지오엔지니어링으로 인해 의도치 않게 홍수가 발생하고 있나요?

두바이에서 일어난 사건 이후, 모두가 구름 씨딩과 인공 비에 대해 이야기하고 있습니다. 이 기술은 이미 오래전부터 존재했지만요. 최근 두바이의 홍수와 과도한 강우에 대해 곧 논의할 것이지만, 우리는 구름 씨딩을 기술적 성취이자 실천으로서 기억을 되새겨야 합니다. 

구름 씨딩이란?

사막 연구소(Desert Research Institute, DRI)는 구름 씨딩을 “특정 종류의 영하 구름에 미세한 얼음 핵을 도입함으로써 구름이 비나 눈을 내릴 수 있는 능력을 향상시키는 기상 변형 기술”이라고 정의합니다.

외부에서 도입된 핵은 눈송이 형성의 기반이 됩니다. 구름 씨딩 과정이 완료되면, 이 눈송이들은 급속히 성장하여 구름에서 지표면으로 떨어집니다. 

구름 씨딩은 크게 두 가지 운영 방식으로 이루어질 수 있습니다. 첫 번째는 지상 기반 발생기를 이용하는 것이고, 두 번째는 항공기를 활용하는 것입니다. 최근 두바이의 강우와 관련해 신문 보도는 구름 씨딩 작업이 작고 저속 항공기를 사용해 수행되었을 가능성을 제시했습니다. 그러나 이 현상은 보다 면밀한 검토가 필요합니다. 

75년 이상 지난 현재에도 구름 씨딩이 왜 논란이 되는지 알아보려면 여기를 클릭하세요.

두바이의 최근 홍수

두바이에서는 구름 씨딩 임무를 국가 기상 센터(National Centre of Meteorology, NCM)라는 정부 태스크포스가 관리합니다. 최근 과도한 강우와 홍수를 앞두고 NCM은 비록 강우를 추적했지만 해당 기간 동안 어떠한 구름도 목표로 삼지 않았다고 명확히 밝혔습니다. 그들은 최근 강우가 순전히 자연에 의해 발생했다고 주장했습니다. 

오마르 알야제디 부국장은 해당 기관이 이번 사건 동안 어떠한 씨딩 작업도 수행하지 않았다고 명확히 밝혔습니다. 

추가적인 맥락을 제공하자면, 이 발언은 4월 16일 화요일에 아랍에미리트 전역이 겪은 강우에 대한 반응으로 나왔습니다. 이는 현재까지 기록된 가장 많은 강우량이라고 보고되었습니다. 알 아인(Al Ain)에서는 250mm(10인치) 이상, 두바이에서는 100mm 이상이 내렸으며, 이는 아랍에미리트 연간 평균 강우량인 140~200mm에 근접합니다. 

과도한 강우가 많은 사람들을 충격에 빠뜨렸지만, 지난 몇 년간 걸프 지역의 강우량 증가가 부인할 수 없는 현실이라는 보고가 있었습니다. 저널 Nature 에 발표된 보고서는 향후 강수량이 30% 증가할 수 있다고 추정했습니다. 

기후 변화가 전 세계적으로 다양한 형태와 방식으로 나타나고 있으며, 최근의 강우와 홍수가 그 결과일 수 있지만, 두바이와 아랍에미리트 전체가 필요에 따라 구름 씨딩 메커니즘을 시험해 온 확립된 관행을 가지고 있다는 점도 사실입니다. 이러한 점이 최근 사건이 구름 씨딩의 결과일 수도 있다는 추측을 부채질했습니다. 

최근 홍수가 구름 씨딩으로 인한 것인가?

관계 당국은 이미 두바이에서 구름 씨딩 작업이 이루어졌을 가능성을 배제했습니다. 따라서 이제 우리는 추측의 영역으로 들어갑니다. 그러나 이러한 추측이 전혀 근거 없던 것은 아닙니다. 아흐메드 하비브 기상 전문가가 최근 강우가 부분적으로 구름 씨딩 때문이라고 제안하면서 시작되었습니다. 그는 또한 언론에 구름 형성 중에 6명의 조종사가 상승 기류를 이용해 비행했다고 알렸습니다. 그러나 NCM에 따르면 씨딩은 화요일이 아닌 일요일과 월요일에 이루어졌습니다. 이후 하비브는 조종사들이 프로토콜의 일환으로 비행했으며 실제로 구름을 씨딩하지는 않았다고 말했습니다. 

추측이 힘을 얻은 또 다른 이유는 아랍에미리트가 30년이 넘는 구름 씨딩 역사를 가지고 있기 때문. 

두바이의 구름 씨딩 이니셔티브

두바이의 구름 씨딩 기술과의 인연은 1990년대에 시작되었습니다. 당시 이 방법론은 오늘날만큼 널리 알려지지 않았습니다. 그러나 사막이 많은 아랍에미리트와 두바이와 같은 지역에서는 이러한 솔루션이 지속 가능하고 장기적인 방식으로 미래의 도전에 대응할 수 있는 방안으로 논의되어 왔습니다. 이제 기대되던 미래가 현실이 된 것이 분명합니다. 

