극지연, 세계 최초 남극 구름 형성 과정 실시간 관측 성공

극초미세먼지 생성 약 8시간 후 구름응결핵 농도 최대 2.7배까지 증가 확인
극초미세먼지 기원 바다와 바다얼음서 배출된 전구물질…일사량 높은 여름철 집중

남극 세종과학기지 해양, 해빙, 육상식물, 펭귄 배설물에서 배출된 전구물질로 인해서 극초미세먼지가 생성·성장·구름응결핵이 되는 모식도(극지연구소 제공)

(서울=뉴스1) 백승철 기자 = 남극의 극초미세먼지가 어디에서 와서 어떻게 구름이 됐는지 규명한 연구결과가 나왔다.

극지연구소 (소장 강성호)는 세계 최초로 남극에서 구름 형성 과정을 실시간 관측하는 데 성공했다고 15일 밝혔다.

극초미세먼지는 대기 중에 존재하는 직경 1마이크로미터(μm) 미만 크기의 먼지로, 서로 뭉쳐서 수분을 흡수하면 구름 응결핵으로 성장할 수 있다. 이 때문에 극초미세먼지가 구름 생성 과정에도 기여한다고 추정됐으나, 극지방에서는 이 가설이 입증된 실제 증거는 없었다.

극지연구소 윤영준, 박지연 박사와 아일랜드 골웨이 대학교 연구팀은 2018년 남극 세종과학기지에서 약 1년 동안 극초미세먼지와 구름 응결핵의 크기, 농도 등 두 변수를 동시에 실시간으로 관측하고, 극초미세먼지가 구름응결핵으로 성장하는 과정을 확인했다.

연구팀은 극초미세먼지가 생성되고 약 8시간 후에 구름응결핵의 농도가 최대 2.7배까지 증가한 것을 확인했다. 두 성분의 농도 변화를 시간에 따라 추적·비교한 결과, 극초미세먼지가 구름응결핵 증가의 직접적인 원인임을 밝혀냈다.

극초미세먼지의 기원도 확인됐는데, 주로 바다와 바다얼음에서 배출된 전구물질이었으며, 일사량이 높은 여름철에 집중적으로 나타났다. 전구물질은 디메틸황이나 요오드처럼 특정 조건에 반응해 극초미세먼지를 생성할 수 있는 가스 형태의 물질을 말한다.

펭귄의 배설물도 극초미세먼지 생성에 기여한 것으로 드러났다. 바람이 세종기지 인근의 펭귄마을을 지나갈 때, 펭귄의 배설물 등에서 배출되는 전구물질이 극초미세먼지의 생성을 크게 증가시킨 것이었다.

이번 연구 결과는 국제 저명학술지인 대기 화학과 물리학 'Atmospheric Chemistry and Physics' 11월호에 게재됐다.

박지연 극지연구소 선임연구원은 "남극의 구름은 햇빛을 반사해 온도를 낮출 수 있기 때문에, 전지구적인 기후변화에도 중요한 역할을 할 수 있다"며, "향후 극초미세먼지가 기후변화에 미치는 영향을 파악하는데도 본 연구결과가 큰 도움을 줄 것"이라고 전했다.

bsc9@news1.kr