[CEONEWS=김병조 기자] 올여름 세계는 폭염과 폭우로 시달리고 있다. 예전에는 가끔 이런 일이 있었지만, 이제는 해마다 일어나는 일상이 된 듯하다. 오죽하면 올해가 가장 시원한 여름이라는 말이 나올까. 이에 CEONEWS는 기획연재 기후경제를 준비했다. 기후변화의 현실과 기후변화가 경제에 미치는 영향, 그리고 경기도의 기후경제 대응 전략을 소개한다.

기후변화의 정의

기후변화(氣候變化, climate change)는 지구의 평균 기온이 상승함에 따라 전지구적 기후 패턴이 급격하게 변하는 현상을 말한다. 지구온난화, 기후위기, 기후 비상사태 등과 같은 의미다.

일반적인 정의는 인간의 활동에 의한 온실 효과 등의 인위적인 요인과 화산폭발, 심층권 에오로졸의 증가 등의 자연적 요인에 의한 효과를 포함하는 전체 자연의 평균 기후 변동을 말한다.

우리나라 ‘기후위기 대응을 위한 탄소중립·녹색성장 기본법’에서는 기후변화를 사람의 활동으로 인해 온실가스의 농도가 변함으로써 상당 기간 관찰되어 온 자연적인 기후 변동에 추가적으로 일어나는 기후체계의 변화를 말한다고 정의하고 있다.

또 기후위기는 기후변화가 극단적인 날씨뿐만 아니라 물 부족, 식량 부족, 해양산성화, 해수면 상승, 생태계 붕괴 등 인류 문명에 회복할 수 없는 위험을 초래해 획기적인 온실가스 감축이 필요한 상태를 말한다고 정의하고 있다.

세계기상기구(IPCC, Intergovernmental Panel on Climate Change)는 장기에 걸친 기간(수십 년 또는 그 이상) 동안 지속되면서, 기후의 평균 상태나 그 변동 속에서 통계적으로 의미 있는 변동, ‘인간 행위로 인한 것’이든 ‘자연적인 변동’이든 시간의 경과에 따른 기후의 변화를 포괄한다고 정의하고 있다.

또 유엔기후변화협약(UNFCCC, United Nation Framework Convention on Climate Change)은 기후변화를 전 지구 대기의 조성을 변화시키는 인간의 활동이 직접적 또는 간접적으로 원인이 되어 일어나고, 충분한 기간 관측된 자연적인 기후 변동성에 추가해 일어나는 기후의 변화를 말한다고 정의하고 있다.

1980년대부터 ‘지구온난화(global warming)’와 ‘기후변화(climate change)’라는 단어가 대중화되기 시작했다. 지구온난화라는 단어는 1988년 NASA의 기후 과학자인 제임스 핸슨이 미국 상원 증언석에서 처음 사용했고, 2000년대에는 기후변화라는 단어가 널리 쓰이기 시작했다.

그러다가 기후변화에 대해 언급할 때 ‘기후위기(climate crisis)’나 ‘기후 비상사태(climate emergency)’라는 용어를 사용하기 시작했고, 지구온난화 대신 ‘지구가열(global heating)’이라는 용어를 사용하기 시작했다. 2019년에는 옥스퍼드대학교 출판부의 ‘옥스퍼드 랭기지(Oxford Langyages)’가 올해의 단어로 ‘기후 비상사태’를 선정하기도 했다.

기후변화의 원인

기후변화의 요인은 여러 가지가 있지만 크게 다연적 요인과 인위적 요인으로 나눌 수 있다.

먼저, 자연적 요인은 기후 시스템과의 상호작용과 태양 에너지의 변화, 궤도 변화, 화산폭발에 의한 태양에너지 변화 등 4가지를 꼽을 수 있다.

기후 시스템과의 상호작용의 경우 기후 시스템의 주요 구성요소는 대기권(atmosphere), 수권(hydrosphere), 빙권(cryosphere), 지권(geosphere), 생물권(biosphere)과의 상호작용을 통해 끊임없이 변화하는 과정에서 기후변화를 유발한다는 것이다.

태양 에너지의 변화는 태양 흑점 수의 변화에 따른 태양복사 에너지양의 변화 또는 기후변화를 유발한다. 한 예로, 유럽, 북미 대륙의 경우, 흑점이 많은 기간에는 온도가 낮았다가 흑점이 적은 기간에는 온도가 높았다.

궤도 변화(밀란코비치 주기)는 지구 공전궤도의 변화로, 지구의 공전궤도의 이심률이 약 10만 년을 주기로 변화하면서, 태양복사 에너지양의 변화를 일으킨다. 또한, 지구 자전축의 기울기가 41,000년을 주기로 22.1˚와 24.5˚ 사이에서 변하면서 각 위도에서의 일사량의 변화를 유발한다. 지구 자전축의 세차운동으로 인해 태양-지구 간 근일점의 변화도 발생한다.

