Project name 지구온난화는 진실인가? 김정우,정하린,양시현,장정재 Project

탐구동기 지구온난화란? 실험 탐구결과 느낀점 알게 된 점 project INDEX 탐구동기 지구온난화란? 실험 탐구결과 느낀점 알게 된 점 Project

experiment INDEX 이산화탄소는 온실효과의 주범이 맞는가 -이산화탄소와 수증기의 온실효과 비교실험 기온측정체제는 올바른가 -유기안료와 무기안료의 내열/내일광성 지구온난화관련 그래프의 해석은 옳은가 -지구온난화의 그래프 해석오류 ADSTORE.TISTORY.COM

탐구 동기 이번에 지구 온난화가 이산화탄소가 아니라 다른 이유에 의해 일어난다고 주장하는 학자의 책을 보았고, 우리는 정말로 우리가 알고 있는 그 지식이 맞는지, 아니라면 어떤 이유로 지구 온난화가 일어나는지 알고 싶어 실험을 계획하게 됐다.

지구 온난화 지구 표면의 평균온도가 상승하는 현상 지구 온난화 지구 표면의 평균온도가 상승하는 현상 땅이나 물에 있는 생태계가 변화하거나 해수면이 올라가서 해안선이 달라지는 등 기온이 올라감에 따라 발생하는 문제 온난화의 원인은 아직까지 명확하게 규명되지 않았으나, 온실효과를 일으키는 온실기체가 유력한 원인으로 꼽힌다.

실험 비커 3개 은박지 자른 종이컵 비닐봉지 드라이아이스 화장지 백열등 핫플레이트

이산화탄소와 수증기의 온실효과 비교실험 실험 과정 FEELTHELIGHT 1. 비커 3개를 은박지로 입구를 막아 준비한다. 이산화탄소와 수증기의 온실효과 비교실험 실험 과정 ADSTORE.TISTORY.COM

이산화탄소와 수증기의 온실효과 비교실험 실험 과정 FEELTHELIGHT 2. 첫 번째 비커는 드라이아이스로 냉각 후 내부의 응결된 물을 휴지로 닦아준다. 이때, 휴지로 닦는 동안 외부의 수증기가 들어가지 않도록 비닐봉지에 넣어 함께 냉각한 후 비닐봉지 안에서 물기를 닦아준다. 이산화탄소와 수증기의 온실효과 비교실험 실험 과정 ADSTORE.TISTORY.COM

3. 두 번째 비커에 물을 담은 종이컵을 넣은 후 백열등으로 가열한다. FEELTHELIGHT 3. 두 번째 비커에 물을 담은 종이컵을 넣은 후 백열등으로 가열한다. 이산화탄소와 수증기의 온실효과 비교실험 실험 과정 ADSTORE.TISTORY.COM

이산화탄소와 수증기의 온실효과 비교실험 실험 과정 FEELTHELIGHT 4. 드라이아이스를 물 속에 넣은 후, 세 번째 비커에 발생한 이산화탄소를 넣는다. (찍은 사진이 없는 관계로 사진을 임의로 찾아 사용했습니다.) 이산화탄소와 수증기의 온실효과 비교실험 실험 과정 ADSTORE.TISTORY.COM

이산화탄소와 수증기의 온실효과 비교실험 실험 과정 FEELTHELIGHT 5. 같은 온도가 될 때까지 상온 보관한다. 이산화탄소와 수증기의 온실효과 비교실험 실험 과정 ADSTORE.TISTORY.COM

6. 백열등으로 10분간 가열한 후 5분간 식혀 온도를 측정한다. FEELTHELIGHT 6. 백열등으로 10분간 가열한 후 5분간 식혀 온도를 측정한다. 이산화탄소와 수증기의 온실효과 비교실험 실험 과정 ADSTORE.TISTORY.COM

