음식 배달 용기나 아이들이 기어 다니는 놀이매트 등 매일 사용하는 생활용품로 인해 우리가 예상보다 훨씬 많은 화학물질에 노출될 수 있다는 연구 결과가 최근 잇따라 발표되고 있다. 특히 최근 연구들은 단순히 화학물질이 검출된다는 수준을 넘어, 이러한 물질이 우리 몸의 핵심 생체 네트워크를 교란해 암과 내분비계 질환, 면역 이상 등으로 이어질 수 있는 과정을 구체적으로 밝혀내고 있다. ◇뜨거운 배달 음식이 '영원한 화학물질' 노출 늘린다 중국농업과학원 연구팀이 최근 국제학술지 '환경 과학 기술(Environmental Science & Technology)'에 발표한 연구에 따르면, 패스트푸드와 배달 음식이 과불화화합물(PFAS)의 주요 노출 경로 가운데 하나인 것으로 나타났다. 연구진은 음식과 포장재를 함께 분석한 결과, 특히 종이 기반 포장재에서 PFAS가 높은 농도로 검출됐다고 밝혔다. PFAS는 물과 기름을 잘 튕겨내는 특성 때문에 음식 포장재 코팅에 널리 사용되지만 자연에서 거의 분해되지 않아 '영원한 화학물질(forever chemicals)'로 불린다. 문제는 뜨거운 음식이다. 연구 결과 종이 용기에 뜨거운 물을 부어 조리할 경우 PFAS 용출량은 유리 용기를 사용할 때보다 3.1~26배까지 증가했다. 기름기가 많거나 국물이 있는 음식 역시 포장재에서 PFAS가 더 쉽게 녹아 나와 인체에 흡수될 가능성이 높은 것으로 분석됐다. ◇놀이매트·요가매트도 화학물질 노출원 아이들이 사용하는 놀이매트와 운동용 요가매트 역시 화학물질을 배출한다는 연구 결과도 나왔다. 중국 화남이공대학교 연구팀은 최근 '환경 과학 기술'에 발표한 논문에서 사람 피부와 매트가 반복적으로 마찰할 경우 포름아미드(formamide) 등 저분자 화학물질이 피부와 의류로 쉽게 이동한다고 밝혔다. 특히 땀을 흘리면 피부를 통한 화학물질의 이동을 5.6~9배까지 증가시키는 것으로 나타났다. 운동 과정에서 발생하는 반복적인 마찰은 공기 중 흡입보다 더 직접적인 노출 경로가 될 수 있다는 것이다. 연구진은 피부 장벽이 아직 충분히 발달하지 않은 영유아의 경우 놀이매트 위에서 장시간 생활하면서 발달 독성이 있는 화학물질에 더 많이 노출될 가능성이 있다고 경고했다. ◇화학물질은 몸속 '핵심 단백질'을 집중 공격 이처럼 일상적인 화학물질 노출이 어떻게 암이나 만성질환으로 이어지는지에 대한 생물학적 메커니즘도 최근 구체적으로 밝혀지고 있다. 오스트리아 비엔나대학교 연구팀은 약 1만 종의 화학물질과 2만5000여 개 인간 유전자 사이의 57만 건이 넘는 상호작용을 분석해 '화학적 엑스포좀 지도(chemical exposome map)'를 구축, '네이처 커뮤니케이션스(Nature Communications)'에 논문으로 발표했다. 우선 우리 몸속 단백질들은 각각 따로 작동하는 것이 아니라, 서로 신호를 주고받으며 거대한 연결망을 이룬다. 과학자들은 이렇게 인체의 모든 단백질이 서로 상호작용하는 전체 네트워크를 '인간 인터랙톰(human interactome)'이라고 부른다. 인간 인터랙톰은 사람의 모든 단백질들이 서로 어떻게 연결되어 있는지를 나타낸 기본 네트워크(지도)인 셈이다. 이와 관련 엑스포좀(exposome)은 수정부터 평생 동안 사람이 경험하는 모든 환경적 노출과, 그 노출이 유전자 발현(RNA), 단백질 합성, 대사체, 후성유전학 등에 남긴 생물학적 흔적까지 아우르는 개념이다. 엑스포좀 지도(exposome map)은 화학물질과 인체 유전자·단백질, 생물학적 경로 및 질병 사이의 상호작용을 네트워크 형태로 연결해 질병 발생 메커니즘과 위험성을 분석하는 데이터베이스 또는 분석 지도를 말한다. 화학적 엑스포좀 맵(chemical exposome map)은 엑스포좀 가운데 특히 식품, 물, 공기, 생활용품, 산업 활동 등을 통해 노출되는 모든 화학물질과 그 노출 양상을 뜻한다. 인간 인터랙톰 위에 어떤 화학물질이 어떤 단백질을 공격하는지를 표시한 지도다. 인터랙톰에 화학물질 정보를 덧입힌 것이다. 연구 결과 유해 화학물질은 우리 몸의 단백질을 무작위로 공격하는 것이 아니라, 수많은 생체 기능을 연결하는 핵심 거점인 '허브(hub) 단백질'을 집중적으로 표적으로 삼는 것으로 나타났다. 전체 조사 대상 화학물질의 약 40%가 이러한 허브 단백질을 공격했으며, 세포의 생존과 사멸을 조절하는 단백질(CASP3, BCL2, BAX 등)은 수천 종의 화학물질이 동시에 표적으로 삼는 핵심 단백질로 확인됐다. 연구진은 이 같은 중심 단백질이 손상되면 면역계와 대사조절, 세포 항상성 등이 연쇄적으로 무너지면서 다양한 질병 발생 위험이 높아질 수 있다고 설명했다. ◇생체 네트워크 중심 부분이 타깃인 경우 위험 비엔나대학교 연구팀은 화학물질이 영향을 미치는 단백질 집단(노출 모듈)과 특정 질병을 유발하는 단백질 집단(질병 모듈) 사이의 거리도 분석했다. 노출 모듈은 특정 화학물질이 영향을 미치는 단백질들이 모여 있는 영역이다. 화학물질의 공격을 받는 타깃인 셈이다. 질병 모듈은 인터랙톰 안에서 특정 질병과 관련된 단백질들이 모여 있는 영역을 말한다. 연구팀은 바로 이 두 모듈 사이의 네트워크 거리(network proximity)를 계산했다. 그 결과 두 집단이 생체 네트워크에서 가까울수록 해당 질환이 발생할 가능성이 크게 높아지는 것으로 나타났다. 대표적인 사례가 과거 살충제로 사용됐던 엔드린(Endrin)이다. 연구진은 엔드린이 영향을 주는 단백질들이 전립선암과 결장암 관련 단백질 집단과 매우 가까운 위치에 존재한다는 사실을 확인했다. 실제 엔드린 노출 수준이 높은 일부 지역에서는 이들 암의 발생률 역시 세계 평균보다 높게 나타나 네트워크 분석 결과와 일치했다. 연구진은 화학물질의 독성은 단순한 노출량보다 “생체 네트워크의 얼마나 중심적인 부분을 교란하는가"에 의해 결정된다고 설명했다. 이러한 메커니즘은 PFAS 연구에서도 확인됐다. 중국 농업과학원 연구팀은 PFAS가 내분비계 조절에 관여하는 핵수용체(ERα, TRα 단백질)와 대사 조절 인자인 PPARα, PPARβ 단백질 등에 강하게 결합해 호르몬 신호체계를 교란할 가능성을 확인했다. 전문가들은 일상적인 화학물질 노출이 인체의 생물학적 네트워크를 지속적으로 약화시키고, 일정 수준을 넘거나 유전적 취약성과 결합할 경우 암과 면역 이상, 내분비계 질환 등으로 이어질 수 있다고 보고 있다. ◇생활 속 화학물질 노출 줄이려면 전문가들은 화학물질 노출을 완전히 피하기는 어렵지만 생활습관을 조금만 바꿔도 위험을 상당 부분 줄일 수 있다고 조언한다. 가장 중요한 것은 음식을 배달 용기 그대로 데우거나 오래 보관하지 않는 것이다. 종이나 플라스틱 용기에 담긴 음식은 가능한 한 유리나 스테인리스 용기로 옮겨 담아 조리하거나 섭취하는 것이 PFAS 노출을 줄이는 데 도움이 된다. 새로 구입한 놀이매트나 요가매트는 사용 전 충분히 환기하고 표면을 닦아 잔류 화학물질을 제거하는 것이 좋다. 운동할 때는 긴소매와 긴바지를 착용해 피부 마찰을 줄이고, 운동 후에는 샤워를 하거나 손을 깨끗이 씻어 피부와 손에 남은 화학물질을 제거하는 것이 바람직하다. 영유아의 경우 놀이 후 손 씻기를 생활화하는 것이 중요하다. 제품을 구입할 때는 가격보다 안전 인증 여부와 품질 관리 수준을 확인하는 것도 필요하다. 일부 연구에서는 안전관리 체계가 상대적으로 미흡한 제품에서 유해 화학물질이 더 많이 검출되는 경향도 확인됐다. 전문가들은 “화학물질 노출은 이제 특정 산업현장의 문제가 아니라 일상생활 속 환경보건 문제"라며 “소비자의 생활습관 개선과 함께 제품 안전기준 강화, 제조 단계의 화학물질 관리가 병행돼야 건강 위험을 줄일 수 있다"고 강조했다. 강찬수 기후환경 전문기자 kcs25@ekn.kr

