국내 연구진, 지구 온난화 강수량 변화 예측 정확도 높였다

김형준 카이스트 교수, 국제 공동 연구 결과

[아시아경제 김봉수 기자] 국내 연구진이 국제 공동 연구를 통해 지구 온난화에 따른 강수량 변화에 대한 기후 모델의 예측 정확도를 높였다.

한국과학기술원(KAIST·카이스트)는 김형준 문술미래전략대학원 교수가 국제 공동 연구를 통해 21세기 후반의 전 지구 강수량변화에 대한 기후모델의 예측 불확실성을 줄이는 데 처음으로 성공했다고 28일 밝혔다.

전 지구의 평균 기온이 미래에 어느 정도 상승할지에 대한 예측은 보통 복수의 기후모델에 의해 이루어지는데 편차가 상당히 크다. 온도 상승 예측의 불확실성을 줄이기 위한 연구는 성공적으로 수행돼왔으나 강수량 변화 예측의 불확실성을 감소시키는 연구는 아직 보고되지 않고 있다.

김 교수는 일본 국립환경연구소, 일본 동경대 연구팀과 공동으로 67개의 기후모델에 의한 기온과 강수량의 시뮬레이션 결과를 과거의 관측자료와 비교함으로써 강수량변화 예측의 불확실성을 줄이는 데 세계 최초로 성공했다.

과거의 전 지구 평균 기온 변화율이 관측자료보다 큰 모델과 관측자료의 불확실성 범위 안에 존재하는 모델의 기온변화 예측. 그림 제공=카이스트.

지금까지 강수량변화 예측의 불확실성 개선이 어려웠던 가장 큰 이유로서 과거의 강수량 변화에 온실가스와 대기오염물질인 에어로졸이 함께 작용했기 때문이다. 과거에는 두 요인이 함께 증가했으나 그와 달리 미래에는 적극적인 대기 오염 대책에 의한 에어로졸의 급격한 감소에 따라 온실가스의 증가만이 지배적으로 될 것이기 때문이다.

다시 말해 미래의 강수량 변화는 주로 온실가스 농도 증가로 설명할 수 있지만, 이는 과거의 메커니즘과 다르므로 관측자료로부터 미래 예측의 불확실성 저감을 위한 정보를 얻는 것이 어려웠다고 할 수 있다.

연구팀은 세계 평균 에어로졸 배출량이 거의 변하지 않는 기간(1980~2014년) 동안 모델과 관측의 트렌드를 비교함으로써 온실가스 농도 증가에 대한 기후 응답의 신뢰성을 평가할 수 있다고 가정했다. 중간 정도의 온실가스 배출 시나리오(SSP-RCP 245) 에 있어서, 67개의 기후모델이 19세기 후반부터 21세기 후반에 강수량이 1.9-6.2% 증가한다고 예측했으나 각 기후모델의 온실가스에 대한 기후 응답 신뢰성을 고려함으로써 강수량 증가의 예측 폭의 상한(6.2%)을 5.2-5.7%까지 감소시킬 수 있었으며 예측의 분산 또한 8-30% 줄이는 것이 가능했다.

평균 기온과 강수량의 변화에 따른 미래 평균 강수량변화 예측 그래프. 그림 제공=카이스트.

김 교수는 "이번 연구를 통해 기온 뿐만 아니라 강수량에 대한 기후변화의 예측 정확도를 개선할 수 있게 됐다"면서 "더욱 신뢰도 높은 기후변화 영향 평가와 효율적인 기후 변화 대응 및 적응 관련 정책 수립에 이바지할 수 있을 것이라 기대된다"고 말했다.

이번 연구는 한국연구재단 해외우수과학자유치사업(BP+)의 지원을 받아 수행됐으며, 논문은 국제학술지 '네이처 (Nature)' 2월 23일 판에 출판됐다.

김봉수 기자 bskim@asiae.co.kr