리협정의 정신을 구체화한 것이다. 온실가스 배출권 거래 제도 온실가스 저감 수단으로 배출권거래제(탄소배출권 거래제)와 탄소세가 널리 활용된다. 배출권거래제는 정부가 총 배출량(cap)을 정해주고 기업들에 할당량(배출권)을 부여한 뒤, 부족하거나 남는 권리를 기업 간에 사고파는 시장 기반 정책이다 (www.climatepolicyinfohub.eu). 예를 들어, 유럽연합 ETS(EU-ETS)는 2005년 도입 이후 유럽의 주요 산업·전력 부문을 대상으로 연간 약 20억 톤의 CO₂ 배출 한도를 설정하고 거래시키고 있다 (www.climatepolicyinfohub.eu). 한국 온실가스 ETS는 2015년 아시아 최초로 전면 시행되어 전체 배출량의 약 89%를 포괄한다 (icapcarbonaction.com). 이 제도 하에서 기업들은 저탄소 기술을 도입하여 할당량을 초과하지 않도록 노력하며, 남는 배출권은 시장에 매도하여 경제적 이익을 얻는다. 중국도 2021년 7월부터 전국 단위의 탄소배출권 거래제를 도입하여 처음에는 발전 부문을 포함한 기업들을 등록시켰다 (www.lexology.com). 이처럼 배출권거래제는 사업자가 시장 원리로 배출을 감축하도록 유인하는 제도로 평가받는다. 온실가스의 글로벌 영향 기후 변화 및 극한 기상 현상 온실가스 증가는 장기적으로 지구 평균 기온을 상승시키고, 이로 인해 다양한 극한 기상현상을 유발한다. 지구 온난화로 인해 극지방과 산지의 빙하가 빠르게 녹고 해수면이 상승하며, 이상 고온과 폭염, 집중호우와 가뭄, 태풍·폭풍·허리케인 강도 증대 등이 빈번해진다. 실제로 2022년 한해 전 세계 폭염과 폭우가 기록적인 수준으로 발생했다는 보고가 잇따랐다. 미국 NOAA와 AMS가 발표한 연례 기후보고서에 따르면, 2022년은 다시금 최고의 라니냐 현상이 지속된 가운데 역대 가장 높은 온실가스 농도와 바다 열함량을 기록했고, 지표 평균기온은 1991~2020년 평균보다 약 0.25~0.30℃ 높았다 (www.noaa.gov). 이 보고서는 “인간이 농업 혁명 이후 기후에 주는 영향이 지금까지의 역사에서 최대”라고 전한다 (www.noaa.gov). 이러한 변화는 전 지구적인 재해를 부른다. 예를 들어, 기온이 상승하면서 해양 온도가 높아져 허리케인이 더욱 강력해졌고, 몬순 지역에서는 갑작스런 집중호우로 대규모 홍수가 발생한다. 우리나라에서도 최근 기록적인 폭염(2018년)과 집중호우(2020년) 등의 현상이 자주 나타났으며, 이는 온실가스 증가와 밀접한 관련이 있다. WMO는 “지난 8년은 역대 가장 더운 기간”이라고 보고했고 (public.wmo.int), UN 보고서는 2022년 전 세계 대기 중 이산화탄소가 50% 증가해 기후 위기 경계를 넘어섰다고 경고한다 (www.noaa.gov) (www.noaa.gov). 이러한 기후 변화는 결국 인류 생존에 직결된 문제로서 국제사회가 시급히 대응해야 함을 보여준다. 생태계 및 인간 사회에 미치는 영향 기후 변화는 생태계에 치명적 영향을 준다. 해양 온난화로 산호초 백화(백수화)가 가속되고, 극지방 생태계가 파괴되며, 멸종 위기 동식물이 늘어난다. 예를 들어, 북극곰과 펭귄 서식지가 사라지고, 한류(寒流) 바다어나 식물들도 분포지역이 축소된다. 육지에서는 이상 기온과 건조화로 산불 위험이 커지고, 농경지 생산성도 변동성이 커져 식량 안보가 위협받는다. 건강 측면에서도 폭염에 의한 사망과 열사병 위험이 높아지고, 기후불안정으로 전염병 매개 모기가 활동 범위를 넓히는 등 재난 빈도와 강도가 커짐에 따른 피해가 속출한다. 또한, 급격한 기후변화는 물 부족과 기아, 난민 발생 등으로 이어져 사회 경제적 갈등을 부채질할 수 있다. 기상 재해 복구 비용은 막대하여 개발도상국의 경제적 부담을 키운다. 예컨대 2022년 파키스탄에 기록적 홍수가 발생했을 때 약 3천 명 이상의 사망자와 막대한 재산 피해가 났고, 이는 현지 농업과 인프라를 파괴했다. 유엔환경계획(UNEP) 등 국제 기구들은 기후 변화로 인한 자연재해 피해가 매년 수백억 달러에 이르고 있다고 보고한다. 이렇듯 온실가스 증가는 기상, 생태, 경제, 건강 등 모든 분야에 악영향을 미치며, 특히 취약계층과 개발도상국일수록 그 피해가 크게 나타난다. 세계보건기구(WHO)는 기후위기 대응 미흡으로 2030년까지 연간 25만 명 이상의 추가 사망자가 발생할 수 있다고 경고하는 등, 온실가스 증가는 인류의 건강과 번영에도 심각한 위협이 된다. 결론 지속 가능한 미래를 위한 노력 온실가스 문제 해결은 전 지구적 과제로, 지속 가능한 발전을 위한 노력이 필수다. 이를 위해 재생에너지 전환, 에너지 효율 향상, 친환경 교통수단 확산, 저탄소 산업구조로의 전환 등 다양한 접근이 필요하다. 예컨대 태양광·풍력 발전 확대, 수소연료 사용, 전기차 보급과 같은 기술은 전통적인 화석연료 의존을 줄여 배출을 감축할 수 있다. 산림과 습지 복원도 중요한데, 이산화탄소를 흡수하여 저장하는 자연 기반 솔루션으로 지목되고 있다. 기업과 정부는 저탄소 기술 개발과 채택을 지원하고, 탄소배출권 거래제나 탄소세를 도입하여 온실가스 저감에 경제적 인센티브를 부여해야 한다. 