최근 정부가 호남권 반도체 클러스터 조성을 추진하자 일각에서는 물 부족 문제를 들어 강하게 비판했다. 이에 이재명 대통령과 김성환 기후에너지환경부 장관은 “하루 100만 톤 이상의 용수를 안정적으로 공급할 수 있다"고 반박하면서 주목을 받았다. 지난달 30일 기후부에서 반도체 관련 공장에 필요한 하루 65만톤의 물을 어떻게 공급할 것인지 구체적인 자료를 제시하면서 물 부족에 대한 우려는 잦아들었다. 하지만 정작 더 큰 문제는 따로 있다는 지적이 나온다. 정부가 내놓는 수자원 통계와 물 수급 전망이 불과 몇 년 사이 크게 달라지면서 국가 물관리의 기초 데이터 자체에 대한 신뢰가 흔들리고 있기 때문이다. 전문가들은 이러한 수치 변화의 배경으로 농업용수 등 실제 물 사용량조차 정확히 계측하지 못하는 국가 수자원 통계 체계를 지목한다. 한국건설기술연구원 수자원하천연구본부의 김원 선임연구위원은 “우리나라는 강수량에 따른 전체 수자원 총량은 비교적 잘 파악하고 있지만, 실제 얼마나 물을 사용하고 있는지는 정확히 알지 못한다"고 지적한다. ◇불과 몇 년 사이 '2700톤'에서 '36만8000톤 부족'으로 정부의 물 수요-공급 전망은 시기마다 큰 폭으로 달라졌다. 지난 2016년에 수립된 국토교통부 수자원장기종합계획(2001~2020)의 3차 수정계획에서는 과거 최대 가뭄 상황을 적용하더라도 영산강·섬진강 권역의 생활·공업용수 부족량은 연간 약 100만 톤 수준에 불과하다고 분석했다. 365일로 나누면 하루 2700톤 수준이다. 특히 영산강 권역은 물 부족이 발생하지 않는 것으로 전망했다. 2022년 12월 한국수자원학회가 영산강·섬진강 유역관리위원회에 제출한 연구보고서에서는 같은 권역의 물 부족량이 과거 최대가뭄 기준으로 하루 1만2822톤, 연간으로는 400만톤 안팎에 이를 것으로 제시됐다. 6년 사이에 부족량이 4배로 늘어난 것이다. 여기서 끝나지 않았다. 불과 4개월 뒤인 2023년 4월 환경부와 국가물관리위원회는 영산강과 섬진강의 장래 물 부족량이 과거 최대 가뭄 기준으로 하루 36만8000톤에 이를 것이라는 전망을 발표했다. 국가물관리위원회는 이를 근거로 하루 61만톤 규모의 신규 용수 확보 대책을 발표했다. 같은 영산강·섬진강 권역을 대상으로 과거 최대 가뭄을 기준으로 산정했음에도 물 부족 규모는 불과 4개월 만에 30배 가까이 늘어났다. 정부는 이러한 차이가 발생한 이유를 구체적으로 설명하지 않고 있다. ◇이번에는 “하루 100만 톤 공급 가능" 2026년 6월 정부는 다시 새로운 숫자를 내놓았다. 영산강, 섬진강 유역의 수자원이 하루 100만톤 이상의 여유가 있어서 호남권 반도체 클러스터에 필요한 용수를 공급할 수 있다는 것이다. 기후부는 동복댐·주암댐·장흥댐 등의 공급 여유분 20만톤, 동복댐의 댐 증고로 추가로 확보할 수 있는 25만톤, 농업용수와 발전용수 전환 31만톤, 하수처리수 재이용 30만톤 등을 합친 것이라고 설명하고 있다. 이를 모두 합하면 하루 100만톤을 웃도는 공급 여력이 산출된다. 이번에 제시한 공급 여력이 2023년 당시에도 활용 가능한 물량이었는지, 아니면 이후 새롭게 확보된(혹은 파악된) 물량인지 정부의 설명이 필요하다. 2023년 당시 환경부는 과거 최대 가뭄을 지나서 향후 기후변화까지 고려했을 때 수자원이 하루 57만톤이 부족해진다고 주장했다. 그래서 61만톤을 추가 개발하는 대책을 세웠다. 이번에 발표한 자료로는 공급 여유분 20만톤과 농업용수와 발전용수 전환 31만톤만 더해도 51만톤을 곧바로 확보할 수 있는 양이다. 동복댐 증고와 하수 재이용 등은 신규 사업인 만큼 제외하더라도 그렇다. 일각에서는 물 절약이나 수요 관리까지 함께 고려한다면 2023년에 61만톤 규모의 추가 개발 계획을 수립할 필요가 있었는지 설명이 필요하다는 지적도 나온다. ◇“얼마나 공급 가능한지" 정부도 답하지 못했다 실제 2023년 당시 가뭄 대책의 타당성을 취재하는 과정에서도 이러한 한계는 확인됐다. 당시 환경부와 한국수자원공사에 영산강·섬진강 권역의 총 공급 가능 용수량, 실제 공급량, 여유량 등을 문의했지만 어느 기관도 명확한 수치를 제시하지 못했다. 서로 담당 기관을 지목하며 답변을 미루는 경우도 있었다. 가뭄 대책을 최종 심의한 국가물관리위원회 역시 환경부가 제출한 수치를 중심으로 심의·의결했으며, 세부 산정 과정에 대한 공개 검증은 이뤄지지 않은 것으로 파악되고 있다. 결국 국가 물관리 정책의 출발점이 되는 기본 데이터에 대해서조차 정부 내부에서 충분한 검증과 공유가 이뤄지지 않았다는 비판을 피하기 어렵다. ◇“농업용수부터 제대로 모른다" 전문가들은 문제의 근본 원인을 농업용수 통계의 부실에서 찾는다. 김원 박사는 “전체 물 사용량의 약 3분의 2를 차지하는 농업용수는 계량 체계가 충분히 갖춰져 있지 않다"고 말한다. 현재 상당수 농업용수는 양수장 가동시간이나 전력 사용량 등을 이용해 사용량을 추정하는 방식이 활용되고 있어 실제 사용량과 차이가 발생할 가능성이 있다는 것이다. 일부 지역에서는 허가된 취수량 대비 실제 사용량이 30~40% 수준에 그치는 사례도 있는 것으로 알려져 있다. 2023년 4월 국회에서 열린 '영산강·섬진강 유역 중·장기 가뭄대책 정책 토론회'에서 농림축산식품부 관계자는 “2030년 기준으로 영산강·섬진강 유역 농업용수 수요는 연간 19억4000만톤이고, 공급량은 17억8100만톤이어서 1억5900만톤이 부족하다"고 밝히기도 했다. 결국 물이 부족한 것인지, 남는 것인지조차 정확하게 판단하기 어려운 상황에서 수자원 수급 전망이 작성되고 있다는 것이 전문가들의 지적이다. ◇필요한 것은 신뢰할 수 있는 통계 반도체 클러스터의 용수 공급 여부는 앞으로도 추가적인 취수원 확보와 재이용 확대 등을 통해 충분히 해결할 수 있을 가능성이 있다. 그러나 그보다 중요한 것은 국가 수자원 통계의 신뢰성이다. 정부 발표가 몇 년 사이 크게 달라지고, 그 산정 근거를 명확하게 설명하지 못한다면 산업계는 물론 국민도 정부의 물관리 정책을 신뢰하기 어렵다. 수자원 정책은 댐 건설 여부나 산업 입지 결정, 기후변화 적응 전략까지 좌우하는 국가 기반 정책이다. 그 출발점은 정확한 계측과 투명한 데이터여야 한다. 댐을 더 지을지, 재이용수를 늘릴지, 산업단지를 조성할지는 모두 그 다음 문제다. 국가 물 정책의 출발점은 새로운 시설이 아니라 신뢰할 수 있는 데이터다. 반도체 클러스터를 둘러싼 논란이 던지는 진짜 질문은 “호남에 물이 충분한가"가 아니다. 정부는 우리나라의 물이 얼마나 있고, 얼마나 사용되고 있으며, 얼마나 더 공급할 수 있는지를 과학적으로 설명할 수 있는가라는 점이다. 이 질문에 명확히 답하지 못한다면, 댐 건설을 포함한 어떤 수자원 정책도 국민적 신뢰를 얻기 어려울 것이다. 강찬수 기후환경 전문기자 kcs25@ekn.kr

지난 17~18일 경남 창원에서는 칠서정수장이 수돗물을 공급하는 성산·의창지역 등을 중심으로 수돗물에서 냄새가 난다는 민원이 집중적으로 접수됐다. 이는 최근 날씨가 더워지면서 상수원을 취수하는 낙동강에서 남세균(시아노박테리아)이 폭발적으로 증가했고, 창원시 수돗물에서도 남세균이 만든 냄새 유발 물질 '지오스민'이 검출된 탓이다. 지오스민은 인체에 독성은 없지만 흙·곰팡이 냄새 등 악취를 풍긴다. 이처럼 매년 녹조가 창궐하는 낙동강이 세계에서 녹조 연구가 가장 많이 된 강인 것으로 나타났다. 호수가 아닌 강에서 발생하는 녹조 연구가 가장 활발하다는 얘기다. 국내외 연구자들이 낙동강에 주목하는 이유는 아름다운 생태계나 우수한 수질 때문이 아니라, 대규모 토목공사 이후 녹조가 어떻게 발생하고 변화하는지를 보여주는, 잘못된 개발이 환경을 얼마나 파괴할 수 있는지를 보여주는 대표적인 사례이기 때문이다. 그 결과 낙동강은 오늘날 세계 녹조 연구의 중심 무대가 됐고, 과학 연구 결과가 축적될수록 결론은 하나로 모이고 있다. 낙동강 녹조의 핵심 원인 가운데 하나는 보 건설로 인한 물 흐름의 정체라는 것이다. ◇하천 녹조 연구자들이 낙동강을 찾는 이유 최근 국제 학술지 '워터 리서치 (Water Research)'에는 독특한 내용의 논문이 발표됐다. 미국 지질조사국(USGS) 소속 연구진은 1975년 이후 50년 동안 주요 학술 데이터베이스에서 4000편 이상의 논문을 찾아내고, 엄격한 심사를 거쳐 최종적으로 하천 녹조 모델링 연구 162편을 선정해 그 내용을 분석했다. 연구진은 인공지능, 머신러닝, 수리모형 등 다양한 기법을 활용한 하천 녹조 연구들을 종합적으로 검토했다. 162편 가운데 한국 강과 관련된 내용이 26%(42편)를 차지해 가장 많았고, 유럽이 25%, 미국이 21%, 중국이 12%를 각각 차지했다. 한국의 강을 다룬 논문의 상당수는 낙동강에 관한 논문(29편, 전체 162편의 18%)이었다. 사실상 낙동강이 녹조에 관한 한 세계에서 가장 연구가 많이 된 강이 됐다. 국내외 연구자들이 낙동강을 주목한 이유는 명확하다. 대형 보가 연속적으로 설치된 이후 강의 흐름과 녹조 발생이 어떻게 변화하는지를 장기간 관측할 수 있는 거의 유일한 사례이기 때문이다. 환경학자들에게 낙동강은 거대한 자연 실험실이 된 셈이다. 여기에다 환경부·국립환경과학원·한국수자원공사(K-water)가 장기간 모니터링 자료를 축적했기 때문이다. ◇미국 연구진이 꼽은 녹조 핵심 변수는 '체류시간' USGS 연구진이 검토한 162편의 논문에서 가장 자주 등장한 녹조 발생 요인은 영양염류와 수온, 유량, 유속이었다. 특히, 연구진은 하천에서 물이 얼마나 오래 머무르는지를 뜻하는 체류시간이 녹조 발생의 핵심 변수라는 결론을 내렸다. USGS 연구진은 논문에서 “유속 감소와 체류시간 증가가 녹조 예측 모델의 핵심 변수로 반복적으로 확인됐다"고 설명했다. 체류시간이 녹조 발생의 핵심 원인이라는 점은 낙동강만의 특수한 현상이 아니라 전 세계 하천 녹조 연구에서 반복적으로 확인됐다는 것이다. 