19세기 후반부터 전 세계적으로 바다와 지표 부근의 공기 기온이 상승하기 시작했다. 이것이 바로 오늘날 문제가 되고 있는 지구온난화의 실체다. 20세기 초부터 지구 표면의 평균온도는 1880년에 비해 약 3분 2가 증가한 섭씨 0.8도 정도 기온이 상승했다. 지구온난화의 원인에 대해서는 아직 명확하게 밝혀진 바는 없으나 대부분의 과학들은 90% 이상의 온실 기체 농도의 증가와 화석연료의 사용 그리고 산림 벌채와 같은 인간활동에 의해 발생한 것으로 추정하고 있다.

지구의 새로운 적, 온난화

앞서 언급했다시피 지구온난화의 원인은 다양한 학설과 추측이 난무할 뿐 정확하게 밝혀진 바가 없다. 다만 현재까지 밝혀진 주요 원인으로는 온실기체가 꼽히고 있다. 각종 산업활동 및 생활활동으로 인해 발생하는 이산화탄소, 메탄 그리고 수증기가 대표적으로 온실기체로 분류된다.

특히 현대에 사용하기 시작한 CFCs인 염소, 불소, 탄소, 수소의 화합물들은 온실효과를 크게 일으킨다고 알려져있다. 또한 인류가 숲과 나무를 파괴하여 온난화 현상이 심해진다는 가설도 있다. 나무가 줄어들면 공기 중에 있는 이산화탄소를 자연이 흡수하지 못해서 이산화탄소의 양이 계속 증가한다고 본다. 

최근 석회암에 대한 자연적인 대량 침식이 다량의 이산화탄소를 발생하게 했다는 설도 존재한다. 또 다른 가설에는 태양 방사선이 온도 상승에 영향을 줄 수 있고, 오존층이 감소하는 것이 영향을 줄 수 있다는 가설이 있지만 가장 크게 주목받고 유력시되는 가설은 온실효과이다. 하지만 빙하시대처럼 자연현상이라는 설도 있다.

온난화가 몰고올 범인류적 재앙

지구 온난화 문제는 단순하게 분석하기 어려울 정도로 방대하다. 우선 기후와 해수면 상승에 관계된다. 만약 2040년에 약 3℃의 기온이 상승한다면 연간 10km의 속도로 기후대가 극 방향으로 이동한다. 

그 결과 강우와 강설 양상이 바뀌고 현재와 다른 계절 변화를 가져와 극 지역의 빙하를 녹이고, 적도 지방에는 사막이 확장될 것으로 보고 있다. 또한 지구의 대기 순환이 약해지고, 극지방과 적도 지방의 기온 차는 줄어들 것이다. 해수면 상승 그리고 무엇보다 기온이 상승하게 되면, 북극이나 남극에 있는 빙하가 녹게 된다. 

만약 3℃정도의 기온이 상승할 경우, 북극에 있는 빙하는 대부분이 물에 뜬 빙산으로 녹더라도 해수면에는 특별한 영향은 없지만, 남극의 경우 대륙 빙하이기 때문에 녹으면 약 7m 정도의 해수면이 상승할 것으로 예측된다. 

그럴 경우 각 대륙의 해안가를 따라 실제 물에 잠기는 면적은 약 3%에 불과하지만, 전 세계의 대도시들의 대부분이 해안가에 발달하고 있기 때문에 인류의 약 1/3이 해안 지역에 거주하는 것을 감안하면 그 재앙은 엄청난 것으로 문제의 심각성을 더하여 주고 있다.

한편 지구온난화는 인간 건강은 물론 산업 전반에까지 영향을 끼친다. 지구온난화가 이루어지게 되면 지구 내의 온도가 상승하기 때문에 자연재해가 많이 일어나는데, 대표적으로 태풍이나 토네이도 같은 강력한 폭풍이고 이것이 육지에 강타하게 되면 수많은 피해를 낳는다. 

