사이언스 투데이

[날씨학개론] 온실가스는 계속 늘고 있다…지구온난화 가속화


■ 반기성 / 케이웨더 예보센터장

[앵커]
지난 4월 기후정상회의에 이어 우리나라에서 열린 P4G 녹색미래 정상회의에서도 세계 정상들은 지구온난화를 막기 위해 탄소 중립에 동참해야 한다는 데 뜻을 함께했습니다. 하지만 문제는 기후위기의 주요 원인인 온실가스 배출이 지속해서 늘고 있다는 건데요.

오늘 날씨학개론에서는 늘어나는 온실가스가 지구 온난화를 얼마나 가속화 시키는지 알아보겠습니다. 케이웨더 반기성 센터장과 함께합니다. 안녕하세요? 사실 지난해 코로나19 초기, 공장 가동이 멈추면서 지구가 깨끗해졌다, 탄소가 줄었다 이런 얘기가 많았잖아요. 그런데 지금 다시 보니까 그렇지 않다면서요?

[인터뷰]
네 그렇습니다. 코로나19로 인해 작년 전반기까지 이산화탄소 배출이 줄어든 것은 맞습니다. 그러나 후반기부터 경제회복을 위한 산업체 재가동이 이전 수준보다 늘어나면서 결과적으로는 작년에도 이산화탄소 배출량이 늘어났습니다. 세계적으로 온실가스에 대한 추적을 해오고 있는 미 해양대기청(NOAA)은 온실가스 오염이 2020년에 지구 온난화를 어떻게 증폭시켰는지 추적하는 보고서를 올해 5월 24일에 발표했는데요. 미 해양대기청은 2020년에도 높은 온실가스 배출량으로 인해 2020년에 지구 온난화가 악화하였다고 밝혔습니다.

먼저 미 해양대기청이 추적해 만든 온실가스 지수가 AGGI입니다. AGGI에는 이산화탄소, 메탄, 아산화질소, 클로로플루오로카본, 그리고 다른 화학물질을 포함한 대부분의 열 가스가 주로 인간 활동으로 대기에 추가되는 온난화 영향의 증가를 추적하고 있는데요. 먼저 상위 5개 온실가스는 산업혁명이 시작된 1750년 이후 인간의 활동으로 인해 대기 중에 갇힌 열 증가의 약 96%를 차지하며 나머지 4%를 담당하는 16개의 2차 온실가스를 추적하고 있습니다.

[앵커]
지금 준비하신 그래프 화면이 있는데 그래프를 보면서 설명을 조금 더 이어 가도록 하겠습니다.

[인터뷰]
화면에서 보시는 그래프는 1979년 초 이후 NOAA 지구 대기 표본 추출 네트워크의 주요 혼합형 장기 온실가스(이산화탄소, 메탄, 아산화질소, 프레온가스(CFC-12 및 CFC-11)의 전 지구 평균 총량을 보여주고 있습니다. AGGI지수는 NOAA의 글로벌 온실가스 기준 네트워크로부터 매년 전 세계 사이트에서 수집한 수천 개의 공기 샘플을 기반으로 하는데요. 이러한 온실가스 및 기타 화학물질의 농도는 콜로라도 볼더에 있는 NOAA의 글로벌 모니터링 연구소에서 이 샘플의 분석을 통해 결정되는데요. 과학자들은 지난 1년 동안 인간의 활동으로 인해 이러한 가스에 의해 지구 시스템에 갇힌 여분의 열의 양과 시간이 지남에 따라 얼마나 변했는지 계산하게 됩니다.

[앵커]
역시 환경문제의 원인은 인간이었군요. 앞서 그래프를 보니까 대표적인 온실가스인 이산화탄소나 아산화질소, 그리고 메탄 그래프는 다 상승하고 있더라고요. 그래도 프레온가스 배출은 줄고 있어 다행이네요.

[인터뷰]
그렇습니다. 프레온 가스는 몬트리올 협정에 의해 배출이 제한되면서 그래프에서 보시다시피 2000년대 들어오면서 줄어들고 있지요. 그런데 이산화탄소나 아산화질소, 메탄의 양이 지속해서 증가하면서 문제는 주요한 온실가스로 인한 기후변화가 더 심해진다고 과학자들은 보고 있는데요.

그런데 2020년에 특히 많이 증가한 물질이 메탄입니다. 미 해양대기청은 전체적인 총 온실가스는 2020년에 약간 줄어들었는데 프레온가스 때문입니다. 메탄농도는 급격히 증가했다고 밝혔어요. 2020년 대기 중 메탄 농도는 전년 대비 14.7ppb 증가한 1892.3ppb를 기록하면서 1983년 이후 가장 큰 증가 폭을 보였습니다. 메탄은 이산화탄소 다음으로 배출량이 많은 온실가스이지만 기후변화에는 28배 더 큰 영향을 미치는 것으로 알려졌는데요. 메탄은 습지나 탄화수소 매장지에서 자연적으로 발생하기도 하지만 주로 인간 활동으로 인해 배출됩니다.

[앵커]
메탄이 이산화탄소보다 훨씬 큰 영향을 주는데도 잘 모르고 있었던 것 같아요. 메탄은 왜 발생하는 건가요?

[인터뷰]
프랑스 기후환경과학연구소(LSCE)에 따르면 메탄가스가 발생하는 원인 가운데 82%가 화석연료 사용과 축산업 등 인간 활동에서 배출된다고 합니다. 소와 양 등 되새김질을 하는 가축에서 나오는 경우가 약 30%, 농업 활동이나 쓰레기 매립지에서 나오는 경우가 약 30% 정도, 화석연료를 채굴하고 사용하는 과정에서 22% 정도입니다. 예전에는 이 이야기를 듣고 웃었지만, 소 방귀에 방귀세를 매기는 에스토니아에서 목축을 제한하는 이유가 이것 때문입니다.