다만 낙동강은 보 건설 이후 체류시간이 크게 증가한 대표 사례로, 이러한 과학적 원리가 실제로 어떻게 나타나는지를 보여주는 세계적인 연구 현장이 됐다. 강물이 빠르게 흐르면 녹조 원인 생물인 남세균은 충분히 증식하기 전에 떠내려간다. 그러나 물이 정체되면 남세균은 안정적으로 번식할 수 있다. 쉽게 말해 강이 강처럼 흐를 때보다 호수처럼 고여 있을 때 녹조가 훨씬 잘 발생한다는 의미다. ◇낙동강에서 실제로 무슨 일이 벌어졌나 2009년부터 추진된 4대강 사업으로 낙동강에는 8개의 대형 보가 설치됐다. 그 결과 강의 흐름은 크게 느려졌다. 실제로 연세대 박준홍 교수팀이 최근 국제 학술지 '환경 공학 연구 (Environmental Engineering Research)'에 발표한 연구에 따르면 낙동강 주요 구간의 유속은 보 건설 이후 과거보다 최대 8배 가까이 감소한 것으로 분석됐다. 또, 머신러닝 기법을 이용해 녹조 발생 요인을 분석한 결과 유속이 감소할수록 남세균이 증가하는 뚜렷한 상관관계를 확인했다. 이 논문은 보 건설로 인한 유속 감소가 녹조 증가에 기여했다고 결론 내렸다. 또한 보를 철거하거나 수문을 상시 개방할 경우 유속이 회복되면서 녹조 발생도 감소할 것으로 예측했다. 사실 이런 결과는 처음 나온 것이 아니다. 2017년 국제학술지 '워터 리서치'에 발표된 서울시립대 연구는 한강·낙동강·금강·영산강의 유량 조절하천을 분석한 결과, 체류시간과 수온이 남세균 발생의 핵심 변수이며, 특히 체류시간이 녹조를 설명하는 중요한 요인이라고 밝혔다. 이어 2021년 국제학술지 '종합 환경과학(Science of the Total Environment)'에 발표된 연구는 낙동강 8개 보 구간에서 보 설치 이후 유해 남세균 녹조 발생 기간이 점차 길어졌음을 확인했다. 두 연구는 공통적으로 강의 흐름을 바꾸는 수리학적 조건이 녹조 발생에 중요한 영향을 미친다는 점을 보여준다. ◇해외 연구자들의 객관적 분석 결과도 같은 방향 최근의 인공지능 모델 연구들도 같은 결과를 보여준다. 사용한 방법은 서로 다르지만 결론은 놀라울 만큼 일관된다. 물이 느려질수록 녹조가 늘어난다. 물이 오래 머물수록 녹조가 심해진다. 보가 만들어낸 정체 수역은 남세균 번성에 유리한 환경을 제공한다. 특히 의미 있는 점은 최근의 연구들이 한국 내부 논쟁이 아닌, 해외 연구자들의 객관적 분석에서도 같은 방향을 가리키고 있다는 사실이다. 미국 연구진이 전 세계 하천 녹조 연구를 종합 분석한 결과, 체류시간과 유속이 핵심 변수로 나타났고, 낙동강을 대상으로 한 다수의 실증 연구 역시 보 건설 이후 유속 감소와 녹조 증가의 관계를 확인했다. 정치적 평가와 별개로, 환경과학의 관점에서 보면 강의 흐름을 늦추는 구조물이 녹조 발생 위험을 높인다는 사실은 점점 더 강한 과학적 근거를 확보하고 있는 셈이다. ◇세계가 낙동강을 연구하는 슬픈 이유 낙동강은 이제 세계 녹조 연구의 대표 사례가 됐다. 미국의 환경과학자들, 유럽의 수생태학자들, 중국과 호주의 모델링 전문가들이 모두 낙동강 연구를 인용한다. 낙동강이 가장 건강한 강이어서가 아니다. 대규모 하천을 인위적으로 느리게 만들었을 때 어떤 일이 벌어지는지를 보여주는 대표 사례이기 때문이다. 그래서 낙동강은 세계에서 가장 많이 연구된 '아픈 강'인 셈이다. 그리고 50년 가까이 축적된 국내외 연구들은 같은 이야기를 반복하고 있다. 강이 흐르지 못하면 녹조는 늘어난다. 세계 연구자들이 정치적 논쟁과 무관하게 오랜 시간 축적된 과학적 증거를 바탕으로 얻어낸 교훈이다. 강찬수 기후환경 전문기자 kcs25@ekn.kr

도시의 공원과 녹지가 단순한 휴식 공간이 아니라 막대한 경제적 가치를 창출하는 '자연자본(Natural Capital)'이라는 연구 결과가 나왔다. 자연자본은 숲·하천·습지·공원과 같은 자연환경을 하나의 자산으로 보고, 이들이 제공하는 다양한 생태계 서비스를 경제적 가치로 평가하는 개념이다. 최근 연구들은 도시 녹지가 시민의 건강을 증진시키고 홍수 피해를 줄이며, 부동산 가치를 높이는 등 다양한 방식으로 도시 경제에 기여하고 있음을 보여주고 있다. 미국의 자연보전 비영리단체인 공공토지재단(Trust for Public Land, TPL)은 최근 발표한 보고서(지역사회 공원과 녹지가 창출하는 확실한 경제적 가치: 2026 파크스코어 보고서)에서 매년 공원과 녹지에 투자한 돈의 3배가 넘는 경제적 편익을 창출한다고 분석했다. 이 보고서는 TPL의 선임 연구원인 리사 W. 포데라로, 윌 클라인, 제니퍼 클린턴 등이 공동 집필했고, 미국 11개 대도시의 공원 시스템을 대상으로 비용-편익 분석을 수행한 결과를 담고 있다. 보고서는 대상 도시들의 주민 1인당 연간 평균 지출액(Costs)은 196달러였고, 이를 통해 얻는 연간 평균 혜택(Benefits)은 716달러로 나타나 약 3.66배의 수익률을 기록했다고 지적했다. 연구진은 공원이 단순한 여가시설이 아니라 도로·하수도·도서관과 같은 핵심 사회기반시설이라고 평가했다. 분석 결과 공원 투자로 발생하는 경제적 편익은 크게 의료비 절감, 홍수 저감, 소비자 비용 절감, 부동산 가치 상승, 민간 투자 유치 등 다섯 가지 분야에서 나타났다. ◇운동과 건강이 만드는 경제 효과 도시 녹지가 제공하는 가장 큰 혜택 중 하나는 의료비 절감이다. 보고서에 따르면 미국의 연간 의료비 지출은 2024년 기준 5조3000억 달러(약 8000조 원)에 달하며, 신체 활동 부족으로 인한 비용만 연간 2050억 달러에 이른다. 연구진은 공원을 이용해 미국 질병통제예방센터(CDC)가 권장하는 주당 150분 이상의 운동량을 채우는 시민들이 만성질환 위험을 낮추고, 결과적으로 1인당 연간 평균 2298달러(약 348만원)의 의료비를 절감하는 것으로 추정했다. 특히 공원은 헬스장보다 훨씬 많은 사람들이 운동하는 공간으로 나타났다. TPL이 2026년 실시한 전국 여론조사에서는 야외 공공공간이 미국인들의 가장 중요한 운동 장소로 조사됐다. ◇정신 건강까지 지키는 녹지 도시 녹지의 가치는 신체 건강에만 머물지 않는다. 2021년 오스트리아 빈 대학교와 영국 엑스터 대학교 연구진은 국제학술지 '사이언티픽 리포츠(Scientific Reports)'에 관련 논문을 발표했다. 연구진이 18개국 1만6307명을 분석한 결과, 자연과의 접촉이 많고 녹지를 자주 방문하는 사람일수록 삶의 만족도가 높고 정신적 스트레스가 적다는 사실을 확인했다. TPL 보고서 역시 공원이 사람들의 사회적 교류를 촉진하고 외로움을 줄이는 '제3의 장소(Third Place)' 역할을 한다고 설명한다. 연구진은 자연 속에서 보내는 시간이 스트레스 완화, 집중력 향상, 심혈관 건강 개선 등에 도움이 된다고 밝혔다. 이는 우울증과 사회적 고립으로 인한 사회적 비용을 줄이는 효과로 이어질 수 있다는 점에서 중요한 자연자본 가치로 평가된다. ◇공원은 도시의 거대한 스펀지 기후위기 시대에 도시 녹지의 가치는 더욱 커지고 있다. 최근 세계 여러 도시에서는 집중호우가 잦아지면서 하수도 시설이 감당할 수 없는 수준의 빗물이 유입되고 있다. 보고서는 공원과 녹지가 미국 도시 면적의 약 14%를 차지하지만, 전체 투수성 면적의 22%를 제공하고 있다고 설명한다. 나무와 토양, 잔디는 빗물을 흡수해 하수도 시설의 부담을 줄이고 홍수 피해를 예방한다. 특히 생태수로(Bioswale), 저류지, 투수성 포장 등을 갖춘 공원은 거대한 천연 스펀지 역할을 수행한다. 연구진은 미국의 사례에서 공원이 연간 수백만~수천만 달러 규모의 우수(雨水) 처리 비용을 절감하는 효과를 낸다고 분석했다. ◇시민의 지갑을 지켜주는 무료 인프라 공원은 시민들의 생활비 부담도 덜어준다. 보고서에 따르면 미국의 민간 헬스장 평균 이용료는 연간 828달러(약 125만 원)에 달하지만, 공원의 운동시설은 대부분 무료로 이용할 수 있다. 또한 무료 운동 프로그램, 문화행사, 어린이 프로그램 등도 제공된다. 연구진은 시민들이 공원 서비스를 이용함으로써 얻는 소비자 잉여(Consumer Surplus)가 연간 약 600달러에 달한다고 추산했다. 이는 물가 상승으로 가계 부담이 커지는 상황에서 공원이 중요한 사회안전망 역할을 하고 있음을 의미한다. ◇부동산 가치와 지역경제도 끌어올린다 공원은 지역경제를 활성화하는 엔진 역할도 한다. 보고서에 따르면 사람들은 잘 관리된 공원에서 약 150m 이내에 있는 주택에 대해 5~15%의 가격 프리미엄을 지불할 의향이 있는 것으로 나타났다. 이러한 부동산 가치 상승은 지방정부의 재산세 수입 증가로 이어지며, 다시 공공서비스 확충에 활용될 수 있다. 또한 공원은 관광객을 유치하고 주변 상권을 활성화한다. 미국 국립레크리에이션공원협회(NRPA)에 따르면 공원과 레크리에이션 산업은 미국에서 연간 2010억 달러의 경제활동과 110만 개의 일자리를 창출하고 있다. ◇“도시의 녹지는 가장 수익률 높은 투자" TPL 연구진은 공원을 도시의 '슈퍼푸드(Superfood)'에 비유했다. 하나의 공원 투자가 건강 증진, 홍수 대응, 공동체 형성, 지역경제 활성화, 기후변화 적응 등 여러 효과를 동시에 만들어내기 때문이다. 자연자본 관점에서 보면 도시 녹지는 단순한 조경 시설이 아니다. 시민의 건강을 지키고, 기후위기에 대응하며, 경제적 가치를 창출하는 생산적인 자산인 셈이다. 이에 따라 과거에는 공원을 비용으로 여겼다면, 이제는 도시의 미래를 위한 투자 대상으로 바라봐야 한다는 목소리가 커지고 있다. 공원에 심은 나무 한 그루가 결국 시민의 삶의 질과 도시의 경제력을 함께 키우기 때문이다. 강찬수 기후환경 전문기자 kcs25@ekn.kr