두바이 부통령인 셰이크 만수르 빈 자예드 알 나얀은 2000년대 초까지 구름 씨딩 연구에 최대 2천만 달러를 할당했습니다. 아랍에미리트는 또한 콜로라도에 있는 국립 대기 연구소(National Center for Atmospheric Research)와 NASA와 협력했습니다. 이 미국 기반 전문 기관들은 프로그램 구축을 도왔습니다. 

이 프로그램의 결과로 설립된 국가 기상 센터(NCM)는 매년 1,000시간 이상의 구름 씨딩을 수행해 강우량을 크게 증가시켰습니다. 

따라서 최근 두바이의 폭우와 홍수가 바로 국가의 구름 씨딩 프로그램과 즉시 연관된 것은 놀라운 일이 아닙니다. 

이러한 사건들의 결과는 다면적 영향을 미쳤습니다. 프로젝트의 가장 중요한 측면 중 하나는 비와 홍수에 강한 인프라 구축이었습니다. 보고서에 따르면 아랍에미리트의 인프라, 건물, 도로, 공항 등이 충분하지 않았다고 합니다. 겉보기에 이 지역의 인프라는 최소 강우량을 전제로 설계된 것으로 보이며, 여기서 더 큰 질문이 제기됩니다: 구름 씨딩을 활용하는 지역에서 충분한 수자원 관리 인프라를 갖추는 것이 얼마나 중요한가? 

수자원 관리 인프라의 필요성 (구름 씨딩을 실시하는 지역에서)

보호 인프라를 개발하는 가장 중요한 측면은 견고한 배수 시스템을 구축하는 것입니다. 인구 증가와 물 사용량 증가에 맞춰 지역의 배수 시스템을 정기적으로 업데이트하는 것이 필수적입니다. 또 다른 중요한 과제는 시간이 지남에 따라 지역의 탄소 배출을 통제하고 감소시키는 것입니다. 탄소 배출 목표를 달성하면 지속 가능한 순환 경제를 구축하고 효율적인 자원 관리와 친환경 인프라 건설로 이어집니다. 

두바이는 폭우로 인해 홍수가 발생했습니다. 그 외에 아랍에미리트는 정기적으로 배수망을 업데이트하고 있습니다. 2023년 6월, 두바이는 셰이크 함단 빈 모하메드 빈 라시드 알 막툼(두바이 왕자이자 집행 위원회 의장)이 승인한 218억 달러 규모의 하수도 시스템 계획을 승인했습니다. 이 하수도 시스템은 이전 25년에서 100년으로 수명이 연장될 예정입니다. 

구름 씨딩이 매년 뜨거운 열기로 고통받는 지역에 구호를 제공한다는 사실은 중요한 지오엔지니어링 도구가 됩니다. 그러나 의도치 않게 이 기술이 지역 주민과 인프라에 해를 끼칠 상황을 초래할 수도 있습니다. 따라서 사전 구현 연구에서는 이 실천의 장점과 단점을 충분히 검토하는 것이 중요합니다. 

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구름 씨딩의 장점과 단점

양쪽 모두 강한 의견이 존재합니다. 한편으로는 구름 씨딩을 가뭄이나 산불을 퇴치하는 유용한 도구로 보는 사람도 있습니다. 그러나 그 효능은 사용자가 이 도구를 얼마나 잘 제어하느냐에 크게 좌우됩니다. 제어가 약하면 가뭄이나 산불을 억제하는 데 도움이 되는 강우가 심각한 홍수로 이어질 수 있습니다. 

구름 씨딩 프로젝트의 기후 효과를 정확히 판단하기 어렵다는 연구도 있습니다. 평균적으로 이러한 연구들은 구름 씨딩으로 연간 강수량이 10%에서 15% 증가할 것으로 예측합니다. 하지만 그 대가는 무엇일까요? 인공적으로 구름에 물을 주입하는 것이 장기적으로 자연 질서의 균형을 유지하는 데 좋은 일일까요? 

이와 관련된 가장 중요한 논쟁 중 하나는 사용 물질의 선택입니다. 핵생성 과정에 가장 흔히 사용되는 물질은 아이오딘화 은(Silver Iodide)이며, 효율적인 얼음 핵 생성 특성을 가지고 있습니다. 그러나 많은 전문가들은 이 화합물이 육상 및 수생 생물에 독성을 미칠 수 있다고 의심합니다. 구름 씨딩 옹호자들은 칼슘 염화물과 같은 음전하 이온을 포함한 덜 해로운 대안을 찾고 있지만, 아직 확실한 해결책은 없습니다. 

아이오딘화 은은 자체가 해로울 뿐만 아니라 입자 물질 농도를 높여 다른 오염 물질이 존재하기 좋은 환경을 조성합니다. 

