우리나라 기온 100년간 1.5도 올라… 지구평균의 2배

겨울 길이 한달가량 짧아지고 여름 길어져 온실효과 심각… 대안은 저탄소 녹색성장뿐

[녹색사업단 기후변화를 이겨내는 산림바이오매스 - 1. 기후변화의 이해]

지난달 발생한 일본 동북부 지역의 대형지진과 후쿠시마 원자력발전소 폭발 사고는 피해가 심각한 일본뿐만 아니라 동아시아 전체에 사회·경제·안보상 심대한 영향을 미치고 있다.

일본 원전 폭발 사고는 방사능 피폭 피해로 세계의 관심과 우려를 낳고 있다. 원자력발전의 경우, 화석연료에 비해 온실가스 배출량이 적기 때문에 지구온난화에 미치는 영향이 적은 편이며 경제성이 높다는 장점이 있다. 그러나 대내외적으로 원자력발전에 대한 우려가 높아진 가운데 신재생에너지가 대두되고 있다.

산림 바이오매스의 경우 화력발전에 혼소가 가능하기 때문에 초기 투자비용이 적고 사용이 편리하다. 또한 다른 에너지원별 발전단가 비교 시에도 바이오매스가 가장 저렴하게 나타난다.

또한 지난 100년 동안 우리나라 6개 도시(서울, 부산, 인천, 강릉, 대구, 목포)의 평균 기온은 1.5℃ 상승했다. 지구평균 기온상승률(0.74℃)보다 2배가 넘는다. 기후 변화는 산불 등의 재해 증가와 생태계 교란 등 한국 산림에 심각한 위협 요인으로 등장하고 있다.

기후 변화 대응을 위한 대안도 녹색 성장을 통한 저탄소 사회 실현을 위한 산림의 역할이 화두로 제기되고 있다. 이와 관련, 본보는 '기후변화를 이겨내는 산림바이오 매스'라는 기획보도를 통해 기후변화가 우리의 소명임을 조명하고자 한다.
<편집자 주>

▲기후변화란=자연적 요인과 인위적 요인에 의하여 기후가 변화하는 것을 의미한다. 일반적으로 인간의 활동에 의한 온실가스 효과와 화산폭발로 인한 성층권 에어로졸 증가 등의 자연적인 원인들을 포함한 전체 평균 기후변동을 말한다.

최근 들어 기후변화의 개념은 사용 용도에 따라 여러 가지 다른 의미로 해석하고 있다.

즉 '그 원인이 어디에 있든 전형적인 기후의 정의를 나타내는 30년 평균 기후의 변화'로서 단순하게 표현하려는 견해가 있는가 하면, 기후변화협약에서는 '직접적 또는 간접적으로 전체 대기의 성분을 바꾸는 인간 활동에 의한, 그리고 비교할 수 있는 시간 동안 관찰된 자연적 기후 변동을 포함한 기후의 변화'로 정의하고 있다.

기후변화는 기상의 변화를 알려주는 관측치들의 시간 변화에 따른 통계자료를 통해 확인된다.

▲기후변화의 원인 '기후변화의 메커니즘'=기후변화는 지구 복사균형의 변화로부터 야기된다. 지구의 복사균형이 변하게 되는 주요 원인은 지구 기후계의 에너지 균형의 변화는 태양복사, 대기 중 온실가스, 그리고 토지피복 등의 변화에 의해 초래된다.

태양으로부터 지구로 유입되는 에너지는 대부분 가시광선의 형태이며, 이 중 약 30%는 우주로 나가고 70%는 지구 지표면까지 도달한다.

지표면에 도달된 복사선은 적외선(infrared) 또는 열복사(thermal radiation)의 형태로 다시 우주로 내보내지는데, 이때 대기 중의 수증기나 이산화탄소와 같은 온실가스는 이 열을 흡수하여 대기를 따뜻하게 유지시켜 준다.

이러한 온실가스는 마치 온실의 유리처럼 보온효과를 일으키는데 이를 온실효과라 한다. 온실가스는 태양으로부터 지구에 들어오는 단파장의 태양 복사에너지는 통과시키는 반면, 지구로부터 방출되는 장파장의 복사에너지는 흡수함으로써 지구의 평균기온이 약 15℃를 유지할 수 있도록 한다.

달의 경우 태양이 비추는 면은 100℃가 넘고 반대쪽은 영하 200℃가 되는 이유는 대기가 없어 온실효과 현상이 나타나지 않기 때문이다.

▲기후변화 현황=지구 대기 중 이산화탄소 농도는 산업화 이전의 280ppm에서 2005년에는 379ppm으로 증가하였다.

2005년 대기 중 이산화탄소 농도는 빙하코어에서 결정된 과거 약 65만년의 자연적 변동 범위(180~300ppm)를 상당히 초과하였다. 이산화탄소의 연간 배출량은 1970년부터 2004년 기간 동안 80% 증가했다.

지구 대기 중 메탄의 농도는 산업화 이전에 약 715ppb에서 1990년대 초에 1732ppb로 증가하였고, 2005년에는 1774ppb가 되었다. 2005년 대기 중 메탄 농도는 빙하코어로 추정한 결과 과거 65만년의 자연 상태(320~790ppb)를 훨씬 초과한 양이다.