우리가 매일 사용하는 스마트폰·의류·가전제품·철강제품 등은 어디에서 만들어질까. 세계화 시대의 소비자는 국경을 초월해 상품을 구매하지만, 그 상품을 생산하는 과정에서 발생하는 대기오염과 건강 피해는 결코 공평하게 나뉘지 않는다. 올들어 발표된 두 편의 국제 연구는 국제 무역이 단순히 부를 교환하는 것이 아니라, 대기오염과 조기 사망의 부담까지 국가 간에 재분배하고 있음을 보여준다. 특히 부유한 국가가 누리는 깨끗한 공기와 값싼 상품 뒤에는 저소득 국가 주민들의 건강 악화와 조기 사망이 숨어 있다는 사실이 다시 한번 확인됐다. ◇무역이 초래한 '보이지 않는 사망' 미국 일리노이대학교 어배너-섐페인 캠퍼스의 시위안 왕 연구원과 크리스토퍼 테섬 교수 연구팀은 지난 4월 국제학술지 '네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)'에 발표한 논문에서 국제 무역이 전 세계 대기오염 사망을 어떻게 재분배하는지 분석했다. 연구진은 약 200개국의 무역·배출·건강 자료를 통합 분석해 초미세먼지(PM2.5)로 인한 전 세계 조기 사망의 약 14~18%가 국가 간 소득 격차를 가로지르는 무역과 연관돼 있다고 밝혔다. 쉽게 말해 미국·유럽·한국·일본과 같은 고소득 국가가 소비하는 상품을 생산하기 위해 중국과 인도, 동남아시아 국가들이 오염을 감수하고 있고, 그로 인해 발생하는 건강 피해 역시 생산국 주민들이 떠안고 있다는 의미다. 연구진은 이를 '사망 수출(export of mortalities)'이라고 표현했다. 소비는 부유한 국가에서 이루어지지만, 생산 과정에서 발생하는 대기오염과 조기 사망은 상대적으로 가난한 국가에서 발생하는 구조다. 과거 '오염 수출'의 다른 말이기도 하다. 이 같은 현상이 발생하는 이유는 글로벌 공급망 구조 때문이다. 고소득 국가는 금융·정보기술·연구개발·서비스업 등 상대적으로 오염이 적은 산업에 집중하는 반면, 에너지 집약적 제조업과 원자재 생산은 저소득 국가에 의존한다. 값싼 노동력과 느슨한 환경 규제를 찾아 생산기지를 해외로 이전하는 과정에서 대기오염도 함께 이동한다. 결과적으로 소비국은 깨끗한 공기를 유지하면서도 값싼 상품을 얻고, 생산국은 경제성장의 대가로 오염과 건강 피해를 감수하게 된다. 연구에 따르면 약 80%의 국가에서 소비로 인해 발생하는 대기오염 사망의 상당 부분이 국경 밖에서 일어난다. 다시 말해 오늘날의 국제 무역은 상품뿐 아니라 건강 위험까지 함께 거래하는 구조, 돈으로 떠넘기는 구조가 된 셈이다. ◇석탄 공급망이 만든 또 다른 건강 불평등 이 같은 문제는 석탄 무역을 분석한 또 다른 연구에서도 확인된다. 중국 난징대학교의 웬신 자오 교수와 미국 하버드대학교의 크리스 닐슨 등이 참여한 국제 공동연구팀은 지난달 미국화학회 학술지 '환경 과학 기술 (Environmental Science & Technology)' 에 '석탄 관련 CO₂ 배출 및 환경 보건 부담의 글로벌 무역 경로 추적'이란 제목의 논문을 발표했다. 연구진은 1992년부터 2020년까지 국제 석탄 무역과 상품 무역을 추적해 석탄 사용에 따른 온실가스 배출과 건강 피해를 분석했다. 그 결과 국제 석탄 무역(ICT)은 연평균 약 7만4700명의 조기 사망과 관련이 있었고, 석탄을 사용해 생산된 상품과 서비스의 국제 무역(IGST)은 연평균 약 16만6600명의 조기 사망과 관련된 것으로 나타났다. 특히 연구는 석탄을 수출하는 국가와 이를 이용해 생산한 상품을 소비하는 국가 사이의 책임 분리가 심각하다고 지적했다. 호주와 인도네시아는 대표적인 석탄 수출국이고, 미국과 서유럽은 석탄을 이용해 생산된 제품을 대량 소비하는 지역이다. 반면 중국, 인도, 동남아시아 국가들은 생산 과정에서 발생하는 대기오염과 건강 피해를 직접 감내하고 있다. ◇한국도 예외가 아니다 이번 연구에서 한국 역시 자유롭지 않다. 석탄 무역 연구에 따르면 한국은 일본·독일 등과 함께 국제 석탄 무역에 의해 발생한 이산화탄소 배출과 건강 부담이 큰 국가로 분류됐다. 특히 한국은 석탄 수입과 소비 규모가 큰 국가이고, 글로벌 공급망을 통해 생산된 제품을 대량 소비하는 경제구조를 갖고 있다. 또한 한국 기업들이 사용하는 원자재와 중간재 상당수는 중국과 동남아시아의 석탄 기반 전력에 의존해 생산된다. 따라서 한국이 소비하는 상품의 환경 비용 일부는 생산국 주민들의 건강 피해로 나타날 가능성이 크다. 동남아시아는 특히 취약하다. 연구에 따르면 동남아시아와 남아시아 지역은 국제 석탄 무역과 관련된 건강 부담이 가장 크게 집중되는 지역 가운데 하나로 나타났다. 인구가 많고 환경 규제가 상대적으로 약하기 때문이다. 왜 이런 불평등이 계속될까. 문제의 핵심은 경제학에서 사용하는 '통계적 생명가치(VSL·Value of Statistical Life)'에 있다. 현재 많은 경제 분석은 국가 소득 수준에 따라 사람의 생명 가치를 다르게 평가한다. 소득이 높은 나라 국민의 생명은 더 높은 가치로 계산되고, 저소득 국가 국민의 생명은 상대적으로 낮은 가치로 평가된다. 이 때문에 기업 입장에서는 오염 산업을 저소득 국가로 이전하는 것이 경제적으로 유리해질 수 있다. 환경 피해가 발생하더라도 비용 계산상 손실이 작게 잡히기 때문이다. 연구진은 이런 방식이 결과적으로 오염 산업의 해외 이전을 부추기고 건강 불평등을 심화시킨다고 비판했다. ◇새로운 대안, '오염에 대한 공정무역' 이번 연구들은 국제 무역이 단순히 상품과 자본의 이동이 아니라 건강과 생명의 이동이기도 하다는 사실을 보여준다. 오늘날 부유한 국가의 깨끗한 하늘과 값싼 소비재 뒤에는 다른 나라 사람들의 폐와 심장이 놓여 있을 수 있다. 20세기 세계화의 핵심 질문은 '누가 더 많은 이익을 얻는가'였다면 21세기에는 '누가 그 대가를 치르는가'라는 질문이 추가됐다. 연구진은 이 질문에 대답하기 위해 '오염에 대한 공정무역(Fair Trade in Pollution)'이라는 새로운 개념을 제안했다. 핵심은 생산국 주민의 생명 가치를 소비국 주민과 동등하게 평가하자는 것이다. 예를 들어 미국 기업이 저소득 국가에 공장을 건설할 경우, 오염 피해 비용을 현지 주민의 낮은 소득 수준이 아니라 미국인의 생명 가치 기준으로 계산해야 한다는 것이다. 연구진은 이러한 방식이 투자자와 기업이 오염 산업을 저소득 국가로 이전하려는 유인을 줄일 수 있다고 설명했다. 석탄 무역 연구는 또 다른 해결책도 제시했다. 연구진은 중국과 인도, 동남아시아 국가들의 오염방지 기술과 제조 기술이 미국과 서유럽 수준으로 향상될 경우 무역과 연계된 건강 피해를 크게 줄일 수 있다고 분석했다. 이를 위해서는 고소득 국가들의 기술 이전과 재정 지원이 필수적이라고 강조했다. 또한 국제 탄소세, 공급망 환경정보 공개, 친환경 무역협정, 기업의 공급망 책임 강화 같은 정책도 필요하다고 제안했다. 결국 지속가능한 무역이란 단순히 관세를 낮추고 거래를 늘리는 것이 아니라, 무역 과정에서 발생하는 환경과 건강 비용을 공정하게 나누는 것에서 출발해야 한다는 것이다. 국제 무역의 진정한 성공은 GDP(국내총생산) 증가가 아니라, 누구의 건강도 희생시키지 않는 번영을 만드는 데 있기 때문이다. 강찬수 기후환경 전문기자 kcs25@ekn.kr

