기후변화에 대한 과학자들의 시나리오

이상 기온 현상이 눈이 띄게 반복되면서 시민들의 기후 변화에 대한 관심이 높아지고 있습니다. 그러나 기후 변화는 지난 30년 이상 과학자들의 탐구 대상이었습니다. 사실 과학자들 사이에는 매우 심각한 내용의 보고서들이 발표되고 있는 상황입니다. 그렇다면, 과학자들이 예측하는 우리의 미래는 어떤 모습일까요? 최근에 발표된 주요 자료를 기준으로 살펴보겠습니다.

오늘날은 지구 온난화, 이상 기온, 기후 변화 등 다양한 표현으로 기후에 관한 뉴스를 흔히 볼 수 있는 시대입니다. 어느덧 시민들은 이상 기온에 적응한 것인지 이상한 날씨를 더 이상 이상하게 생각하지 않는 듯 보입니다. 하지만 지난 수세기 이상 지속되어온 패턴이 무너진 현 상황을, 과학자들은 당연한 것으로 받아들이지 않습니다. 여러분들은 뉴스에서 기후변화의 심각성에 경고하는 과학자들을 보신 적이 있을 것입니다. 그들은 왜 저렇게 심각한 얘기들을 하고 있을까요? 그들의 얘기를 주의 깊게 들어봐야 할까요?

기후변화의 최고 권위, IPCC

국가간 기후변화 협의회(IPCC)1는 이름처럼 기후변화에 관한 한 최고 권위의 집단적 과학자 그룹입니다. 이 기구가 만들어진 것 자체가 세계기상기구(WMO)와 유엔환경계획(UNEP)의 요구에 의해서입니다. 모든 회원국들의 참여가 가능하고 현재 195개국이 참여 중인 그야말로 종합적인 국제 과학자 모임입니다. 1988년 설립 이후 2007년에는 노벨평화상을 받을 만큼 활동의 공로를 인정받은 집단으로서 IPCC는 총 5번의 평가 보고서를 UN에 제출했습니다. 5차 보고서는 2014년에 마무리 되어 2015년 파리협정의 주요 근거가 되었습니다. 현재 2022년 제출을 목표로 6차 보고서가 작성되고 있습니다. 한국에서도 3~5명의 과학자가 보고서 작성에 참여 중으로 알려져 있습니다.

IPCC, 2018년 특별 보고서 제출

2018년 우리나라 송도에서는 제48차 IPCC 총회가 개최되었습니다. 21세기에 가장 중요한 국제회의일 수도 있는 이 회의가 안타깝게도 한국 언론에서는 거의 다뤄지지 않았습니다. 그런데 송도에서 IPCC는 이례적으로 특별 보고서를 제출했습니다. 특별보고서라는 이름만큼, 특별한 내용을 담고 있는 이 보고서가 지금 세상을 흔들고 있습니다.

이 특별보고서는 2015년 파리협정을 위해 모인 회원국들의 요청에 의해 작성된 것입니다. 그러면, 왜 각 국의 담당자들과 과학자들은 이런 특별보고서가 필요하다고 생각하고 요청했을까요? 이에 대해서는 기후변화에 대한 연구가 어떻게 진행되어 왔는지 그 역사와 주요 논쟁을 살펴볼 필요가 있지만, 간단하게 정리하면 파리협정의 기반이 됐던 IPCC 5차 보고서의 내용에 대해 회원국들의 의구심이 있었기 때문입니다. IPCC마저도 기후변화에 대해 너무 안이하게 바라보고 있었다는 반성이기도 하고 말입니다.

