기후 변화란 무엇인가요?

태양이나 화산 활동과 같은 자연적 원인이 기후 변화로 이어질 수 있지만, 전문가들은 20세기부터 현재까지 지구의 기후 변화는 인간 활동으로 인한 것으로 보고 있습니다. 주로 이러한 활동에는 이산화탄소를 대기 중으로 방출하는 과정인 화석 연료의 연소가 포함됩니다.

기후 변화의 영향에는 가뭄 및 폭염과 같은 극단적인 기상 현상, 생태계 변화, 인간의 건강과 웰빙에 미치는 영향이 포함됩니다. 그러나 기후 변화를 완화하는 것은 가능합니다. 온실가스 배출량의 상당한 감축,재생 에너지의 발전, 유엔의 지속 가능한 개발 목표(SDG) 달성과 같은 기후 조치와 지속가능성 노력은 미래의 기후 궤적을 바꿀 수 있습니다.

지구의 기후 시스템은 항상 역동적이었습니다. 예를 들어, 지난 80만 년 동안 지구는 8번의 빙하기를 겪었으며, 북극 빙하는 북미, 유럽, 아시아의 상당 부분을 덮었습니다. 기후 과학 전문가들은 11,000여 년 전 마지막 빙하기 동안 지구 온도가 20세기 지구 온도보다 평균 약 6°C(11°F) 낮았다는 사실을 밝혀냈습니다.

NASA 과학자들에 따르면 빙하기 이후에는 더 따뜻한 시기가 찾아오며, 이러한 기후 주기는 지구가 태양으로부터 흡수하는 빛과 에너지의 양에 영향을 미치는 일련의 궤도 운동인 밀란코비치 주기와 관련이 있다고 합니다^.1

"기후 강제력"이라고도 하는 다른 자연적 기후 요인도 있습니다. 대규모 화산 폭발은 화산 폭발로 인한 이산화황 배출이 일시적인 냉각 효과를 가져올 수 있기 때문에 이는 기후 강제력에 해당합니다. 이산화황은 황산으로 전환되고 대기에서 에어로졸로 응축되어 지구 대기에서 멀리 떨어진 태양 복사를 반사합니다. 미국 지질 조사국은 1991년 필리핀 피나투보 화산 폭발이 역사상 가장 큰 규모의 이산화황 구름을 생성하고 3년 동안 지구를 냉각시켰기 때문에 "기후에 미친 영향이 두드러진 사건"이라고 말합니다^.2

기후 과학자들은 오늘날 기후 변화, 특히 지구 온난화의 가장 큰 동인은 인간의 활동이라고 생각합니다. 이러한 활동 중 가장 영향력이 큰 것은 화석 연료, 즉 석탄, 천연 가스 및 석유를 태우는 것입니다. 화석 연료 연소는 이산화탄소와 메탄 배출을 포함한 온실가스 배출을 유발합니다. 

이산화탄소와 메탄은 온실의 유리 벽과 천장이 실내의 열을 가두는 것과 같은 방식으로 지구 대기에 열을 가두는 장벽을 형성하기 때문에 온실 가스라고 불립니다. 온실 효과라고 불리는 이 열 포집은 지구 표면의 지구 온난화로 이어집니다.

대부분의 온실 가스 배출은 인위적이며, 이는 인간과 인간 활동이 온실 가스를 유발한다는 것을 의미합니다. 기후 변화에 관한 정부 간 협의체(IPCC)에 따르면 전 세계 온실가스 배출량의 약 79%가 에너지, 산업, 운송, 건물 부문에서 발생한다고 합니다.³ 농업, 임업 및 기타 토지 이용에서도 상당한 양의 배출량이 발생합니다. 예를 들어, 나무는 자연적으로 탄소를 저장하지만, 삼림 벌채(농업이나 다른 용도로 사용하기 위해 나무를 없애는 것)는 그 탄소를 이산화탄소로 대기 중으로 방출합니다.

