파울 크뤼천
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1. 개요
파울 크뤼천은 암스테르담에서 태어난 대기 화학자이자 노벨 화학상 수상자이다. 그는 오존층 파괴에 대한 연구와 "인류세" 개념 제안으로 잘 알려져 있으며, 1995년 오존층 연구로 노벨 화학상을 수상했다. 그는 아산화 질소가 성층권 오존층에 미치는 영향과 핵겨울 이론, 지구 온난화 문제에 대한 연구를 수행했으며, 지구 공학 솔루션을 옹호하기도 했다.
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| 파울 크뤼천 - [인물]에 관한 문서 | |
|---|---|
| 기본 정보 | |
 | |
| 출생 이름 | Paul Jozef Crutzen |
| 출생일 | 1933년 12월 3일 |
| 출생지 | 네덜란드 암스테르담 |
| 사망일 | 2021년 1월 28일 |
| 사망지 | 독일 마인츠 |
| 분야 | 화학 물리학 |
| 소속 기관 | 스톡홀름 대학교 미국 해양대기청 (NOAA) 콜로라도 주립 대학교 막스 플랑크 화학연구소 스크립스 해양연구소 시카고 대학교 |
| 모교 | 스톡홀름 대학교 |
| 지도 교수 | 베르트 볼린 게오르그 비트 |
| 박사 학위 제자 | 요하네스 릴리펠트 델리앙 첸 |
| 학위 논문 제목 | Determination of parameters appearing in the "dry" and the "wet" photochemical theories for ozone in the stratosphere. |
| 학위 논문 발표 년도 | 1968년 |
| 알려진 업적 | 오존홀 연구 인류세 용어 |
| 수상 | 환경 성과에 대한 타일러상 (1989년) 볼보 환경상 (1991년) 노벨 화학상 (1995년) ForMemRS (2006년) 로모노소프 금메달 (2019년) |
| 웹사이트 | 막스 플랑크 화학연구소 웹사이트 |
| 이름 (IPA 표기) | |
| 학문적 배경 | |
2. 생애
크뤼천은 암스테르담에서 태어나 1958년 핀란드 대학생 테르투 소이니넨과 결혼하여 스웨덴 예블레로 이주했다. 그 후 스톡홀름 대학교 기상학과에서 컴퓨터 프로그래머로 일하면서 기상학을 배우고, 1973년에 Ph.D. 학위를 취득했다.[8]
오존층 파괴에 대한 연구로 가장 잘 알려져 있으며, 그의 연구는 ''층상 대기 및 대류권 화학, 생지화학적 순환 및 기후에서의 역할''에 정리되어 있다.[17] 독일 마인츠에 있는 막스 플랑크 화학 연구소와 캘리포니아 대학교 샌디에이고의 스크립스 해양 연구소 등에서 연구를 수행했다.[18][19]
1991년 1월에 발행된 ''볼티모어 선'' 신문 기사에서 크뤼천은 핵겨울 연구 동료들과 함께 쿠웨이트 유전 화재의 기후 영향이 "상당한" 핵겨울과 유사한 효과, 즉 대륙 규모의 영하 기온을 초래할 것이라고 가설을 세웠다.[36]
1995년 마리오 J. 몰리나, F. 셔우드 롤랜드와 함께 "대기 화학, 특히 오존의 형성 및 분해에 관한 연구"로 노벨 화학상을 수상했다.[3]
구글 학술검색에 따르면 크뤼천의 h-index는 151, Scopus에 따르면 110이었다.[25][26] 그의 사망 당시, 막스 플랑크 협회 회장 마틴 스트라트만은 크뤼천의 연구가 오존층 파괴 화학 물질 사용 금지를 이끌었으며, 이는 노벨상 기초 연구가 직접적으로 세계적인 정치적 결정으로 이어진 전례 없는 사례라고 언급했다.[27]
2021년 1월 28일, 87세의 나이로 사망했다.
