KISTI-포스텍, 수퍼컴으로 탄소중립 후 ‘기후변화’ 예측…“해양 반격 시작될 것”

KISTI와 포스텍 공동연구팀이 수퍼컴퓨터를 활용해 탄소중립 이후의 기후변화 패턴을 예측했다. 사진은 한국 수퍼컴퓨터 누리온./KISTI 제공

한국과학기술정보연구원(KISTI)과 포스텍 공동연구팀은 탄소중립이 실현된 이후 발생할 수 있는 기후변화 패턴을 세계 최초로 수퍼컴퓨터를 활용해 예측했다고 2일 밝혔다.

탄소중립은 대기 중 온실가스 농도가 인간의 활동에 의해 더 이상 증가되지 않도록 순 배출량을 ‘0′으로 만드는 것을 의미한다. 한국은 2050년을 목표로 탄소중립을 이루기 위해 다양한 정책을 세우고 있지만 아직 탄소중립 이후 기후가 어떻게 변화할지에 대해서는 연구가 부족한 실정이다.

공동연구팀은 지구온난화에 의해 심해에 축적된 열이 탄소중립 이후 다시 표층으로 방출되면서 특정한 기후변화 패턴을 만들어 낼 것이라는 가설을 세웠다. 이를 검증하기 위해 수퍼컴퓨터를 이용해 최첨단 지구 시스템 모델의 심해에 가상으로 열을 추가하는 대규모 시뮬레이션을 수행했다. 공동연구팀은 KISTI 수퍼컴퓨터 ‘누리온’에서 최대 3만4000개의 CPU코어를 3개월 간 사용했다.

공동연구팀은 심해에 축적된 열이 탄소중립 이후 다시 표층으로 방출되면서 탈탄소화에 의한 기후 회복을 방해한다는 것을 확인했다. 해양의 늦은 반격으로 탈탄소화 정책에 의한 기후 회복이 더욱 어려워질 수 있다는 것이다. 수퍼컴퓨터는 탄소중립 이후 해양의 늦은 반격으로 고위도 해양에서 열이 효과적으로 방출되어 고위도의 온도 상승이 두드러지게 나타나며, 적도 용승이 존재하는 적도 태평양에서는 엘니뇨가 지속적으로 나타나는 패턴으로 변할 것으로 예측했다. 이로 인해 한반도는 여름철 강수가 유의미하게 증가하는 것으로 나타났다.

이번 시뮬레이션은 연구팀의 가설을 검증하기 위해 특별히 고안되었으며, 이를 위해 복잡한 지구 시스템 모델을 수백 년 이상, 수십 번 적분해야 한다. 대기, 해양, 지면, 해빙의 복잡한 역학 및 물리 과정과 각 요소 간의 상호작용을 수백 년 이상 풀어내야 하는 복잡한 과정이며, 수퍼컴퓨터가 없이는 불가능하다.

국종성 포스텍 교수는 “수퍼컴퓨터가 발전해 과거에는 쉽게 연구하지 못했던 과거 혹은 미래 기후변화 연구들을 수행할 수 있고, 이해할 수 있게 됐다”라고 했다. 정민중 KISTI 수퍼컴퓨팅응용센터장은 “수퍼컴퓨팅 시뮬레이션으로 탄소중립 이후 기후변화 패턴을 예측했다”라며 “5호기 대비 23배 높은 성능일 6호기가 도입되면 더욱 복잡한 역학 및 물리 과정을 반영한 시뮬레이션으로 더 정밀한 기후변화 예측에 도움을 줄 수 있을 것으로 기대한다”라고 밝혔다.