친환경 - 남은 지구의 시간 1.5도와 지구와 인간을 지키는 생물들

조금 이른 감이 있지만 6월 5일은 세계 환경의 날입니다. 국제사회가 지구환경 보전을 위해 공동으로 노력할 것을 다짐하며 1972년에 제정되었지만 50여 년이 지간 지금 이 순간에도 지구의 기후위기를 줄어들지 않고 있습니다. 지구가 더 뜨거워지지 않도록 하며 인류가 지속가능한 방향으로 살아갈 수 있는 힌트를 주는 생물들이 있습니다. 어떤 생물들이 기후변화에 대처하고 어떤 방식으로 인류의 지속가능한 발전에 기여하는지 우리가 이 생물들을 위해 해야 할 일에 대해 알아보고자 합니다.

남은 지구의 시간 1.5도

지금처럼 지구 온난화가 가속된다면 결국 지구는 대재앙을 맞이하게 될 것입니다. 그래서 지구의 온도 상승폭을 1.5°C 이하로 제한해야 한다는 말을 많이 들어보셨을 것입니다. 많은 노력을 기울이고 있음에도 지구는 빠른 속도로 온난화가 진행되고 있습니다.. 유엔 세계기상기구의 발표에 의하면 2027년 내에 1.5°C를 돌파할 가능성이 무려 66%하고 합니다. 기후 위기를 막아내지 못하면 인류의 생존권이 위태로워지고 코로나19와 같은 감염병과 이상기후로 인해 보금자리를 잃는 기후난민이 발생할 것입니다. 아니 적도부근에서는 이미 기후난민이 발생했습니다. 신종 유해 생물의 유입으로 발생하는 건강과 재산 피해와 에너지 수요 증가로 인한 경제적 부담도 늦어날 수밖에 없습니다.. 폭염으로 온열질환자 증가와 식량 생산 변화에 대한 비용도 증가하고 환경 문제가 심화될수록 기후변화에 대한 책임 공방으로 국가 간 갈등의 골이 깊어질 가능성도 존재합니다.

지구와 인간을 지키는 생물들

인류의 상황이 복잡해지는 동안 오래도록 자신의 위치에서 묵묵하게 지구를 지켜온 생물들이 있습니다. 그들은 자신 스스로 지구를 지키거나 아니면 인간에게 영감을 주어 새로운 신기술의 탄생을 돕는 역할을 해오고 있습니다.

고래

고래의 배설물은 탄소를 격리하는 역할을 하고, 고래의 몸 자체가 탄소를 저장하는 수단이 되기도 합니다. 고래 중 가장 몸집이 큰 대왕 고래의 경우 몸길이 20m에 몸무게 150t 이상입니다. 몸집이 큰 만큼 저장하는 탄소의 양도, 탄소를 격리하는 배설물의 양도 많아 직접적으로 탄소 저감에 기여를 합니다. 구체적으로 알아보면 고래의 배설물에는 철, 질소, 인 등의 영양분이 많이 함유되어 있어 배설물 주변으로 식물성 플랑크톤이 번성하고 광합성을 통해 대기 중의 이산화탄소를 흡수합니다. 탄소를 머금은 식물성 플랑크톤은 동물성 플랑크톤의 먹이가 되거나, 다른 미세 영양분과 함께 바다로 가라앉습니다. 바다 깊숙한 곳으로 가라앉는 만큼 탄소는 바닷속에 갇히게 되어 그만큼 온난화를 방지하는 데 큰 역할을 합니다. 고래는 포유류라서 바다 깊은 곳에서 배설물을 배출할 수 없어 해수면 근처로 올라와 배설을 하다 보니 해수면에 식물성 플랑크톤도 더 많이 생성되고, 자연히 탄소 포집량도 높아집니다. 모든 생명체는 체내에 일정량의 이산화탄소를 저장하는데 고래는 큰 몸집만큼이나 많은 양의 이산화탄소를 필요로 합니다. 이후 죽어서는 깊은 바닷속으로 가라앉아 몸속에 있던 탄소도 함께 바닷속에 퇴적이 되는데 이를 통해서 한 해 약 2만 9000t의 탄소가 해저로 이동한다는 연구결과가 있습니다.

