GIST, 북극 해빙 변화 분석으로 에어로졸 영향 새롭게 밝혀

CESM2 에어로졸 시뮬레이션의 1980~2020년 연간 추세 지도.

광주과학기술원(GIST·총장 임기철)은 윤진호 환경·에너지공학과 교수가 주도한 국제 공동연구팀이 인간 활동에 따른 에어로졸이 북태평양 고기압을 강화시키고 베링해협을 통한 해양 열수송이 증가함으로써 결국 북극 축치해의 해빙 손실이 빨라진다는 사실을 규명했다고 14일 밝혔다.

이번 연구는 아시아 지역의 산업화로 인한 대기오염이 지구 반대편 북극 기후에까지 영향을 줄 수 있다는 점에서 지구 기후 시스템의 복잡한 상호작용을 다시 한 번 확인한 연구다.

북극은 전지구 평균보다 약 4배 빠른 속도로 온난화가 진행되고 있다. 특히 축치해는 북극에서도 해빙이 가장 빠르게 줄어드는 지역으로 꼽힌다.

연구팀은 1980~2020년 아시아 지역에서 증가한 미세먼지가 북태평양 상공의 고기압을 더 강하게 만들고 이로 인해 남풍 계열의 바람이 강화되어 따뜻한 바닷물이 북극으로 더 많이 유입된다는 사실을 확인했다. 북극 서쪽의 축치해의 해수 온도가 상승하고, 해빙이 더 빠르게 녹는 현상이 발생하게 된다는 것을 규명한 것이다.

온실가스만 있을 때보다 에어로졸과 함께 작용할 때 북극 해빙 손실이 훨씬 가속화됐다. 이는 에어로졸이 온실가스의 온난화 효과를 상쇄하는 것이 아니라 오히려 단순한 합 이상의 '복합효과를 나타내는 것으로 분석한다.

특히 에어로졸에 의해 유도된 북태평양 고기압은 남풍 계열의 바람을 강화시켜 베링 해협을 통한 열의 북상을 증가시키고, 이로 인해 축치해 해빙 감소가 더욱 가속화되는 것으로 나타났다.

연구팀은 온실가스로 인해 따뜻해진 해양 환경에서 에어로졸이 유발하는 대기 순환 변화가 더 많은 열을 북극으로 수송하게 돼 온실가스 단독으로 작용할 때보다 해빙 손실이 더욱 가속화되는 것이라고 설명했다.

이번 연구는 그동안 냉각 물질로만 여겨졌던 에어로졸이 해빙 손실을 가속화할 수 있다는 새로운 증거를 제시했다는 데 의미가 있다. 대기 오염과 북극 기후 변화가 직간접적으로 연결돼 있다는 점에서 향후 기후모델링에는 에어로졸-대기순환-열수송 간의 복합작용이 충분히 고려될 필요가 있다.

특히 동아시아 산업화에 따른 미세먼지 배출 증가가 북극 해빙 손실에 영향을 줄 수 있다는 점은 국제적 협력의 필요성을 시사한다.

윤진호 교수는 “이번 연구는 인간 활동이 직접적이지 않은 방식으로도 북극 환경에 중대한 영향을 끼칠 수 있음을 보여 준다”며 “향후 기후 모델링과 국제 환경정책 수립에 에어로졸의 간접 효과까지 반영하는 것이 매우 중요하다”고 말했다.

김영준 기자 kyj85@etnews.com