오는 11일부터 다음달 19일까지 열리는 2026년 국제축구연맹(FIFA) 북중미 월드컵은 단순한 스포츠 이벤트가 아니다. 미국·캐나다·멕시코가 공동 개최하는 이번 대회는 참가국이 48개국으로 늘어난 최초의 월드컵이자, 첨단 공학과 기후위기, 경제 효과와 환경 부담, 선수 건강 문제가 한꺼번에 드러나는 거대한 사회 실험이다. 경기장의 승패만 본다면 절반만 보는 셈이다. 월드컵 뒤에 숨겨진 다양한 이면을 살펴본다. ◇월드컵의 공학…축구공 하나에 담긴 최첨단 과학 2026년 월드컵의 가장 큰 기술적 변화 가운데 하나는 공인구 '트리온다(Trionda)'다. 스페인어로 '세 개의 파도'를 뜻하는 이름은 미국·캐나다·멕시코의 공동 개최를 상징한다. 가장 놀라운 특징은 패널(panel· 가죽 조각) 수다. 트리온다는 단 4개의 패널로 제작됐다. 이는 월드컵 역사상 가장 적은 숫자다. 5각형과 6각형 조각으로 만드는 전통적인 축구공은 패널이 32개이고, 지난 2006 독일 월드컵 공인구인 팀가이스트(Teamgeist)는 패널이 14개, 2022 카타르 월드컵 공인구 알 리흘라가 20개 패널이었던 점을 감안하면 혁신적인 변화다. 문제는 패널이 적을수록 공 표면이 지나치게 매끄러워진다는 점이다. 2010년 남아공 월드컵 공인구 '자불라니(Jabulani)'가 대표적 사례다. 8개의 패널로 만들어졌는데, 당시 골키퍼들은 “공이 살아 움직인다"고 불평할 정도로 비행 궤적이 불규칙했다. 이번에는 같은 실수를 반복하지 않기 위해 깊은 이음새와 미세한 홈, 특수 표면 질감을 넣었다. 일본 츠쿠바대학교 연구진의 풍동(風洞·바람 터널) 실험 결과, 트리온다는 시속 약 43㎞ 수준에서 항력 위기에 도달해 프리킥이나 코너킥 상황에서 보다 안정적인 비행을 보일 것으로 예상된다. 풍동은 인공적으로 바람을 만들어 물체 주변의 공기 흐름과 저항을 측정하는 연구 장비다. 항력 위기(抗力危機·Drag Crisis)란 공이 일정 속도에 도달했을 때 공기 흐름의 성질이 바뀌면서 공기저항이 갑자기 감소하는 현상으로, 축구공의 비행 거리와 궤적을 결정하는 중요한 공기역학적 특성이다. 남아공 월드컵 공인구 자불라니는 공 표면이 너무 매끄러워 항력 위기가 높은 속도에서 발생했고, 공기 흐름이 불안정해져 공이 갑자기 흔들리거나 떨어지는 현상이 나타나 논란이 됐다. 반면 무회전 킥에서는 또 다른 변수가 생긴다. 트리온다의 사면체 구조는 낮은 대칭성 때문에 공기 저항이 일정하지 않게 작용할 수 있다. 야구의 너클볼처럼 예상치 못한 방향으로 흔들릴 가능성도 있다. 공 내부에는 '커넥티드 볼(Connected Ball)' 기술도 탑재된다. 초당 수백 차례 공의 움직임을 기록하는 센서가 내장돼 공이 선수 발에 닿는 순간을 감지하고, 반자동 오프사이드 시스템에 실시간 데이터를 전송한다. 심판보다 공이 먼저 상황을 판단하는 시대가 열린 셈이다. ◇월드컵의 기상학…가장 강력한 상대는 폭염 2026년 월드컵에서 가장 우려되는 변수는 브라질도, 프랑스도, 아르헨티나도 아니다. 바로 폭염이다. 최근 연구에 따르면 개최 도시 16곳 가운데 14곳이 경기 중 위험 수준의 열 스트레스에 노출될 가능성이 있다. 전문가들은 단순 기온이 아니라 '습구흑구온도(Wet Bulb Globe Temperature, WBGT)'를 사용해 위험성을 평가한다. 이는 기온뿐 아니라 습도·태양복사·풍속까지 반영한 체감 열지수다. 국제축구선수협회(FIFPRO)는 WBGT 28℃를 경기 연기 검토 기준으로 본다. 그러나 FIFA는 현재 WBGT 32℃를 초과해야 추가 조치를 검토한다. 이 때문에 과학자들과 의료 전문가들이 강하게 반발하고 있다. 지난 1994년 미국 월드컵 당시 독일 공격수였던 위르겐 클린스만은 댈러스 경기 후 “(체감온도가) 화씨 120도(49℃)에 이르는 기온 속에서 뛰었을 때 죽을 것 같았다"고 회고했다. 2025년 북미에서 열린 클럽 월드컵에서도 선수들은 “사우나에서 막 나온 것처럼 땀이 난다"고 불평했다. 전문가들은 현재 전·후반 중간에 각각 3분씩 주어지는 수분 보충 시간을 6분으로 늘리고, 경기 연기 기준을 낮춰야 한다고 주장한다. 특히 미국 코네티컷대학 더글러스 카사 박사는 얼음물 타월과 냉수욕을 활용한 '공격적 냉각 전략'을 FIFA에 권고했다. ◇월드컵의 보건학…선수의 생명과 뇌를 지켜라 축구는 신체 접촉이 많은 스포츠다. 최근에는 뇌진탕 문제가 중요한 보건 이슈로 떠오르고 있다. 2022년 카타르 월드컵에서 이란 골키퍼 알리레자 베이란반드가 심각한 충돌 후에도 경기를 계속 뛰게 된 사건은 큰 논란을 불러일으켰다. 이후 스포츠 의학계에서는 '임시 뇌진탕 교체(concussion substitute)' 제도 도입을 요구하는 목소리가 커졌다. 핵심 원칙은 “의심스러우면 빼라(If in doubt, sit them out)"이다. 경기보다 선수의 생명이 우선이라는 뜻이다. 폭염 역시 의료 문제다. 연구에 따르면 고온 환경에서는 선수들의 활동량과 스프린트 횟수가 감소하고 부상 위험이 증가한다. 심한 경우 열탈진과 열사병으로 이어질 수 있다. ◇월드컵의 경제학…개최국은 손해, 우승국은 이익? 많은 사람은 월드컵을 개최하면 막대한 경제효과가 발생한다고 생각한다. 그러나 연구 결과는 의외다. 영국 서리대학교의 경제학자 마르코 멜로는 경제협력개발국가(OECD) 데이터를 분석해 월드컵 우승국의 국내총생산(GDP) 성장률이 대회 후 두 분기 동안 최대 0.25%포인트 상승한다고 밝혔다. 2022년 11월 '응용 경제학 회보(Applied Economics Letters'에 게재된 논문 내용이다. 그 이유는 소비 증가가 아니라 수출 증가다. 월드컵 우승으로 국가 브랜드 가치가 상승하면서 해당 국가 상품과 서비스에 대한 선호도가 높아지기 때문이다. 반면 개최국은 이야기가 다르다. 1994년 미국 월드컵의 경우 개최 도시들은 당초 수십억 달러의 경제효과를 기대했지만, 사후 분석에서는 최대 93억 달러의 누적 손실을 기록했다는 평가도 나왔다. 경기장 건설과 교통 인프라, 보안 비용 등이 예상보다 훨씬 컸기 때문이다. 미국 미시건대학교 경제학자인 스테판 시만스키는 축구계에도 '중진국 함정'이 존재한다고 분석한다. 지난 2019년 국제학술지인 '응용 경제학'에 발표한 논문에서 그는 아시아와 아프리카 국가들이 선진 축구 기술을 빠르게 흡수하면서 성장하고 있지만, 유럽과 남미의 엘리트 클럽 네트워크가 형성한 최상위권 벽은 여전히 넘기 어렵다고 지적했다. 실제로 1930년 이후 남자 월드컵 우승국은 브라질과 아르헨티나. 우루과이, 독일, 이탈리아, 프랑스, 영국, 스페인 등 단 8개국뿐이다. 유럽과 남미 이외 지역에서는 아직 월드컵 우승은 물론 결승 진출조차 없다. 시만스키의 논리대로라면 한국은 '축구 중진국 함정'을 상당 부분 극복했지만, 아직 최상위권 국가의 벽은 넘지 못한 상태라고 볼 수 있다. ◇2002년 한일 월드컵…국가 브랜드 효과 컸다 지난 2002년 한일 월드컵은 한국 사회에 매우 특별한 사례로 평가된다. 단순히 4강 신화 때문만은 아니다. 경제 효과와 국가 이미지 효과가 동시에 나타난 보기 드문 사례였기 때문이다. 당시 한국 정부와 연구기관들은 경기장 건설, 관광객 소비, 교통·숙박·유통 산업 활성화 등을 통해 상당한 경제 파급효과가 발생한 것으로 분석했다. 한양대와 대구가톨릭대 연구진이 2002년 발표한 다지역 산업연관(MRIO) 분석에 따르면, 월드컵 경기장 건설과 관광 소비는 전국적으로 약 6조5200억 원의 생산 유발 효과와 3조 원 이상의 부가가치 창출 효과를 만들어낸 것으로 추정됐다. 또한 약 9만1700명의 신규 고용 효과도 발생한 것으로 분석됐다. 하지만 경제학자들은 장기적인 GDP 성장 효과는 생각보다 크지 않았다고 평가한다. 경제학자들이 주목하는 것은 단순한 관광 수입보다 국가 브랜드 가치 상승 효과다. 2002년 월드컵 이전 한국은 여전히 제조업 중심의 신흥 공업국 이미지가 강했다. 그러나 월드컵을 계기로 전 세계 수십억 명이 서울과 부산, 대구, 광주를 생중계 화면으로 보게 됐다. 붉은 악마 응원 문화와 거리 응원은 세계 언론의 집중 조명을 받았다. 경기장 건설과 관광 수입이라는 직접 경제효과보다도, 국가 이미지 향상과 국제 인지도 상승, 스포츠 인프라 확충, 그리고 국민적 자신감 회복이라는 무형의 자산이 훨씬 더 큰 유산으로 남았다는 평가가 많다. ◇월드컵의 환경학…가장 큰 탄소 발자국을 남길 월드컵 2026년 월드컵은 역대 최대 규모인 동시에 역대 최대 탄소배출 행사로 기록될 가능성이 높다. 2022년 카타르 월드컵의 탄소배출량을 분석해 논문으로 발표했던 스위스 로잔대의 스포츠 지속가능성 연구자 마틴 뮐러 연구진은 최근 언론 인터뷰를 통해 2026 북중미 월드컵의 탄소배출량이 500만~900만 톤에 이를 수 있다고 추산했다. 이는 2024 파리올림픽의 약 세 배에서 다섯 배 수준이다. 주된 증가 원인은 참가국 확대와 장거리 항공 이동 증가로 분석된다. 미국 마이애미와 캐나다 밴쿠버의 거리는 4500㎞가 넘는다. 팀과 관계자, 언론인, 그리고 FIFA가 기대하는 500만 명 이상의 관중이 항공기를 이용하면서 막대한 탄소가 발생한다. 스위스 로잔대학교의 데이비드 고기슈빌리는 AFP 인터뷰에서 “국제 스포츠 역사상 가장 큰 탄소발자국을 남길 것"이라고 경고했다. 그는 스포츠 생태학·지속가능성 연구 그룹에서 활동하며, 대형 스포츠 이벤트의 탄소발자국과 환경 영향을 연구하고 있다. 