아고라
   
 
작성자 안형식목사
작성일 2010-06-07 (월) 10:21
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지하수의 대류현상이 지구온난화와 지진에 끼치는 영향에 대한 고찰
지하수의 대류현상이 지구온난화와 지진에 끼치는 영향에 대한 고찰
(지구온난화로 발생하는 환경적 재앙에 대한 원인 중 간과된 지하수의 영향에 대한 조명)

제1장  지하수의 특성
1. 지하수의 대류현상    
2. 지각변동과 지하수의 함수관계
3. 쓰촨성의 대지진과 삼협댐의 역학관계

제2장  해수 온도의 변화와 지구온난화의 연관성
1. 엘리뇨 현상
2. 라니냐 현상
3. 해류(난류와 한류) 변화와 해저곡의 연관성

제3장  침하현상과 지하수의 연관성
1. 섬나라의 침하와 지하수의 연관성
2. 해변 침하와 지하수와의 연관성
3. 지상 구조물과의 연관성

제4장  지하수의 오용과 위험 실태
1. 서울의 지하수 수위 감소와 그 영향
2. 강변지하수 식수 사용의 위험성
3. 해안가 주요 관광지의 모래사장 침식의 원인과 지하수의 관련성  


Ⅰ. 들어가는 말

세계는 지구상에 나타나고 있는 대재앙에 대해 심각한 두려움에 빠져 있다. 미얀마 남서쪽 지역을 강타한 싸이클론 나르기스는 시속 200km에 달하는 경이로운 풍속으로  10만 명에 달하는 사망자와 150만 명의 실종자를 발생시켰다. 중국의 쓰촨성 대지진 사건으로 인한 사망자는 8만 명을 넘을 것이라고 연합뉴스는 중국의 신화사 통신의 보도를 인용하여 발표했다. 한편 우리나라의 법무부는 미얀마는 200만 명의 직접피해자 발생, 쓰촨성 지진발생으로 인한 직접적인 피해자가 1000만 명에 달한다고 발표했다. 여기까지는 태풍과 지진 발생으로 인한 피해 내용이다.

해일 피해는 이보다 더 크다. 거대한 지진해일(쓰나미)가 남아시아를 휩쓸어 28만 명이라는 지구촌 역사상 최악의 인명피해가 발생했다.

쓰나미라는 지진해일의 엄청난 위력을 목도한 세계의 과학자들은 내륙의 지진과 해양 지진을 따로 분리하여 연구하던 관행에서 종합 연구로 돌아섰다. 쓰나미 현상에 대해 연구한 미국 지질연구소의 브라이언 앳워터 박사는 "지진해일은 과거 북미지역에서도 발생했었으며, 앞으로 30년간 북서 태평양 해안에 지진이 발생할 확률이 5~10% 정도"라고 말했다. 지질학자들은 지진해일이 또 다시 발생할 경우 그 장소는 미얀마-수마트라섬-일본해-알래스카-미국 서부해안-뉴질랜드까지 길게 뻗어 있는 ‘환태평양 화산대’가 될 가능성이 있다고 경고했다.  

앳워터 박사의 경고 당시에는 지진해일의 위험성에 대한 경고였으나 그로부터 3년이 지난 지금, 지구는 땅과 하늘로부터 공격을 받고 있는 것 같은 착각에 빠질 정도로 대재앙에 직면해 있다.

지진과 홍수로 인한 피해는 해마다 반복되며 지상 구조물 파괴는 물론하고 지형의 변화까지 일으키며 수많은 인명 피해를 가져오고 있다. 문제는 쓰촨성 지진과 같은 대형지진이 대륙의 한 복판에서 일어나 막대한 피해를 입었음에도 불구하고 확실한 원인분석을 내놓지 못하고 있다는데 있다. 원인도 모르는 채로 언제 또 땅 밑이 꺼져 내릴 지도 모르는 길을 걷고 있다는 사실은 불안을 넘어 공포에 가깝다.

그동안 지질학계는 중국 대륙은 지각 아래의 판구조가 비교적 안정된 판에 위치해 있다는 근거를 들어 지진에서 안전한 지역으로 분류 해왔다. 그러나 쓰촨성의 대지진이 발생하고 난 이후, 전 세계의 어떤 지역도 지진에서 자유로울 수 있는 지역이 없다는 사실로 수정되었다. 이에 따라 세계 각국은 대륙의 지진 현상에 대한 두려움과 경외심으로 더욱 깊은 연구에 매달리고 있는 실정이다.