「지구온난화 1.5℃에 대한 특별보고서」라고 명명된 이 보고서는 그만큼 매우 심각한 상황을 담고 있습니다. 지구 온난화는 온실가스라고 불리는 몇몇 특정한 기체의 대기 중 농도에 의존합니다. , 이런 기체들 중의 하나인 이산화탄소를 지금과 같이 계속 배출한다면, 지구는 걷잡을 수 없는 이상기후의 소용돌이 속으로 빠져든다는 것입니다. 새로운 것이 없다구요? 맞습니다. 여기까지는 이미 알고 있는 내용인데, 특별보고서는 이런 상황이 그 전에 예상했던 것보다 훨씬 빨라질 것이라고 예측합니다. 이 내용이 사람들을 긴장시킨 것입니다. 좀 더 보시지요.

기후변화는 산업화 이후 인간의 활동에 의해 일어나다

영국과 서유럽에서 시작된 산업혁명은 인간 활동의 생산성을 급격하게 높여 준 계기가 되었습니다. 석탄을 태워서 발생하는 에너지를 생산 활동에 사용하는 증기기관으로 인해 인류문명은 급격한 발전을 이루게 되었습니다. 계속되는 발전에 따라 더 많은 화석 연료를 요구하였습니다. 화석연료 중심의 경제체제가 확립된 것입니다. 기후변화는 바로 이 지점에서 출발합니다. 1만 년 전부터 20세기 초반 산업혁명이 한창이던 시기까지 지구의 평균 기온은 매우 안정적이었습니다. 40억 년의 지구 역사를 돌아 봤을 때, 이렇게 안정적인 기후 환경은 매우 예외적인 일입니다. 때때로 수년 간 기상이변이 없었던 것은 아니지만 말 그대로 이변의 수준일 뿐, 지구는 다시 안정적인 기후 궤도로 복귀했습니다. 그러나 화석연료 중심의 경제체제 이후에는 모든 것이 달라졌습니다. 화석 연료를 태우면서 발생하는 이산화탄소의 농도가 급증했기 때문인데요, 대기 중으로 배출된 이산화탄소에 의해 기후 안정성이 서서히 깨지기 시작합니다. 특별보고서에 의하면 산업화 시대 이전의 평균 기온과 비교하면 현재 지구 평균 기온은 약 0.87℃ 상승했고 현재 추세는 매 10년마다 약 0.2℃의 상승을 예견합니다.

세계적으로 기후변화 문제 해결을 촉구하는  대한 10대들의 목소리가 높다. 대체 상항은 얼마나 심각한 것인가?
세계적으로 기후변화 문제 해결을 촉구하는 대한 10대들의 목소리가 높다. 대체 상항은 얼마나 심각한 것인가?
출처 : vincent ma janssen

IPCC 특별보고서의 핵심 메시지

이런 과학적 관측과 분석을 바탕으로 과학자들은 여러 시나리오를 제시합니다. 그림1)에서 보이는 것인데요, 사실 이 그래프만 이해하면, IPCC 특별보고서의 메시지를 모두 파악했다고 할 수 있습니다. 그래프의 가로축은 시간입니다. 1960년부터 2100년까지 표시되어 있습니다. 세로축은 지구 평균 기온 상승 폭을 나타냅니다. 중간에 2017년이 보이는데, 붉은 색 선을 기준으로 보면, 산업화 시대로부터 약 1℃ 상승했다는 것을 알 수 있습니다. 이제, 이 그래프의 사용 방법을 아실 수 있을 것입니다.

그림1) 지구평균 온도 상승 시나리오 (IPCC 특별 보고서, Global Warming of 1.5℃, 2018)
그림1) 지구평균 온도 상승 시나리오 (IPCC 특별 보고서, Global Warming of 1.5℃, 2018)

그런데, 그래프는 하나의 선이 아닌 두터운 면적을 보여줍니다. 자세히 보면, 크게 3가지 가능성으로 나누어져 있습니다. 이렇게 표현한 것은 앞으로의 상황이 가변적이기 때문입니다. 인류가 지금이라도 상황의 심각성을 인지하고, 화석 연료 사용을 대폭 줄이면서 이산화탄소 배출을 감소시키면, 인류는 2100년까지 지구 온도 상승을 1.5℃ 내에 묶어둘 수 있습니다. 그러나 별다른 조치가 없이 계속 화석연료를 태운다면, 파리협정의 목표인 1.5℃를 초과하여 2℃까지 상승할 수 있다는 것을 그래프는 말하고 있습니다.

