- 온난화가 영구동토층·산불·호수·습지에서 온실가스를 더 끌어내는 ‘기후 피드백 루프’만으로 이번 세기 기온이 0.2~0.4°C 더 오를 수 있다는 종합 연구 결과가 있어요.
- UN 주요 기후 보고서에 쓰이는 모델 가운데 이 효과를 전부 반영한 모델은 없고, 상당수는 하나도 넣지 않았어요.
- 세 가지 배출원만 따져도 1.5°C·2°C를 지속적으로 넘는 시점이 최대 25% 당겨질 수 있어, 남은 탄소예산 계산이 다시 짜일 가능성이 커요.
0.2~0.4°C. 영구동토층과 산불, 호수, 습지에서 나오는 온실가스만으로 이번 세기 지구 기온이 추가로 오를 수 있는 폭이에요. 이 배출이 굴뚝이나 배기관을 거치지 않는다는 게 핵심인데요. 지구가 더워지면서 얼어 있던 땅이 녹고, 숲이 더 자주 타고, 호수와 습지가 따뜻해지니 이산화탄소와 메탄이 자연에서 추가로 뿜어져 나오는 거거든요. 더워진 결과가 다시 더워지는 연료가 되는 셈이죠. MIT 테크놀로지 리뷰는 이 효과가 지금의 기후모델에 제대로 담기지 않은 상황을 ‘크고 위험한 사각지대’라고 불렀어요. 센 표현처럼 들려도 과장은 아닙니다. UN 보고서에 쓰이는 모델 가운데 이 효과를 전부 반영한 게 하나도 없으니까요. 구조는 시스템을 다뤄본 사람에게 익숙한 모양이라, 원리부터 잡고 가면 뒤에 나오는 숫자들이 훨씬 잘 읽혀요.
온난화가 온난화를 부르는 기후 피드백 루프
피드백 루프는 시스템의 출력이 다시 입력으로 들어가는 구조예요. 가장 익숙한 예는 마이크 하울링. 마이크를 스피커 가까이 대면 스피커에서 나온 소리가 마이크로 다시 들어가고, 그 소리가 증폭돼 또 들어가면서 ‘삐—’ 소리가 순식간에 커지죠. 출력이 입력을 키우는 쪽으로 돌면 양의 피드백(양의 되먹임), 출력이 입력을 누그러뜨리면 음의 피드백이라고 불러요.
기후에서 골치 아픈 건 양의 피드백입니다. 흐름을 단계로 쪼개면 이렇게 돌아가요.
- 온실가스 농도가 오르면서 지구 평균기온이 오른다.
- 기온이 오르면 영구동토층이 녹고, 산불이 심해지고, 호수와 습지가 따뜻해진다.
- 그 과정에서 이산화탄소와 메탄이 추가로 배출된다.
- 추가된 온실가스가 다시 기온을 끌어올린다.
사람이 내보내는 배출량이 그대로여도 시스템 안에 배출원이 하나 더 생기는 꼴입니다. 과학자들은 이런 연쇄 효과를 오래전부터 경고해 왔어요. 최근에 달라진 건 관측 자료와 연구가 쌓이면서 그 힘이 숫자로 잡히기 시작했다는 점이고, 그 숫자가 꽤 커요.
놓치기 쉬운 점도 하나 있어요. 이런 ‘온난화가 일으킨 배출’은 화석연료 사용을 멈춘다고 곧바로 멈추지 않을 수 있습니다. 이미 데워진 땅과 물은 계속 반응하니까요. 부모 프로세스를 종료했는데 자식 프로세스가 백그라운드에서 혼자 계속 도는 상황과 닮았어요.
영구동토층부터 습지까지, 네 배출원은 작동 방식이 다르다
피드백 배출원으로 가장 자주 거론되는 건 네 가지예요. 메커니즘이 제각각이라 하나씩 떼어 보는 게 이해가 빠릅니다.
영구동토층 해빙. 영구동토층은 오랜 기간 얼어 있는 땅이에요. 죽은 식물 같은 유기물이 썩지도 못한 채 얼어붙어 있어서 탄소가 잔뜩 쌓여 있죠. 땅이 녹으면 미생물이 이 유기물을 분해하기 시작하고, 그 과정에서 이산화탄소와 메탄이 나와요. 산불과 엮이는 고리도 하나 있는데요. 지표의 식생과 토양은 언 땅을 덮어 차갑게 지켜주는 단열재 역할을 합니다. 불이 나서 이 층이 타버리면 해빙이 더 빨라질 수 있어요.