세계기상기구인 WMO와 유엔환경계획인 UNEP는 지구온난화로 인한 기상이변과 지구적 재앙에 대처하기 위해 IPCC를 출범시켰다. IPCC는 기상학자, 해양학자, 빙하 전문가, 경제학자 등 3천여 명의 전문가로 구성되어 있다. 이들은 기상이변의 원인 분석과 지구 온난화 문제를 해결하기 위해 함께 연구하고 있으며 지구의 대기로부터 심해까지를 연구 대상으로 하여 원인 분석에 대한 보고와 대처 방법을 제시한 보고서를 내고 있다. 개발도상국 이상은 이들의 권고에 따라 기후협약을 체결하고 오존층 파괴의 주범으로 지목된 프레온 가스(냉매)를 퇴출시켰다. 현재는 IPCC가 요구하는 대로 이산화탄소 발생량을 줄이는 등으로 세계적 기상이변과 그에 따르는 재앙을 줄이기 위해 노력하고 있다.

IPCC에 대한 의구심

그러나 IPCC에서 지구온난화와 기상이변의 원인으로 지목하고 있는 해수의 온도변화의 원인이 북극과 남극의 빙하가 녹기 때문에 발생한 원인이며, 이산화탄소가 직접적인 원인이라는 분석은 충분치 못하다. IPCC는 과거에 프레온 가스로 인한 오존층 파괴 이론을 내놓았었다. 이로 인해 기후협약에 가입되어 있는 모든 국가들은 프레온 가스를 퇴출시켜야 했다. 그러나 그렇게 했음에도 불구하고 오존층 파괴는 계속 진행되고 있다. 따라서 IPCC가 분석하고 내놓은 프레온 가스 퇴출 이론은 충분하지 못한 이론이었음이 증명된 셈이다. 문제는 이로 인해 손해를 입은 기업들과 가장 저렴하고 효율적인 냉매를 잃은 세계인이 입은 피해이다. 이는 IPCC가 세계로부터 비난을 받기에 충분한 사안이다.    

IPCC의 오류는 이것으로 그치지 않는다. IPCC는 기상이변의 원인에 대하여 “지구온난화로 인해 북극의 빙하가 녹고 있기 때문에 해수의 온도가 상승하여 기상이변이 속출하고 있다”는 보고와 함께 “이산화탄소의 배출이 직접적인 동인”이라고 지적했다. 이전에 내 놓았던 프레온 가스로 인한 오존층 파괴와 이로 인한 기상이변론을 폐기하고 다시 내놓은 이론이 이산화탄소 배출 원인론이다. 이로 인해 세계는 이산화탄소를 줄이기 위한 대책에 부심하고 있으며 기존의 굴뚝 산업은 상당한 위기를 겪고 있다.

현재까지의 IPCC의 보고서를 분석해 보면 두 가지의 특징이 관찰된다. IPCC가 제시하고 있는 지구온난화에 관한 이론은 눈에 보이는 외적인 현상에 국한되어 있다는 특징이다. 다음으로 원인에 대한 진단과 함께 처방을 요구하고 있다는 점이다. 프레온 가스 퇴출 처방과 이산화탄소 발생 축소 처방이 그것이다. 겨우 해수온도상승이라는 결과를 놓고 프레온 가스가 원인이라고 했다가 이제는 이산화탄소 발생이 원이라고 말을 바꾸고 있다. 이 또한 의심스럽다. 또 이를 근거로 굴뚝 산업 폐지를 요구하고 있는 점도 의구심이 가기는 매 한가지이다.

가령 60억의 인류가 내어 쏟아 놓는 이산화탄소의 양과 인류의 체온으로 인해 대기의 온도가 상승하고 있다는 분석이라면 이해가 쉽고 얼마든지 납득할 수 있다. 그런데 선진국에서는 이미 사양길에 들어 서 있는 굴뚝산업이 문제가 되어 기상이변이 속출하고 있다는 진단을 내리고 굴뚝산업을 축소시켜야 한다는 처방은 받아들이기 어렵다. 개발도상국 이하의 경우 굴뚝산업은 첨단산업으로 이양되기 이전에 반드시 거쳐야 할 필수산업이다. 굴뚝산업의 성공여부에 따라 첨단산업으로 발전할 수 있는 발판이 만들어지기 때문이다.  