1990년대 초기 이후 증가율은 감소하였지만, 이 기간 동안 인간 활동과 자연 배출에 의한 총 배출은 거의 일정했다. 지구 대기 중 아산화질소의 농도는 산업화 이전에 270ppb에서 2005년에는 319ppb로 증가했다. 증가율은 1980년 이후에는 거의 일정하다.

또한 지구 기온의 온난화에 따라 해수면이 상승하고 있다. AD 0~1900년에는 거의 변화가 없었으나 20세기에는 전 지구적으로 해수면이 점차 상승하였고 1961년 이후 1.8mm/yr, 1993년 이후 3.1mm/yr로 상승했다.

이는 해양의 열팽창(물은 따뜻해지면 팽창한다)과 빙하, 빙모(ice cap) 및 극지방 빙상의 융해 증가로 인한 육지 얼음의 소실 때문이다.

지구온난화에 의해 지구의 눈과 얼음의 양은 감소하고 있다. 1978년 이후 위성자료에 따르면 연평균 북극의 해빙 범위가 10년에 2.7%씩 감소하고, 여름에는 7.4%씩 더 크게 감소한 것으로 나타났다.

산악의 평균 빙하 및 적설면적은 북반구와 남반구에서 모두 평균적으로 감소했다. 봄에 적설(snow cover)이 사라지는 시기가 더 빨라지고 있다.

1900년부터 2002년까지 북미와 남미의 동부, 북유럽, 북아시아와 중앙아시아에서는 강수량이 상당히 증가했으나 사바나, 지중해, 남아프리카, 남아시아 몇몇 지역에서는 오히려 감소하였다. 가뭄의 영향을 받은 지역은 1970년대 이후 지구 전체적으로 증가했을 가능성이 높다.

▲우리나라의 기후변화=1999년부터 2007년까지 안면도에서 관측된 우리나라의 이산화탄소 농도는 증가하는 경향을 보이고 있다. 겨울철부터 봄철까지 농도가 높고, 여름철부터 가을철까지 농도가 낮게 나타나는 뚜렷한 계절 변동을 보이고 있으며, 연평균 이산화탄소 증가율은 약 2.4ppm이다.

2007년도의 안면도의 연평균 이산화탄소 농도는 390ppm으로 전 지구적 평균 농도인 383.1ppm보다 6.9ppm 높게 나타났다. 이산화탄소 농도와 증가율이 전 지구적 평균보다 높게 나타난 것은 최근 우리나라뿐만 아니라 인접하고 있는 중국의 공업화 및 도시화로부터 기인한 것으로 추정된다.

1900년 이후, 우리나라 6개 도시(서울, 부산, 인천, 강릉, 대구, 목포)의 평균 기온은 1.5℃ 상승하였으며 지구평균 기온상승률(0.74℃)보다 2배가 넘는다. 최근 10년(1996~2005년)의 6개 도시를 포함한 15개 지점(강릉, 서울, 인천, 대구, 부산, 목포, 울릉, 추풍령, 포항, 전주, 울산, 광주, 여수, 제주, 서귀포)의 평균기온은 14.1℃로 평년(1971~2000년)보다 0.6℃ 상승한 것으로 분석되었다.

우리나라 연평균 강수량은 수십 년의 큰 변동 폭을 보이나 장기적으로 증가 추세를 보이고 있다. 최근 10년(1996~2005년) 평균 연강수량은 1485.7㎜로 평년에 비해 약 10% 증가하고 있다. 최근 10년간 호우일수(일강수량 80㎜이상)는 28일로 종전 20일보다 증가한 것으로 나타났다.

전반적으로 강수일수는 감소하고, 강수량은 증가함에 따라 강우강도(호우일수)가 증가하는 추세를 보였다. 1920년대에 비해 1990년대에는 겨울의 길이가 약 한 달 짧아지고, 특히 여름 기간이 매우 길어졌으며, 봄꽃 개화시기가 빨라지는 것으로 관측되었다.

봄철 늦서리(3월 이후 나타나는 서리) 종료일은 최근 10년간(1996~2005년) 3월 중순으로 평년대비 2주 앞당겨지고 있으며, 일평균 기온이 20℃ 이상인 날은 최근 10년간 평년대비 2일이 증가했다.

여름철 열대야(일 최저기온 25℃ 이상) 일수는 최근 10년간 발생일수가 연평균 9.2일로 평년대비 1.4일이 늘었다. 호우 일수는 최근 10년간 연평균 2.8일로 평년대비 0.8일이 증가한 반면, 일 최고기온이 35℃ 이상인 날은 강수량 증가, 호우 발생빈도와 오히려 감소했다.

여름과 가을에 우리나라에 영향을 미치는 태풍의 발생 횟수는 뚜렷한 추세를 보이지 않으나 해수면 온도가 높아지면 태풍강도가 강해질 가능성이 높다. 겨울철 폭설과 한파(일 최저기온이 영하이며 전날 일 최저기온보다 10℃ 이상 하강) 일수도 평년대비 최근 10년이 각각 0.3일, 0.16일 감소했고 일 최저기온이 영하 10℃ 이하인 날도 연간 1.2일 줄었다.

/배문숙 기자 moons@