타디그레이드(완보동물) 인 곰벌레(물곰)

지상의 애벌레처럼 생겼지만 성체의 최대 크기가 1.5mm이고 작은 것은 0.1mm가 채 되지 않지만, 이 생물은 우주 최강 생명체라고 불립니다. 영하 273℃, 영상 151℃에서도 살아남는 데다, 생물에게 치명적인 농도의 방사성 물질 1,000배에 달하는 양에 노출되어도 죽지 않기 때문입니다. 물과 음식물이 없어도 수십 년을 버틸 수 있을 뿐만 아니라 진공 상태나 높은 압력 속에서도 생존할 수 있다고 합니다. 휴면 상태로 120년간 지낸 완보동물이 발견되기도 했습니다, 이러한 완보동물은 인류가 앞으로의 극한 환경에서도 살아남을 수 있도록 돕는 생물입니다. 극히 높거나 낮은 온도에서도 살아남는 완보동물의 단백질을 추출, 혈우병 치료제 등 온도에 민감한 의약품을 안전하게 보관하는 데 사용할 수 있기 때문입니다. 이렇게 장기 보관과 운송이 가능해진 의약품은 열악한 환경의 오지나 개발도상국에도 의약품 유통을 가능하게 하죠. 장기적인 우주 정착을 목적으로 NASA에서 완보동물을 연구하기도 했답니다. 완보동물을 지속적으로 연구한다면, 인류가 지구가 아닌 다른 행성에서 살 수 있을 가능성이 높아질 것입니다.

생체모방기술의 아이디어를 준 생물들

생활환경에 맞게 발달된 생물들의 모습에서 아이디어를 얻어 기술을 개발하는 것을 생체모방기술이라고 합니다. 거미의 다리에는 먹이 활동과 자연재해에 대응할 수 있는 예민한 진동감각기관이 있는데 이것을 본 따 개발한 센서는 아주 미세한 소리도 인식할 수 있습니다. 듣지 않아도 될 잡음마저 인식한다는 단점은 거미의 감각기관 아래에 있는 큐티클 패드(cuticular pad)를 하이드로젤 소재로 재연하여 완화했답니다.

곤충눈의 시각 신경 기능을 활용한 초고속 광센서도 개발되었습니다. 곤충의 눈 속 점진적 신경세포가 지금까지 개발된 반도체 이미지 센서보다도 동작 인식을 더욱 효율적으로 한다는 것이 연구를 통해 밝혀졌기 때문인데요. 곤충의 눈을 닮은 광센서는 초당 1,200bit 양의 정보 전달은 물론, 짧은 0.01초부터 조금 긴 1,000초까지의 시간 분해와 99.2%의 높은 정확도로 물체의 정확도를 인식할 수 있는데 이 기술이 상용화될 수 있다면 보다 더 완벽한 자율주행차가 생산될 수 도 있습니다.

농게의 겹눈 구조를 모방하여 편평한 마이크로 렌즈를 이미지 센서와 결합하여 구 모양으로 된 구조물 안에 이 마이크로 렌즈를 200여 개 넣어 왜곡 없는 카메라의 구현은 이미지의 왜곡 없이 360도 전방위로 사진과 영상을 촬영할 수 있는 것은 물론, 물 표면을 경계로 발생하는 광 굴절 현상을 겪지 않아도 된다는 것이 합니다. 이 기술은 VR기기에 적용하면 더 생생한 화질을 느낄 수 있을 것입니다.

비행기의 공기저항을 크게 감소시킨 상어비닐 페인트는 상어의 지느러미에 있는 미세한 돌기가 물을 막아주는 코팅제 역할을 하는 것에 착안하여 개발되었습니다. 페인트를 전 세계 항공기에 활용하면 연간 총 450만 톤의 연료를 절감할 수 있고 장시간 무급유 비행도 가능할 것이라고 합니다.. 연료를 덜 쓰는 만큼 배출되는 탄소도 줄어들게 도니 상어 또한 고래처럼 기후 위기에서 지구를 지키는 역할을 하고 있습니다.

 

기후위기를 극복하기 위해 제일 중요한 것은 탄소배출을 줄이는 것입니다. 하지만 인구가 늘고 있는 만큼 배출되는 탄소 또한 많아지고 있는데 효과적으로 탄소배출을 절감하기 위해서는 다량의 탄소를 흡수하는 해양생물들이 살기 좋은 환경을 조성해야 할 것입니다. 또한 관련 기술을 연구개발 할 때도 환경오염을 최소화하는 방향으로 전개해야 할 것입니다. 기후변화와 국가 간 갈등으로 자원 고갈까지 예고되고 있는 상황에서, 인류에게 지속가능한 미래를 줄 수 있는 생물들이 존재한다는 것은 어쩌면 우리에게 마지막 기회일지도 모릅니다. 같은 지구에 살고 있는 일원으로서 사명감을 가지고 환경을 아끼는 자세가 필요하겠습니다.