문제는 앞으로다. 2030년 월드컵은 6개국, 3개 대륙에서 열린다. 규모 확대가 계속된다면 탄소 문제는 더욱 심각해질 수밖에 없다. ◇월드컵의 사회학…왜 사람들은 월드컵에 열광하는가 월드컵은 과학과 경제만으로 설명되지 않는다. 학자들은 “축구는 사냥꾼 DNA를 자극하는 스포츠"라고 설명했다. 인류가 야생에서 먹이를 추적하던 원시적 본능이 축구 속에 남아 있다는 것이다. 사냥에 나서던 그룹의 숫자도 보통 10명 안팎일 때가 많았다. 영국의 대표적인 사회학자 앤서니 기든스는 세계화를 “멀리 떨어진 지역들이 긴밀하게 연결되는 과정"이라고 정의했다. 이를 받아들인 사회학자들은 월드컵과 유럽 축구 리그를 이러한 세계화의 대표 사례로 꼽는다. 실제로 축구는 선수 이적, 글로벌 방송, 다국적 스폰서, 국제 팬덤이 결합된 가장 상징적인 세계화 산업 가운데 하나로 평가된다. 2002년 한일 월드컵 당시 한국 사회가 보여준 열광 역시 단순한 스포츠 응원이 아니었다. IMF 외환위기로 상처받은 국민들이 집단적 자존감을 회복하는 과정이었다는 분석도 있다. 이제 2026년 월드컵은 단순히 누가 우승하느냐의 문제가 아니다. 공 하나를 설계하는 공학, 선수 생명을 지키는 보건학, 기후위기에 대응하는 기상학, 개최 효과를 따지는 경제학, 탄소배출을 고민하는 환경학, 그리고 인간의 집단심리를 설명하는 사회학이 모두 얽혀 있다. 먼 훗날 2026년 월드컵의 주인공으로 6번째 월드컵 무대를 밟는 리오넬 메시나 네 번째 참가하는 손흥민을 기억하는 대신에 폭염과 탄소 배출, 데이터와 인공지능(AI)을 떠올릴지도 모르는 일이다. 강찬수 기후환경 전문기자 kcs25@ekn.kr

도로나 건물을 덜 지으면 야생동물은 더 안전해질까. 지금까지 생태 보전 정책은 대체로 이런 전제 위에 서 있었다. 도로와 건물, 농경지 같은 물리적 개발이 얼마나 자연을 훼손했는지를 중심으로 서식 환경을 평가해온 것이다. 하지만 미국 예일대와 스미스소니언, 캐나다·유럽 등 국제연구팀이 최근 국제학술지 사이언스(Science)에 발표한 대규모 분석 결과는 다른 사실을 보여준다. 야생동물이 단지 인간이 남긴 구조물에 반응하는 것이 아니라, 인간이 실제로 언제 어디에 나타나는지 자체에 민감하게 반응하며 행동을 바꾼다는 것이다. 이번 연구는 인간과 야생동물의 공존을 생각하는 방식 자체를 바꿔야 한다는 점을 시사한다. 중요한 것은 “어디를 개발할 것인가"만이 아니라 “언제, 얼마나, 어떤 방식으로 사람이 드나들 것인가"라는 이야기다. ◇미국 전역 야생동물 4581마리 추적 연구진은 미국 전역에서 위성 위치 확인시스템(GPS) 추적기를 부착한 포유류와 조류 37종, 4581개체의 이동 기록 약 1180만 건을 분석했다. 대상에는 회색늑대·코요테·퓨마·흰꼬리사슴·무스 같은 포유류와 큰까마귀·캐나다두루미·대백로 같은 조류가 포함됐다. 도시 주변에서 인간과 자주 마주치는 종부터 비교적 자연성이 높은 지역에 사는 종까지 다양하게 포함됐다. 핵심은 이 동물들의 이동 정보와 인간의 활동 정보를 따로 확보한 뒤, 이를 같은 공간과 시간 축 위에 올려 비교했다는 점이다. 동물의 경우 GPS 추적기를 통해 '이 개체가 언제 어디 있었는가'를 정밀하게 기록했다. 이를 통해 동물이 하루나 일주일 동안 얼마나 넓은 영역을 움직였는지, 어떤 환경을 선택해 이용했는지를 계산했다. 인간 활동 정보는 위치정보 분석 기업 세이프그래프(SafeGraph)가 제공한 스마트폰 이동 통계를 활용했다. 개별 사람을 추적한 것이 아니라, 특정 지역에 하루 동안 스마트폰 이용자가 얼마나 머물렀는지를 익명화된 집계 자료로 정리한 것이다. 쉽게 말해 연구진은 '어느 늑대가 어느 날 어느 지역을 이용했는가'와 '그날 그 지역에 사람이 평소보다 얼마나 더 있었는가'를 비교한 셈이다. ◇'개발 정도'와 '실제 사람 출현'을 분리했다 이번 연구가 주목받는 이유는 인간 영향의 두 요소를 분리해서 분석했다는 점이다. 하나는 지형 개조인데, 도시화, 도로, 농경지, 에너지 시설처럼 인간이 장기적으로 자연을 바꿔놓은 흔적을 말한다. 다른 하나는 인간 출현으로, 특정 시점에 사람이 실제로 얼마나 자주 그곳에 나타났는지를 뜻한다. 기존 연구는 대개 이 둘을 하나로 봤다. 도로나 건물이 많으면 사람도 많을 것이라고 가정한 것이다. 하지만 이번 논문에서 연구진은 코로나19 시기의 특수한 상황을 활용했다. 2019년과 2020년 미국에서는 이동 제한으로 사람들의 외출이 급감했다. 도시와 도로는 그대로였지만 사람의 움직임만 크게 줄어든 것이다. 이 덕분에 연구진은 '동물이 반응한 이유가 개발된 환경 때문인지, 실제 인간 출현 때문인지'를 비교적 분명하게 가려낼 수 있었다. ◇야생동물 65% 이상이 인간 존재에 반응 분석 결과, 전체 종의 65% 이상이 인간 출현 자체에 반응했다. 포유류의 67%, 조류의 68%가 인간이 많이 나타나는 시기에 활동 영역이나 자원 이용 방식을 바꿨다. 포유류는 대체로 더 민감했다. 인간 활동이 많아질수록 활동 반경이 중앙값 기준으로 11%나 줄었다. 코요테의 경우 인간 출현이 늘어나면 활동 범위를 평균 11.3㎢ 줄였다. 인간이 남긴 음식물 같은 자원을 이용하면서도 인간의 위협을 피하기 위해 좁은 안전권 안에서 움직인 것으로 해석된다. 반면 회색늑대는 오히려 활동 범위가 넓어졌다. 인간을 피해 더 멀리 우회하거나 새로운 이동 경로를 찾아야 했기 때문이다. 조류는 더 다양하게 반응했다. 큰까마귀는 인간 활동이 늘어날수록 활동 범위를 약 26㎢ 넓혔다. 인간이 남긴 음식물이나 도로변 사체 같은 자원을 적극적으로 찾아 나선 결과다. 같은 인간 적응형 동물이라도 어떤 종은 숨었고, 어떤 종은 기회를 찾아 움직인 것이다. ◇더 자연스러운 곳일수록 더 민감했다 흥미로운 점은 자연성이 높은 지역일수록 동물의 반응이 더 강했다는 사실이다. 전체 종의 약 60%에서 인간 출현 효과가 서식지의 개발 정도에 따라 달라지는 상호작용이 확인됐다. 같은 수준으로 사람이 나타나더라도 이미 도시화된 지역보다 자연성이 높은 숲과 초원에서 동물의 행동 변화 폭이 더 크게 나타났다는 뜻이다 연구진은 이를 인간에 대한 '익숙함'의 차이로 해석했다. 인간과 자주 접촉하는 도시 주변 동물은 어느 정도 인간에 익숙해져 반응 폭이 작지만, 사람과 마주칠 일이 드문 야생 지역의 동물은 인간 출현을 더 강한 위험 신호로 받아들여 즉각적으로 이동 경로와 활동 범위를 조정한다는 것이다. 이는 보호구역 관리에 중요한 시사점을 준다. 자연이 잘 보존된 지역일수록 출입 관리가 더 정교해야 한다는 뜻이다. ◇공존의 해법은 “언제 들어갈 것인가" 이번 연구 결과, 야생동물은 우리 인간이 남긴 도로나 건물만 보는 것이 아니라 우리가 그 자리에 있다는 사실 자체를 감지하고 살아간다는 점이 분명해졌다. 인간과 자연이 공존하려면 '어디까지 개발할 것인가'를 넘어, 우리가 언제 자연 속에 들어갈 것인가도 따져야 한다는 것이다. 연구진은 야생동물 보호가 단순한 출입 금지나 상시 개방 같은 이분법에서 벗어나야 한다고 본다. 대신 시간과 빈도를 조절하는 '동적 관리'가 필요하다고 제안한다. 번식기 특정 시간대에는 탐방객 출입을 제한하고, 야행성 동물이 활발히 움직이는 시간에는 차량 통행을 줄이는 식이다. 공간을 완전히 분리하는 대신 서로 다른 시간대를 쓰도록 조정하는 방식이다. 강찬수 기후환경 전문기자 kcs25@ekn.kr

인공지능(AI) 산업의 폭발적 성장과 함께 급증하는 데이터센터가 도시 열섬 현상을 부추기는 새로운 환경 위험 요인으로 떠오르고 있다는 연구 결과가 나왔다. 미국 애리조나주립대학교 지리과학-도시계획대학원의 데이비드 J. 세일러 교수 연구팀은 최근 미국기계학회(ASME)가 발행하는 학술지 '지속가능한 빌딩과 도시를 위한 공학 저널 (Journal of Engineering for Sustainable Buildings and Cities)'에 발표한 논문에서 데이터센터에서 배출되는 폐열이 인근 주거지역의 기온을 실제로 상승시킨다는 사실을 현장 관측을 통해 최초로 입증했다. 연구진은 애리조나주 피닉스 대도시권의 대형 데이터센터 4곳 주변을 차량 이동식 정밀 온도센서로 측정해 주변 지역 기온 변화를 분석했다. ◇근처에선 한낮 태양보다 2~6배 강한 열 연구진이 주목한 것은 데이터센터의 엄청난 폐열 밀도다. 일반적으로 도시 전체의 인위적 열 배출량은 ㎡당 10~75와트(W) 수준이다. 도쿄 도심의 최고 밀집지역조차 약 1600W/㎡ 수준이다. 반면 이번에 측정된 애리조나의 주도(州都) 피닉스 대도시권의 최신 공랭식 데이터센터들은 2000~6000W/㎡의 열을 뿜어냈다. 이는 한낮 태양 복사열(약 1000W/㎡)의 2~6배에 달한다. 