반대로 계속된 폭염으로 유럽에서는 수많은 노인들이 죽고 사람들이 실신한다는 보도가 들려오곤 하는데 지구온난화가 이에 결코 무관하지 않다고 사례된다. 영국의 한 구호단체에 따르면 지구온난화로 인한 질병으로 21세기 말까지 사하라 남부지역에서 1억여 명이 사망할 것으로 예측했다.

세계는 이산화탄소 줄이기에 안간힘

지구 온난화는 온실가스의 증가로 인하여 생겨난 현상이므로 근본적으로 지구 온난화를 막기 위해 이산화탄소 등의 온실가스를 제거 또는 억제하는 것을 통해 해결하려는 방법이 있다. 현재 알려진 방법은 친환경 연료 개발이나 나무 심기 등이 있는데, 최근에는 독일에서는 해조류 번식을 통한 지구 온난화 해결을 도모하려는 방법도 있다.

또한 우주상에 태양열 반사판을 띄워 태양열 막기, 이산화탄소 해저 매장 등 다양한 새로운 방법들이 나오고 있다. 그러나 생태계 파괴 우려나 엄청난 비용 등 문제점이 많아 실제 보편화된 것은 거의 없다.

국제적인 협약을 제정함으로써 지구 온난화 가속화를 막으려는 노력이 있다. 대표적인 노력으로서 교토 의정서(Kyoto Protocol)가 있는데, 2007년에 인도네시아 발리 섬에서 열린 발리기후회의에서는 기후 변화를 막기 위한 명확한 목표 설정이 없다면 세계가 해수면 상승, 빙하 해빙, 가뭄, 기후 변화 등으로 인한 난민들의 이주로 곤란을 겪을 것이라고 경고하면서 국제 협약을 통한 적극적 노력을 촉구했다.

하지만 지구 온난화를 막기 위한 국제 협약 참여에 미진한 일부 국가들을 지적하기도 한다. 미국이 대표적인 예라 할 수 있다. 중국의 경우에도 석탄 탄광 개발과 급속한 산림 파괴, 산업 개발로 이산화탄소 방출량 증가율이 세계최고에 이르고 있지만 교토 의정서 기후변화협약에 서명 하지 않고 있다.

전문가들은 이들 국가의 입장 표명이 앞으로 열릴 유엔 환경장관 회의를 앞두고 대부분의 전문가들이 이들 국가의 참여가 ‘온난화를 극복하는 열쇠’가 될 것이라고 예상하고 있다. 2007년에는 반기문 국제 연합 사무총장이 미국과 중화인민공화국에 직접적으로 환경 문제에 대해 적극적인 참여를 요구했다. 

이산화탄소 문제 해결을 위한 획기적 기술

이렇듯 세계는 이산화탄소 감축을 통한 지구온난화 문제 해결을 위해 안간힘을 쓰고 있다. 그러나 그 효과는 그리 발휘되지 못하고 있는 듯하다. 나날이 문제는 심각해져 매년 어마어마한 기후재앙으로 되돌려 받고 있는 것이다.

지난 호에서 본지가 다룬 바 있는 김문섭 박사가 그 주인공이다. 그가 이끌고 있는 ㈜메이클린은 엄연한 기업이지만, 기후문제나 환경문제에 있어서는 국내에서 손에 꼽힐 정도의 실력을 자랑하는 연구소에 가깝다. 그렇다면 김 박사가 제안하는 ‘획기적인 이산화탄소 제거법’은 무엇일까.

“기존의 방식은 이산화탄소를 감소시키거나, 이를 다른 물질과 섞어 매장하는데 주력해 왔습니다. 그러나 이산화탄소 역시 자연의 일부라고 봤을 때 이를 무해한 원소로 자연에 되돌려 주는 것이 가장 근본적인 방법이 아닐까 싶습니다.”

