[감종훈 교수, 봄철 극심한 가뭄에 대한 인간 활동의 상충되는 영향 분석]

지구-환경과학자들은 인간의 사회 · 경제적 활동이 증가함에 따라 온실가스 배출량이 늘어 가뭄과 홍수와 같은 기상 이변이 더욱 빈번하게 발생할 것으로 예측한다. 그런데, POSTECH 연구팀이 인위적인 온실가스가 오히려 가뭄을 완화할 수 있다는 연구를 발표하며, 인간 활동이 자연에 미치는 영향을 분석하는 새로운 관점을 제시했다.

환경공학부 감종훈 교수는 기후 모델 시뮬레이션을 통해 중앙 안데스 산맥 지역에서 극심한 농업 피해를 일으켰던 2022년 봄철 가뭄과 인간의 활동으로 인한 에어로졸과 온실가스의 상충하는 영향을 분석했다. 이번 연구는 대기과학 · 기상학 분야 국제 학술지 중 하나인 ‘미국기상학회회보(Bulletin of the American Meteorological Society)’에 최근 게재됐다.

오랫동안 비가 오지 않아 강수량이 부족한 경우 가뭄이 발생하고, 기상학적 가뭄을 시작으로 토양의 수분이 부족해지는 농업적 가뭄이 발생한다. 더 심해지면 하천의 유량이 줄어드는 수문학적 가뭄으로 이어지며, 가뭄이 사회와 경제에 큰 악영향을 미칠 때 이를 ‘사회경제적 가뭄’이라고 부른다.

특히, 농업에 대한 의존도가 높은 사회나 국가에서는 사회경제적 가뭄으로 인한 영향이 심각하다. 2022년 세계적으로 극심한 봄철 가뭄이 발생했을 때, 농업이 주요 산업인 남아메리카 중앙 안데스 산맥 지역(페루 남부, 볼리비아 서부, 칠레 북부 등)이 다른 지역에 비해 경제적인 피해가 매우 컸다. 하지만 당시, 이를 연구할 인력과 재정이 부족해 2022년 발생한 가뭄의 원인에 대한 정확한 분석이 제한적이었다.

감종훈 교수는 이번 연구에서 11개의 서로 다른 기후 모델을 사용해 1951년 이후 가장 가뭄이 극심했던 2022년 당시 중앙 안데스 지역을 덮친 봄철 가뭄과 인간 활동의 영향을 분석했다.

기후모델 실험 결과, 사람들의 사회 · 경제적 활동으로 인하여 대기 중에 인위적인 에어로졸(aerosol)이 증가하고, 이 에어로졸이 대기 화학적 조성에 영향을 미쳐 중앙 안데스 지역 봄철 가뭄을 악화시켰다. 반면, 인간의 활동으로 인해 증가한 온실가스는 오히려 해당 지역의 강수량을 늘려 봄철 극심한 가뭄을 완화하고, 가뭄 발생 확률을 낮췄다. 인간 활동으로 인한 에어로졸과 온실가스가 대기의 화학적 조성과 강수 생성 메커니즘에 상반된 영향을 미친 것이다.

이번 연구는 남아프리카와 이란 지역에서 온실가스가 가뭄의 주요 원인이라는 기존 연구 결과를 뒤엎었으며, 인간의 사회 · 경제 활동에 대한 심층적인 연구의 필요성을 제시했다는 점에서 큰 의의가 있다.

감종훈 교수는 “저개발국과 개발도상국은 기후 위기로 인한 극한 기후 피해가 상대적으로 크지만, 이에 대한 선제적인 대응은 어려운 상황”이라며, “이러한 국가들을 위한 연구와 함께 인간의 활동이 자연에 미치는 영향을 심층적으로 분석해 세계를 위협하는 기후 위기에 대처하겠다”라는 말을 전했다.

한편, 이번 연구는 한국연구재단 기초연구사업의 지원을 받아 수행됐다.

DOI: https://doi.org/10.1175/BAMS-D-23-0241.1

에어로졸광학깊이 (Aeorosol Optical Depth)
태양 복사가 상층 대기에서 지표면까지 도달하는 동안 대기 중에 존재하는 여러 성분들에 의해 감쇄되는 효과를 나타내는 척도다.