오늘날 우리는 인간이 기후에 어떤 영향을 미치는지에 그 어느 때보다 집중하고 있지만, 인간 활동은 지난 한 세기 동안 전 세계의 기후를 크게 변화시켜 왔습니다. 인류가 지구 기후에 미치는 측정 가능한 영향의 기원을 추적하려면 산업 혁명을 살펴보세요. 1800년대 후반 농경 사회가 산업 사회로 변모하면서 화석 연료는 그 변화에 필수적인 기계와 기술에 점점 더 많은 동력을 제공했습니다. 20세기 중반까지 이산화탄소 배출량은 연간 약 5기가톤에 달했고, 세기 말에는 연간 35기가톤으로 급격히 증가했습니다.

미국 국립해양대기청(NOAA)에 따르면 기후 변화의 결과로 지구는 2011년에서 2020년 사이에 기록상 가장 더운 10년을 기록하는 등 지구 온난화를 경험했습니다. 지구 표면의 평균 온도는 오늘날 산업 혁명 이전보다 약 1.1°C(1.98°F) 더 따뜻합니다.

이 한 자릿수 기온 상승은 지구에 지대한 영향을 미치고 있습니다. 과학자들은 기온 상승이 다음에 기여한다는 강력한 증거를 발견했습니다.

• 기상 이변
• 자연 생태계의 변화
• 인간의 건강 및 복지에 대한 유해성

지구 온도가 계속 상승함에 따라 위험한 폭염이 점점 더 흔해지고 있습니다. 열은 더 많은 수분 증발로 이어져 가뭄의 빈도를 증가시킬 수 있습니다. 또한 건조한 환경은 초목을 더 건조하게 만들어 산불을 일으킬 수 있습니다.

지구의 다른 지역에서는 더 많은 증발과 대기 중의 수증기 증가로 인해 폭우와 홍수가 발생하고 있습니다. NOAA에 따르면 전문가들은 특히 열대성 저기압으로 인한 강우량이 10~15% 증가할 것으로 예상합니다.⁴

기상 이변은 불연속적인 기간에 걸쳐 발생하지만, 자연 생태계는 장기적인 변화와 생물 다양성이 감소되는 현상을 겪고 있습니다. 예를 들어, 기온 상승으로 북극해의 얼음과 빙하가 점차 녹으면서 북극곰에서 물고기에 이르기까지 다양한 야생 동물이 위협을 받고 있습니다. 호주와 플로리다와 같은 따뜻한 기후의 높은 해수 온도는 산호초를 파괴하고 있습니다. 해양 생물은 또한 바닷물이 이산화탄소를 흡수하여 발생하는 해양 산성화의 위험에 처해 있습니다. 

한편, 기후 변화로 인해 일부 종들이 고통을 겪으면서 일부 침입종은 번성하여 원래의 지리적 범위를 넘어 확산되고 있습니다. 예를 들어, 미국의 온화한 겨울은 칡이라고 하는 침입성 덩굴이 새로운 지역으로 이동하여 풀과 나무와 같은 토착 종을 추월하는 데 도움이 될 수 있습니다.⁵IPCC에 따르면 기후 변화가 일부 생태계에 미치는 영향은 돌이킬 수 없는 수준입니다.

기후 변화는 매년 많은 사람들을 위험에 빠뜨리는 기상 이변과 생태계 변화를 일으키거나 악화시킵니다. 예를 들어, 인도의 계절성 몬순 소나기는 최근 몇 년 동안 더욱 강해졌는데, 과학자들은 지구 온난화에 따른 홍수와 산사태로 인한 사망자가 수백 명에 달한다고 보고 있습니다.

국제통화기금(IMF)의 연구에 따르면 아프리카에서는 기후 변화로 인한 가뭄, 홍수, 사이클론이 반복되는 “뉴 노멀”이 발생하여 이미 취약한 지역의 식량 불안정이 증가할 수 있습니다.⁶ 세계보건기구(WHO)에 따르면 질병부터 열 스트레스에 이르는 기후 변화 관련 문제로 인해 매년 약 250,000명이 추가로 사망할 수 있다고 합니다.

기후 변화의 영향은 또한 생계를 위협합니다. 예를 들어, 빙상과 빙하가 녹으면서 해수면이 상승함에 따라 홍수와 해변 침식이 증가하여 해안 관광이 위협받고 있습니다. 해양 온난화와 해양 산성화는 어류와 어업에 피해를 주고 있습니다. IPCC의 연구에 따르면 지구 온난화가 지속되면 전 세계 지역의 식량 생산이 감소할 것으로 예상됩니다.

