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[IT뉴스]“지표면은 끓는데 상공은 차갑다?”…온실가스의 역설, 50년 미스터리 풀렸다

온카뱅크관리자

2026-05-12 10:57:34

<div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div>  <strong class="summary_view" data-translation="true">지표면 덥히는 CO2, 성층권은 식혀<br>열 방출 효율 높이는 ‘황금 파대’ 규명<br>식어버린 상공이 지표 온난화 더 부추겨</strong> 
        <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> 
         <section dmcf-sid="UjThGG5TTf">
          <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="84007019208133d4c69655cc5ac5836a95138b2ec383fe06ad4785ed429940dd" dmcf-pid="uAylHH1yTV" dmcf-ptype="figure">
           <p class="link_figure"><img alt="[픽사베이]" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202605/12/mk/20260512105406442ceqz.png" data-org-width="700" dmcf-mid="pYBu228BC4" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img4.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202605/12/mk/20260512105406442ceqz.png" width="658"></p>
           <figcaption class="txt_caption default_figure">
            [픽사베이]
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          </figure>
          <div contents-hash="1ff2f3807d8a7600db0c561ea2dd34a50207ec57d88fe3c0239497bd206fe539" dmcf-pid="7cWSXXtWv2" dmcf-ptype="general">
           온실가스로 인해 지표면은 갈수록 뜨거워지고 있지만, 지구 상공의 대기 상층부는 오히려 급격히 차가워지고 있다. 반세기가 넘도록 수수께끼로 남아있던 이 기후 변화의 역설적인 현상을 설명하는 물리학적 원리가 밝혀졌다.
          </div>
          <p contents-hash="e336cb9bc50211f6a20501f498f5855b456d057b8bb670e3d5688e73470e7d31" dmcf-pid="zkYvZZFYS9" dmcf-ptype="general">미국 콜롬비아 대학교 기후학교 연구팀은 이산화탄소(CO2)가 대기 상층부인 성층권을 어떻게 냉각시키는지 정량적으로 규명한 연구 결과를 11일(현지시간) 국제 학술지 ‘네이처 지오사이언스(Nature Geoscience)’에 발표했다.</p>
          <p contents-hash="66adc7ce9dac6f328356e93feee06fe10510053d43d47caf9f64c54ec45f684d" dmcf-pid="qEGT553GSK" dmcf-ptype="general">이산화탄소는 고도에 따라 전혀 다른 역할을 한다. 공기 분자가 빽빽한 대기 하층부인 대류권에서에서 이산화탄소는 지표면의 열을 흡수한 뒤 주변 분자들과 충돌하며 열을 전달한다. 이것이 우리가 흔히 아는 ‘온실 효과’다. 하지만 공기가 매우 희박한 고도 11~50km의 성층권에서는 양상이 달라진다. 이산화탄소 분자가 아래에서 올라온 열을 흡수해도 주변에 부딪힐 분자가 거의 없어, 머금었던 열을 우주 공간으로 그대로 내뿜어 버린다. 대기 상층부에서 이산화탄소는 열을 우주로 뿜어내 스스로를 식혀버리는 ‘방열기(열 방출기)’처럼 작동하는 셈이다.</p>
          <p contents-hash="e360040d3c5286c15171e293162e4bc7692490447a8254171741c91b8c9755b2" dmcf-pid="BDHy110HWb" dmcf-ptype="general">연구팀은 이산화탄소가 특정 파장의 적외선과 상호작용하는 방식에 주목했다. 이산화탄소는 모든 빛을 똑같이 내뿜지 않는데, 열을 우주로 가장 효율적으로 버릴 수 있는 이른바 ‘골디락스 존(최적의 파장대)’이 존재한다. 온실가스가 대기에 쌓일수록 이 효율적인 파장대가 넓어지면서 성층권은 더 빠르게 식는다. 실제로 1980년대 중반 이후 성층권 온도는 약 2도나 하락했는데, 이는 인간이 배출한 온실가스가 없었다고 가정했을 때보다 10배 이상 큰 폭의 냉각이다.</p>
          <p contents-hash="2b4889a4b88c9771bf5a7418e6409e017e1154a10bfa9920970f400e4f8f56af" dmcf-pid="bwXWttpXTB" dmcf-ptype="general">문제는 성층권이 차가워질수록 지표면의 온난화는 더욱 강력해진다는 점이다. 모든 물체는 온도가 낮을수록 에너지를 적게 방출한다는 물리학 원칙에 따라, 성층권이 극도로 차가워지면 역설적으로 지구가 우주 밖으로 내보내는 총 열에너지의 양은 줄어들게 된다. 결국 빠져나가지 못한 열이 대기 하층부에 갇히면서 지표면 온도를 더욱 끌어올리는 악순환이 발생한다.</p>
          <p contents-hash="c7671306815bae807de7e07133944a156ddd79c75cced7a91d3323ae2d33fefd" dmcf-pid="KZ2B88x2Cq" dmcf-ptype="general">이번 연구는 1960년대에 마나베 슈쿠로 박사(2021년 노벨 물리학상 수상)가 예측했던 현상을 50여 년 만에 수학적으로 증명했다는 점에서 학계의 찬사를 받고 있다 그동안 컴퓨터 시뮬레이션으로 현상을 확인한 적은 있지만, 그동안 컴퓨터 시뮬레이션으로 현상을 확인한 적은 있지만, 수많은 기후 변수 중 오직 이산화탄소가 어떤 물리적 공식을 통해 성층권을 냉각시키는지 정량적으로 도출해 낸(또는 규명한) 이론은 없었기 때문이다.</p>
          <p contents-hash="d264a077ac75d13e7c0128f155b18f5fabc2cace07210886ffea04cc8ebbb92b" dmcf-pid="95Vb66MVhz" dmcf-ptype="general">연구를 이끈 숀 코헨 박사는 “지난 50여 년간 정성적으로만 이해했던 성층권 냉각의 기계적 원리를 정확히 파악하게 됐다”며 “이산화탄소가 성층권을 더 좋은 방사체로 만들지만, 그 결과 지구가 잃는 열은 줄어들어 온난화를 가속한다는 사실이 명확해졌다”고 설명했다.</p>
         </section> 
        </div> 
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