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기후공학
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1. 개요[편집]
기후공학 (Climate engineering) 영문위키 - 기후공학은 인위적으로 기후의 조절 및 통제를 목적으로 하는 공학을 의미한다.
2. 목적[편집]
2.1. 기상 무기[편집]
기상무기 (Weather warfare) 영문위키
환경조작협약 (Environmental Modification Convention, ENMOD) 영문위키
1967년 3월 20일, 베트남 전쟁에서 최초의 기상조작 무기가 사용되는데, 다름 아닌 인공강우였다. 1967~1972 1200회나 출격하여 강우량을 30% 증가시키는 이 "뽀빠이 작전(Operation Popeye)"은, 땅바닥을 질퍽거리게 하여 북베트남의 보급을 약화시키는 게 목적이었다. #
1972년 7월, 환경조작협약(ENMOD)으로 냉전 당사자인 미국과 소련은 지구공학의 무기적 사용은 금지하자고 약속한다. 지구 전체를 두고 하는 실험이라는 특성상 조금이라도 엇나가면 전지구적 재앙이 올 수도 있기 때문.
1975년 6월 24일, 유엔 군축위원회(UNDC)에서 미-소가 기상무기를 또 다루었다. #
1977년 5월 18일, 협약을 수정하며 "광범위하고 장기적으로 심각한 피해를 초래할 것으로 예상되는 기후조작 기술의 사용을 삼간다", "기후조작이란 생물군, 암석권, 수권 및 대기를 포함한 지구의 역학, 구성 또는 구조 또는 우주 공간을 변경하는 모든 기법"이라고 구체화한다.
1996년, 미합중국 공군은 나노과학으로 기상무기가 일반화될 것으로 예측하였다.
2.2. 오염 해결[편집]
지구공학과 환경공학(과거 위생공학)이 환경 문제를 해결하려 한다는 측면에서 유사하기도 하다. 지구 단위의 대규모로 오염물질을 없애려는 일을 지구공학으로 부를 수 있겠다.
2.3. 재난 해결[편집]
인공강우의 경우 가뭄 및 미세먼지를 해결한다. 수자원의 순환(댐 건설, 하천 정비, 상하수도)에 간섭하는 것을 지구공학으로 보기도 한다. 이외에도 태풍을 소멸시키려는 연구도 있다.
2.4. 지구 온난화 해결[편집]
현재 실현 가능성이 있는 방법으로는 태양 복사 관리와 해양 철분 비옥화가 언급된다. 하지만 워낙 변수가 많아 찬반 논쟁이 극심하다.
기술 장비를 이용하여 탄소 포집의 경우 그 양이 적지만[1], 지구공학의 일부로 보기도 한다.
3. 종류[편집]
3.1. 인공강우[편집]
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참고하십시오.
3.2. 탄소 포집[편집]
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참고하십시오.
석유를 캘 때 석유가스포집(EOR)으로 오래 되어 온 기술이며, 2020년대부터 탄소 포집만을 목적으로 하는 공장들도 건설되고 있다.
3.3. 태양 지구공학[편집]
태양 지구공학 (Solar Geo-engineering) 영문위키
태양 복사 관리 (Solar Raidance Management)
태양 복사 조작 (Solar Radiance Modification)
- 미세먼지, 인공 화산재(Stratospheric Aerosol Injection)를 공기 중에 뿌리기 - 먼지를 성층권에 뿌려 지구의 기온을 낮추자는 제안. 화산이 터져 화산재가 분출되어 햇볕을 막아 온도가 내려간 적이 있었고, 이를 모델로 삼아 먼지를 성층권에 뿌려 지구기온을 낮추려는 것이다. # 설국열차가 너무 과한 먼지를 뿌려 빙하기가 왔고, 매트릭스에서는 인류가 로봇에게 가는 에너지원인 태양빛을 먼지로 차단하였으나 이를 극복한 기계에 역습을 당했다.
- 인공 구름 만들어 두기 - 인공강우의 연장선이다.
- 우주 거울(Space mirror) - 지구와 태양 사이의 우주 궤도에 다량의 반사판을 설치해 태양열을 줄이자는 제안. L1 라그랑주 점 궤도 근처에 금박을 입힌 마일러 금박지판를 설치하면 태양빛이 줄어들어 온도상승을 억제할 수 있다. 빛의 회절 때문에 일식처럼 지구에 그림자가 생길 우려는 없다.
3.3.1. 쿨루프[편집]
2010년 6월, 서울경제원의 뉴욕시 정책 소개기사
2020년 6월 29일, 서울경제 소개기사
2021년 4월 20일, 뉴스펭귄 소개기사
쉽게는 도시의 건물 옥상을 하안 페인트로만 칠해도(White roof) 건물 온도가 10도나 떨어져 여름철 냉방비가 저렴해져 2019년부터 한국은 이를 정부사업으로 진행하고 있다. # 이를 지구 단위로 확대하자면 사막 등 인간이 거주하지 않는 곳에 하얀 플라스틱 패널이나 거울을 깔자는 아이디어도 있다. 북극, 남극의 빙하가 이런 역할을 수행하는데, 사람들이 거주하는 위도에서는 입사각이 훨씬 커 극지방의 빙하보다 효과가 극대화 된다.