김 박사의 이야기를 쉽게 풀이하자면 이산화탄소를 원소분해하여 전혀 각각 가진 고유의 원소로 되돌린다는 이야기다. 모두 알다시피 이산화탄소의 원소기호는 ‘CO2’다. 다시 말하자면 탄소원소(C) 한 개와 산소원소(O) 두 개로 이뤄져 있다.

이를 화학적인 방식으로 분리해 내면 지구온난화의 주범인 이산화탄소는 탄소와 산소로 바뀌게 되는 것이다. 이 두 원소는 각각의 기능으로 또 다른 자원으로 활용할 수 있다. 그렇다면 이것은 어떻게 가능할 수 있을까.

김 박사는 화학계에서도 ‘원소떼기’의 일인자로 알려져 있다. 어떤 물질이든 고유의 원소로 환원시킬 수 있는 특별한 기술을 보유하고 있다는 이야기다. 지난 호에서 소개했다시피 이러한 원소떼기 기술로 김 박사는 수질오염의 주범인 축산폐수 처리를 획기적으로 정화할 수 있는 신물질을 개발하기도 했다.

이 외에도 김 박사는 해수의 담수화 분야에서도 큰 두각을 나타내고 있다. 국내 굴지의 대기업이 해수의 담수화 분야에서 활발하게 활동하고 있다고는 하지만, 단순히 바닷물을 민물로 만들어내는 일은 그리 어려운 일이 아니라고 한다.

관건은 그렇게 바꿔낸 담수의 수준이다. 현재 시중에서 활용되고 있는 담수화의 수준은 음용수 기준인 1급수는 그다지 많이 뽑아내지 못한 채 농업용수나 공업용수로 활용될 수밖에 없는 2~3급수 정도에 그치고 있는 것으로 알려져 있다.

하지만 김 박사가 보유하고 있는 기술은 음용수 기준인 1급수 유지하면서도 보다 많은 양을 담수화해낼 수 있는 것이어서 국내외 관련 업계로부터 큰 관심을 받고 있다.

자본과 사회적 이해관계로 상용화 늦어져

그렇다면 이렇듯 국보급의 기술을 다수 가지고 있는 김 박사를 우리는 왜 지금까지 모르고 있었던 것일까. 그것은 김 박사 본인의 책임이라기보다는 소위 말하는 ‘세상의 논리’의 탓이 크다. 무엇이든 돈과 이익으로 연결짓는 자본주의의 속성상 세상 사람들에게는 그의 기술과 명성이 돈벌이로만 비쳐졌기 때문이다.

뉴턴의 만유인력의 법칙이나, 아인슈타인의 상대성 이론 등은 인류의 삶과 미래를 크게 바꿔놨다. 그러나 그러한 이론과 연구의 출발은 그리 거창하거나 화려하지 않았다. 작은 아이디어로 출발해 끊임없는 연구와 시련 끝에 그러한 큰 결과물을 얻어냈으며 비로소 세상이 주목했던 것이다.

기자가 만나 본 김 박사는 아이디어와 연구열정 그리고 그 기술력에 있어서 뉴턴이나 아인슈타인에 버금가는 과학자였다. 다만 세상이 그를 알아보지 못하고 있거나, 그를 엉뚱하게 이용해 먹으려고 안달이 나 있을 뿐이었다.

그가 가진 각종 기술에 대해 특허등록을 자꾸만 미루고 있는 것도 바로 이 때문이다. 국내 특허법의 특성상 등록과 동시에 모든 레시피와 매커니즘을 공개해야 하는데, 정작 이러한 기술을 보호받을 수 있는 장치는 미약한 탓이다.

어쩌면 우리는 김 박사와 같은 ‘인류의 구원자’를 만날 준비가 덜 된 것인지도 모르겠다. 이에 본지는 향후 김 박사와 그가 가진 모든 것에 대해 밀착취재하여 연재하고자 한다. 다음호에서는 그가 장기간의 연구 끝에 완성한 해수의 담수화 기술에 대해 다루려고 한다. 독자 여러분들의 많은 성원과 관심을 부탁드리는 바이다.