이번 미 해양대기청의 연구로 보면 2020년에 인간활동에서 배출된 메탄은 줄어들었지만, 습지 등 생물학적 공급원으로부터 발생하는 양이 늘어났고 대기의 메탄 자연분해 능력이 떨어졌다고 분석했는데요. 가장 대표적인 메탄 분출 현상이 고온현상이 심했던 북극권 영구동토층이 녹으면서 분출된 메탄이라고 봅니다. 참고로 영구동토층에 저장된 탄소량은 최대 1조6000억t으로 추정되는데 이는 현재 대기 중 존재하는 탄소량보다 두 배나 많은 양이기에 기온상승은 더 많은 양의 되먹임으로 기후위기를 증폭시킬 수 있다는 겁니다.

[앵커]
더 큰 문제는 대기 중에 배출된 온실가스가 바로 사라지지 않고 대기 중에 남아서 지구온난화를 가져온다는 거잖아요.

[인터뷰]
그렇습니다. 이산화탄소가 배출된 이후에 바로 사라지면 좋을 텐데 이산화탄소의 경우 대기 중에 배출된 양 중에 50% 이상이 100년 이상 대기에 머물게 되며 다른 물질들은 더 오래 남습니다. 그러다 보니 이미 배출한 온실가스로 인해 우리가 지금부터 온실가스 사용을 줄이더라도 오랜 기간 영향을 받을 수밖에 없습니다. 미 해양대기청은 대기 중에서 분해되거나 외기로 배출되지 않고 남아있는 온실가스에 의해 발생하는 열을 초과열이라고 하는데요. 이들은 글로벌 온실가스 기준 네트워크가 수집한 샘플을 분석한 결과 온실가스의 오염으로 대기 중에 갇힌 초과열을 측정할 수 있게 되었다고 발표했는데 서로 다른 온실가스의 기여는 시간이 지나면서 진화해 왔지만, 인간이 모든 온실가스의 증가에 거의 100% 책임이 있다는 결론은 피할 수 없다고 주장합니다.

[앵커]
길게는 100년까지도 유지된다고 하니까 지금 당장 탄소배출을 줄여도 지구온난화를 완전히 피할 수 없다는 주장이 거기서 근거가 있는 것이군요. 그럼 온실가스 별로 기후에 미치는 누적 영향도 다른 거죠?

[인터뷰]
그렇습니다. 미 해양대기청 과학자들은 2006년에 정책 입안자들, 교육자들, 그리고 국민이 시간이 지남에 따라 온실가스가 기후에 미치는 누적적 영향을 이해하는 것을 도우려는 방법으로 첫 번째 AGGI를 발표했어요. AGGI는 매년 인간이 초래한 방출 때문에 대기 중에 얼마나 많은 여분의 열이 갇혀 있는지 복잡한 과학적 계산을 예년과 쉽게 비교할 수 있는 단일 숫자로 변환한 것이지요.

화면으로 보시는 그림은 1750년에 비해 수명이 긴 모든 온실가스의 열 트래핑 영향(복사 강제력)을 잘 보여줍니다. 윗부분의 파란색이 이산화탄소인데 현재까지 누적열 영향이 가장 큼을 알 수 있습니다. 이산화탄소는 매년 400억 미터 톤이 운송부문, 전기발전. 시멘트 제조 삼림벌채 등에 의해 발생합니다. 미 해양대기청 측정 결과 2020년 전 세계 평균 이산화탄소 수준은 412.5ppm으로 2019년에 비해 2.6ppm 증가했는데요. 이것은 1980년 미 해양대기청의 측정치였던 338.9ppm이었던 이후 6번째로 큰 연간 증가율입니다.

2020년의 증가 폭은 코로나로 인한 경기 침체가 아니었다면 사상 최대였을 것이라고 NOAA 과학자들은 말하고 있지요. 그림에서 붉은색 실선이 1990년에 AGGI 1로 지수화되었는데 오른쪽에 표시되고 있지요. 과학자들은 AGGI를 산업혁명이 시작된 1750년을 벤치마킹하여 0의 값을 부여했고. 교토 의정서의 해인 1990년에 AGGI 1.0의 지수가 결정되었습니다.

그러니까 AGGI는 교토의정서 이후 인간이 초래한 온실가스 배출 때문에 대기 중에 갇혀 있는 열의 상대적 변화를 추적하는 데 매우 유용하다고 할 수 있는데요. 작년인 2020년의 AGGI는 1.47에 도달했거든요. 코로나 대유행으로 인한 경기 침체에도 불구하고 2019년에서 2020년까지의 변화는 예년과 비슷했어요. 그렇다면 코로나19의 경기침체에서 벗어나기 위해 총력을 기울이는 현 세계적 상황에 비추어 전 지구적으로 온실가스를 줄이려는 정말 획기적인 노력이 없다면 올해는 급격하게 AGGI지수가 상승할 가능성이 높아 보입니다. 그렇다면 우리에게 다가올 기후재앙의 빈도는 늘어나고 강도는 커지게 될 겁니다.

[앵커]
더 큰 재앙이 닥치기 전에 세계 각국이 협력해서 탄소 중립을 실현해야겠습니다. 지금까지 케이웨더 반기성 센터장과 함께했습니다. 오늘 나와주셔서 고맙습니다.


YTN 사이언스 박순표 (spark@ytn.co.kr)
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