3.4. 해양 비옥화[편집]
해양 비옥화 (Ocean Fertilization) 영문위키
철분 비옥화 (Iron Fertilization) 영문위키
철분 가설 (Iron Hypothesis)
철분 시비 (施肥)[2]
바다에 철분을 공급해 인위적인 녹조(식물성 플랑크톤의 이상번성)[3]를 일으켜, 플랑크톤들이 이산화 탄소를 흡수하여 죽은 후 해저에 침전하게 하는 방법이다. 현재 바다에는 철분이 부족해서 식물성 플랑크톤의 성장이 제한되고 있으므로 이를 인공적으로 공급한다는 아이디어.
- 장점
- 경제적 - 다른 기후변화 대책들은 큰 비용이 드는데, 철분비옥화는 오히려 이득을 볼 수도 있다.
- 간단함 - 다른 기후변화 대책들은 복잡한 장치가 드는데, 이건 오히려 국제 규약으로 금지가 걸려 있다.
- 단점
따라서 아직 국제 규약은 해양 철분 비옥화 방법을 금지하고 있다. 다만 정확히는 "원양에서의 대규모의 철분 비옥화"를 금지했는데, "원양"과 "대규모"의 정의를 내리지 않아서 "우리는 원양 아님", "우리는 대규모 아님" 같은 식으로 실험을 계속하고 있다. 미국은 2022년 아라비아해에서 소규모의 새로운 철분 비옥화 실험을 준비중이라고 한다. 대한민국 극지연구소는 2016년 남극 근해에서 소규모의 철분 비옥화 실험을 계획했었는데, 계획에 차질이 생겨 실험을 중단했다고 한다.
아직은 철분 비옥화에 대한 시시비비가 분분하다. 논문도 처음 나온것을 제외하면 10년동안 몇가지 진전된 것이 없으며 인위적으로 발생한 녹조가 이산화탄소를 바닥으로 수송한다는 것도 증명하기 어렵기 때문이다.[5] 그리고 철분을 바다에 녹이려면 대량의 염산이 필요한데 그 자체가 환경 오염 및 생물의 사멸[6]을 불러일으키기 때문에 역효과가 날 수 있다. 그리고 그 철분들이 유기물과 함께 바닥에 가라앉아 버리면 밑빠진 독에 물 붓기가 될 우려도 있다. 결국 대규모의 효과는 대규모의 실험과 위험을 수반할 수 밖에 없다는 것.
4. 관련 개념[편집]
- 기후조작 (Weather modification) 영문위키 - 기후조작은 특정한 이익을 얻기 위해 인위적으로 기후를 조작하는 것을 의미한다.
- 지구공학을 넘어 테라포밍[7], 초거대구조물, 지구이동 등까지 확장하면 '행성공학', '거시공학', '메가 엔지니어링', '천문공학'이라고 하기도 한다. 이들은 당장의 기술로도 가능은 하지만(!) 경제성이 없기에[8] 아직 SF와 같은 상상의 영역이다.
- 문화적 작품들
- 공기 조작 문서에 다수 정리되어 있다.
- 설국열차 - 1984년 프랑스 만화. 태양 복사를 실수로 너무 차단했을 경우를 상상한 작품.
- 매트릭스 시리즈 - 1999년 미국 영화. 태양 복사를 인위적으로 매우 차단했을 경우를 상상한 작품.
- 커맨드 앤 컨커 레드얼럿 2 - 2000년 미국 게임. 기상 조절기가 무기로 나온다.
- 로스트아크 - 2018년 한국 게임. 우산이 무기로, 기상이변을 일으키는 시너지 딜러 기상술사가 등장한다.
- 문명 6 몰려드는 폭풍 - 2019년 미국 게임. 탄소 포집을 하면 해수면 상승을 늦춰 세계로부터 외교적 환심을 얻을 수 있다.
- 음모론
- HAARP - 전리층 통신을 위한 연구소인데, 기상무기(인공적 자연재해) 연구소로 오해받는다(...).
[1] 2022년 기준 인류는 연 60억t의 이산화 탄소를 배출하며, 탄소 포집 공장은 수천~수만t을 흡수한다.[2] 국사책에 나오는 시비(施肥)법의 시비이다. '논밭에서 작물을 재배할 때 생육을 도와주기 위해 비료를 주는 작업'을 의미한다.[3] 하천에서 볼 수 있는 녹조라떼까지는 아니고, 해양에서 자연 발생하는 플랑크톤 이상번성와 비슷한 정도로 일으킨다.[4] 무려 그 NASA가 헌정 페이지를 만들 정도로, 해양학 특히 미량 금속 연구에서는 엄청난 대가다.[5] 녹조 중 바닥에 가라앉는 종류는 극히 일부이고 대부분 표층에서 다시 순환한다.[6] 규조류, 석회조류 등은 염기환경에서 안정하다.[7] 다만 이 경우는 다른 행성의 기후를 변화시키는 게 목적이며, 당연히 훨씬 어렵다.[8] 예컨데 화성은 테라포밍할 가능성이 가장 높지만 성공하는데 드는 시간이 무려 500년이다. 수지가 맞기는 커녕 현실성조차 제로고 그나마 높다는 것도 타 행성들과 비교해서 그렇지 여기도 현재는 불가능에 가깝다고 보고 있다.