그렇다면, 과학자들은 지구 평균 온도 상승을 왜 1.5℃이하로 제한해야 한다고 말하고 있는 것일까요? 이 질문이 이번 특별보고서의 제출 원인입니다. 2015년 파리협약 때만 해도, 2℃ 내에서 제한하면 그럭저럭 괜찮은 지구를 미래 세대에게 물려줄 수 있다고 보았습니다. 그런데, 이후에 발표된 결과를 보면, 2℃도 매우 높은 수준이라는 것이지요. 그래서 IPCC에게 특별보고서를 작성하도록 요구한 것이고 과학자들은 1.5℃에서 막지 못하면 지구는 회복 불가능한 지점으로 돌입할 수 있다는 것을 발표한 것입니다.

2040년 전후 지구평균 온도는 1.5℃ 상승한다

다시 그림1)로 돌아가면 그래프를 가로지르는 붉은 선을 볼 수 있습니다. 평균 온도 상승을 보여주고 있는데요. 이 선을 따라가다 보면 1.5℃ 지점과 만나는 시기가 2040년 전후가 됩니다. 잘 보이시지요? 어쩌면 더 빠를 수도 있고 느릴 수도 있습니다. 사람들이 놀란 것은 우리에게 남은 시간이 얼마 없다는 과학적 예측 때문입니다. 2040년이면, 이제 겨우 20년 남은 일이니까요. 2002년 월드컵의 잔상이 아직도 남아 있는데, 이게 17년 전이지요. 향후에 이 정도의 시간 동안 산업과 경제 구조를 획기적으로 뜯어 고치지 않으면 우리에게 뭔가 큰일이 벌어진다는 이야기입니다. 따라서 IPCC 특별 보고서는 지금 당장 뭔가를 해야만 한다는 커다란 경고를 하고 있습니다.

상황이 급한 만큼, 다음 달인 2019년 9월에 유엔 사무총장은 각국 정상을 뉴욕에 소집할 계획입니다. ‘기후행동 정상회의’를 개최하는 것인데요. 각국 정상에게 IPCC 특별보고서에 따른 대응책을 준비할 것을 주문했고 어떤 행동 실천 대응책을 나누는 자리입니다. 이에 맞추어 각국의 정부기구, 시민단체, 학교 등은 다양한 해법을 준비하고 있습니다. 바야흐로 기후 변화가 전 세계 의제의 중심이 되고 있고 각국 정부가 주어진 숙제를 어떻게 해올지는 9월이 되면 알 수 있을 것입니다.

IPCC는 너무 안이하다. 상황은 더 심각할 것

기후변화에 따라 물 부족 문제가 현재보다 확대될 것으로 예상된다. 물이 부족한 면적의 확대는 곧 거주 불가능성 지역의 확대가 아닐 수 없다.
기후변화에 따라 물 부족 문제가 현재보다 확대될 것으로 예상된다. 물이 부족한 면적의 확대는 곧 거주 불가능성 지역의 확대가 아닐 수 없다.
출처 : icon0.com

IPCC가 기후변화에 관한 최고 권위의 기구인 것은 사실입니다만, 유일한 기관은 아닙니다. 전 세계 여러 연구소들은 오랜 기간 동안 기후변화에 대한 연구를 진행해 왔는데요. 특별보고서 발표와는 별개로 보고된 논문들은 IPCC가 예측한 내용보다 상황이 더 심각하다고 말하고 있습니다. IPCC의 제안 사항을 지키는 것도 매우 험난한 일인데, 상황은 더 안 좋다는 것이지요. 그중에서 호주 국립기후복원센터에서 발표한 자료는 너무나 심각해서 다리에 힘이 풀릴 지경입니다.