산불. 나무와 토양에 저장돼 있던 탄소가 한꺼번에 공기 중으로 빠져나가요. 고위도 지역에서 낙뢰로 시작되는 산불이 점점 늘고 있다는 점도 주목받는 대목이고요. 더 덥고 건조해질수록 불은 더 자주, 더 크게 납니다. 양의 피드백의 전형이에요.
호수와 저수지. 물이 따뜻해지면 물속과 바닥 퇴적물에서 유기물 분해가 활발해지고, 온실가스도 그만큼 더 나와요. 눈여겨볼 건 자연 호수뿐 아니라 사람이 만든 저수지까지 배출원 목록에 올라 있다는 점입니다.
습지. 물에 잠겨 산소가 부족한 환경에서 미생물은 메탄을 만들어요. 습지가 더 따뜻하고 더 축축해지면 이 활동도 늘어나고요. 메탄은 이산화탄소보다 열을 붙잡는 힘이 센 기체라, 양이 조금만 늘어도 영향이 커집니다. 네 배출원 중 습지를 가볍게 볼 수 없는 이유가 여기 있어요.
아래 표는 두 연구가 각 배출원을 어떻게 다뤘는지, 어떤 대응 아이디어가 연구되고 있는지를 나란히 놓은 거예요.
| 배출원 | Environmental Research Letters 종합 연구 | One Earth 분석 | 연구 중인 대응 아이디어 |
|---|---|---|---|
| 영구동토층 해빙 | 포함 | 포함 | 영구동토층 위 인공 매트 설치(스타트업), 단열층을 지키는 산불 예방·조기 진화(우드웰 기후연구센터) |
| 산불 | 포함(산불 심화) | 북방림 산불 증가로 한정 | 고위도 낙뢰 억제, 자율 드론 조기 진압(스타트업) |
| 호수·저수지 | 포함(수온 상승) | 세 배출원에 미포함 | 별도로 거론된 대응 없음 |
| 습지 | 포함(더 습하고 따뜻해짐) | 열대 습지 온난화로 한정 | 황산염·철 등 화합물 투입 실험실 연구(환경보호기금 EDF) |
두 연구는 범위부터 달라요. Environmental Research Letters 쪽 종합 연구는 네 배출원을 묶어 전 지구 기온에 미치는 영향을 계산했고, One Earth 분석은 지역을 좁혀 세 가지가 국제 기후 목표에 주는 영향을 따졌습니다. One Earth 쪽에 호수·저수지가 빠져 있는 것도 그래서예요. 두 숫자를 같은 잣대로 비교하면 헷갈리기 쉬우니 이 차이는 기억해 두는 게 좋아요.
2.6°C 위에 얹히는 0.2~0.4°C, UN 보고서 모델엔 없다
학술지 Environmental Research Letters에 실린 연구는 앞선 논문들의 결과를 종합해 숫자 하나를 내놨어요. 영구동토층, 산불, 호수와 저수지, 습지에서 추가로 나오는 이산화탄소와 메탄만으로 이번 세기 지구 평균기온이 0.2~0.4°C 더 오를 수 있다는 겁니다. 출발점도 함께 봐야 해요. 모델링 연구자들은 이미 2100년까지 산업화 이전 대비 2.6°C 상승을 예상하고 있고, 이 값은 그 위에 얹히는 몫이에요.
‘만으로’라는 표현은 그냥 넘기면 안 돼요. 네 배출원만 따진 값이라, 다른 피드백까지 더하면 숫자가 달라질 여지가 남아 있다는 얘기예요. 이 정도 추가 열기만으로도 세계 여러 도시가 몇 달씩 이어지는 폭염을 겪고, 수억 명이 홍수 위험에 노출될 수 있다는 경고가 붙어 있습니다.
문제는 이 값이 기준 모델에 빠져 있다는 거예요. 배출 시나리오별로 지구가 얼마나 더워질지 가늠하는 기준이 UN의 주요 기후 보고서인데, 여기에 쓰이는 모델 가운데 이런 피드백 효과를 전부 반영한 모델은 하나도 없어요. 상당수는 아예 하나도 넣지 않았고요.
개발자 식으로 말하면 계산이 틀렸다기보다 수식에서 항 하나가 빠진 상태에 가까워요. 시나리오별 테스트는 꼼꼼히 돌렸는데, 정작 특정 분기가 구현되지 않은 코드로 돌린 거죠. 테스트가 전부 통과해도 운영 환경에서 그 분기를 타는 순간 결과는 달라집니다. 이 빈칸 탓에 앞으로 수십 년 동안 지구가 실제로 얼마나 더워질지, 각국이 배출을 얼마나 빨리 줄여야 하는지에 대한 이해에도 큰 공백이 생겨요.