과학자들은 한 세기가 훨씬 넘는 기간 동안 기후 변화에 대해 논의해 왔습니다. 1896년 스웨덴의 물리학자 Svante Arrhenius는 대기 중 이산화탄소 농도의 변화와 그로 인한 온실 효과가 지구의 기후에 영향을 미칠 수 있다고 예측하는 논문을 썼습니다. 약 40년 후, 영국의 증기 공학자이자 아마추어 과학자인 Guy Callendar는 지구 온난화를 이산화탄소 배출과 연관 지었습니다. 그리고 1950년대에 캐나다의 물리학자 Gilbert Plass는 인위적인 이산화탄소 배출이 지구의 표면 온도를 100년마다 1.5°F의 비율로 상승시키고 있다고 경고했습니다.

Plass의 선견지명 있는 경고에도 불구하고 기후 변화를 해결하기 위한 전 세계적인 노력은 1980년대 후반이 되어서야 시작되었습니다. 유엔은 1988년 IPCC를 설립했고, 유엔 총회에서는 기후변화를 시급한 문제로 꼽았습니다. 그로부터 10년이 채 지나지 않은 1997년, 교토 의정서는 선진국의 온실가스 배출량 감축을 위한 법적 구속력이 있는 목표를 설정한 최초의 국제 조약이 되었습니다.

2015년 파리 협정에는 개발도상국도 포함되어 모든 국가의 배출량 목표가 확대되었습니다. 이 협정은 지구 평균 기온이 산업화 이전 수준보다 2°C(35.6°F) 이상 상승하는 것을 방지하는 것을 목표로 했습니다. 약 200개국이 파리 협정에 서명했습니다.

2015년 유엔 회원국들은 지속 가능한 에너지 시스템 채택, 지속 가능한 산림 관리 및 배출량 감소에 중점을 둔 17개의 SDG를 채택했습니다.

IPCC는 2023년에 발표한 6차 평가 보고서에서 "깊고 신속하며 지속적인 완화와 적응 조치의 가속화된 이행"이 기후 변화가 인간과 생태계에 미치는 악영향을 줄일 것이라고 자신 있게 예측했습니다. 패널은 2014년에 발표된 5차 평가 보고서 이후 기후 변화 완화에 관한 정책과 법률이 확대되었다고 언급했습니다. 그러나 IPCC는 지금까지의 정책으로는 금세기 동안 지구 온난화가 1.5°C(34.7°F)를 초과하는 것을 막을 수 없을 것이라고 결론지었습니다.

기후 변화를 완화하기 위한 핵심 전략은 화석 연료에서 벗어나 깨끗하고 재생 가능한 에너지로 전환하는 것입니다. 재생 가능 에너지원은 화석 연료원보다 온실 가스 배출량이 훨씬 적습니다. 주요 재생 에너지원은 다음과 같습니다.

다른 재생 가능 에너지원으로는 바이오 에너지(농작물 폐기물 및 음식물 쓰레기와 같은 바이오매스에서 생산된 에너지), 지열 에너지(지표면 아래의 열 에너지) 및 해양 에너지(자연 물 흐름의 운동 및 열 에너지 활용)가 있습니다.

재생 에너지원이 화석 연료를 완전히 대체하기 위해서는 에너지 저장 기술이 재생 에너지 생산의 변동성을 해결하는 데 핵심적인 역할을 할 수 있습니다. 국제에너지기구(IEA)에 따르면 2050년까지 이산화탄소 순 배출량 제로라는 목표를 달성하기 위해서는 에너지 저장 용량 증가에 더 많은 진전이 필요합니다.⁷

재생 에너지 기술 외에도 다른 기술과 프로세스도 기후 변화 완화를 위한 잠재력을 가지고 있습니다. 예를 들어, 대기에서 이산화탄소를 제거하고 배출원에서 포집하는 다양한 기술이 개발되고 있습니다. 기업 차원에서 에너지 관리 프로그램은 기업이 조직의 에너지 소비를 모니터링, 제어 및 최적화하여 탄소 배출량을 줄이는 동시에 비용을 절감하는 데 도움이 됩니다.