지구 온난화부터 막아야 한다. AI와 우주 인프라의 첫 번째 임무

햇빛을 약간 감소시킨다는 말은 사소해 보이지만, 실제로는 행성 전체의 기후 시스템에 영향을 준다.

먼저 하나의 사고실험을 해 보자. 태양과 지구 사이 150만 km쯤 되는 곳에 여러 개의 얇은 햇빛 가림막을 띄운다. 이 장치가 지구로 들어오는 햇빛을 조금 줄일 수는 있겠지만, 북극과 그린란드처럼 특정 지역의 여름빛만 골라 조절할 수 있는지는 검증되지 않았다.

처음 들으면 미친 말 같다. 우주에 햇빛 가림막을 띄워 지구를 식히자니, 너무 멀리 간 이야기처럼 들린다. 그런데 더 미친 일은 이미 벌어지고 있다. 우리는 화석연료를 태워 대기 조성을 바꿨고, 바다를 데웠고, 북극의 하얀 얼음을 줄이고 있다.

내가 진짜로 걱정하는 건 북극 얼음보다 더 깊은 곳에서 움직이는 해류 시스템이다. AMOC다.

AMOC는 대서양 자오선 역전 순환이다

AMOC는 Atlantic Meridional Overturning Circulation의 줄임말이다. 한국어로는 대서양 자오선 역전 순환이라고 부른다. 말은 어렵지만 그림은 단순하다.

따뜻한 바닷물이 대서양 표면을 따라 북쪽으로 간다. 북대서양에 도착한 물은 차가워지고, 소금기가 진해지며 무거워진다. 무거워진 물은 아래로 가라앉는다. 그 깊은 물은 다시 남쪽으로 흐른다.

이 흐름이 AMOC다. AMOC는 유럽의 기후, 열대 지역의 비, 해수면, 어장, 바다가 탄소를 흡수하는 능력까지 영향을 준다. NOAA도 AMOC를 따뜻한 물을 북쪽으로 보내고 차가운 물을 남쪽으로 순환시키는 대서양의 해류 시스템으로 설명한다.

문제는 이 해류 순환이 약해질 수 있다는 점이다.

북대서양에서 물이 아래로 잘 가라앉으려면 두 조건이 필요하다. 물이 차가워야 하고, 충분히 짜야 한다. 그런데 지구온난화는 두 조건을 동시에 약하게 만든다. 바다는 따뜻해지고, 그린란드 빙하와 북극 얼음이 녹으면서 담수가 들어온다. 담수는 소금기가 적다. 물이 덜 짜지고 덜 무거워지면, 북대서양에서 물이 아래로 가라앉는 흐름이 약해진다.

북극이 따뜻해지면 AMOC도 약해질 수 있다

북극을 식히자는 말은 북극 하나만 보자는 뜻과 다르다. 북극의 하얀 얼음은 햇빛을 되돌려보내는 역할을 하고, AMOC가 약해질지 여부를 좌우하는 큰 이유 중 하나다.

하얀 얼음은 햇빛을 많이 튕겨낸다. 어두운 바다는 햇빛을 많이 흡수한다. 얼음이 줄어 바다가 드러나면, 바다는 더 많은 열을 흡수한다. 그러면 얼음은 더 빨리 녹는다. 이렇게 한 번 시작되면 점점 더 빨라지는 악순환이 위험하다.

NASA도 북극 해빙이 줄면 지구 표면이 햇빛을 더 많이 흡수한다고 설명한다. 이건 먼 미래의 추상적인 얘기로 넘길 수 없다. 지금 진행 중인 물리 현상이다. 하얀 덮개가 사라지면 지구는 더 많은 열을 흡수한다.

그래서 북극 여름의 변화를 자세히 봐야 한다. 겨울에는 햇빛이 거의 없고, 늦봄부터 여름 사이에는 해빙과 그린란드 표면이 많이 녹는다. 이 시기의 복사에너지를 줄였을 때 북대서양의 열과 담수 유입이 실제로 얼마나 달라지는지는 기후 모델과 관측으로 먼저 검증해야 한다.

검증할 질문은 분명하다. 이런 개입이 AMOC의 급격한 약화 위험을 실제로 줄이는가.

우주 햇빛 가림막으로 먼저 온도 상승을 늦춘다

태양빛을 조금 줄이는 방법으로는 성층권에 입자를 뿌리거나 구름을 더 밝게 만드는 구상이 논의된다. 우주에 장치를 두는 구상도 있다. 어느 방법이 더 안전하고 되돌리기 쉬운지는 아직 검증되지 않았다. 대기와 바다, 생태계에 미칠 영향과 중단했을 때의 위험까지 따져야 한다.