0.2~0.4°C가 작아 보인다면 기준선을 떠올려 보면 됩니다. 국제 기후 목표로 쓰이는 1.5°C와 2°C의 간격이 0.5°C밖에 안 돼요. 목표선 사이 간격의 상당 부분을 차지하는 크기라, 오차 범위쯤으로 치고 넘어갈 숫자는 아니라고 봐요.
1.5°C·2°C 지속 초과, 최대 25% 빨리 온다
여기서는 ‘탄소예산’이라는 개념을 알면 훨씬 쉬워져요. 특정 기온선을 넘기 전까지 인류가 더 배출해도 되는 온실가스 총량을 예산처럼 계산한 건데요. 팀 전체가 나눠 쓰는 API 호출 쿼터가 정해져 있다고 해 보죠. 아무도 모르는 백그라운드 작업이 같은 쿼터를 조금씩 갉아먹고 있다면, 우리 서비스가 실제로 쓸 수 있는 양은 대시보드에 보이는 숫자보다 적을 수밖에 없어요. 피드백 배출이 딱 그 숨은 작업입니다.
학술지 One Earth에 실린 분석은 이걸 국제 목표 기준으로 따져봤어요. 대상은 영구동토층 해빙, 북방림 산불 증가, 열대 습지 온난화라는 세 가지 지역 배출원. 이것만으로 지구가 1.5°C와 2°C를 지속적으로 넘어서기까지 남은 시간이 최대 25% 줄어들 수 있다는 결과가 나왔습니다. 최악의 경우 남은 시간이 4분의 3으로 쪼그라든다는 뜻이에요. 세계가 널리 알려진 것보다 훨씬 더 궤도를 벗어나 있을 수 있다는 결론도 여기서 나와요.
‘지속적으로’라는 단어에는 밑줄을 쳐 둘 필요가 있어요. 어느 한 해 기온이 반짝 기준선을 넘는 것과, 기준선 위에 계속 머무는 상태가 되는 건 전혀 다른 얘기거든요. 이 분석이 다루는 건 후자가 시작되는 시점입니다. 한 해 기온 기록이 깨졌다는 뉴스와 섞어 읽으면 곤란한 지점이죠.
분석의 주저자 샘 애버네시(Sam Abernethy)는 샌프란시스코에 있는 비영리 연구단체 스파크 기후솔루션(Spark Climate Solutions)의 기후과학자예요. 애버네시는 기후모델과 UN 보고서가 이 효과를 더 잘 담도록 고쳐져야 하고, 각국도 달라진 이해를 반영해 감축 노력을 끌어올려야 한다고 말했어요.
고치는 작업은 이미 첫발을 뗐어요. 스파크는 ‘온난화 유발 온실가스 배출 모델 상호비교 프로젝트(Warming-Induced Greenhouse Gas Emissions Model Intercomparison Project)’를 시작했고, 20개가 넘는 국제 연구팀이 서로 다른 모델로 같은 분석 세트를 돌리는 중입니다. 같은 테스트 스위트를 여러 구현체에 돌려서 결과가 얼마나 벌어지는지 보는 교차 검증이라고 생각하면 편해요. 모델 하나의 버릇이나 편향에 결론이 휘둘리지 않게 하려는 장치죠. 참여 연구자들은 이 결과가 2029년에 나올 UN의 다음 주요 기후 평가에 반영되기를 기대하고 있어요. 그 보고서는 주요 기온선을 넘기 전까지 남은 배출 허용량 추정치를 새로 내놓을 예정이라, 반영 여부에 따라 탄소예산 숫자 자체가 달라질 수 있습니다.
‘몇 도 상승’ 기사, 한국 독자가 달리 읽어야 할 부분
이 연구들은 한국을 따로 분석하지 않았어요. 그래서 확인된 사실에서 곧장 나오는 얘기와 추측이 섞인 얘기를 나눠서 적어 둘게요.
- 뉴스 속 ‘몇 도 상승 전망’을 읽는 법(사실 기반). UN 주요 보고서에 쓰이는 모델이 피드백을 모두 담지 않았다는 건 확인된 사실이에요. 기사에서 ‘이번 세기 말까지 몇 도 상승’이라는 숫자를 보면, 피드백 일부가 빠진 상태의 값일 수 있다는 점을 한 번쯤 떠올려 볼 만합니다. 이번에 다룬 네 배출원은 모두 기온을 더 끌어올리는 방향으로 작용하니까요.
- 감축 목표 논의(추측). 국가 감축 목표나 기업의 탄소중립 계획은 UN 보고서가 제시하는 배출 경로와 잔여 배출량을 과학적 근거로 삼는 경우가 많아요. 다음 평가에서 남은 배출 허용량이 더 작게 나오면 국내에서도 목표를 높이라는 압력이 다시 커질 수 있습니다. 어디까지나 보고서 결과가 나와야 판단할 수 있는 추측이에요.