2. 1. 어린 시절과 교육
크뤼천은 안나 (거크)와 요제프 크뤼천의 아들로 암스테르담에서 태어났다.[7] 1940년 9월, 독일이 네덜란드를 침공한 같은 해에 크뤼천은 초등학교에 입학했다. 초등학교가 독일군에게 점령된 후 그의 수업은 여러 장소로 옮겨 다녔으며, 전쟁의 마지막 몇 달 동안 그는 학교 친구들 중 몇 명이 기아나 질병으로 사망하는 '배고픔의 겨울'을 겪었다.[8] 1946년 그는 특별한 도움을 받아 초등학교를 졸업하고 호게레 부르거스쿨 (고등 시민 학교)로 진학했다. 그곳에서 그의 국제적인 부모님의 도움을 받아 그는 프랑스어, 영어, 독일어에 능통하게 되었다.[8] 언어와 함께 그는 이 학교에서 자연 과학에도 집중하여 1951년에 졸업했다. 그러나 그의 시험 결과는 그가 대학교 장학금을 받을 자격을 갖추지 못했다.[8] 대신 그는 비용이 더 저렴한 고등 전문 교육 학교에서 토목 공학을 공부했고, 1954년 암스테르담의 교량 건설 사무소에서 일자리를 얻었다.[8] 군 복무를 마친 후, 1958년 그는 몇 년 전 만났던 핀란드 대학생 테르투 소이니넨과 결혼하여 그녀와 함께 예블레로 이사했다. 예블레는 스톡홀름에서 북쪽으로 200km 떨어진 작은 도시로, 그곳에서 그는 건설 사무소에서 일자리를 얻었다.[8] 스톡홀름 대학교 기상학과에서 컴퓨터 프로그래머 채용 광고를 보고 지원하여 합격한 그는 1959년 7월 아내와 새로 태어난 딸 일로나와 함께 스톡홀름으로 이사했다.[8]2. 2. 학문적 경력의 시작
1920년대 노르웨이 기상학자들은 유체 역학을 사용하여 날씨를 분석하기 시작했고, 1959년에는 스톡홀름 대학교 기상 연구소가 수치 모델링을 이용한 기상학 연구의 선두에 있었다.[8] 이러한 이론은 최초의 기상 위성인 Tiros의 1960년 이미지로 입증되었다.당시 스톡홀름 대학교는 BESK(이진 전자 시퀀스 계산기)와 그 후계기인 Facit EDB를 보유하여 세계에서 가장 빠른 컴퓨터를 가지고 있었다. 크뤼천은 이러한 초기 수치 모델을 사용하여 날씨를 예측하는 프로그래밍 및 적용에 참여했으며, 열대 사이클론 모델도 직접 개발했다.[8]
그는 대학교에서 프로그래머로 일하면서 다른 강의를 수강할 수 있었고, 1963년에는 수학, 통계학 및 기상학을 결합한 논문으로 박사 과정에 지원했다.[8]
사이클론 모델을 논문으로 확장할 계획이었지만, 1965년경 미국 과학자들을 도와 성층권, 중간권, 하부 열권에서 산소 동소체(원자 산소, 분자 산소 및 오존)의 분포를 위한 수치 모델을 개발하는 데 참여하게 되었다. 이는 성층권 화학 및 오존의 광화학 연구와 관련이 있었다. 1968년에 수여된 그의 박사 학위 논문, "성층권의 오존에 대한 "건조" 및 "습식" 광화학 이론에 나타나는 매개변수의 결정"은 질소 산화물(NOx)에 대한 연구가 필요함을 시사했다.[8]
그의 논문은 좋은 평가를 받았으며, 유럽 우주 연구 기구(ESRO), 즉 ESA의 전신을 대표하여 옥스퍼드 대학교의 클라렌던 연구소에서 박사후 연구원으로 근무하게 되었다.[8]
2. 3. 연구 경력