마침 생태적지혜연구소에서 이 보고서의 전문을 해석하여 「실존적인 기후 관련 안보 위기 – 시나리오적 접근」이라는 제목으로 공개하였는데요. 이 보고서에 의하면 2030년에 지구는 이미 1.6℃ 상승에 도달할 것이라고 합니다. 한마디로, 인류의 미래를 결정할 시기가 겨우 10년 남았다는 얘기입니다. 받아들이기 힘드시겠지만 이 시나리오도 황당무계한 것이 아니라 충분히 근거들이 제시되어 있습니다. 구체적인 사항을 보면 다음과 같습니다.

호주보고서의 타임 테이블, 2030년에 1.6℃ 상승

① 2020~2030년 – 파리협약과 IPCC 보고서를 보면 2030년까지는 특별한 변화가 없습니다. 이로 인해 각국은 기후 비상 상황을 대비한 탄소 배출 절감 및 제로 배출 경제 체제로의 전환을 위한 즉각적인 행동에 나서지 않습니다. 그러나 호주보고서는 2030년경 대기 중 이산화탄소의 농도는 437ppm에 이를 것이며 평균 온도 상승은 이미 1.6℃에 달할 것으로 합니다. 조금 더 실감나게 표현하면, 이런 수치는 지구가 지난 10만년 동안 겪어보지 못한 수준입니다. 과학자들의 잠재적 목표치인 1.5℃를 이미 돌파하는 것이기도 합니다.

② 2030~2050년 – 이산화탄소 농도에 의한 평균 기온 상승은 2050년에 2.4℃에 이를 것으로 예상되는데, 문제는 실제 온도 상승은 3.0℃일 것이라는 점입니다. 이 정도 온도에서는 이미 인간에 의한 탄소 배출이 문제가 아닙니다. 지구 스스로 ‘양성 피드백’의 궤도에 진입하게 되어 탄소배출 외의 다른 요인에 의해 지구 스스로 약 0.6℃ 상승이 진행됩니다. 이는 아이스 알베도(Ice Albedo) 피드백이라는 현상, 즉 북극 해빙의 소멸로 인해 바다가 더 많은 태양열을 흡수하여 평균 온도를 상승시키는 현상 등이 합쳐지기 때문이라고 판단됩니다.

③ 2050년 – 지구는 전혀 다른 자연 상황에 놓이게 될 것입니다. 지구 육지의 35%나 되는 면적이 인간의 생존 한계 상황에 다다르게 됩니다. 그 지역에 거주하게 될 인구는 전체의 55%로 예상됩니다. 그 지역은 생존이 불가능한 치명적인 폭염이 1년에 20일 지속되게 될 것입니다. 사람이 생존할 수 있는 지역이 매우 좁아지게 되고 이마저도 여름철에는 극심한 더위에 시달리게 될 것입니다.

Stabilized or Hothouse?

그림2) 인류세 기간 동안 지구의 안정성 시나리오
그림2) 인류세 기간 동안 지구의 안정성 시나리오

그림2)는 홀로세2 이후 지구 기후의 변화를 표현한 것인데요. 저 안에 보이는 지구는 빙하기를 막 지나온 1만 년 전의 지구입니다. 온화한 기온의 언덕에 잘 안착해 있는 모습을 보여줍니다. 이런 안정적인 기온 덕분에 인류는 문명을 눈부시게 발전시킬 수 있었습니다. 그리고 산업혁명 이후 인류의 문명은 물질적으로 새로운 단계로 진입했습니다. 풍요로운 이 시대는 석탄과 석유와 같은 화석 연료의 사용을 바탕으로 전개되었습니다. 그러나 호사다마(好事多魔)라는 말이 있듯이 화석 연료의 무분별한 사용으로 인해 지구는 위기를 맞이했고, 이제 두 갈래 갈림길에 서 있습니다. 화석연료 사용의 금지를 통해 이산화탄소를 비롯한 온실가스의 농도를 획기적으로 줄여 나간다면 다시 안정적인 언덕(Stabilized Earth)으로 복귀할 것입니다. 그렇지 않다면, 다시 말해 지금처럼 정신없이 화석연료를 소비한다면 지구는 끔찍한 구덩이(Hothouse Earth)로 떨어지게 됩니다. 인류를 비롯한 거의 대부분의 생물들이 멸종하는 방향으로 말이지요. 이 갈림길에 도달하기까지 IPCC는 약 20년 정도 남았다고 하고, 호주의 보고서는 약 10년이 남았다고 예측하는 것입니다.