7. 핫플레이트로 3분간 가열한 후 5분간 식혀 온도를 측정한다 FEELTHELIGHT 7. 핫플레이트로 3분간 가열한 후 5분간 식혀 온도를 측정한다 이산화탄소와 수증기의 온실효과 비교실험 실험 과정 ADSTORE.TISTORY.COM

이산화탄소와 수증기의 온실효과 비교실험 실험 결과 FEELTHELIGHT 이산화탄소와 수증기의 온실효과 비교실험 실험 결과 비커를 가득 채웠을 때 약 500ml, 30°C기준 포화수증기량이 30.4g이므로 위 실험의 고습도와 저습도가 1000L기준 25g 차라고 가정할 때, 500ml 기준으로는 0.0125g 차 이가 난다. 이를 이상기체 방정식으로 부피차를 구해보면 P(압력, g/㎠)×V(부피,㎤) = n(몰수,㏖)×R(기체상수, 8.477g㎥/㎠K㏖)×T(온도, K) =P(1기압, 1033.227g/㎠)×V = n(18×0.0125㏖)×R(8.477g㎥/㎠K㏖)×T(303.15K) ∴V≒0.55961136686≒0.56(㎤)차이가 난다는 것을 알 수 있다. 이는 전체 기체 부피의 약 0.1%에 해당하는 부피이다. 이것으로 위 실험에서 이산화탄소와 수증기의 부피 차이는 약 1000배 차이가 난다는 것을 알 수 있다. 이산화탄소 고습도 저습도 가열 전 29 28 백열등 39 35 33 핫플레이트 48 42 38 ADSTORE.TISTORY.COM

이산화탄소와 수증기의 온실효과 비교실험 실험 결과 FEELTHELIGHT 대기 중 이산화탄소의 양은 약 0.03%, 위 실험에서 수증기의 양은 약 0.1%이다. 이산화탄소의 양을 고려할 때, 수증기가 더 큰 온실효과 작용을 하는 것 또한 위 실험 에서 알 수 있었다. 실제로 온실효과의 약 90%는 수증기에 의해서 발생한다. 우리의 궁극적인 목표가 이산화탄소의 양을 줄이는 것이 아닌 온실효과를 감소시키 는 것이라면, 이산화탄소 배출량을 줄이기 전에 집집마다 제습기를 설치하는 것이 가 장 좋은 방법이 아닐까. 이산화탄소와 수증기의 온실효과 비교실험 실험 결과 ADSTORE.TISTORY.COM

실험 우드락 상자 유기 페인트 무기 페인트 커터칼 롤러

유기안료와 무기안료의 내열성과 내일광성 실험 과정 FEELTHELIGHT 1. 우드락을 적당한 크기로 자른다. 유기안료와 무기안료의 내열성과 내일광성 실험 과정 ADSTORE.TISTORY.COM

2. 우드락에 각각 유기안료와 무기안료를 칠하여 말린다. FEELTHELIGHT 2. 우드락에 각각 유기안료와 무기안료를 칠하여 말린다. 유기안료와 무기안료의 내열성과 내일광성 실험 과정 무기안료 유기안료 ADSTORE.TISTORY.COM

3-1. 무기안료를 칠한 우드락이 녹아 상자를 이용해 다시 진행하기로 했다. FEELTHELIGHT 3-1. 무기안료를 칠한 우드락이 녹아 상자를 이용해 다시 진행하기로 했다. 유기안료와 무기안료의 내열성과 내일광성 실험 과정 ADSTORE.TISTORY.COM

4. 상자에 각각 유기안료와 무기안료를 칠하여 말린다. FEELTHELIGHT 4. 상자에 각각 유기안료와 무기안료를 칠하여 말린다. 유기안료와 무기안료의 내열성과 내일광성 실험 과정 ADSTORE.TISTORY.COM

5. 햇빛에 30분간 둔 후 5분 간격으로 표면온도를 측정한다 FEELTHELIGHT 5. 햇빛에 30분간 둔 후 5분 간격으로 표면온도를 측정한다 유기안료와 무기안료의 내열성과 내일광성 실험 과정 ADSTORE.TISTORY.COM