현재 IPCC의 보고서를 국가정책에 채용하고 있는 기후협약협정가입국들은 이산화탄소를 줄이기 위해 자국의 기업을 압박하여 굴뚝 줄이기 정책을 펴고 있다. 과연 이산화탄소 배출 문제가 기상이변에 직접적인 동인이 된 것인가?

문제는 여기에서 그치지 않는다. 쓰촨성의 대지진 사건에 대해서 IPCC는 현재까지 침묵하고 있다. 쓰촨성의 대지진 사건은 지구 역사상에 있어서 가장 많은 희생자를 낸 사건임에도 불구하고 IPCC에서 이 문제에 대해 어떤 결과물도 내놓지 않고 있다는 점에서는 실망감과 함께 불안감마저 든다.  

사실 IPCC에서 제기하고 있는 북극의 빙하가 녹아서 기상이변이 속출하고 있다는 원인분석과 이산화탄소가 직접적 동인이기 때문에 공장굴뚝을 줄이고 차량에서 내뿜는 이산화탄소 배출량을 줄이라는 처방은 상식 선 밖에 되지 않는다. 이런 정도의 지극히 상식적인 연구물을 위해 3000명이나 되는 학자들이 기후협약가입국들로 부터 연구비를 타먹고 있는 것 아니냐는 지적에서 피하려면 완벽한 이론을 내놓아야 할 일이다.

IPCC에 대한 의구심은, IPCC의 연구방향에 대한 의구심이다. IPCC가 현재까지 고수하고 있는 연구방향은 외적으로 드러나고 있는 기후현상에 대해서이다. 만약 IPCC에서 지적하고 있는 해수온도의 상승의 원인이 다른 데 있으면 어찌할 것인가. 이를테면 해저곡에서 용출되는 용천수의 양이 늘어난 것이 원인이 되어 엘리뇨 현상이 반복되고 이로 인해 국지성 폭우를 비롯한 지구촌의 기상이변이 발생하는 것이라면 어찌 할 것인가? 반대로 지진해일을 동반한 해저의 지진으로 인해 해저곡의 변동과 함께 용천수의 양이 작아졌기 때문에 해류의 대류 현상의 균형이 깨져 난류가 한류를 제어하지 못하여 한류의 세력이 증가함으로 인해 라니냐 현상이 반복되고 있는 것이라면 어찌할 것인가?

따라서 보다 구체적이고 충실한 데이터를 요구하는 것은 IPCC가 협약국들로부터 연구비를 상납 받고 있다는 점, IPCC의 요구가 협약국의 경제에 지대한 영향을 끼치고 있다는 두 가지 점에서 볼 때 지극히 당연한 요구이다.  

현재까지 지구촌의 모든 자치 국가들은 IPCC가 요구하지 않았어도 나름대로 자국민의 건강을 위해 이산화탄소 등의 오염물질 배출의 양을 줄이기 위해 노력하고 있다. 국가의 환경정책을 통해 오염배출량을 자율적으로 통제하는 등으로 지구촌의 환경보존을 위해 애를 쓰고 있다. 여기에 IPCC가 국제협약기구라는 권위를 내세워 극히 초보적인 연구물을 내놓고 강제한다면 지구촌의 경제에 상당한  위해를 끼치게 되어 있다. IPCC는 스스로를 통제하여 지구촌의 경제에 발목을 잡는 행위를 삼가 해야 한다. 그렇지는 않겠지만 만의 하나라도 IPCC에서 일하고 있는 연구원 3000명의 밥그릇을 지키기 위해 협약국을 강제하는 것이라면 IPCC가 존재할 이유가 없다.  

더구나 지구온난화의 주범으로 “소의 트림”을 원인으로 지목하고 있는 극히 난센스적인 IPCC의 빈곤한 이론 따위로는 IPCC의 존재가치에 대해 의문을 품을 수밖에 없게 만든다. 이것이 프레온 가스론을 폐기하고 민망한 나머지 억지로 만들어낸 소의 트림 메탄가스 원인론은 아닌가. 기실 메탄가스로 따지자면 인류가 뿜어내는 배설물과 모든 포유류에서 발생하는 배설물로 인한 메탄가스 발생량이 압도적으로 많다는 것은 상식이다. 기껏 소의 트림을 주범으로 몰 것이 아니다.