상상해 보자. 태양과 지구 사이 L1 근처에 작은 햇빛 가림막 모듈들이 있다. L1은 태양과 지구 사이에 있는 특별한 지점이고, 지구에서 약 150만 km 떨어져 있다. ESA는 이 지점을 지구와 태양의 중력이 균형을 이루는 라그랑주점 중 하나로 설명한다. 거기서 수많은 얇은 막이 태양빛을 아주 조금 흐리게 만든다.

한 가지 구상은 거대한 우산 한 장 대신 작은 가림판을 여러 개 보내는 모듈식 구조다. 각도를 바꾸면 전체 차광량을 조절할 수 있다는 발상이지만, 실제 궤도에서 필요한 정밀도와 안정성을 확보할 수 있는지는 아직 입증되지 않았다.

막을 접고 펴는 방식과 펼친 채 각도를 바꾸는 방식 중 무엇이 더 안전한지도 따로 시험해야 한다. 얇은 막의 내구성과 자세 제어, 태양광 압력, 고장 시 회수 가능성을 확인하기 전에는 어느 설계가 낫다고 말할 수 없다.

이런 생각이 완전히 새롭지는 않다. 2006년 Roger Angel은 L1 근처에 작은 우주선 군집을 두고 태양광을 약 1.8% 줄이는 구상을 논문으로 냈다. 제임스 웹 우주망원경도 접힌 상태로 발사된 뒤 우주에서 거울과 차폐막을 펼쳤다. 물론 지구 기후를 조절하는 장치는 제임스 웹보다 훨씬 크고 어렵다. 그래도 얇은 막을 접어 쏘고 우주에서 펼친다는 기본 발상은 이미 우주공학 안에 있다.

다만 이 장치를 기후 문제의 최종 해결책으로 보면 안 된다. 태양빛을 줄여도 CO2는 그대로 남는다. 바다 산성화도 해결되지 않는다. 화석연료를 계속 태우면 문제는 다시 커진다.

우주 햇빛 가림막은 검증된 해결책이 아니다. 지구로 들어오는 태양복사량을 줄일 가능성을 연구하는 초기 구상일 뿐이며, AMOC 위험을 낮추는 효과도 모델과 관측으로 입증해야 한다. 우선해야 할 일은 CO2 배출을 줄이고, 이미 나온 CO2를 제거하는 것이다.

우주 햇빛 가림막은 온도 상승을 늦출 수 있지만, 온실가스 배출을 줄이지 않으면 지구온난화 문제는 계속 남는다.

먼저 온도 상승을 늦추고, 그 사이에 CO2를 줄여야 한다

우주 햇빛 가림막이 CO2를 줄일 수는 없다. 연구할 가치는 북극과 북대서양의 추가 열 유입을 늦출 가능성이 있는지에 있다. AMOC가 위험한 방향으로 약해진다는 관측이 쌓이더라도, 먼저 모델과 소규모 실험으로 효과와 부작용을 확인해야 한다.

이 연구와 별개로 CO2 배출을 줄이고 이미 나온 CO2를 제거해야 한다.

만약 미래 연구에서 가림막의 효과가 확인돼 실제로 사용한다면, CO2 제거에 실패한 채 차광을 중단할 때 온도가 빠르게 오르는 위험도 따져야 한다. 임시 조치가 계속 유지해야 하는 의존 구조로 바뀔 수 있기 때문이다.

따라서 연구 단계부터 출구 조건을 함께 설계해야 한다. CO2 농도와 AMOC 관측값이 어느 수준일 때 차광을 줄일지, 갑작스러운 중단을 어떻게 피할지 정해야 한다. 특정 지역의 햇빛을 원하는 만큼 조절할 수 있다는 전제도 두지 말아야 한다.

AI는 AMOC를 계속 관측하고 위험을 계산해야 한다

여기서 AI가 필요하다. AI가 해야 할 일은 멋진 우주 상상도를 그리는 데 있지 않다. AMOC를 계속 관측하고, 위험을 예측하고, 태양광 차단 규모를 계산하는 일이다.

봐야 할 데이터가 너무 많다. 북극 해빙 면적과 두께. 그린란드 표면 융해량. Labrador Sea와 Irminger Sea 주변의 수온과 염분. 북대서양 담수 유입량. 구름과 강수 변화. 중위도 날씨 변화. 바다가 탄소를 얼마나 흡수하는지. CO2 제거 기술이 실제로 얼마나 작동하는지.

이걸 사람 몇 명이 감으로 판단할 수는 없다. 위성, 해양 부이, 지상 센서, 선박 관측, 기후 모델, 탄소 회계를 함께 살펴야 한다. AI는 이런 자료에서 변화를 빨리 찾고 여러 시나리오를 비교하는 데 도움을 줄 수 있다. 다만 햇빛을 얼마나 줄일지, 위험을 누가 감수할지 같은 결정은 AI의 계산만으로 내릴 수 없다.