- 폭염과 홍수(추측). 연구는 세계 여러 도시의 장기 폭염과 수억 명의 홍수 노출을 경고했어요. 다만 한국 도시가 거기에 얼마나 해당하는지는 따로 제시하지 않았고요. 국내 영향을 가늠하려면 별도의 지역 분석이 필요합니다.
- 기후테크 쪽 관심(관찰). 산불 조기 탐지나 드론 진압은 국내에서도 해마다 반복되는 산불 때문에 수요가 있는 기술이라, 개발자에게도 먼 얘기는 아니에요. 차이는 목표에 있어요. 해외 연구가 노리는 건 인명·재산 보호보다 고위도 탄소 배출 억제라는 점이 다릅니다.
확인된 것과 아직 불확실한 것
확인된 것
- 영구동토층·산불·호수와 저수지·습지 네 배출원만으로 이번 세기 기온이 0.2~0.4°C 추가 상승할 수 있다는 종합 연구 결과(Environmental Research Letters)
- 기존 모델이 예상하는 2100년까지 상승폭은 산업화 이전 대비 2.6°C
- UN 주요 기후 보고서에 쓰이는 모델 중 이 피드백을 모두 반영한 모델은 없고, 상당수는 전혀 반영하지 않음
- 영구동토층 해빙·북방림 산불·열대 습지 온난화 세 가지만으로 1.5°C·2°C 지속 초과 시점이 최대 25% 당겨질 수 있다는 분석(One Earth)
- 스파크 기후솔루션이 시작한 모델 상호비교 프로젝트에 20개 이상 국제 연구팀 참여
- UN의 다음 주요 기후 평가는 2029년 예정이며, 남은 배출 허용량 추정치를 갱신할 계획
아직 불확실한 것
- 모델 상호비교 결과의 2029년 UN 평가 반영 여부
- 피드백 반영 후 남은 배출 허용량의 구체적 감소폭
- 네 배출원 밖의 피드백까지 합친 전체 추가 상승폭
- 산불 억제·인공 매트·습지 화합물 투입 같은 대응책의 실제 감축 효과 규모
- 한국 도시별 폭염·홍수 영향 정도
산불 드론보다 화석연료 감축이 먼저인 이유
피드백 배출을 직접 줄여 보려는 시도도 여러 갈래로 진행되고 있어요. 미국 매사추세츠의 우드웰 기후연구센터는 탄소가 특히 많이 묻힌 영구동토층 지대를 겨냥해, 단열층 역할을 하는 식생과 토양이 타지 않도록 산불을 미리 막거나 빠르게 감지해 끄는 방법을 연구하고 있어요. 환경보호기금(EDF)의 기후혁신이니셔티브는 빠르게 늘어나는 습지 메탄을 상쇄하려고 황산염이나 철 같은 화합물을 습지에 넣는 방안을 실험실 연구 단계에서 지원했고요.
스타트업들도 뛰어들었습니다. 고위도에서 점점 더 많은 산불을 일으키는 낙뢰 자체를 억제하는 기술, 영구동토층 위에 인공 매트를 깔아 녹지 않게 하는 방법, 배출량이 클 수 있는 산불을 통제 불능이 되기 전에 자율 드론으로 진압하는 방식까지 살펴보고 있어요. 아이디어의 폭만 보면 꽤 넓은 편이에요.
모두 연구해 볼 가치는 있어요. 다만 거대한 생태계가 통째로 변하는 상황에서 이런 방법이 전 지구 배출을 얼마나 줄일 수 있을지는 이제 막 따져보기 시작한 단계입니다. 영구동토층과 북방림, 열대 습지는 넓이부터가 드론 몇 대나 매트 몇 장으로 감당할 규모가 아니거든요. 효과 규모가 아직 숫자로 나오지 않은 기술에 기대를 거는 건 이르다고 봐요.
장애 대응에 빗대면 그림이 선명해져요. 메모리 누수가 있는 서버를 주기적으로 재시작하는 스크립트는 당장 서비스를 살려 주지만, 누수 코드를 고치지 않는 한 장애는 계속 되풀이됩니다. 피드백 대응 기술이 재시작 스크립트라면, 근본 원인을 고치는 일은 화석연료 의존을 끊는 거예요. 지구는 빠르게 더워지고 있는데 각국의 화석연료 감축은 필요한 수준에 한참 못 미치고, 피드백이 더해질수록 남은 시간은 더 줄어들어요. 가장 확실한 해법은 결국 처음부터 알고 있던 그 길, 배출 자체를 줄이는 쪽입니다.