1959년 스톡홀름 대학교 기상 연구소는 수치 모델링을 이용한 기상학 연구를 선도하고 있었다.[8] 당시 스톡홀름 대학교는 BESK(이진 전자 시퀀스 계산기)와 그 후계기인 Facit EDB를 보유하여 세계에서 가장 빠른 컴퓨터를 가지고 있었다. 크뤼천은 이러한 초기 수치 모델을 사용하여 날씨를 예측하는 프로그래밍 및 적용에 참여했으며, 열대 사이클론 모델도 직접 개발했다.[8]대학교에서 프로그래머로 일하면서 다른 강의를 수강할 수 있었고, 1963년에는 수학, 통계학 및 기상학을 결합한 논문으로 박사 과정에 지원했다.[8]
1965년경 미국 과학자들을 도와 성층권, 중간권, 하부 열권에서 산소 동소체(원자 산소, 분자 산소 및 오존)의 분포를 위한 수치 모델을 개발하는 데 참여하게 되었다. 이는 성층권 화학 및 오존의 광화학 연구와 관련이 있었다. 1968년에 수여된 그의 박사 학위 논문, "성층권의 오존에 대한 '건조' 및 '습식' 광화학 이론에 나타나는 매개변수의 결정"은 질소 산화물(NOx)에 대한 연구가 필요함을 시사했다.[8]
그의 논문은 좋은 평가를 받았으며, 유럽 우주 연구 기구(ESRO), 즉 ESA의 전신을 대표하여 옥스퍼드 대학교의 클라렌던 연구소에서 박사후 연구원으로 근무하게 되었다.[8] 크뤼천은 주로 대기 화학 분야에서 연구를 수행했다.[9][10][11][12][13][14] 그는 오존층 파괴에 대한 연구로 가장 잘 알려져 있다.
1970년[15] 그는 토양 박테리아에 의해 생성되는 안정적이고 오래 지속되는 가스인 아산화 질소가 지구 표면에서 배출되어 성층권의 산화 질소(NO) 양에 영향을 미칠 수 있다고 지적했다. 크뤼천은 아산화 질소가 성층권에 도달할 만큼 오래 지속되며, 그곳에서 NO로 전환된다는 것을 보여주었다. 또한 비료 사용의 증가가 자연적인 배경보다 아산화 질소 배출량을 증가시켰을 수 있으며, 이는 결과적으로 성층권의 NO 양 증가로 이어질 수 있다고 언급했다. 따라서 인간의 활동이 성층권 오존층에 영향을 미칠 수 있었다.
1974년 크뤼천은 캘리포니아 대학교 어바인 화학과 교수인 프랭크 S. 롤랜드와 멕시코 출신 박사 후 연구원인 마리오 J. 몰리나의 과학 논문 초안을 미리 받았다. 이 논문은 염화플루오로메탄이 오존층에 미칠 수 있는 파괴적인 영향에 관한 것이었다. 크뤼천은 즉시 이러한 영향에 대한 모델을 개발했고, 이 화학 물질이 현재의 속도로 계속 사용된다면 오존층의 심각한 파괴가 예측된다고 밝혔다.[8]
크뤼천은 주요 연구 관심사를 "성층권 및 대류권 화학, 그리고 생지화학적 순환 및 기후에서의 역할"이라고 언급했다.[17] 1980년부터 그는 독일 마인츠에 있는 막스 플랑크 화학 연구소, 캘리포니아 대학교 샌디에이고의 스크립스 해양연구소, 서울대학교에서 연구를 수행했다. 그는 또한 오랫동안 조지아 공과대학교의 겸임 교수이자 스웨덴 스톡홀름 대학교 기상학과 연구 교수를 역임했다.[21] 1997년부터 2002년까지 그는 위트레흐트 대학교 물리학 및 천문학과에서 대기권 물리학 교수로 재직했다.[22]
그는 70명 이상의 노벨상 수상 과학자들이 미국 루이지애나주의 창조설 관련 법인 루이지애나 과학 교육법 폐지를 지지하는 서한에 서명했다.[23] 2003년에는 인본주의 선언에 서명한 22명의 노벨상 수상자 중 한 명이었다.[24]
크뤼천의 연구 관심사 중 하나는 인류세였다.[28][29] 2000년, IGBP 뉴스레터 41호에서 크뤼천과 유진 스토머는 인류가 지질학 및 생태학에서 핵심적인 역할을 한다는 점을 강조하기 위해 현재 지질 시대를 인류세라는 용어로 사용할 것을 제안했다.