또 다른 잠재적 위험은 이를 사용하는 국가들의 의도입니다. 한 국가가 다른 국가에 과도한 강우를 일으켜 농업 경제를 불안정하게 만들고 식량 사슬과 공공 생활을 교란시키는 전쟁 수단으로 구름 씨딩을 사용할 가능성이 있습니다. 

민간 기업이 자체 목적을 위해 구름 씨딩을 이용한다는 보고도 있습니다. 예를 들어, 보험 회사들은 작물 보험을 든 농부들이 가뭄을 예상하는 상황에서 잠재적 피해를 최소화하기 위해 이러한 프로그램에 자금을 지원합니다. 이러한 프로젝트는 스키 리조트의 눈 강수를 강화하거나 수력 발전 회사의 봄 물 흐름을 늘리는 데에도 활용될 수 있습니다. 

하지만 질문은 남습니다: 자연을 이렇게 조작하는 것이 정당한가? 당장의 이익을 위해 상황을 개선하면서도 미래 세대를 위해 상황을 악화시키지는 않는가? 

이러한 논쟁은 전 세계적으로 진행 중이며, 그 가운데 구름 씨딩을 신중하고 유익하게 활용하려는 기업들도 있습니다. 우리는 결론 부분에서 이러한 이니셔티브/프로젝트 몇 가지를 살펴볼 것입니다. 

#1. Weather Modification, Inc.

미국 노스다코타주 파고에 본사를 둔 대기 과학 회사인 Weather Modification Incorporated는 1961년부터 사업을 운영해 왔습니다. 이 회사는 강우량 증가, 우박 피해 완화, 안개 제거에 도움을 줍니다. 항공 및 지상 기반을 포함한 두 종류의 구름 씨딩 모두에 능숙합니다. 그들의 항공기 설비는 연방 항공청(FAA)의 승인을 받았습니다.

회사의 우박 피해 완화 노력은 작물 수확량, 주택 및 기타 경제 자원을 보호하는 데 기여합니다. 안개 분산 활동은 공공 생활을 활발히 유지하고 국가 경제에 대한 재정 손실을 최소화합니다. 

가장 감동적인 성공 사례 중 하나 는 인도 30개 주 중 가장 크고 부유한 마하라슈트라 주에서 1억 1천만 명이 거주하는 뭄바이와 기타 대도시를 돕는 것이었습니다. 

주 내 대부분의 농장이 관개를 위해 비에 의존했지만, 2013년부터 2015년 사이에 심각한 강우 부족으로 농업 생산량이 거의 3분의 1 감소했습니다. Weather Modification, Inc.는 인도 중부 100제곱마일 지역에서 3개월에 걸쳐 450만 달러 규모의 구름 씨딩 프로그램을 수행하도록 주를 도왔으며, 이는 인도에서 시도된 가장 큰 캠페인이었습니다. 

프로그램의 영향을 설명하면서 WMI의 최고경영자 Patrick Sweeney는 다음과 같이 말했습니다:

“마하라슈트라 사람들은 가뭄에 대한 만병통치약을 기대하고 있습니다. 비가 오면 거리로 나와 춤을 추고, 우리 조종사들을 껴안으며 ‘다시 해 주세요’라고 말합니다.”

#2. RHS Consulting, LTD.

미국 네바다에 본사를 둔 민간 구름 씨딩 및 기상 변형 회사인 RHS Consulting은 겨울 구름 씨딩과 기상 변형 작업 및 연구를 전문으로 합니다. 그 목표는 자연 구름 시스템이 효율적으로 강수를 생성하지 못할 때 구름 씨딩을 활용하는 것입니다.

남부 시에라 지역에서 이 회사는 따뜻한 구름 기반을 가진 늦봄 대류성 폭풍에 씨딩을 진행했습니다. RHI와 같은 기업들의 이러한 노력은 시에라 지역이 심각한 가뭄을 극복하는 데 도움을 주었습니다. 2017년 기상 보고서는 개선을 확인했으며 다음과 같이 명시했습니다: 

“중부 시에라는 강수량 기록적인 속도를 보이고 있지만, 남부 시에라는 현재 두 번째이며, 기록적인 가장 습한 해인 1968-69년 바로 뒤에 있습니다.”

RHI는 실제로 필요로 하는 지역에서 올바른 방법으로 강수량을 향상시키는 것으로 알려져 있습니다. 동적 씨딩과 습윤 구름 씨딩 모두에 전문성을 가지고 있습니다. 

요약하면, 구름 씨딩은 적절한 주의와 균형을 갖추어 수행한다면 매우 유익할 수 있습니다. 그러나 기술이 잘못된 손에 넘어가거나 과도하게 작동하면 그 결과는 재앙이 될 수 있습니다. 모든 과학적 발견과 마찬가지로, 그 성공은 우리가 어떻게 관리하고 어려움 속에서도 신중히 이끌어 가느냐에 달려 있습니다.