유럽연합과 미국, 중국 등 주요국들은 이미 막대한 투자를 통해 탄소중립 인프라를 구축 중이며, 한국 정부도 그린 뉴딜 정책 및 대규모 산업전환 지원 예산을 책정해 추진하고 있다. 개인 차원에서도 생활방식 변화를 통한 온실가스 감축 노력이 필요하다. 전기차나 대중교통 이용, 에너지 절약형 가전 사용, 일회용품 줄이기, 저탄소 식품(예: 고기 소비 줄이기) 선택 등이 그 예다. 시민의 작은 실천들이 모여 큰 변화를 만든다. 세계 각국에서 학생과 시민들이 기후 파업을 벌이는 등, 사람들의 인식 변화도 촉구되고 있다. 이러한 개인·사회적 참여는 정책 결정에도 영향을 미쳐 정부의 강력한 온실가스 저감 정책을 이끄는 원동력이 된다. 개인과 정부의 역할 온실가스 감축을 위해서는 정부와 개인이 협력해야 한다. 정부는 과학적 근거에 입각한 정책과 규제를 마련하고, 국제 협약을 성실히 이행해야 한다. 입법부는 배출 감축 목표를 법률로 제도화하고, 효과적인 탄소 가격 부과, R&D 투자 확대 등을 통해 저탄소 전환을 가속화해야 한다. 또한 기후 재난에 대비한 인프라를 강화하고, 경제적 취약계층을 보호하는 사회 안전망도 함께 구축해야 한다. 시민과 기업도 기후변화 대응에 적극 참여해야 한다. 기업은 온실가스 배출량을 공개하고 저감 계획을 실행하며, 친환경 사업을 전개해야 한다. 시민은 소비 생활에서 저탄소 실천을 하고, 정부와 기업의 환경정책을 감시하며 목소리를 내야 한다. 예를 들어 탄소중립 마을 시범사업, 제로웨이스트 운동 등 지역사회 기반 활동을 통해 지역 단위의 변화를 이끌어내는 시도도 일어나고 있다. 결국, 온실가스 문제는 미래 세대의 삶을 결정짓는 중요한 과제다. 지속 가능한 미래를 위해서는 지금 당장 온실가스 배출을 최대한 줄이고, 이미 진행된 기후변화를 완화하려는 전 지구적 노력이 필요하다. 참고문헌 Kirvan, P. “What is a Greenhouse Gas?”, TechTarget (2023) (www.techtarget.com) (www.techtarget.com). Prysmian Group, “What is the greenhouse effect? Definition and causes.” (2020) (www.prysmian.com) (www.prysmian.com). NOAA, “International report confirms record-high greenhouse gases, global sea levels in 2022” (2023) (www.noaa.gov) (www.noaa.gov). WMO, State of the Global Climate 2022 (공식 보도자료, 2023) (public.wmo.int). IPCC, Sixth Assessment Report WGIII Technical Summary (2022) (www.ipcc.ch). 환경부 온실가스종합정보센터 (한국 정부) “2022년도 국가 온실가스 배출량” 보도자료 (2025) (www.gov.kr). 대한민국 정책브리핑, “문 대통령 '2030 NDC 상향해 40% 이상 온실가스 감축...’” (2021) (www.korea.kr). Argus Media, “S Korea enacts 2050 carbon neutrality framework” (2021) (www.argusmedia.com). European Environment Agency, “EU’s 55% emissions cut target by 2030” (2020) (www.eea.europa.eu). 백악관 발표자료, “FACT SHEET: President Biden Sets 2035 Climate Target...” (2024) (www.whitehouse.gov). 일본 외무성, “2030년까지 온실가스 46% 감축(2013년比) 발표” (2021) (www.mofa.go.jp). Climate Policy Info Hub, “The Global Rise of Emissions Trading” (EU 자료) (www.climatepolicyinfohub.eu). ICAP (International Carbon Action Partnership), “Korea Emissions Trading Scheme” (2023) (icapcarbonaction.com). Lexology (Herbert Smith Freehills), “China National ETS Entered Into Operation” (2021) (www.lexology.com).
감축에 대한 노력을 약화시킬 수 있다는 우려 때문에 아예 연구를 시작해서는 안 된다는 주장이다. 2022년에는 수백 명의 학자가 태양 지구공학 기술의 개발과 사용을 전면 금지할 것을 촉구하는 공개 서한에 서명하기도 했다.

이에 대해 스타더스트의 최고경영자(CEO)인 예드바브는 “우리의 모든 주장을 입증하고 정보를 투명하게 공개하겠다”며 “과학계의 모든 구성원이 우리가 모든 기준을 제대로 지켰는지 직접 확인할 수 있도록 하겠다”고 말했다.