출생률 저하가 다행이라고?

우리나라 출생률에 대한 통계를 보면 놀랄 것도 없이, 역사상 최저치를 나타냈다고 합니다. 제 눈에는 기후 변화와 무관해 보이지 않습니다. 차라리 이게 낫다는 생각도 드는데요. 곧 다가올 미래에 과연 저를 포함한 기성세대가 잘 대처할 수 있을지, 그래서 생존이 가능한 지구를 이 아이들에게 물려줄 수 있을지 확언하기 어렵기 때문입니다. 어차피 불구덩이 속으로 떨어질 것이라면 미래 세대가 아닌 우리가 벌을 받아야 하는 것은 아닌가 싶기도 합니다.

그러나 아직 시간이 있습니다. 과학자들도 부정적인 예측만 하는 것은 아닙니다. 생활 속에서 화석 연료 사용을 줄이고 신재생에너지의 비율을 획기적으로 늘려나가면, 문명의 전환이 불가능한 것은 아닙니다. 자연은 놀랄만한 복원력을 가지고 있기 때문에 인류가 구체적인 해법을 찾아 노력을 한다면 과학자들의 예측보다 더 탄력적으로 작동할 수도 있습니다.

그래도 지구는 돈다, 과학은 믿음 너머에 있다

지금까지 소개한 과학자들의 분석과 시나리오가 합리적이라고 생각하신다면 기후변화에 관한 시민들의 행동에 동참해 주시길 바랍니다. 가치관의 문제가 아닌 우리와 우리 미래 세대의 생존에 관련된 과학적인 일입니다. 이 글을 읽으시는 분들의 나이에 관계없이 여러분은 손자 세대를 보기 어려울 것이라고 전 세계 과학자들이 보고서 통해 말해주고 있습니다. 과학자들의 주장을 믿을 수 없다고 평가절하 하는 사람들도 있습니다. 95%의 과학자들이 동의하는 사실을 가볍게 묵살하기도 합니다. 이런 언행을 일삼는 트럼프 미국 대통령에게 한 과학자는 말합니다. 이 말을 마지막으로 글을 마칩니다. 기후 변화의 심각성에 대한 이해와 참여를 호소합니다.

그가 중력을 믿던 안 믿던, 절벽에서 점프하면 밑으로 떨어지게 되어 있다

  1. IPCC(Intergovernmental Panel on Climate Change)

  2. 신생대 제4기의 마지막 시기. 우리가 살고 있는 시대기도 하다. 현세(現世), 또는 충적세(沖積世)라고 한다. 약 1만 년 전부터 현재를 포함하는 지질시대다. 지구가 따뜻해져 빙기가 끝났을 때부터 홀로세라 정의한다.

  3. 통계청이 27일 발표한 ‘2018년 출생ㆍ사망통계 잠정결과’에 따르면, 지난해 출생아 수는 전년(35만7,800명)보다 8.6% 감소한 32만6,900명이었다. 이는 1970년부터 관련 통계를 작성한 이래 최저치이자 30년 전(1988년 63만명)의 반토막 수준이다.(한국일보, 2019. 2. 28)

전병옥

기술마케팅연구소 소장. 고분자화학(석사)과 기술경영학(박사 수료)을 전공. 삼성전자(반도체 설계)에서 근무한 후 이스트만화학과 GE Plastic(SABIC)의 시장개발 APAC 책임자를 역임. 기술의 사회적ㆍ경제적 가치와 녹색기술의 사회적 확산 방법을 연구.


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