숨 쉬는 과학: 세상에서 가장 흥미로운 대기과학 안내서

# 우리는 대기 안에서 숨을 쉰다
우리는 산소가 약 20퍼센트 포함된 대기 안에서만 살 수 있다. 우리 대기가 마음에 들지 않는다고 해서 마음에 드는 대기가 있는 곳으로 가서 살 수도 없다. 조금은 더 질이 좋은 대기를 찾아갈 수 있는 소수의 사람도 있겠지만, 결국 지구라는 범위에서 벗어날 수 없다. 우리만의 이 독특한 대기는 지구라는 별에만 존재하기 때문이다. 지금까지 우리는 태양계 밖에서 약 4000개의 행성을 '발견'했다. 지금의 과학기술로도 지구와 같은 지구 혹은 화성, 목성과 같은 행성을 발견하기란 매우 어렵다. 그리고 그중 단 하나의 행성에서만 대기의 흔적을 발견했을 뿐이다. 그나마 그 행성(GJ1132b)의 대기는 지구의 것과는 구성 성분이 완연히 다를 것이다. 지구를 벗어날 수 없다면, 우리의 선택은 숨을 쉬지 않는 것만 남는다. 그러나 그 역시 불가능하다. 얼마 전 아바타 2의 케이트 윈슬렛이 물에서 숨을 7분 15초 동안 참았다고 해서 화제가 됐다. 아마도 우리 같은 보통 사람은 1분 이상만 숨을 참아도 가슴이 답답해지고 심장이 빠르게 뛰는 현상을 경험할 것이다. 숨은 단 몇 분만 참을 수 있다. 그것도 연속으로 그렇게 참을 수 없다. (공상과학 영화가 아닌 이상) 공평하게도 우리는 모두 끊임없이 숨을 쉬고 산다. 그렇게 끊임없이 우리는 우리 폐 깊숙이 (아주 조금이라도) 오염물질을 밀어 넣고 있다. 대기를 피할 수 없다면 우리가 취할 수 있는 조치는 명확하다. 그것이 무엇인지 파악해서, 줄이든지, 없애든지, 최소한 효율적으로 사용해야 한다.

# 온난화, 대기오염, 미세먼지, 오존층… 모두 각자의 문제다
대처하는 입장에서는 불행하게도 대기오염은 한 묶음이 아니다. 지구온난화를 대처하는 방식과 대기오염에 대처하는 방식은 다르다. 예를 들어, 우리가 숨을 쉴 때나 소가 방귀를 뀔 때, 그리고 무언가를 태울 때 발생하는 이산화탄소는 대표적인 온실가스다. 온실가스는 지구의 열기를 가둬 온난화 현상을 일으킨다. 그런데 자동차의 매연 등을 저감하는 3원촉매 장치는 질소산화물 등의 오염물질을 이산화탄소와 질소 등으로 변환한다. 이제부터 우리와 같은 보통 사람은 헷갈리기 시작한다. '대기오염을 줄이면 온난화도 해결되는 것 아니었나?' 하고 생각했을 텐데, 3원촉매 장치는 대기오염 물질을 줄이는 대신 온실가스를 배출한다. 게다가 3원촉매 장치 같은 것을 사용하면 출력이 (약간) 줄어들기 때문에 더 많은 연료를 연소해야 하는 부가적인 효과도 생긴다. 도시적인 공해를 줄이려고 지구적인 재앙을 촉진하는 건 혹시 아닐까? 이런 생각을 했다면 우리는 한 걸음 발전한 것이다. 여기까지 진행했으면 이제 전기차가 떠올랐을 것이다. 전기차 자체로는 궁극적으로 이산화탄소와 기타 오염물질을 배출하지 않기 때문에, 궁극적 이동 수단이다. 하지만 전기차가 늘어나면 전기 사용도 늘어난다. 이 전기는 어디서 오는 것일까? 발전시설에서 이전보다 많은 이산화탄소(와 오염물질)를 배출하고 있다면 전 지구적으로는 마이너스다. 타이어가 마찰하면서 생성하는 미세먼지(입자상물질)까지 고려하기 시작하면 더욱 복잡하다. 통합적, 과학적 관리가 필요한 이유다. 대기과학자이자 기업에 환경 컨설팅을 해주는 환경 고문 역할을 맡고 있는, 이 책의 저자 마크 브룸필드의 시선을 따라가다 보면 우리가 무엇을 해야 할지, 그리고 왜 해야 할지에 대한 구체적인 방향이 잡힐 것이다. 그 과정에서 이 책은 간단한 화학을 다룬다. 하지만 산소 원자(O) 두 개가 합쳐져 산소 분자(O₂)가 되고, 산소 원자 한 개와 수소 원자(H) 두 개가 결합해 물(H₂O)이 된다는 정도만 이해하는 수준이라면, 이 책은 결코 어렵지 않다. 이해가 안 되더라도 사실 상관은 없다. '숨 쉬는 과학'에 관심을 가진 것만으로도 이미 700만 명을 구하고, 집값을 아끼는 길에 접어든 것이다.

서론

1장 다른 세계들, 다른 대기들
2장 우리의 세계, 우리의 대기
3장 행복한 대기
4장 지구적으로 유익한 오존, 지역적으로 유해한 오존
5장 산성비는 어떻게 된 걸까?
6장 도시 규모의 대기오염
7장 당신의 거리, 당신의 이웃, 당신의 집
8장 당신의 가족, 당신의 몸, 당신의 건강
9장 너트와 볼트
10장 미래, 내 삶, 내 차, 내 동네, 내 세계

주석
감사의 글

마크 브룸필드 대기화학 박사 학위를 받았으며 1992년부터 컨설팅 부문과 임페리얼 케미컬 인더스 트리스의 산업 전문가로서 대기질, 악취 및 건강 문제 를 전문적으로 다뤄왔다. 그는 다이옥신과 퓨란 규제에 관한 연구를 환경식품농무부와 스코틀랜드 환경보 호청을 위해 수행했으며, 정부의 대기질 표준 전문가 패널과 대기질 전문가 그룹에 대한 영향력 있는 평가를 수행했다. 슈루즈버리에 거주하고 있다.