화산폭발에 의한 태양에너지 변화는 화산분출물이 성층권까지 상승해 수개월에서 수년 동안 머물며 태양 빛을 흡수해 성층권 온도는 상승하나 대류권에 도달하는 태양 빛이 감소되어 대류권 온도를 하강시킨다.

인위적 요인은 온실가스, 에오로졸의 영향, 토지 피복 변화와 산림 파괴 등으로 영향으로 발생한다.

▲온실가스

인류의 활동에 의해 발생한 지구 온실가스(GHGs : Green House Gases) 배출량은 산업화 이전 시대부터 증가해 왔으며, 1970년부터 2004년 사이에는 70%나 증가했다. 제3차 당사국 총회(1997년 12월)에서는 주요 6대 온실가스로 이산화탄소( CO₂ ), 메탄( CH₄ ), 아산화질소( N₂O ), 수소불화탄소(HFCs), 과불화탄소(PFCs), 육불화황(SF6)을 지정했다.

온실가스는 지표에서 나오는 장파 복사의 부분적 담요 역할을 한다. 이 담요 효과를 자연적 온실효과 (natural greenhouse effect)라고 부른다. 인간 활동은 온실가스 방출을 통해 이 담요 효과를 강화시킨다. 한 예로, 대기의 이산화탄소( CO₂ ) 양은 산업 시대에 약 35% 증가했는데 이 증가분은 인간 활동, 그 중에서도 주로 화석연료 연소 등 때문인 것으로 알려져 있다. 이러한 온실가스들은 대기 중에서 장기간 또는 단기간 머무르며 지구 대기의 화학적 조성을 변경시키고 기후변화를 유발하고 있다.

▲에어로졸의 영향

에어로졸이란 기체상에 부유하는 미세입자로 액체나 고체의 입자가 주로 공기와 같은 기체 내에 미세한 형태로 균일하게 분포되어 있는 것을 말한다. 이들의 크기, 농도, 화학적 조성은 매우 다양하다. 직접적으로 대기에 방출되는 에어로졸도 있고 방출된 화합물로부터 생성되는 에어로졸도 있다. 화석연료와 바이오매스 연소로 인해 황화합물, 유기화물, 검댕(black carbon)을 함유하는 에어로졸이 증가했는데, 온실가스와 마찬가지로 인간의 활동으로 인한 산업화가 대기 중 에어로졸의 양을 특히 변화시켰으며 이는 기후변화에 영향을 미치고 있다. 인간의 활동으로 인해 발생한 에어로졸의 경우 며칠 동안만 대기 중에 남아있기 때문에 산업 지역과 같은 발원 지역 부근에 집중되는 경향성을 보인다.

▲토지 피복 변화와 산림 파괴 영향

과잉 토지이용이나 장작, 숯 채취 등에 의한 토지 이용도의 변화와 도로의 건설, 벌목, 농업 확장, 도시화 및 산업화로 인한 삼림 파괴는 지표면의 반사율 변화를 유발시켜 결국 기후변화를 야기한다. 대규모의 산림 제거는 물 순환에 심각한 영향을 미쳐 산림의 성장이나 농업에 부정적 영향을 끼치고, 또한 산불 등에 의해 대기 중으로 이산화탄소를 배출해 온실효과에 영향을 미치게 된다.

기후변화를 야기한 자연적·인위적 요인들을 '복사강제력'을 사용해 표현하기도 한다.

가장 대표적인 원인이 온실가스다. 지구는 태양에서 내려온 햇빛을 흡수하고 이를 복사열의 형태로 다시 방출하는데, 대기 중의 온실가스는 적외선을 흡수한 후 다시 방출해 복사열이 대기를 통과해 우주로 방출하는 속도를 지연시킨다.

산업혁명 이후 화석연료를 추출하고 연소하는 등 인간의 활동으로 대기 중 온실가스 양이 크게 증가해 복사 불균형 현상이 발생했다. 2019년 기준 이산화탄소와 메테인의 농도는 1750년 이후 각각 약 48%, 160% 증가했다.

기후변화 현상

▲전세계적 현상

세계기상기구(IPCC) 5차 보고서에 따르면, 지구온난화는 명백하며, 대기와 해양은 따뜻해지고, 눈과 빙하의 양은 줄어들고, 해수면은 상승했으며, 온실가스의 농도는 증가했다.

