기본 콘텐츠로 건너뛰기

메탄가스를 제거하는 대기의 능력을 확인한 날으는 실험실



(The “flying laboratory”: Instruments inside the NASA research aircraft used for Glenn Wolfe’s research. Credit: NASA.)


 지구 대기에 소량 포함된 이산화탄소와 메탄가스는 강력한 온실효과로 지구 기후에 큰 영향을 미칩니다. 물론 온실 효과에서 가장 큰 영향력을 발휘하는 것은 수증기이지만, 이는 지구 기온에 따라 2차적으로 변하기 때문에 장기간 대기 중에서 유지되는 이산화탄소와 메탄의 온실 효과가 기후 변화에 더 중요한 것이죠. 

 그런데 이중에서 이산화탄소는 매우 안정한 기체로 다른 물질과 쉽게 반응하지 않지만, 메탄은 산소와 쉽게 반응해 연소하는 기체입니다. 다만 낮은 농도에서는 비교적 장기간 안정적으로 존재해 온실 효과를 일으킵니다. 그러나 얼마나 안정적으로 존재하는지는 아직 확실치 않은 부분이 있습니다. 


 메릴랜드 볼티모어 시티 대학 (UMBC)의 글렌 울프 (Glenn Wolfe)와 그 동료들은 나사의 항공기에 설치된 공중 실험실을 이용해서 대기 중 메탄 가스 농도에 큰 영향을 미치는 인자들을 연구했습니다. 연구팀에 의하면 메탄과 반응하는 가장 중요한 물질은 산소가 아니라 의외로 하이드록시기 (OH) 입니다. 하이드록시기는 반응성이 커 메탄과 쉽게 반응하며 이 과정에서 부산물로 포름알데하이드가 생성 됩니다. 


 연구팀은 이 농도를 실제로 측정해 대기 중 메탄의 제거 속도와 화학 반응 수준을 조사했습니다. 나사의 Atmospheric Tomography (ATom) 임무는 지구 대기 중 주요 장소에서 샘플을 채취해 자세한 정보를 제공했습니다. 그 결과 연구팀은 대기 중 하이드록시기가 엘니뇨와 라니냐 같은 기후 현상에 영향을 많이 받을 뿐 아니라 고도에 따라서도 농도가 크게 차이난다는 사실을 발견했습니다. 이 데이터는 대기 중 메탄 가스 농도의 변화를 더 잘 예측하는데 도움이 될 것으로 보입니다. 이는 미래 지구 기온 상승을 예측하는 모델을 만들 때 도움이 됩니다. 


 매우 꾸준하고 일정한 상승 속도를 보이는 이산화탄소와 달리 메탄은 여러 요인에 의해 변동이 있기 때문에 그 정확한 변화를 예측하는 일이 기후 예측 모델링에 큰 도움이 될 것입니다. 기초 과학 연구이지만, 또한 우리의 미래를 예측하는데도 도움이 될 연구입니다. 


 참고 


Glenn M. Wolfe et al, Mapping hydroxyl variability throughout the global remote troposphere via synthesis of airborne and satellite formaldehyde observations, Proceedings of the National Academy of Sciences (2019). DOI: 10.1073/pnas.1821661116

댓글

이 블로그의 인기 게시물

벨 V-280 Valor 시험 비행 성공

( The V-280 Valor flew for the first time at Bell Helicopter's Amarillo Assembly Center in Texas(Credit: Bell Helicopter/YouTube) )  앞서 소개드린 V-280 발러가 첫 번째 비행 테스트에 성공했다는 소식입니다. V-22 오스프리의 소형화 버전이라고 할 수 있는 V-280 발러는  미 육군의 차세대 헬기 사업인 Future Vertical Lift (FVL)에 입찰을 시도하는 틸트로터기로 현재 미 육군이 주력으로 사용하는 블랙호크 헬기와 비슷한 체급입니다. 다만 틸트로터기인 만큼 최고 속도나 항속 거리면에서 더 유리합니다. 스펙은 이전 포스트를 참조해 주시기   이전 포스트:  https://blog.naver.com/jjy0501/221115245986  (동영상)   V-280 발러는 틸트로터기의 더 대중화 될 수 있을지를 검증하는 중요한 무대가 될 것입니다. V-22 오스프리의 경우 복잡한 구조로 인해 가격이 너무 비싸져서 사실 미국은 몰라도 그 동맹국에 널리 도입되기는 어려운 부분이 있습니다. V-280 역시 가격이 아주 저렴할 것 같지는 않지만, 좀 더 합리적인 대안은 될 수 있을 것 같습니다. 만약 성공적인 결과가 나오면 한국을 포함한 미국의 동맹국에서 도입을 검토할 수 있을지 모르겠다는 생각입니다.   참고  https://newatlas.com/bell-v-280-valor-maiden-flight/52663/