크뤼천은 기후 공학 솔루션을 옹호했는데, 여기에는 상층 대기에 황 입자를 방출하여 지구 기후를 인위적으로 냉각시키는 것과 더불어 햇빛과 열을 우주로 반사할 다른 입자를 하층 대기 수준에서 방출하는 것이 포함된다.
2008년 1월, 크뤼천은 바이오 연료 생산 과정에서 아산화 질소 배출은 바이오 연료가 대체하는 화석 연료보다 지구 온난화에 더 크게 기여한다는 연구 결과를 발표했다.[33]
크뤼천은 또한 핵겨울 이론을 주장하는 데에 선구자였다. 그는 존 W. 버크스와 함께 이 주제를 처음 소개한 논문인 ''핵전쟁 후의 대기: 정오의 황혼''(1982)을 저술했다.[34]
3. 주요 연구 업적
크뤼천은 오존층 파괴, 핵겨울 이론, 인류세 개념 제안 등 지구 환경 문제에 대한 선구적인 연구를 수행했다.
1970년, 토양 박테리아에서 생성되는 아산화 질소가 성층권의 산화 질소(NO) 농도에 영향을 미쳐 오존층을 파괴할 수 있음을 밝혀냈다.[15][16] 프랭크 S. 롤랜드, 마리오 J. 몰리나와 함께 염화플루오로메탄이 오존층에 미치는 영향에 대한 연구를 통해, 이 물질의 지속적인 사용이 오존층의 심각한 파괴를 초래할 수 있음을 경고했다.[8] 그의 연구는 오존층 파괴 물질 사용 금지를 이끌어내는 데 중요한 역할을 했다.[27]
존 W. 버크스와 함께 핵전쟁 이후 발생하는 대량의 그을음 연기가 지구 기온을 급격히 낮추는 핵겨울 현상을 일으킬 수 있다는 이론을 제시했다.[34][35] 1991년에는 쿠웨이트 유전 화재가 핵겨울과 유사한 기후 변화를 초래할 수 있다는 가설을 제시하기도 했다.[36]
2000년, 유진 스토머와 함께 인류의 활동이 지구 환경에 미치는 거대한 영향을 강조하기 위해 현재의 지질 시대를 인류세(Anthropocene영어)로 명명할 것을 제안했다.[28][29] 인류세의 시작 시점은 제임스 와트가 증기 기관을 발명한 1784년으로, 산업 혁명 이후 인류 활동으로 인한 온실 가스 농도 증가가 뚜렷해진 시기라고 주장했다.[30]
기후 공학을 통한 지구 온난화 문제 해결에도 관심을 가졌으며, 황 입자를 대기 상층에 살포하여 태양광을 차단하는 지구 냉각화 방안을 제안했다.[32][49] 바이오 연료 생산 과정에서 발생하는 아산화 질소가 화석 연료보다 지구 온난화에 더 큰 영향을 미칠 수 있다는 연구 결과도 발표했다.[33][50][51]
3. 1. 오존층 파괴 연구
크뤼천은 오존층 파괴에 대한 연구로 가장 잘 알려져 있다. 1970년[15] 그는 토양 박테리아에 의해 생성되는 안정적이고 오래 지속되는 가스인 아산화 질소가 지구 표면에서 배출되어 성층권의 산화 질소(NO) 양에 영향을 미칠 수 있다고 지적했다. 크뤼천은 아산화 질소가 성층권에 도달할 만큼 오래 지속되며, 그곳에서 NO로 전환된다는 것을 보여주었다. 또한 비료 사용의 증가가 자연적인 배경보다 아산화 질소 배출량을 증가시켰을 수 있으며, 이는 결과적으로 성층권의 NO 양 증가로 이어질 수 있다고 언급했다. 따라서 인간의 활동이 성층권 오존층에 영향을 미칠 수 있었다.[16]1974년 크뤼천은 캘리포니아 대학교 어바인(University of California, Irvine) 화학과 교수인 프랭크 S. 롤랜드와 멕시코 출신 박사 후 연구원인 마리오 J. 몰리나의 과학 논문 초안을 미리 받았다. 이 논문은 염화플루오로메탄이 오존층에 미칠 수 있는 파괴적인 영향에 관한 것이었다. 크뤼천은 즉시 이러한 영향에 대한 모델을 개발했고, 이 화학 물질이 현재의 속도로 계속 사용된다면 오존층의 심각한 파괴가 예측된다고 밝혔다.[8]
