안순일 교수팀, 온실가스 저감되더라도 지구온난화 되돌리기 어려울 것으로 전망

지구 대부분 지역에서 온실가스 줄여도 기후 회복되지 않아

아프리카, 남아메리카 소재 개발 도상국 온실가스 감축 회복성 매우 낮아

기후변화 분야 국제 최고 권위지 ‘Nature Climate Change’ 게재

[사진. (왼쪽부터) 안순일 교수, 김승기 연구원, 신종수 박사, 김효정 박사, 임나리 연구원]

이과대학 대기과학과·비가역적기후변화연구센터 안순일 교수 연구팀은 대기 중 온실가스 농도를 산업화 이전으로 줄이더라도, 기후를 원래 상태로 회복시키기는 어렵다는 것을 기후 모형 시뮬레이션을 통해 밝혀 냈다.

산업혁명 이래 인위적 온실가스 배출로 인해 지구온난화는 점점 가속화되고 있으며, 이로 인한 피해는 이미 전 지구적으로 관측되고 있다. 이러한 피해를 줄이기 위해 파리협정과 같은 온실가스 저감을 위한 노력이 지속되고 있지만, 미래에 증가한 온실가스 농도를 현재 수준으로 감소시키더라도 지구의 기후가 이전 상태로 회복될 수 있을지에 대해서는 명확하게 밝혀지지 않았다.

이를 해결하기 위해 안순일 교수 연구팀은 KISTI 국가슈퍼컴퓨팅센터 슈퍼컴퓨터를 활용해 대기 중 이산화탄소 농도를 현재 상태로 되돌리는 기후 모형 시뮬레이션을 수행하고, 기후 회복성을 정량적으로 측정할 수 있는 새로운 방법을 개발해 슈퍼컴퓨터 시뮬레이션 결과에 적용했다. 이로부터 온실가스 배출 및 저감에 대한 기후 회복성을 보여주는 ‘기후 회복성 지도’를 세계 최초로 완성했다.

[그림 1. 온실가스 배출에 대한 기후 회복성이 취약한 지역을 나타내는 ‘기후 회복성 지도’. 온실가스를 감축하더라도 기온과 강수량 모두 회복되지 않는 지역을 빨간색으로 표시했다.]

그 결과, 아프리카, 남아메리카, 인도 북부, 그린란드 지역 등이 기후 회복성이 취약한 지역으로 나타났다. 또한, 기후에 대한 핵심 지표인 기온과 강수량에 대한 기후 회복성 측정 시, 전 지구 면적의 89%와 58%에 달하는 지역에서 이산화탄소 농도를 감축시키더라도 현재 상태로 회복되지 않음을 확인할 수 있었다.

특히 아프리카, 남아메리카 지역의 개발 도상국들에서 기후 회복성이 매우 낮은 것으로 나타났으며, 반면 선진국 국가들이 위치한 북미, 유럽, 동아시아 지역은 상대적으로 기후 회복성이 높은 것으로 나타났다. 

논문의 제1저자 김승기 연구원(박사과정)은 “이러한 연구 결과는 지구상의 대부분 지역에서 온실가스를 감축해도 기후가 원래 상태로 회복되지 않는다는 것을 보여주며, 온실가스가 한번 배출되면 대기 중에서 제거되더라도 이의 영향은 매우 장기적으로 남아 있는 것을 보여준다.”고 연구성과를 정리했다. 아울러 “개발 도상국들과 선진국들의 기후 회복력 차이가 유의미하게 큰 것으로 나타나며, 이는 온실가스 배출에 의한 개발 도상국의 잠재적 피해가 매우 크다는 것을 시사하는 결과”라고 덧붙였다.

또한 교신저자인 안순일 교수는 “파리협정의 목표인 ‘이산화탄소 순배출량 0’의 달성이 기후 문제의 완전한 해결책이 아니며, 보다 강력한 감축 정책이 필요하다.”고 언급했다. 

이번 연구는 한국연구재단 선도연구센터사업의 지원을 받아 수행됐으며, 포항공대, 한양대, 미국 캘리포니아 주립대 샌디에이고의 연구진이 함께 연구에 참여했다. 연구 결과는 기후변화 분야 국제 최고 권위지 ‘네이처 기후변화(Nature Climate Change)’에 9월 1일(현지시간) 게재됐다.

[그림 2. 온실가스 배출에 대한 온도 회복성이 취약한 지역을 나타내는 ‘온도 회복성 지도’. 빗금 친 영역은 온실가스 감축 시 원래 상태로 온도가 회복되는 지역을 나타내며, 빗금이 쳐져 있지 않은 지역은 원래 상태로 회복되지 않는 지역을 나타낸다. 색깔은 온실가스 배출과 감축 시기 간에 나타나는 온도의 차이를 나타낸다.]

[그림 3. 온실가스 배출에 대한 강수 회복성이 취약한 지역을 나타내는 ‘강수 회복성 지도’. 빗금 친 영역은 온실가스 감축 시 원래 상태로 강수량이 회복되는 지역을 나타내며, 빗금이 쳐져 있지 않은 지역은 원래 상태로 회복되지 않는 지역을 나타낸다. 색깔은 온실가스 배출과 감축 시기 간에 나타나는 강수량의 차이를 나타낸다.]

논문정보

● 논문제목: Widespread irreversible changes in surface temperature and precipitation in response to CO₂ forcing

● 논문주소: https://www.nature.com/articles/s41558-022-01452-z