출처: 국립기상과학원 http://www.nims.go.kr/?sub_num=873

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지구공학(기후공학)은 기후변화의 영향을 완화하기 위해 의도적으로 기후시스템을 변경하는 방법과 기술의 방대한 집합으로 정의된다. 다른 물리원칙을 기반으로 다른 기간에 걸쳐, 태양복사관리(SRM, Solar Radiation Management)와 이산화탄소제거(CD, Carbon Dioxide Removal)라는 두 범주의 방법이 고려된다.

* 이산화탄소 제거방법 (CDR)

이 방법은 탄소순환과정을 의도적으로 변경시켜 화학적 접근법을 이용해 대기에서 이산화탄소를 제거하는 것을 목표로 한다. 대규모의 조림, 바이오숯(biochar)을 통한 토양산소 제거, 탄소포집 및 저장을 동반한 바이오 에너지, 해양시비(ocean fertilization) 등 생물학적 과정이 이용되거나 규산염이나 탄산암의 가속풍화 같은 지질과정을 이용하는 방법이 있는데, 대기에서 제거된 산소는 육지, 해양, 또는 지질 저장고에 저장될 것이다. 이 방법의 효과와 관련된 주요 불확실성으로는 저장 용량과 탄소의 영속성이 지적되고 있는데, 비영구적 저장전략의 경우 CO₂가 다시 대기로 돌아가게 되기 때문이다. 또한 생물학적 그리고 화학적 CDR방법은 다양한 물리적 혹은 환경조건에 의해 제한되어 시간이 많이 걸리고, 기후와 환경에 부작용을 줄 가능성도 있다. 예를 들면, 강화된 조림생산성은 CO₂보다 훨씬 더 강력한 온실가스인 N2O의 배출을 증가시킬 수 있기 때문이다. 또한 표면반사도와 난류플럭스 등의 지표 특징이 바뀔 수 있어서, 조림의 경우에도 북쪽에서의 조림보다는 열대지역 조림이 권장된다.

* 태양복사관리방법 (SRM)

이 방법은 대기와 지표에 흡수되어 기온을 높이는 일광의 지구의 반사량을 증가시킴으로써 인위적 온실가스로 인한 온난화상쇄를 목표로 지구의 유입 및 유출에너지의 흐름을 관리한다. 이 방법들은 대부분의 대기, 구름 또는 지표를 더 밝게 만들어서 지구에 도달하는 일광을 줄이거나 반사도를 증가시킬 것을 제안한다. 그리고 온실가스 효과가 큰 권운이라는 상층구름의 억제를 제안하기도 한다. 그러나 이 과정은 에너지 흐름, 대기 순환, 기상과 기후의 상호작용을 지배하는 복잡한 물리과정들 때문에 매우 복잡하다. 1991년 피나투보 화산분출이 지표온도를 0.5℃ 하강시켰던 사례와 마찬가지로, 이론적으로 성층권 에어로졸에 의한 SRM은 인위적 기후변화를 급속히 저지할 수 있고, 10~20년 내에 지구를 산업화 이전 수준으로 냉각시킬 수 있으나, 오존의 고갈 등의 다른 부작용을 불러올 수 있다고 한다.

아직 SRM과 CDR에 대한 과학적 이해도가 낮아 이 지구공학의 적용이 늘어나는 경우의 추가적인 영향에 대해 정확한 예측을 할 수는 없지만, CO₂농도 저감전략과 함께 한정적인 SRM접근법이 제안되나. 이 접근법들을 평가하려면 매우 신중한 위험이득 분석이 필요하다.

(출처: IPCC AR5 WGI)