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▲ 열대저기압에 동반된 강한 바람에 의해 발생하는 해수 냉각효과   기초과학연구원 (IBS) 기후물리 연구단 악셀 팀머만 단장(부산대 석학교수) 연구팀은 대기 중 이산화탄소 농도가 2배 증가하면 3등급 이상의 강한 태풍이 50% 가량 증가하고, 약한 태풍의 발생은 감소할 것이라고 예측하였다. 이는 연구진이 IBS의 슈퍼컴퓨터 알레프(Aleph)를 이용해 대기 중 이산화탄소 농도 증가에 따른 기후 변화를 시뮬레이션 하여 열대저기압 변화를 분석한 결과다. * 2019.4월 가동 시작한 IBS의 슈퍼컴퓨터(데스크탑 컴퓨터 약 1,560대 성능) 과학기술정보통신부와 IBS는 이번 성과가 12월 17일 04시(한국시간) 국제학술지 사이언스 어드밴시스(Science Advances, IF 13.117)에 게재되었다고 밝혔다. 태풍과 허리케인을 포함한 열대저기압은 지구상에서 가장 치명적이고 경제적으로도 피해가 큰 기상재해다. 매년 수백만 명의 사람들이 피해를 입지만, 지구 온난화가 열대저기압의 발생 및 세기에 어떤 영향을 미치는지에 대해서는 명확하게 밝혀지지 않았다. 지난 20여 년간 진행된 기후모형 시뮬레이션 연구는 주로 격자 간격이 큰(약 100km 이상) 저해상도 기후모형을 이용해 왔기 때문에 열대저기압과 같은 작은 규모의 대기와 해양 간 상호작용이 상세히 시뮬레이션 되지 않아서 불확실성이 크다는 한계가 있었다. * 지구를 3차원적으로 격자화하여 물리‧역학 방정식을 이용해 각 격자점에서의 기후 변동을 예측하는 도구. 격자간격이 조밀할수록 시뮬레이션 정확도가 향상되고 작은 규모의 기상 및 기후 현상까지 상세히 시뮬레이션 할 수 있다. 연구진은 대기와 해양을 각각 25km와 10km의 격자 크기로 나눈 초고해상도 기후모형을 이용하여, 태풍·강수 등 규모가 작은 여러 기상 및 기후 과정을 상세하게 시뮬레이션 하였다. 이는 지금까지 전 세계에서 수행된 미래 기후 변화 시뮬레이션 연구 중 격자 간격이 가장 조밀한 결과로, 생성된 데이터는 1TB 하드디스크 2000개에 달하는

기초과학연구원 (IBS) 나노물질 및 화학반응 연구단 박정영 부연구단장(KAIST 화학과 교수) 연구팀은 문봉진 교수(GIST 물리·광과학과) 및 김현유 교수(충남대 신소재공학과) 연구팀과 함께 이산화탄소 분자가 로듐(Rh) 촉매 표면에서 분해되는 순간을 처음으로 직접 관찰했다. 이로써 지구온난화의 주범인 이산화탄소를 제거해 유용 물질로 전환할 수 있는 화학반응의 직접 증거를 제시했다. 지구온난화를 가속시키는 온실가스인 이산화탄소를 유용한 물질로 전환할 수 있는 기술이 최근 활발히 연구되고 있다. 포집된 이산화탄소를 메탄 혹은 메탄올과 같은 청정 연료로 전환한다면, 지나친 석유 의존을 극복하고 환경 문제도 해결할 수 있기 때문이다. 문제는 이산화탄소(CO2)는 화학적으로 매우 안정적이어서 전환에 높은 에너지가 소모된다는 점이다. 이산화탄소를 일산화탄소(CO)와 산소(O)로 분해시키는 초기 과정에는 수십 기압에 이르는 고압 반응이 필요하다. 