예를 들어 피닉스의 위성도시인 메사(Mesa)시에 위치한 NTT PH1 데이터센터는 36㎿ IT 부하(데이터센터 안에서 서버·저장장치·네트워크 장비 같은 핵심 IT 장비들이 실제로 소비하는 전력 용량이 36㎿(메가와트)라는 뜻)를 처리하는데, 전체 소비전력은 약 47㎿에 이른다. 이는 미국 가정 약 4만 가구가 동시에 쓰는 전력과 맞먹는 열을 한곳에 집중 배출하는 셈이다. 같은 피닉스의 위성도시인 챈들러에 위치한 사이러스원(CyrusOne)이란 업체의 대형 캠퍼스형 시설은 더 크다. 총 169㎿ IT 용량에, 전체 소비전력은 약 220㎿나 된다. 18만 가구 이상이 내는 것과 같은 규모의 열을 단일 부지에서 방출한다. 쉽게 말해 데이터센터는 '초대형 전기난로 수십만 대를 한 블록에 몰아놓은 것'과 비슷하다. ◇최대 500m 떨어진 주택가까지 영향 측정 결과는 예상보다 뚜렷했다. 데이터센터 바람이 불어가는 방향의 주거지역 기온은 반대편보다 평균 0.7~0.9℃ 높았다. 최대 상승폭은 2.2℃에 달했다. 영향 범위는 시설 경계에서 100~500m까지 확인됐다. 일부 지역은 아파트 단지와 데이터센터가 50m도 채 떨어지지 않은 경우도 있었다. 시설별로 보면 △사이러스원(챈들러 시) 약 0.5~0.8℃도 상승, 최대 500m 확산 △얼라인드 (챈들러) 약 0.7℃ 상승 △디지털 리얼티 (챈들러) 평균 1℃, 최대 2℃ 상승 △NTT PH1 (메사) 0.9℃ 상승, 300~500m 범위 영향 등이다. 연구진은 “폐열 플룸(plume), 데이터센터가 품어내는 뜨거운 공기 덩어리는 바람 방향과 정확히 일치해 이동했다"면서 “주변 기온 상승은 데이터센터가 직접 원인일 가능성이 매우 높다"고 설명했다. 논문에 따르면 이 배출된 폐열 플룸은 주변 공기보다 8~14℃ 더 뜨겁고, 피닉스 여름에는 50℃를 넘기도 했다. 이 공기가 초속 2~4m 속도로 밀려 나오면서 바람을 타고 주변으로 퍼진다. ◇도시 열섬 현상을 부추겨 데이터센터는 도시 열섬 현상을 부추긴다. 다만 전통적 열섬과는 다른 '국지적 열섬'이다. 기존 도시 열섬은 아스팔트, 콘크리트, 자동차, 건물 축열 등이 복합적으로 도시 전체를 덥힌다. 반면 데이터센터는 특정 지점에서 매우 강한 열을 집중 배출해 '포켓형 열섬(data center heat island)'을 만든다. 연구진은 피닉스에 이미 이런 포켓형 열섬이 다수 형성됐을 가능성을 제기했다. 향후 데이터센터가 급증하면 도시 전체 열환경을 재편할 수 있다는 뜻이다. 이런 가운데 연구진은 흥미롭게도 도시 열섬 현상의 완화 가능성도 포착했다. 챈들러의 한 데이터센터 주변에서는 물이 흐르는 공원과 수목지대가 폐열 일부를 상쇄하는 냉각 효과를 보였다. 즉, 충분한 녹지와 물순환 설계는 도움이 된다는 것이다. 다만 한계도 있다. 데이터센터 폐열은 워낙 강해 단순한 잔디 조성만으로는 부족하다. ◇주민건강·생태계 피해 가능성도 현재까지 직접적인 건강 피해가 확인된 것은 아니다. 다만 연구진은 폭염 지역에서는 1~2℃의 추가 상승만으로도 냉방 전력 수요와 열 스트레스 위험이 크게 증가할 수 있다고 경고했다. 피닉스처럼 여름철 낮 기온이 43℃를 넘는 지역에서는 △실외 체감온도 악화 △열사병 위험 증가 △야간 냉방 부담 확대 △전기요금 상승 △저소득층 에너지 빈곤 심화 등이 발생할 수 있다. 연구진은 이를 “데이터센터가 주변 가정의 냉방비를 올리는 역설적 피드백 루프"라고 표현했다. 논문에서는 생태계 직접 영향은 아직 조사하지 않았다. 그러나 도시 생태학 관점에서는 우려할 만하다. 기온이 지속적으로 1~2℃ 상승하면 △곤충 활동 주기 변화 △야간 냉각 감소 △토양 수분 증발 증가 △도시 조류·식물 생육 교란 △미(微)기후 의존 생물 서식지 악화 등이 나타날 수 있다. 특히 도시 녹지 가장자리나 소규모 습지는 이런 미세 기온 변화에 민감하다. ◇“AI 인프라 확장, 열관리도 함께 설계해야" 데이터센터로 인한 도시 열섬 문제를 해결하기 위해서는 다양한 해법이 있을 수 있다. 먼저 배출구를 상향 설계해 뜨거운 공기를 위로 분산할 필요가 있다. 배출 속도·각도를 최적화해 열기가 지면 근처를 따라 확산하는 것을 최소화할 필요가 있다. 두 번째로는 건물 간격을 확대해 열기 데이터센터 부근에 정체되는 것을 방지해야 한다. 세 번째로는 더워진 냉각수를 회수해 지역난방에 활용할 필요가 있다. 폐열을 에너지로 재사용하자는 것이다. 네 번째로는 데이터센터 근처에 완충 녹지 설치를 의무화할 필요도 있다. 녹지를 통해 열을 흡수하고, 증발산을 강화해 열을 식히자는 것이다. 마지막으로는 입지 규제 강화다. 주거지와 최소의 이격거리를 확보하도록 하는 것이다. 세계 데이터센터 전력 사용량은 2024년 약 415TWh(테라와트시, 1TWh=10억kWh)에서 2030년 945TWh로 두 배 이상 증가할 전망이다. 연구진은 “AI 시대 데이터센터는 디지털 인프라이자 동시에 새로운 도시 기후 인프라"라며 “전력망 영향만 볼 것이 아니라 도시 미기후까지 포함한 환경영향평가 체계가 필요하다"고 강조했다. 강찬수 기후환경 전문기자 kcs25@ekn.kr

인간이 배출한 대기오염 물질이 곤충들의 '사랑의 언어'를 방해하고, 그 결과로 생태계 붕괴와 식량 부족에 이를 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 영국 생태·수문학센터의 벤 랭포드 박사와 독일 막스 플랑크 화학연구소의 조너선 윌리엄스 교수, 프랑스 투르대학교의 제롬 카사스 교수 등이 참여한 국제 공동연구팀은 최근 국제학술지 '커뮤니케이션스 지구와 환경(Communications Earth & Environment)'에 이 같은 내용을 담은 논문을 발표했다. 이번 연구는 특히 산업화 이후 증가한 대기오염이 곤충의 화학적 의사소통 체계를 어떻게 무너뜨리는지를 정량적으로 분석했다. 연구진은 곤충이 사용하는 성 페로몬(pheromone)과 알람 페로몬이 대기 중에서 얼마나 오래 살아남는지, 또 오염 조건에 따라 어떤 변화를 겪는지를 물리화학 모델로 계산했다. 페로몬은 같은 종의 개체들 사이에서 짝짓기, 경고, 먹이 탐색, 집단 행동 같은 정보를 전달하기 위해 몸 밖으로 분비하는 화학 신호물질을 말한다. 분석 결과, 특히 밤에 활동하는 나방류가 사용하는 성 페로몬의 수명(공기 중에서 신호 역할을 유지하는 시간)이 심하게 오염된 환경에서는 수십 시간에서 단 몇 분 수준으로 크게 줄어들 수 있는 것으로 나타났다. 이는 곤충의 짝짓기 성공률을 급격히 떨어뜨릴 가능성이 크다는 뜻이다. ◇성 페로몬은 더 취약하다 곤충이 위험을 알릴 때 사용하는 알람 페로몬은 대체로 분자량이 작고 휘발성이 높다. 쉽게 증발해 공기 중으로 빠르게 퍼지고, 오염 입자에도 잘 달라붙지 않는다. 반면 성 페로몬은 대부분 분자량이 크고 휘발성이 낮은 반휘발성 유기화합물(SVOC)이다. 공기 중에 오래 머물며 멀리 퍼져 짝에게 도달해야 하는 만큼 외부 환경 변화에 민감하다. 특히 이중결합을 여러 개 가진 복잡한 구조가 많아 산화 반응으로 쉽게 파괴된다. 연구진은 대기오염이 성 페로몬을 무력화하는 두 가지 메커니즘을 제시했다. ① 산화제가 페로몬을 파괴한다 대기 중에는 강력한 산화제인 오존(O₃), 수산화 라디칼(OH), 질산염 라디칼(NO₃)이 존재한다. 라디칼은 전자를 하나 잃거나 얻어서 매우 불안정한 상태라 다른 분자와 쉽게 반응힌다. 낮에는 OH와 오존이 활발히 작동하지만, 밤이 되면 햇빛이 사라져 OH 생성이 줄어들고 질산염 라디칼이 지배적 산화제로 등장한다. 문제는 많은 성 페로몬이 질산염 라디칼과 매우 빠르게 반응한다는 것이다. 오염이 심한 도시의 밤에는 질산염 라디칼 농도가 청정 지역보다 최대 100배 높아질 수 있다. 이 경우 성 페로몬 분자는 방출 직후 산화돼 구조가 변형되고, 수컷 곤충의 더듬이는 이를 더 이상 짝짓기 신호로 인식하지 못하게 된다. 쉽게 말해 상대에게 보내는 연애 편지가 도착하기도 전에 글자가 번져 읽을 수 없게 되는 셈이다. ② 미세먼지가 신호를 가로챈다 성 페로몬은 원래 기체 상태로 공기 중에 퍼져야 한다. 그런데 대기 중에 미세먼지나 유기 에어로졸이 많으면 페로몬 분자가 이 입자 표면에 흡착되거나 내부로 스며든다. 그러면 더 이상 자유롭게 떠다니는 기체 신호가 아니라 입자 속에 갇힌 비활성 물질이 된다. 곤충의 후각 수용기는 이런 상태의 페로몬을 감지하기 어렵다. 연구 모델에 따르면 고농도 오염 조건(유기 에어로졸 m³당 50 ㎍(마이크로그램, 1㎍=100만분의 1g))에서는 일부 성 페로몬의 60~90%가 에어로졸에 흡수될 수 있다. 즉 신호가 화학적으로 파괴되지 않더라도 전달되기 전에 '납치'당하는 것이다. ◇추운 밤일수록 피해가 커진다 연구진은 특히 기온이 낮은 밤시간대일수록 성 페로몬 신호가 더 빠르게 사라진다는 점에 주목했다. 