AI는 지구를 대신 통치하는 신이 되면 안 된다. 하지만 인간이 너무 복잡해서 못 보는 신호를 짚어 주는 역할은 할 수 있다.

AI 관측망은 예측값을 맞히는 데서 끝나지 않고, 사람이 늦게 알아차릴 기후 변화를 더 빨리 확인하게 해 준다.

SpaceX는 화성보다 먼저 지구의 해류 순환을 봐야 한다

지금 인류에게 이런 일을 실제 산업으로 밀어붙일 수 있는 회사가 있다면 SpaceX 같은 곳이 먼저 떠오른다. 로켓을 자주 쏘고, 위성을 대량으로 운용하고, 우주 인프라를 공장처럼 만드는 회사. 그 능력의 첫 번째 사용처는 화성 도시보다 지구 기후 응급망이어야 한다.

기후 관측 위성망을 촘촘하게 깔아야 한다. AMOC를 보는 해양 관측망도 더 강해져야 한다. 우주 햇빛 가림막 모듈을 작게 실험하고, 태양빛 압력과 자세 제어, 장기 내구성을 검증해야 한다. AI 모델은 그 데이터를 계속 받아 계산해야 한다.

화성은 언젠가 갈 수 있다. 하지만 AMOC가 무너지면 지구의 해류, 비, 농업, 해수면이 먼저 달라진다. 로켓이 정말 인류에게 꼭 필요한 기술이라면, 첫 번째 화물은 화성 도시의 부품이 아니라 지구 해류 순환을 관측하고 보호할 장비여야 한다.

AI 데이터센터도 책임을 져야 한다

AI를 빨리 발전시키려면 더 많은 연산이 필요하다. 더 많은 칩, 더 많은 전기, 더 많은 냉각이 필요하다. 여기서 모순이 생긴다. 지구온난화를 해결하겠다는 AI가 화석연료 전기로 돌아간다면 앞뒤가 맞지 않는다.

AI 데이터센터는 조건을 가져야 한다. 탄소 없는 전기로 돌려야 한다. 전력망에 부담을 얼마나 주는지 공개해야 한다. 물을 얼마나 쓰는지도 공개해야 한다. 그리고 연산 자원의 상당 부분을 기후 문제에 써야 한다.

AI 산업이 앞으로 사회적 허가를 받으려면, “우리는 전기를 많이 쓰지만 그 전기로 인류의 가장 큰 문제를 푼다”는 증거를 내야 한다. 말보다 결과가 필요하다. CO2 제거 비용을 낮추고, 전력망을 안정화하고, 산업 공정의 배출을 줄이고, AMOC 위험을 더 잘 예측해야 한다.

그 일을 못 한다면 AI 가속은 너무 작고 사치스러운 게임이 된다.

AMOC를 살리는 일이 AI 시대의 첫 번째 큰 숙제다

AMOC가 언제, 얼마나 약해질지는 아직 불확실하다. 공개 글에서 “곧 붕괴한다”고 단정하면 안 된다. IPCC도 AMOC가 21세기에 약해질 가능성은 크다고 보지만, 2100년 전 급격한 붕괴는 낮게 평가한다. 동시에 최근 연구들은 모델이 위험을 과소평가할 수 있고, 약화 폭이 더 클 수 있다고 경고한다.

이런 문제는 확률만 보고 넘길 수 없다. 위험이 작아 보여도, 현실화됐을 때 피해가 너무 크면 보험을 들어야 한다. AMOC는 그런 문제다. 멈추면 다시 켜기 어렵고, 영향은 한 지역에서 끝나지 않는다.

그래서 AI 시대의 기후 목표는 지구 평균기온 숫자만 보는 데 머물면 안 된다. 북극과 그린란드, 북대서양의 변화를 정밀하게 관측하고, CO2 감축과 제거를 빠르게 키워야 한다. 우주 햇빛 가림막 같은 구상은 효과와 부작용, 통치 문제를 충분히 검증할 연구 대상으로 다뤄야 한다.

태양을 가리는 상상보다 중요한 건 AMOC의 변화를 정확히 관측하고 온실가스 배출을 줄이는 일이다.

AI를 키우는 첫 번째 이유가 AI 자신이어서는 안 된다. 더 많은 광고, 더 싼 콘텐츠, 더 빠른 자동화만으로는 부족하다. 그 정도 목표로는 인류가 AI에 쏟는 전기와 자본과 인재를 설명하기 어렵다.

AI는 광고 최적화뿐 아니라 AMOC 관측과 기후 위험 분석에도 더 많이 쓰여야 한다. 로켓과 위성 인프라도 지구 해류 순환을 관측하는 데 기여할 수 있다. 지금 할 수 있는 일은 AMOC를 더 정확히 관측하고, 위험을 예측하며, 검증되지 않은 해법과 당장 실행할 감축 정책을 분명히 구분하는 것이다.