온실가스와 에어로졸이 상대습도(RH), 온도(T), 특정습도(Q)에 미치는 영향 비교. |
광주과학기술원(GIST·총장 임기철)은 윤진호 환경·에너지공학과 교수팀이 국내외 연구진과 함께 에어로졸에 의한 지표면 냉각 현상이 상대습도 상승의 주요 원인임을 규명했다고 10일 밝혔다.
연구팀은 유럽중기예보센터가 제공하는 고해상도 대기 재분석 자료(ERA5)와 대규모 기후 모델 시뮬레이션을 활용해 약 60년간(1961~2020)의 상대습도 변화와 그 원인을 정밀 분석했다.
그 결과, 공장이나 차량 등에서 배출된 에어로졸 미립자가 햇빛을 산란시켜 지표면을 냉각시키는 동시에 '증발량 감소 → 수증기 정체 → 상대습도 상승'으로 이어지는 에어로졸-습도 메커니즘을 밝혀냈다.
이는 일정 수준의 에어로졸이 상대습도를 높이며 기온 상승을 억제하는 '완충 작용'을 한다는 점을 보여준다.
에어로졸 배출을 급격히 줄일 경우, 이 냉각 효과가 사라지면서 기온이 빠르게 오르고, 습도와 결합된 열스트레스 지수(불쾌지수위험지수 등)가 급격히 증가해 인체 건강과 사회 전반에 새로운 기후 리스크를 초래할 수 있다. '깨끗한 공기가 반드시 안전한 기후를 보장하지 않는다'는 역설적인 사실을 드러낸다.
윤진호 교수(왼쪽)와 박진아 박사과정생. |
연구팀은 온실가스와 에어로졸의 영향을 각각 분리해 파악하기 위해 단일 인위 강제력 실험을 한 결과 온실가스는 지표면 온도를 상승시켜 상대습도를 낮추는 반면, 에어로졸은 지표면 온도를 낮추어 상대습도를 높이는 정반대의 효과를 보였다. 온실가스만 변화시킨 경우 수증기는 증가했지만, 온도 상승으로 인해 상대습도는 오히려 감소하는 경향을 보인 반면, 에어로졸만 변화시킨 경우에는 지표면 온도가 떨어지면서 상대습도가 상승하는 결과가 나타났다.
연구팀은 다양한 미래 기후 시나리오 분석을 통해, 향후 상대습도가 일정 시점 이후 정점에 도달한 뒤 하락세로 전환될 수 있다고 전망했다.
윤진호 교수는 “온실가스와 에어로졸이 서로 정반대 방향으로 기후에 영향을 미친다는 이중성을 간과하면, '깨끗한 공기'가 오히려 단기적인 폭염과 습도 위험을 키울 수 있다”며 “인구 밀도가 높은 고위험 지역에서는 온실가스 감축과 에어로졸 저감 정책을 어떻게 조화롭게 추진하느냐에 따라 인류가 마주하게 될 기후 위험의 양상이 크게 달라질 것”이라고 말했다.
이어 “우리나라 역시 기후와 대기를 함께 고려하는 통합 전략의 수립과 실행이 시급하다”고 강조했다.
김영준 기자 kyj85@etnews.com
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