2011년에서 2020년 사이 10년간 대기 중 온도는 산업화 이전 기준선인 1850년에서 1900년 사이 평균 기온보다 1.09℃ 상승했다. 지상 기온은 10년마다 평균 0.2℃ 상승하고 있으며, 2020년 기준 산업화 이전보다 1.2℃ 더 상승한 상태다. 1950년대 이후부터 전세계적으로 추운 날의 수가 더 줄어들고, 따뜻한 날의 수가 더 늘어나고 있다.

측정한 기온으로 보이는 온난화의 증거는 다른 자료로도 확인된다. 푹우의 빈도와 강도가 더 많아지고 강해졌으며, 육지의 얼음과 눈이 녹았으며, 대기의 평균 습도도 상승했다. 꽃이 점점 더 이른 봄에 피어나는 현상처럼 온난화와 일치하는 경향으로 생태계가 변화하고 있다.

해양 온난화는 기후 시스템에 지정된 에너지의 증가에 좌우되는데, 1971~2010년 사이의 축적된 에너지의 90% 이상이 해양 온난화의 영향을 미친다.

19세기 중반 이후의 해수면 상승률은 이전 2천년 동안의 평균 속도보다 더 컸다. 1901~2010년 기간 전 세계 해수면의 평균 높이는 0.19m 상승했다. 시간의 흐름에 따라 지구 평균 해수면 상승의 평균 속도는 1901~2010년 동안 연평균 1.7mm, 1971~2010년 동안 연평균 2.0mm, 그리고 1993~2010년 동안은 연평균 3.2mm로 상승했을 가능성이 매우 높다.

지난 20년이 넘는 기간 동안, 그린란드와 남극 빙상의 질량이 감소했고, 전 세계적으로 빙하는 계속 감소되었고, 북극 빙상과 북반구의 봄철 적설 면적도 지속적으로 감소하고 있다.

빙상 주변의 빙하를 제외하고 전 세계 빙하 얼음 손실의 감소율은 1971~2009년 동안 연평균 226Gt, 그리고 1993~2009년 동안은 275Gt이었을 가능성이 매우 높다.

그린란드 빙상의 얼음 손실 평균 감소율은 실질적으로 1992~2001년에 연평균 34Gt에서 2002~2011년에 215Gt 정도로 증가했을 가능성이 매우 높다.

한편 지역마다 온난화의 속도는 차이가 있다. 산업화 이전부터 육지의 평균 기온은 지구 전체의 평균 기온보다 거의 2배로 빠르게 상승했다. 이유는 바다가 육지보다 열용량이 더 크고 바다에서는 물의 증발로 더 많은 열을 잃기 쉽기 때문이다. 이에 따라 사막은 점점 더 넓어지고 있으며, 폭염과 산불 횟수도 점점 늘어나고 있다.

또 북반구와 북극은 남반구와 남극보다 더 빨리 따뜻해졌다. 북반구의 육지 면적이 훨씬 넓은 데다가 계절의 변화에 따라 덮이는 눈과 해빙도 더 많기 때문이다.

▲한국의 기후변화 현상

먼저 기온을 보면, 1912년부터 2008년까지 약 100년간 평균 기온 상승률은 1.7℃로 전지구 평균기온 상승률에 비해 높으며, 기온 상승 값의 약 20~30%는 도시화 효과로 추정된다.

강수량의 경우 우리나라의 연평균 강수량은 해에 따라 편차가 크게 나타나고 있으나 장기적으로는 증가 추세를 나타내고 있다. 1912부터 2008년까지 지난 98년간 강수량변화는 강릉(3.4mm/년), 서울(2.1mm/년), 부산(1.9mm/년), 대구(1.7mm/년), 목포(1.3mm/년)에서 모두 증가했다. 1912년부터 2008년까지 기간별 강수량 변동은 나타나지만 최근 강수량 증가 추세가 뚜렷하게 나타난다.

집중호우는 최근 50년간(1954-2008년) 14개 관측지점(강릉, 서울, 인천, 울름도, 추풍령, 포항, 대구, 전주, 울산, 광주, 부산, 목포, 여수, 제주)에 대한 강수일수는 점차 감소하는 추세에 있으며, 80mm 이상의 호우 일수는 증가하는 추세에 있다.

해수 온도는 1968년도부터 2007년도까지의 조사에 따르면 우리나라는 1.03℃ 상승했는데. 동해의 표층 수온은 과거 100년 동안 약 2℃ 상승했다.

해수면 상승은 제주 연안의 경우 21.9 cm 상승(1964-2006)으로 연평균 5.1mm의 상승률을 나타내고, 부산 연안의 경우 7.8cm 상승(1973-2006)해 연평균 2.2mm의 상승률을 나타내고 있다.

아열대 변화의 경우 트레와다의 기준에 따른 한반도 아열대 지대는 지속적으로 북상하는 추세이며 주로 남해안과 동해안 지역으로의 북상이 뚜렷하게 나타난다.