이산화탄소, 누구냐 넌?

이산화탄소를 환경 파괴 물질로만 여기는 것은 다소 성급한 판단일지도 모른다. 지구상에서 이산화탄소를 모두 없앤다면 인류는 생명을 유지할 수 없으며, 식물은 광합성을 하지 못해 모두 죽고 말 것이기 때문이다. 실온에서 기체 상태로 존재하는 이산화탄소는 생물이 호흡하거나 발효할 때 생겨나며, 알코올과 같은 탄소화합물이 연소할 때 물과 함께 생성되기도 한다. 우리 몸속 혈액의 pH는 항상 7.35~7.45로 유지되는데, 이를 유지해주는 중요한 화학물질이 바로 이산화탄소다.

인간과 마찬가지로 식물도 호흡을 통해 이산화탄소를 내뿜지만 광합성 과정에서 이보다 더 많은 양의 이산화탄소를 흡수한다. 이산화탄소와 물이 광합성을 통해 포도당을 만들고 이로부터 다른 여러 유기 화합물과 산소가 만들어질 수 있는 것이다. 이렇듯 자연계에서는 이산화탄소의 배출과 흡수가 균형을 이루며 지구 환경이 보존돼 왔지만, 급격한 산업화와 더불어 생활 속 무분별한 탄소 배출이 자연의 균형을 깨뜨려 지구는 점점 뜨거워지고 있다.

톡톡 쏘는 차가운 매력의 소유자

김빠진 콜라를 상상이나 할 수 있을까? 기쁜 날 샴페인 마개를 튕기는 그 시원한 파열음이 없다면 조금은 섭섭할 듯하다. 음료나 샴페인에 청량감을 부여하는 탄산은 이산화탄소를 물과 반응해 만든 즐거운 자극이다. 여름 더위를 잊게 하는 톡톡 쏘는 탄산외에도 이산화탄소를 얼리면 더 재미있는 현상이 벌어진다. 이산화탄소는 실온에서 기체로 존재하지만 영하 78.5℃ 이하로 온도를 낮추면 드라이아이스로 변신한다. 물론 어는점이 이처럼 낮기에 맨손으로 만졌다가는 자칫 동상을 입을 수 있으니 주의해야 한다. 드라이아이스는 음식을 시원하게 보존하게 하는 흔한 냉매로, 얼음이 물로 변하는 것과 달리 상온에서 빠르게 승화하는 성질이 있어 구름이 피어나는 듯한 역동적인 상황을 연출하기도 한다.

아이스크림을 제대로 맛볼 수 있는 것도, 공연 무대를 더욱 근사하게 만드는 것도 바로 이산화탄소를 얼려 만든 드라이아이스 덕이다. 이외에도 이산화탄소는 우리가 짐작하는 것보다 더 다양한 쓰임새를 지닌다. 산소와는 반대로 불을 끄는 작용을 해 소화기의 재료로 이용할 수 있으며, 과일의 하우스 재배 시 이산화탄소 농도를 높여 생산량과 품질을 높이는 데 활용하고 있기도 하다. 또한 국내 한 연구진에서는 이산화탄소를 활용해 전기와 수소를 생산하는 '하이브리드 나트륨 금속-이산화탄소 시스템'을 개발하기도 했으며, 의학계에서는 인공뼈를 제작하는 데 이산화탄소를 활용하고 있다. 우리 삶에 꼭 필요하지만 과하면 지구 생태계를 위협하는 이산화탄소. 국가에서는 지구온난화에 영향을 끼치지 않도록 이 화학물질을 활용할 수 있는 좋은 사례를 발굴하고, 개인도 탄소 발생을 줄이는 생활 속 습관으로 뜨거워지고 있는 지구를 되돌리는 노력이 필요하다.