9월 집중호우·습한 더위 발생 원인 '장마전선 위치'…20년간 213㎞ 북상

KAIST 김형준 교수팀, 47년 간 기후자료 분석
9월 중·하순 전선 한반도 남부까지 머물러

전선 북상에 따른 9월 강수와 습한 더위를 설명하는 기상도.  (사진=KAIST 제공)

동아시아의 여름철 장마전선이 최근 20년간 늦여름에 약 213㎞나 북상한 것으로 나타났다. 이로 인해 한반도에서는 9월까지 집중호우와 습한 더위가 동시에 나타나는 '복합 기후 재해' 위험이 크게 늘어났으며, 우리가 체감하는 여름의 기간 역시 9월 말까지 늘어난 것으로 확인됐다.

KAIST(총장 배충식)는 AI미래학과 김형준 교수 연구팀이 아태기후센터(원장 하경자) 문수연 박사·김옥연 박사와 공동연구를 통해 47년간의 고해상도 재분석자료와 기상청 지상 실황일기도를 분석해 여름철 비와 폭염이 동시에 찾아오는 물리적 연결고리가 바로 '전선의 위치 변화'에 있음을 규명했다고 밝혔다.

서로 다른 성질의 공기가 만나 생기는 경계인 '전선'은 동아시아 여름철 비의 약 40%를 만들어내며, 6월과 9월에는 그 비중이 절반에 달한다. 동아시아 여름 전선은 보통 6월에 남쪽에서 북상해 8월에 최북단에 이른 뒤 9월에 다시 남하하는 생애주기를 갖는다. 그러나 분석 결과, 장마 절정기인 한여름 전선 위치는 과거와 큰 차이가 없었던 반면, 9월 전선의 위치는 현저하게 달라졌다.

과거 9월 전선은 중국 양쯔강 유역과 제주도 남쪽 해상에 머물렀으나, 최근 20년간은 한반도 남부 지역까지 올라와 머무르는 경향을 보였다. 9월 중·하순 기준으로 전선의 위치가 과거 대비 약 213㎞ 북상했다.

한반도에서 '폭우·폭염'동시 발생을 분석한 KAIST 문수연 박사와 김형준 교수.  (사진=KAIST 제공)

전선이 북상한 해에는 한반도에 전선성 호우가 집중되는 동시에 습한 더위가 함께 강해져, 강수와 폭염이 평년 이상으로 동시 발생한 날이 크게 늘었다. 장마가 끝난 후에도 폭우와 폭염의 위협이 9월 말까지 이어지는 구조로 기후 특성이 변화한 것이다.

이번 연구는 6시간 간격의 기상 재분석자료에서 전선을 객관적으로 탐지하고, 예보관 분석이 반영된 지상 실황일기도로 검증을 거쳐 47년간의 위치 변화를 정량화했다. 데이터의 우연성을 배제하기 위해 1만 회의 부트스트랩 검정과 민감도 시험을 다각도로 거쳐 신뢰성을 높였다.

연구진은 향후 전선 위치 지수를 아태기후센터(APCC) 등의 기후정보 서비스와 연계해 강수·더위 복합 위험 전망 정보로 발전시킬 계획이다.

이번 연구는 국제학술지 'npj 기후·대기과학(npj Climate and Atmospheric Science)'에 게재됐다.

김형준 교수는 "이번 연구는 2019년 물순환 진폭 확대 전망, 2023년 동아시아 전선 호우 강화 규명에 이어, 비와 더위를 '전선 위치'라는 공통된 틀로 설명해낸 핵심 성과"라며 "향후 기후모델 실험을 통해 이러한 전선 북상의 인위적 원인을 규명하고, 장마·폭염·태풍을 통일된 시각에서 설명하는 미래 전망 연구를 이어갈 것"이라고 밝혔다.
임병안 기자