‘기후변화에 영향’ 극지 고농도 요오드 생성 원인 밝혀졌다

  • 홍민영 기자
  • 2019.05.08 18:37
요오드 분자가 활발하게 생성되는 반응을 나타내는 모식도. (사진 극지연구소 제공)/뉴스펭귄

극지연구소는 봄철 극지방 대기에서 발생하는 고농도 요오드분자의 생성과정을 규명했다고 8일 밝혔다.

극지방 대기에서 발생하는 고농도 요오드는 오존을 파괴하고 구름 생성에도 결정적인 역할을 해 기후변화에 큰 영향을 미친다.

일반적으로 해조류에서 생성되는 것으로 알려져 있어 봄철 남극 대기에서 대량 발생하는 원인은 밝혀지지 않은 상태였다.

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극지연구소, 한림대, 포스텍, 체코 마사릭대, 스페인 물리화학연구소 등으로 구성된 국제공동연구팀은 극지와 유사한 환경에서 실험한 결과 얼음이 어는 과정에서 다량의 요오드 기체가 생성되는 사실을 확인했다.

극지 바다에 녹아 있는 요오드 중 대부분은 요오드산염(IO3-, iodate)이 차지한다. 이 요오드산염이 질소산화물과 섞이면 얼어붙으면서 요오드분자(I2)와 요오드화물(I-)을 빠르게 생성한다.

이는 저온에서는 화학반응이 느리게 일어난다는 기존 이론과 반대되는 현상이다. 동결할 때 얼음결정 주변에 형성되는 유사액체층(Liquid-Like Layer)에 녹아있던 물질들이 모이면서 ‘동결농축효과(Freeze concentration effect)’가 발생하기 때문으로 분석된다. 

이러한 현상은 빛이 없는 환경에서도 활발하게 일어나 고위도 지방의 극야기간에도 같은 현상이 발생할 것으로 보인다. 

김기태 극지연구소 선임연구원은 “얼음에서 발생하는 독특한 화학반응이 실제 극지에서 얼마나 일어나는지 확인해 기후변화에 대비하고 자연의 자정능력을 활용하는 방안으로 연구를 확대할 계획”이라고 말했다.

이번 연구는 환경 분야 학술지 '환경과학과 기술(Environmental Science & Technology)'에 게재된다.

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