100 테슬라급 자기장 도달

 미국의 로스 알라모스 국립 연구소 (Los Alamos National Laboratory) 에서 과학자들이 지금까지 인간이 개발한 가장 강력한 자기장을 발생시키는 장치 개발에 도전하고 있습니다. 자기장의 세기를 나타내는 방법으로 자기력선의 밀도를 나타내기 위해 단위 면적당 자기력선의 수를 표시하는 단위인 테슬라 (T) 가 있습니다. (1T = 1Wb/㎡  웨버 (Wb) 는 자속의 단위)   의료용으로 사용되는 초전도체를 이용한 MRI 의 경우 1.5 - 3 테슬라급의 강력한 자기장으로 인체 내부를 볼 수 있게 만들지만 과학 연구용으로 이보다 더 강력한 자기장이 필요할 수 있습니다. 최근에 등장한 90 테슬라급 자기장에 이어 이번에 로스 알라모스 국립 연구소에서는 100 테슬라급인 100.75 T 를 실현 했다고 합니다.   이를 구현한 것은 18000 파운드 (8.16 톤 정도) 의 코일과 여기에 에너지를 공급할 1200 메가줄 (Megajoule) 급 모터 제네레이터등의 설비입니다.  (   The 1,200-megajoule motor generator that powers the magnetic pulse.  )  이와 같은 연구를 통해 알아내고자 하는 것은  Quantum Phase transitions and new ultra high field magnetic states Electronic Structure determination Topologically protected states of matter  로 요약할 수 있다고 합니다.   아무튼 수 T 급 MRI 만 해도 자기장의 힘이 엄청난데 100 T 라니 엄청난 자기장이네요. 이는 지구 자기장 세기보다 200만배 강력한 (물론 좁은 범위에서 작용하는 자기장이라 지구 전체...

고대 양서류 이야기 (2) - 악어를 닮은 거대 양서류들

  페름기에는 다양한 양막류가 진화해서 앞서 소개한 육상형 템노스폰딜리는 점차 설 자리를 잃게 됩니다. 하지만 양서류는 본래 자신의 서식지인 물과 습지에서 여전히 번성을 누렸습니다. 당시에는 악어류 같은 대형 양서형 파충류도 없던 시절이었기 때문에 이와 비슷한 생태학적 지위는 여전히 양서류의 몫이었습니다. 이들에 대한 이야기는 제 책인 포식자에서 비교적 간단히 다뤘는데, 오늘은 여기에 대한 보충 설명입니다.  책 정보:  http://book.naver.com/bookdb/book_detail.nhn?bid=13347200 Yes 24:  http://www.yes24.com/24/goods/58772859 11번가:  http://books.11st.co.kr/product/SellerProductDetail.tmall?method=getSellerProductDetail&prdNo=1977867160 알라딘:  http://www.aladin.co.kr/shop/wproduct.aspx?ItemId=134877825 교보문고:  http://www.kyobobook.co.kr/product/detailViewKor.laf?ejkGb=KOR&mallGb=KOR&barcode=9788970447988&orderClick=LAG&Kc= 인터파크 :  http://book.interpark.com/product/BookDisplay.do?_method=detail&sc.prdNo=279593764&sc.saNo=003002003&bid1=search_auto&bid2=detail&bid3=prd_img&bid4=001 영풍문고:  http://www.ypbooks.co.kr/book.yp?bookcd=100843205&gubun=NV ...