막스 플랑크 협회 회장 마틴 스트라트만은 크뤼천의 연구가 오존층 파괴 화학 물질 사용 금지를 이끌었으며, 이는 노벨상 기초 연구가 직접적으로 세계적인 정치적 결정으로 이어진 전례 없는 사례라고 언급했다.[27]
3. 2. 핵겨울 이론
크뤼천은 핵겨울 이론을 주장하는 데 선구자였다. 그는 존 W. 버크스와 함께 이 주제를 처음 소개한 논문인 ''핵전쟁 후의 대기: 정오의 황혼''(1982)을 저술했다.[34] 이들은 숲, 도시, 산업 중심지 및 석유 저장 시설의 화재로 발생한 다량의 그을음 연기가 중위도 및 고위도 대기권에 도달하여 잠재적인 기후 변화를 일으킬 수 있다고 이론화했다. 또한 검은 연기가 햇빛을 흡수하여 지표면에서 어둠과 강한 냉각을 유발하고, 고도에서 대기 가열을 유발하여 비정상적인 기상 및 기후 조건을 생성함으로써 인류의 상당 부분에 대한 농업 생산을 위협할 수 있다고 결론지었다.[35]1991년 1월에 발행된 ''볼티모어 선'' 신문 기사에서 크뤼천은 핵겨울 연구 동료들과 함께 쿠웨이트 유전 화재의 기후 영향이 "상당한" 핵겨울과 유사한 효과, 즉 대륙 규모의 영하 기온을 초래할 것이라고 가설을 세웠다.[36]
3. 3. 인류세 개념 제안
크뤼천의 연구 관심사 중 하나는 인류세였다.[28][29] 2000년, IGBP 뉴스레터 41호에서 크뤼천과 유진 스토머는 인류가 지질학 및 생태학에서 핵심적인 역할을 한다는 점을 강조하기 위해 현재 지질 시대를 인류세(Anthropocene영어)라는 용어로 사용할 것을 제안했다. 이는 홍적세 다음의 지질 시대로서 인류 시대를 의미한다.인류세의 시작 시점에 관해, 그들은 18세기 후반을 제안했다. 그들은 지난 2세기 동안 인류 활동의 지구적 영향이 뚜렷하게 나타났고, 빙하 코어에서 얻은 데이터에서 특히 이산화탄소(CO2)와 메테인(CH4)과 같은 여러 "온실 가스"의 대기 중 농도 증가가 시작된 시기이기 때문에 이 날짜를 선택했다고 밝혔다. 또한 이 시작 날짜는 1784년 제임스 와트의 증기 기관 발명과도 일치한다고 언급했다.[30]
3. 4. 지구 온난화와 지구 공학
크뤼천은 상층 대기에 황 입자를 방출하여 지구 기후를 인위적으로 냉각시키는 것과 더불어 햇빛과 열을 우주로 반사할 다른 입자를 하층 대기 수준에서 방출하는 것을 포함하는 기후 공학 솔루션을 옹호했다. 이러한 인공 냉각 방법이 실제로 효과가 있다면, 인간 활동으로 인한 온실 가스 배출 축적의 일부 영향을 줄여 잠재적으로 지구의 온전함과 생존 가능성을 연장할 수 있을 것이다.[32]2008년 1월, 크뤼천은 바이오 연료 생산 과정에서 아산화 질소 (N2O) 배출은 바이오 연료가 대체하는 화석 연료보다 지구 온난화에 더 크게 기여한다는 연구 결과를 발표했다.[33]
인디펜던트 지 과학부 편집장인 스티브 코너는 다음과 같이 적었다.[47]
- 오존층 연구 업적으로 1995년 노벨상을 수상한 파울 크뤼천 박사는 인위적인 온실 기체를 정치적으로 감축하려는 노력은 충분하지 않으며, 근본적인 비상시 대응책을 마련해야 한다고 말했다.
