"지구 안전선 이미 넘었다"…탄소 배출, 감당 한계 두 배 초과

현재 탄소 배출량이 지구가 감당할 수 있는 한계를 두 배 이상 넘었다는 연구 결과가 나왔다. 게티이미지뱅크 제공

탄소 배출과 질소 오염을 같은 잣대로 다시 계산해보니 현재 인류의 탄소 배출량이 지구가 감당할 수 있는 한계를 두 배 이상 넘은 것으로 나타났다.

KAIST는 전해원 녹색성장지속가능대학원 교수가 폴 울프람 미국 에너지부 산하 태평양북서부국립연구소(PNNL) 연구원 팀과 공동으로 이산화탄소 배출 한계를 새로운 기준으로 재산정한 결과를 발표했다고 6일 밝혔다. 연구 결과는 국제학술지 '네이처 서스테인어빌리티'에 지난달 16일 게재됐다.

기존 방식(왼쪽)과 연구팀이 제안한 방식(오른쪽)의 행성 한계 비교. 왼쪽은 기후변화를 대기 중 이산화탄소 농도(누적량)로 평가했고, 오른쪽은 연간 배출량 기준으로 바꿔 계산했다. 잣대를 통일하자 기후변화 항목의 위험도가 기존보다 훨씬 높게 나타났다. 초록색은 안전 범위, 노란색은 위험 증가 구간, 붉은색은 고위험 구간을 뜻한다. KAIST 제공

과학자들은 지구 환경이 안정 상태를 유지할 수 있는 한계를 수치화해 '플래니터리 바운더리(행성 한계)'라는 개념으로 제시해왔다.

기존에 플래니터리 바운더리를 계산 시 기후변화는 대기 중에 이산화탄소가 얼마나 쌓여 있는지를 기준으로, 질소·인 오염은 1년에 얼마나 배출되는지를 기준으로 각각 다른 잣대를 활용했다. 하나는 누적된 총량, 다른 하나는 매년 흐르는 양을 계산하게 돼 어떤 문제가 더 심각한지 공정하게 비교하기 어려웠다.

연구팀은 탄소도 질소와 같은 '연간 배출량' 기준으로 다시 계산했다. 지구 평균 온도 상승을 1.5도 이내로 제한하는 조건에서 분석한 결과 지구가 감당할 수 있는 연간 이산화탄소 배출 한계는 약 4~17기가톤(Gt, 10억 톤)으로 나타났다. 현재 인류의 연간 배출량은 약 37기가톤으로 안전 범위를 두 배 이상 넘어선 수준이다. 

남아 있는 탄소 예산, 목표 달성 시점, 탄소 제거 기술 수준 등에 따라 한계값이 달라질 수 있지만 어떤 조건에서도 현재 배출량이 안전 범위를 크게 초과한다는 결론은 같았다.

남은 탄소 예산, 감축 목표 시점, 탄소 제거 기술 수준에 따라 달라지는 연간 이산화탄소 배출 한계. 탄소 제거가 없는 경우(왼쪽)부터, 연간 5기가톤(가운데), 연간 10기가톤을 제거하는 경우(오른쪽)까지 조건별로 나눴다. 어떤 조건에서도 안전한 연간 배출 한계(4~17기가톤, 별표)는 현재 배출량(37기가톤)을 크게 밑돈다. KAIST 제공

이번 연구는 기존 행성 경계 연구에서 기후변화의 위험도가 질소·인 오염에 비해 상대적으로 과소평가돼왔을 가능성을 보여준다. 전해원 교수는 "탄소 배출을 질소 오염과 같은 기준으로 비교하면 기후변화의 심각성이 훨씬 더 분명하게 드러난다"며 "전 세계적인 탈탄소화 노력을 한층 더 가속해야 한다"고 말했다. 

<참고> 
doi.org/10.1038/s41893-026-01770-6

[임정우 기자 jjwl@donga.com]