온실가스와 에어로졸이 상대습도 (RH), 온도 (T), 특정습도 (Q)에 미치는 영향 비교. GIST 제공

에어로졸 감소가 오히려 폭염과 열 스트레스를 가중시킬 수 있다는 기후 역설이 국내 연구진에 의해 밝혀졌다.

광주과학기술원(GIST)은 환경·에너지공학과 윤진호 교수 연구팀이 국내외 공동연구진과 함께, 에어로졸 저감이 지표면 온도 상승과 상대습도 증가로 이어지는 메커니즘을 규명했다고 10일 밝혔다.

연구 결과는 국제학술지 ‘Communications Earth & Environment’에 지난 8일 온라인 게재됐다.

연구팀은 약 60년간(1961~2020)의 기후 자료와 대규모 기후모델 시뮬레이션을 바탕으로, 햇빛을 반사하는 에어로졸이 지표면을 냉각시키고 이로 인해 수증기 증발이 줄어 상대습도가 상승하는 ‘에어로졸-습도 메커니즘’을 제시했다.

특히 인도-갠지스 평원(IGP) 지역을 분석한 결과, 고밀도 인구지역에서 상대습도가 평균 10.3% 상승했으며, 이 가운데 95%는 수증기량 증가, 5%는 기온 하강에 의한 것으로 나타났다.

연구는 온실가스와 에어로졸의 영향을 각각 분리한 단일 인위 강제력 실험도 병행해, 온실가스는 온도 상승으로 상대습도를 낮추는 반면, 에어로졸은 지표면 냉각으로 상대습도를 높이는 상반된 효과를 보인다는 사실을 입증했다.

또한 고배출 시나리오(SSP3-7.0, SSP5-8.5)에서는 2040년 전후 에어로졸의 냉각 효과가 사라지며 상대습도 하락과 폭염 심화 현상이 동시에 발생할 수 있음을 예측했다.

윤 교수는 “온실가스와 에어로졸의 이중적 기후 효과를 간과할 경우, 깨끗한 공기가 단기적 폭염과 습도 위험을 유발할 수 있다”며 “우리나라를 포함한 고위험 지역은 기후와 대기를 통합 고려한 정책이 시급하다”고 강조했다.

이번 연구는 박진아 박사과정생을 제1저자로, KAIST 김형준 교수, 세종대 정지훈 교수, APEC기후센터 문수연 박사 등 국내외 연구진이 공동 참여했으며, 한국연구재단과 기상청 등의 지원을 받았다.