[비건뉴스=최유리 기자] 도시 환경은 오염, 날씨 패턴, 인간 활동이 지속적으로 상호작용하며 형성되는 복잡한 생태계이다. 이러한 도시 기후를 형성하는 여러 요인 중에서 특히 공기 중 입자는 구름 형성과 복사 균형에 중요한 역할을 한다. 이들 입자는 햇빛의 흡수 및 반사, 구름의 발달, 그리고 강수 형성에 직접적인 영향을 미친다.

전통적으로 과학 연구는 차량 배기 가스와 산업 공정에서 직접 배출되는 1차 입자에 중점을 두어왔다. 그러나 대기 중에서 화학 반응을 통해 새롭게 형성된 2차 입자는 상대적으로 적은 주목을 받아왔다. 이러한 2차 입자의 기후 조절에 미치는 영향이 과소평가됐을 가능성이 있다는 주장이 제기됐다.

최근 발표된 연구에 따르면, 도시 지역에서 형성된 새로운 입자가 대기 과정을 이전에 간과된 방식으로 영향을 미친다는 강력한 증거가 발견됐다. 헬싱키 대기 및 지구 시스템 연구소(INAR)의 마르쿠 쿨말라(Markku Kulmala) 박사는 “입자의 기후 효과를 정확히 평가하기 위해서는 포괄적이고 장기적인 수직 관측이 필요하다”고 강조했다.

연구자들은 베이징의 325미터 기상탑을 활용해 여러 고도에서 입자 형성을 측정했다. 이 탑은 세계에서 가장 높은 대기 연구 플랫폼 중 하나로, 다양한 고도에서의 입자 행동을 관찰할 수 있게 해준다. 연구 결과는 입자 형성이 높은 고도에서 훨씬 더 두드러진다는 사실을 밝혀냈으며, 이는 도시 대기의 복잡성을 시사한다. 특히, 황산 농도 증가와 상대 습도 상승이 도시 대기 상층에서 입자 성장을 촉진하는 요소로 작용하고 있다는 점이 주목할 만하다.

구름은 지구 기후를 조절하는 데에 중요한 역할을 하며, 구름 형성은 구름 응축 핵(CCN)의 존재에 의존한다. CCN은 물방울로 응축될 수 있는 표면을 제공하는 입자들로, 많은 경우 대기 중에서 새롭게 형성된 입자에서 유래한다. 연구에 따르면, 새로운 입자가 CCN에 미치는 영향이 약 20% 과소평가됐으며, 이는 보다 정확한 기후 모델을 개발하기 위한 필요성을 강조한다.

연구의 공동저자인 웨이 두(Wei Du) 박사는 “고도에서의 입자 형성 증가는 지면에서의 측정만으로는 입자 역학의 전체 그림을 파악할 수 없음을 보여준다”면서, “특히 인구 밀집 도시 지역에서는 이러한 고도에서의 변화가 더욱 두드러지기 때문에, 정책 입안자들이 대기 오염과 기후 영향을 평가할 때 수직 공기 이동을 고려해야 한다”고 전했다.

이번 연구는 단순한 과학적 발견을 넘어, 공기 질 관리와 기후 완화 전략 수립에 중요한 통찰을 제공한다. 도시들이 대기 오염과 기후 문제를 해결하기 위해서는, 이러한 복잡한 대기 과정의 이해가 필수적이다. 연구진들은 “도시가 대기 오염과 기후 문제를 다루는 데 있어, 대기 과정의 수직 프로필을 이해하는 것이 보다 효과적인 전략 개발에 도움이 될 것”이라고 덧붙였다.

이 연구는 헬싱키 대학교와 중국 과학 아카데미의 협력으로 이뤄졌으며, 기후 문제 해결을 위해 국제적인 협력이 얼마나 중요한지를 부각시키고 있다. 연구자들은 다양한 분야의 전문가들이 참여해 보다 포괄적인 해답을 도출해냈다고 강조했다.

한편 이번 연구 결과는 ‘One Earth’ 저널에 발표됐으며 도시 대기 중 입자의 행동과 기후에 미치는 영향을 보다 포괄적으로 이해하는 데 기여할 것으로 기대된다. 장기적인 모니터링은 기후 모델을 개선하고 오염 관리에 대한 보다 효과적인 솔루션을 식별하는 데 중요한 역할을 할 것이다.