핵심은 온도가 낮아질수록 화합물의 증기압(vapor pressure)이 떨어진다는 데 있다. 증기압은 물질이 기체 상태로 존재하려는 성질을 뜻하는데, 온도가 내려가면 이 힘이 약해지면서 공기 중에 떠 있으려는 능력이 감소한다. 분자량이 크고 휘발성이 낮은 반휘발성 유기화합물인 성 페로몬은 기온이 조금만 내려가도 기체 상태를 유지하기가 훨씬 어려워진다. 결국 공기 중을 자유롭게 떠다니기보다 주변의 미세먼지나 유기 에어로졸 입자 표면에 달라붙거나 내부로 흡수된다. 일단 입자에 포획되면 곤충의 더듬이가 이를 감지하기 어려워져 사실상 신호 기능을 잃게 된다. 연구팀의 계산에 따르면 밤 기온이 15℃ 이하로 떨어질 경우 성 페로몬의 에어로졸 흡착 속도가 눈에 띄게 빨라졌으며, 특히 5℃의 심한 오염 환경에서는 공기 중에서 유효한 신호로 남아 있는 시간이 90% 이상 줄어들 수 있는 것으로 나타났다. 청정한 환경에서는 수십 시간 동안 유지되던 짝짓기 신호가, 오염되고 차가운 밤에는 불과 몇 분 만에 사실상 사라질 수 있다는 의미다. 특히 온대 지역의 봄·가을철 밤, 고산지대, 숲 가장자리처럼 기온이 빠르게 떨어지는 지역에서 활동하는 야행성 곤충들이 가장 큰 타격을 받을 수 있다고 경고했다. 이런 지역은 동시에 도시나 산업지대에서 날아온 미세먼지가 축적되기 쉬운 조건을 갖추고 있어, 차가운 공기와 높은 에어로졸 농도가 겹치며 성 페로몬 교란 효과를 더욱 증폭시킬 수 있다. ◇생태계와 경제에도 큰 파장 이같은 현상은 곤충의 짝짓기 범위를 극적으로 좁힌다. 원래 수 ㎞ 떨어진 상대에게 도달할 수 있었던 신호가 수백 m도 가지 못하고 소멸할 수 있기 때문이다. 결국 수컷은 암컷의 위치를 찾지 못하고, 암컷이 어렵게 방출한 신호도 허공에서 사라진다. 연구진은 이런 현상이 반복되면 번식 성공률 저하와 개체군 감소로 이어질 가능성이 크다고 분석했다. 더 큰 문제는 단순히 곤충 몇 종의 번식 실패에 그치지 않는다는 것이다. 곤충은 전 세계 농작물 수분(꽃가루받이)의 상당 부분을 담당한다. 곤충 매개 수분의 경제적 가치는 연간 수천억 달러 규모로 추산된다. 만약 페로몬 교란으로 수분 매개 곤충 개체군이 줄어들면 과일·채소·견과류 생산량 감소로 이어질 수 있다. 새와 박쥐 등은 화학 신호를 감지해 천척 곤충을 찾아 잡아먹는다. 이 시스템이 붕괴되면 해충 개체 수가 증가하고, 농가는 더 많은 살충제를 사용해야 한다. 이는 생산비 상승과 추가 환경오염이라는 악순환을 초래한다. 더 근본적으로 곤충은 먹이사슬의 기초를 이룬다. 곤충 감소는 새와 박쥐, 양서류 감소로 이어지고 결국 생태계 전체 안정성을 흔들 수 있다. 연구진은 이번 결과를 '인류세의 숨겨진 생태학적 위협'이라고 평가했다. 인류세(人類世, Anthropocene)는 인간 활동이 지구의 기후와 생태계, 지질 환경을 지배적으로 바꿀 만큼 큰 영향을 미치면서 20세기 후반 이후 새로운 지질시대로 접어들었다는 의미다. 연구진은 대기질 개선이 인간 건강뿐 아니라 지구 생태계의 보이지 않는 통신망을 복원하는 일이기도 하다고 강조했다. 강찬수 기후환경 전문기자 kcs25@ekn.kr

최근 미국와 이란 전쟁으로 호르무즈 해협이 봉쇄되면서 원유의 70% 이상을 중동에 의존하는 구조를 갖고 있는 한국은 큰 어려움을 겪고 있다. 정유·석유화학·플라스틱 원료 공급망 전체가 흔들리고 있다. 이런 상황에서 과학계가 주목하는 대안이 있다. 버려진 플라스틱을 다시 '석유'처럼 쓰는 기술이다. 플라스틱은 본질적으로 석유에서 만든 탄소와 수소의 저장고다. 다시 말해, 이미 땅 위로 꺼내 쓴 탄화수소 자원이다. 이를 태워 없애는 대신 햇빛이나 미생물을 이용해 분해하면 수소와 합성가스, 액체연료, 고부가 화학원료를 얻을 수 있다. 최근 국제 학술지에 발표된 두 편의 연구는 이 가능성을 구체적으로 보여준다. 하나는 햇빛으로 플라스틱을 연료로 바꾸는 광촉매 기술이고, 다른 하나는 미생물이 스스로 플라스틱을 분해하는 '리빙 플라스틱' 기술이다. 두 기술 모두 플라스틱 오염과 에너지 위기를 동시에 해결할 카드로 평가받는다. ◇햇빛 한 줄기로 수소와 디젤 생산 첫 번째 연구는 호주 애들레이드대학교 화학공학과의 샤오광 두안 교수와 샤오 루 등 연구진이 최근 국제 촉매 분야 저널 '화학 촉매반응(Chem Catalysis)' 에 발표한 것이다. 연구의 핵심은 '광촉매 플라스틱 광개질(photoreforming)'이다. 쉽게 말해, 폐플라스틱을 물속에 넣고 특수 나노 촉매를 더한 뒤 햇빛을 비추면 촉매가 빛 에너지를 흡수해 전자를 들뜨게 만든다. 이 전자가 플라스틱의 탄소-탄소(C-C), 탄소-수소(C-H) 결합을 끊는다. 플라스틱 사슬이 잘게 쪼개지면서 수소(H₂)가 발생하고, 남은 탄소는 유용한 연료나 화학 원료로 전환된다. 기존 물 분해 수소 생산은 물 분자의 산소 결합을 끊어야 해 많은 에너지가 필요하다. 반면 플라스틱은 이미 에너지가 높은 유기 결합을 갖고 있어 상대적으로 쉽게 분해된다. 연구진이 개발한 비결정질 니켈-인-황 기반 촉매(d-NiPS₃)와 황화 카드뮴(Cadmium Sulfide)을 결합한 시스템은 촉매 1g이 1시간에 약 0.08g(80mg)의 수소를 만들 수 있는데, 이 반응을 100시간 이상 유지했다. 실험실 수준으로는 매우 높은 효율이다. 플라스틱 종류에 따라 생성물도 달랐다. 폴리에틸렌으로는 디젤 범위(C15~C18)의 올레핀 연료를, 페트(PET)로는 아세트산 등 화학 원료를, 혼합 폐플라스틱으로는 수소와 합성가스(Syngas)를 생산할 수 있다. 이는 비상시 도시에서 수거한 폐플라스틱을 현장에서 바로 연료 전환할 수 있음을 뜻한다. 연구진은 2030년까지 겉보기 양자수율(AQY) 10% 달성, 즉 들어온 햇빛 에너지의 10%를 실제 연료 생산에 활용하는 수준에 도달할 수 있을 것으로 보고 있다. 또, 2040년까지 파일럿 플랜트 구축, 2050년 산업 상용화를 목표로 제시했다. ◇미생물이 먹어 치우는 리빙 플라스틱 두 번째 연구는 제시하신 중국과학원 산하 선전 고급기술연구원(SIAT)의 주오준 다이 교수팀이 지난달 'ACS 응용 폴리머 재료(ACS Applied Polymer Materials)'에 논문으로 발표했다. 이 기술은 플라스틱 내부에 살아 있는 미생물 포자(spore)를 넣어두는 방식이다. 평소에는 휴면 상태라 일반 플라스틱처럼 안정적이다. 그러나 폐기 후 48~50도 환경에 놓이면 플라스틱이 부드러워지고 포자가 깨어난다. 이후 미생물이 효소를 분비해 플라스틱을 스스로 분해한다. 연구진은 특히 고초균(Bacillus subtilis)이란 세균을 활용했다. 이 균은 안전성이 높고 내열성이 강하다. 더 흥미로운 점은 '미생물 팀플레이'다. 한 균주는 플라스틱 사슬을 무작위로 절단하고, 다른 균주는 절단된 말단부터 차례로 분해한다. 마치 한 팀이 벽을 부수고, 다른 팀이 잔해를 치우는 식이다. 이 방식으로 연구팀은 생분해성 플라스틱인 폴리카프로락톤(Polycaprolactone, PCL)을 4~6일 만에 98% 이상 분해하는 데 성공했다. 분해 후 남는 물질은 대부분 저분자 화합물이라 미세플라스틱 축적 위험도 낮다. 이 기술은 웨어러블 센서, 의료기기, 일회용 전자소자처럼 사용 후 회수가 어려운 제품군에 특히 유망하다. ◇한국은 이미 '원료'를 갖고 있다… 문제는 전환 기술 한국은 매년 수백만 톤의 폐플라스틱을 배출한다. 분리배출 체계도 세계적 수준이다. 문제는 상당량이 저품질 재활용이나 소각으로 처리된다는 점이다. 하지만 에너지 안보 관점에서 보면 이는 엄청난 전략 자원이다. 특히 호르무즈 해협 봉쇄 상황에서는 폐플라스틱 기반 연료 생산이 긴급 대체 자원이 될 수 있다. 기후에너지환경부도 지난달 28일 국무회의에 보고한 '탈플라스틱 순환경제 전환 추진계획'에서 폐플라스틱 재활용을 높이겠다고 밝힌 바 있다. 플라스틱 1kg은 대략 10~12kWh 수준의 화학 에너지를 저장한다. 전국에서 발생하는 폐플라스틱은 사실상 거대한 '도시형 유전'이다. 정유시설이 멈춰도 지방 산업단지나 항만 인근에서 소규모 태양광 광촉매 반응기를 돌리면 수소와 액체 연료를 생산할 수 있다. 여기에 미생물 기반 분해 플랫폼을 결합하면 플라스틱 회수-분해-연료화의 순환 시스템이 가능하다. 하지만 상용화까지는 넘어야 할 산도 많다. 광촉매는 실제 폐플라스틱 속 색소와 첨가제에 약할 수 있고, 장기 내구성이 검증돼야 한다. 미생물 기술은 아직 범용 플라스틱(PE·PP) 적용성이 제한적이다. 경제성 분석과 전과정평가(LCA)도 필요하다. 그럼에도 방향은 분명하다. 석유를 수입해 플라스틱을 만들고 버리는 시대에서, 버린 플라스틱을 다시 연료와 원료로 돌려쓰는 시대가 열리고 있다. 햇빛과 미생물은 그 쓰레기를 다시 에너지로 깨우는 열쇠가 되고 있다. 강찬수 기후환경 전문기자 kcs25@ekn.kr