유기안료와 무기안료의 내열성과 내일광성 실험 결과 FEELTHELIGHT 유기안료와 무기안료의 내열성과 내일광성 실험 결과 현재온도 유기안료 무기안료 15 18 17 ADSTORE.TISTORY.COM

유기안료와 무기안료의 내열성과 내일광성 실험 결과 FEELTHELIGHT 온도측정장치, 즉 백엽상에 사용되는 페인트는 무기페인트이다. 무기 페인트는 빛과 적외선을 반사하는 능력이 뛰어나서 백엽상에 적합하다. 그러나 무기페인트의 가격이 유기페인트보다 비싸다는 이유로 최근 만들어지는 백엽상에는 유기페인트가 사용되고 있는 실정이다. 유기페인트의 흰색은 흰색이면서 흰색이 아니다. 무슨 말이냐 하면 가시광을 반사한다는 점에서는 흰색이지만, 유기물의 특성상 적외선을 흡수하기 때문에 백엽상이 따듯해질 우려가 있는 것이다. 위 실험에서의 1도 차이는 크지 않다고 생각될 수 있지만, 지구 온난화로 인해 100년간 약 0.6도 상승했다는 것과, 빙하기와 해빙기의 온도 차가 채 10도도 나지 않는다는 점을 감안하면 굉장히 큰 차이이다. 뿐만 아니라 제대로 된 기상측정장치들도 점점 사라지고 있다. 유기안료와 무기안료의 내열성과 내일광성 실험 결과 ADSTORE.TISTORY.COM

유기안료와 무기안료의 내열성과 내일광성 실험 결과 FEELTHELIGHT 미국 해양기상청(NOAA)에 따른 기상측정장치의 랭크(랭크 5)를 살펴보자. 랭크 1 : 평평한 땅, 높이 10cm 이하의 식물이 있을 것, 인공적 열원이 되는 건물과 콘 크리트 벽, 주차장 등으로부터 100m이상 떨어져 있을 것, 물이 많은 장소에도 떨어져 있을 것, 태양의 고도가 3도 이상일 때 그림자가 생기지 않을 것 등 랭크 2: 식물의 높이가 25cm까지, 인공적 열원과의 거리 30m 태양 고도가 5도 이상 에서 그림자가 생기지 않을 듯 등 … 오차에 대한 와츠의 평가에 따르면 랭크 1과 2의 차이는 약 1'c 이하, 랭크 3에서는 1~2'c, 랭크 4에서는 2~5'c, 랭크 5에서는 5'c 이상이나 나타난다고 한다. 유기안료와 무기안료의 내열성과 내일광성 실험 결과 ADSTORE.TISTORY.COM

FEELTHELIGHT 지구온난화의 원인이 이산화탄소라 처음 주장된 이는 1988년 제임스 한센이였다. 이 사람이 사용한 그래프를 보면, 1880년부터 당시까지의 약 100년간 대기 중의 CO2 는 계속적으로 증가하고 있으며, 이에 기온도 점차로 상승하는 듯이 보인다. 하지만 자세히 살펴보면, 1940년경부터 1970년대에 걸쳐 기온은 눈에 띄게 내려가고 있다. 실제로 1970년에는 지구 한랭화를 경고하는 책이 다수 출판되었다. 그러나 제임스 한센은 한랭화 부분은 무시한채, CO2농도를 높이는 주요 원인이 화석 연료의 연소라 단정하며, 인간이 지구를 온난화시키고 있는 것은 99% 확실하다는 호 언까지 하였다. 지구 온난화 그래프의 해석은 옳은가 실험 결과 ADSTORE.TISTORY.COM