따라서 최적 반응경로 설계 및 전환 효율 향상을 위해 이산화탄소의 분해 메커니즘을 면밀히 파악하는 것이 중요하다. 하지만 지금까지 분광학적 분석 등 제한적인 증거만 제시되었다. 이산화탄소 분해 과정의 화학적 메커니즘을 원자 수준에서 정확히 밝힌 연구는 없었다. 연구진은 실제 반응 환경에서 이산화탄소 분해과정을 실시간 관찰하고자 했다. 크기가 수 옹스트롬(Å·100억분의 1미터)에 불과한 이산화탄소 분자는 화학 반응기 내부 압력이 충분히 증가하면 촉매 표면에서 스스로 구조변화를 일으킬 수 있다. 이러한 이론적 예측에서 아이디어를 얻어 실험에 착수했다. 우선, 연구진은 머리카락 두께의 10만 분의 1 해상도를 가지는 상압 주사터널링현미경(AP-STM)을 활용해 로듐 촉매 표면에 맞닿은 이산화탄소 분자의 변화를 관찰했다. 관찰 결과, 가로·세로 폭이 각각 2~5nm인 로듐 촉매 표면에서 이산화탄소 분자들이 서로 충돌하다 결국 일산화탄소로 분해됐다. 김현유 충남대 교수는 “우리가 살아가는 상압 환경은 크기가 작은 이산화탄소 분자 입

국립과천과학관 은 10월 27일(화)부터 12월 31일(목)까지 기후 위기의 심각성, 온실 가스 및 지구 온난화를 막기 위한 생활 속 실천 방법 등을 소개하는 ‘기후 위기, 당장 행동하라’ 기획전을 개최한다고 밝혔다. 이번 기획전에는 신재생 태양광 에너지와 풍력 에너지의 과학 원리를 이해하는 작동형 전시물뿐만 아니라 지구 온난화의 주범인 대기 중 이산화탄소 양을 줄이는 관객참여형(인터렉티브) 체험 영상이 설치되어 있다. 관람객은 가스 수집기를 사용하여 대기 중의 탄소 가스를 빨아들인 후 지하에 묻는 ‘탄소 가스를 빨아 들여라‘ 영상 체험으로 ’마이너스 에미션‘의 원리를 이해할 수 있다. ※ (마이너스 에미션) 대기 중 탄소 가스를 강제로 빨아들여 땅이나 바다에 묻고 제거하는 방법 ‘나의 멸종도감’ 코너에는 지구 온난화가 우리나라에 서식하는 생물의 군집 크기와 활동 등에 미치는 영향을 파악하고 한반도의 기후 변화 예측에 유용한 환경부 지정 기후변화 생물지표종 표본도 전시한다. ※ (기후변화 생물지표종) 계절에 따른 생물의 활동, 분포지역, 개체군 크기 변화 등이 기후 변화에 따라 뚜렷이 변화할 것으로 예상되는 100종을 지표화하여 국가에서 지속적으로 조사·관리하는 생물종 체온 조절 시스템이 없어 다른 생물에 비해 기후변화 영향을 상대적으로 크게 받는 나비류와 우리나라에만 서식하는 한국고유종 어류 등을 탐구하면서 지구 온난화가 생물의 서식과 멸종에 미치는 영향에 관해 자녀와 이야기해보는 의미 깊은 시간을 가질 수 있다. 관람객이 전시에 적극적으로 참여하여 전시를 만들어가는 시민 참여형 전시공간도 마련하였다. ‘지구 온난화 진실에 대한 나의 생각’ 코너에서 지구 온난화에  관한 자신의 생각을 전시로 표현해 볼 수 있고, 기후 위기를 막기 위한 생활 속 실천 방법을 협약서에 적은 후 사진 촬영도 하며, 대형 그림판 위에 깨끗해진 지구를 색칠하는 다양한 체험형 전시가 마련되어 있다. 11월 나들이 계획을 세우는 가족 단위 관람객이라면 눈여겨 볼만하다. 출처:  국립과천