기술자

상주 공상과학 작가인 Gareth L. Powell은 기후 변화에 대처하기 위한 보다 폭넓은 엔지니어링 가능성을 살펴봅니다.

행성을 거주 가능하게 만드는 테라포밍은 SF에서 반복되는 주제가 되었으며, 화성과 다른 세계에서 통기성이 좋은 대기와 쾌적한 기후를 만들기 위해 나선 강인한 개척자들의 이야기는 셀 수 없이 많습니다. 하지만 이제 우리가 테라포밍해야 할 첫 번째 세계는 우리 자신의 세계인 것 같습니다.

하지만 전체 행성을 설계하려면 어떻게 해야 할까요?

지구는 복잡한 시스템입니다. 즉, 단일 솔루션으로는 기후의 균형을 재조정할 수 없습니다. 광범위한 풍력 및 태양열 발전소 건설, 청정 핵융합 발전 개발부터 대규모 재삼림화 및 식단 변화 프로그램에 이르기까지 다양한 접근 방식을 적용해야 합니다.

제가 식단 변화를 언급한 이유는 2021년 Nature Food에 발표된 연구에 따르면 식량 생산이 전 세계 탄소 배출량의 35%를 차지하고 육류 농업 자체가 21%를 차지한다고 밝혔기 때문입니다. 밀 1kg을 생산하면 2.5kg의 온실가스를 배출하는 반면, 쇠고기 1kg을 생산하면 70kg의 온실가스를 배출합니다. 그러나 식물성 요리가 점점 더 유행하고 있는 반면, 많은 사람들은 아직 고기를 포기하고 싶어하지 않습니다. 그렇다면 농업의 미래에는 자연에서 재배한 고기가 포함될 수도 있을까요? 현재 이 기술은 초기 단계이지만 투자를 통해 머지않아 몇 개의 세포에서 배양된 스테이크를 만들어 소를 키우고 도살하면서 발생하는 배출량의 약 92%를 절약할 수 있을 것입니다.

버락 오바마가 2020년 도서 목록에 포함시킨 킴 스탠리 로빈슨의 미래부(Ministry of the Future)에서 인류는 반사 입자를 상부 대기에 주입하여 지구 표면에 도달하는 햇빛의 양을 줄임으로써 지구 온난화를 늦추는 데 성공했습니다. 그러나 그러한 방법은 제어하기 어려울 수 있으며 너무 많은 물질을 하늘에 유입시키는 데 따른 장기적인 영향을 알지 못합니다. 유사한 효과를 생성하는 더 안전한 방법은 거대한 차양을 궤도에 배치함으로써 달성될 수 있습니다. 이 접근 방식의 장점은 언제든지 통과할 수 있는 태양 복사량을 조정하기 위해 원격으로 조작할 수 있다는 것입니다. 또한 태양전지에 코팅하면 청정에너지원으로도 활용될 수 있다.

다른 아이디어에는 만년설 손실을 보상하기 위해 사막을 흰색으로 칠하여 지구의 알베도 또는 반사율을 높이는 것이 포함됩니다. 로빈슨의 책에서, 기후 공학자들은 남극 빙하 아래에서 녹은 물을 펌핑하여 빙하가 바다로 미끄러지는 것을 막고 빙하가 기반암에 다시 정착하도록 함으로써 빙하의 손실을 늦추고 있습니다.

일부 억만장자의 낙관에도 불구하고 현재 기술로 화성을 테라포밍할 수 있을 가능성은 거의 없어 보입니다. 그러나 대기에서 CO2를 추출하여 빙산으로 바꿀 수 있다면 화성에 발사하여 대기를 점차 두꺼워지고 표면 온도를 견딜 수 있는 수준으로 높이는 데 도움이 될 것입니다. 온난화가 절실히 필요한 행성에 우리의 온실 효과를 내보내는 것은 거의 시적인 것처럼 보입니다.

이전 칼럼 [Moving The Moon, 2019년 10월]에서 나는 지구의 자전을 증가시키기 위해 달의 궤도를 낮춰 하루를 18시간으로 단축함으로써 지구의 동서반구가 따뜻해질 시간을 줄일 수 있다고 제안했습니다. 태양의 눈부신 빛 속에서. 바다는 열을 흡수할 시간이 줄어들고 겨울은 더욱 추워질 것입니다.

그러나 더 극단적인 해결책은 지구 자체를 움직이는 것일 수도 있습니다. 태양으로부터 더 멀리 위치를 바꾸면 우리가 받는 빛과 열이 줄어들 것입니다. 이는 일부 식물 종에게는 나쁜 소식일 수 있지만 평균 지구 온도에는 좋은 소식입니다.

분명히 우리의 고향 행성을 옮기는 것은 위험하고 엄청난 양의 시간과 에너지를 필요로 하지만 이론적으로는 가능합니다. 추진력은 태양 에너지를 일련의 거대한 레이저 또는 이온 드라이브로 변환하거나, 거대한 태양 돛을 배치하거나, ​​큰 소행성에 의한 근접 실패를 사용하여 지구의 궤도 속도를 점차적으로 느리게 변경하여 바깥쪽으로 표류하도록 함으로써 달성될 수 있습니다. 불행하게도 이러한 모든 방법이 작동하려면 수천 년, 어쩌면 수백만 년이 걸릴 것입니다. 따라서 지구 이동에 관한 공상 과학 소설을 써야 한다면 중력 드라이브나 웜홀과 같은 좀 더 이국적인 운송 수단을 사용하여 행성을 현재 궤도에서 더 차가운 궤도로 전환해야 할 것입니다. 그리고 우리가 결국 그러한 기술 중 하나를 개발할 수 있기를 바랍니다. 수명이 다하면 태양은 팽창하여 내부 세계를 삼키며 붉은 거성으로 변합니다. 현재의 위기에서 살아남으려면 수백만 년 후에 다른 곳으로 이동하는 것을 생각해야 합니다.