FEELTHELIGHT 지구 온난화와 온실가스의 연관성, 그리고 지구의 변화를 측정하기 위하여 주로 사용 되는 것은 시뮬레이션, 즉 모델이다. 그러나 모델에서는 태양활동과 해수면, 특히 구름은 더욱 다루기가 어렵다. 모델이 구름을 정확히 다루고 있는가? 에 대한 기후학자들 중 8%만이 ‘예’를 택했 다.(7단계 중 6혹은 7) 게다가 빙하와 눈이 녹은 물이 유입되어 해양 대순환이 불안정할 것이라는 의견들과 다르게, 대양 대순환이 약해지고 있다는 데이터는 존재하지 않는다. IPCC방침으로는 처리하지 못하는 예외 요소 또한 몇 개나 발견되었다. 현재 IPCC는 이산화탄소의 증가로 인한 복사강제력을 1m2당 1.6W로 보고 있다. 하지만 복사강제력만을 따지기에는 (1)복사강제력이 작아도 지표 기온에 영향을 주는 인자. (2)열원, 냉각원으로 간주하기 어려운 인자 (3)불균일한 분포를 갖는 인자. 의 영향력을 무시할 수 없다. 지구 온난화 그래프의 해석은 옳은가 실험 결과 ADSTORE.TISTORY.COM

FEELTHELIGHT 과거에도 온난화가 진행되던 시기가 없었던 것이 아니다. 중세 온난기와 같이 지구의 자연스런 현상과, 태양활동의 영향으로 온난화가 진행되 었던 적이 많이 있었다. 실제로 태양활동이 온난화에 가장 큰 영향을 미친다는 연구 결과도 존재한다. 그렇다면 지금까지 상승한 이산화탄소는 어떻게 설명할 수 있을까? 또 온난화의 원인은 과연 무엇일까? 지구 온난화 그래프의 해석은 옳은가 실험 결과 ADSTORE.TISTORY.COM

FEELTHELIGHT 첫 번째로 들 수 있는 원인이 빙하기주기이다. 이는 앞에서도 언급했으니 넘어가도록 하자. 두 번째로 들 수 있는 원인은 태양활동이다. 태양은 지구의 에너지원이자 열 제공원이다. 그렇게 생각한다면 태양 활동이 온난화 에 가장 큰 영향을 줄 텐데 지금까지의 그래프들은 태양활동을 과소평가한다. 세 번째로 들 수 있는 원인은 북극진동이다. 북극 진동이란 극와(북극의 저기압)의 변동으로, 강할 때는 남쪽에서 불어오는 따뜻 한 바람의 영향으로 유럽 전체가 온난화되는 등 지구적인 온난화를 야기한다. 중요한 것은 이 북극진동이 태양활동이 강해지는 시기에 같이 강해진다는 것이다. 지구 온난화 그래프의 해석은 옳은가 실험 결과 ADSTORE.TISTORY.COM

FEELTHELIGHT 상승한 이산화탄소를 설명하기 이전에, 한 그래프를 참고하자 그래프의 부분들을 잘 보면 기온변화가 이산화 탄소의 양보다 먼저 변한 것을 알 수 있다. 이는 빙하에 들어있던 이산화탄소가 빙하가 녹으면서, 혹은 얼면서 같이 빠져나가거나 들어가게 되기 때문이다. 이것으로 이산화탄소의 상승은 어느 정도 설명 할 수 있다. 지구 온난화 그래프의 해석은 옳은가 실험 결과 ADSTORE.TISTORY.COM

아무리 많은 사람들이 진실이라 믿고 있는 것일지라도 진실이 아닐 수도 있다는 것을 다시한번 느끼는 계기가 되었던 것 같다. 느낀점 아무리 많은 사람들이 진실이라 믿고 있는 것일지라도 진실이 아닐 수도 있다는 것을 다시한번 느끼는 계기가 되었던 것 같다.

알게된점 우리가 한 실험들과 해석들을 종합할 때, 지구온난화의 주범은 이산화탄소가 아닐 수 있다는 것과, 현재의 기온측정장치들로는 확실한 측정이 어렵다는 점, 그리고 지구 온난화를 야기할 수 있는 다른 원인들을 알 수 있었다.

The end Thank you project