앞으로 IPCC가 해야 할 일은 지표면 상에 나타나고 있는 현상만 가지고 왈가왈부할 것이 아니라 보다 근본적인 문제에 접근하여 규명해 주어야 한다. 예컨대 쓰촨성 대지진의 발생 원인을 규명하는 작업 등이 이에 해당한다. IPCC가 국제기구이며 지구의 환경을 지키는 최고의 전문가 집단이라는 명예와 위상을 지키려면 지표면에 나타나고 있는 현상을 놓고 왈가왈부할 것이 아니다. 지구전체를 놓고 하늘부터 땅속까지 샅샅이 살펴보고 분석된 자료를 토대로 원인을 찾아내야 하고 협약국의 경제에 해를 끼치지 않는 범위로 축소시킨 처방을 내놓아야 한다. 이를 위해 IPCC는 심각하게 고민해야 한다.  

연구의 방향과 가치  

본 연구자는 근본적으로 지구온난화현상이 해수온도 상승과 밀접한 관련이 있다는  IPCC의 원인 분석에는 동의한다. 그러나 그것이 프레온 가스나 이산화탄소 그리고 메탄가스 등이 온실가스가 되어 지구온난화현상을 일으켰다는 분석과 굴뚝 산업을 폐기해야 한다는 처방에는 동의하지 않는다. IPCC는 쉽게 가기 위해 지표상에서 일어나고 있는 현상에 머물러 빈곤하기 짝이 없는 원인과 처방을 내놓을 것이 아니다. 일부 해저곡에서 일어나고 있는 화산폭발과 지진의 문제 등을 포괄하여 심도있게 연구하여 결과물을 보고해야 한다는 점을 지적하고 싶다. 이들 해저곡과 심해에서 발생하고 있는 화산폭발과 지진의 문제는 지구를 파멸시킬 수도 있는 파괴력을 가지고 있기 때문이다. 개별 국가의 능력으로서는 접근하지도 못하는 이 문제들에 대해 IPCC가 사명감을 가지고 접근해야 한다는 것이 본 연구자의 입장이다.  

IPCC가 지적하고 있는 원인 분석과 차별하여 본 연구자는 쓰촨성 지진 문제를 비롯하여 화산 폭발과 지진과의 상관성이 지하수의 대류문제와 직접적인 연관성이 있을 것이라는 강한 확신을 가지고 있다. 더 나아가 섬나라의 침하현상과 해변침식으로 인한 모래사장 소실의 원인이 지하수와 직접적인 관련성이 있다는 확신이 있다.

이 논문에는 분명한 한계가 있다. 이 한계는 지하수에 관련된 문건 중에 참고할 내용이 거의 없다는 점이다. 특히 지진과 화산폭발의 원인을 지하수와 관련시켜 연구된 문헌은 찾을 수 없었다. 이런 면에서 본 연구는 일종의 가설일 수밖에 없다는 한계를 가지고 있다. 그러나 비록 추론에 의한 가설일지라도 본문에 대해 반증할만한 이론이 나오지 않는다면 정설이 될 수도 있다는 확신도 가지고 있다. 뿐만 아니라 적어도 문제제기를 한 이상, 이 문제제기에 대해 반론이나 보충 혹은 보완이 이루어질 것으로 믿는다. 그렇게 된다면 인류의 재앙에 대한 해결을 위한 다양한 방식 중에서 한 가지의 방식이 더 추가 될 수 있다는 가치를 가지게 된다.

이 연구의 적용범위는 지하수를 사용하는 지구 전체를 총 망라한다. 지상과 지하의 구조물들에 대한 설계부터 지하수 논리가 적용되어야 하고 지하수를 사용하는 총체들, 특히 해양심층수까지 적용되어야 할 것이다. 이 연구가 우리나라 학자들에 의해 더욱 발전하여 인류의 재앙을 막는 유효한 해결책을 제시하는데 까지 나간다면 더 바랄 것이 없다.
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