- ''Climatic Change'' 지 2006년 8월호에 게재된 에세이에서, 온실 효과가 통제 불능 상태가 되었을 때를 위한 "탈출구"가 필요하다고 주장했다.[48]
- 크뤼천 박사는 대기 상층에 황을 살포하여 태양광을 차단하고 인공적으로 지구를 냉각하는 기상 제어를 제안하고 있다. 이 지구 공학적 방법은 논쟁의 대상이 되고 있지만, 과학자들 사이에서 진지하게 검토되고 있다.[49]
- 크뤼천 박사를 중심으로 한 연구 그룹이 바이오 연료로 널리 사용되는 곡물에서 생성된 연료를 분석한 결과, 이러한 바이오 연료는 일반적인 화석 연료에 비해 2배의 아산화 질소 (N2O)를 배출한다는 것을 밝혀냈다. N2O는 이산화 탄소 (CO2)의 310배의 온실 효과를 갖는 것으로 알려져 있으며, 탄소 중립은커녕 온난화를 촉진할 가능성이 있다고 주장하고 있다.[50][51]
4. 수상 경력
| 연도 | 수상 내역 |
|---|---|
| 1976년 | 국립 해양 대기청 환경 연구소 우수 출판상[39] |
| 1984년 | 롤렉스-디스커버 올해의 과학자[39] |
| 1985년 | 미국 물리학회 "공공의 이익을 위한 물리학" 부문 레오 실라드상 수상[39] |
| 1986년 | 미국 지구물리학 연합 회원으로 선출[39] |
| 1989년 | 환경 성과에 대한 타일러상[37] |
| 1990년 | 네덜란드 왕립 예술 과학 아카데미 통신 회원[38] |
| 1991년 | 볼보 환경상 |
| 1995년 | 마리오 J. 몰리나, F. 셔우드 롤랜드와 함께 "대기 화학, 특히 오존의 형성 및 분해에 관한 연구"로 노벨 화학상 수상[3] |
| 1995년 | 유엔 환경 계획의 "오존층 보호에 대한 탁월한 기여"로 글로벌 오존상 수상[39] |
| 1999년 | 러시아 과학 아카데미 외국인 회원[40] |
| 2006년 | 왕립 학회 외국인 회원으로 선출 (ForMemRS)[41] |
| 2007년 | 미국 철학 학회 국제 회원[42] |
| 2017년 | 네덜란드 왕립 화학회 명예 회원[43] |
| 2019년 | 로모노소프 금메달[44] |
5. 사망
크뤼천은 1958년 2월에 Terttu Soininen영어과 결혼하여 같은 해 12월과 1964년 3월에 각각 딸을 낳았다.[1]
크뤼천은 2021년 1월 28일에 87세의 나이로 사망했다.[1]
참조
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2021-01-28
[2]
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2021-01-29
[3]
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2007-05-29
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Role of mineral aerosol as a reactive surface in the global troposphere
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Nobel Prize winner at Tech
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2021-01-29
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