서울대학교 환경대학원 정수종 교수와 환경계획연구소 윤정민 박사는 전지구 수준 보다 가파르게 상승하고 있는 한반도 (한국과 북한) 지역의 온실가스 CO2의 상승 원인을 규명하였다. 연구진은 한반도 CO2의 상승을 야기하는 다양한 요인들을 통합적으로 진단할 수 있는 모델링 시스템을 국내 최초로 개발하였다. 경제 성장에 따른 배출량 변화, 산림 식생의 탄소흡수 및 토양호흡을 통한 탄소배출, 해양 물리 및 생지화학과정, 토지이용변화에 따른 탄소배출, 대기 수송에 따른 원거리 효과 등을 진단하여 한국과 북한의 대기 중 CO2 상승에 기여하는 인자들의 기여율을 정량적으로 산출하였다. 본 연구결과는 기후변화 대응을 위한 탄소분야 전문 국제 학술지 Carbon Balance and Management에 2021년 7월 온라인으로 발표되었다.
기후위기를 유발하는 온실가스 CO2는 산업화 이후 지속적으로 상승하고 있지만 상승을 유발하는 요인은 지역별로 다르게 나타날 수 있다. 기본적으로 대기 중 CO2는 인간 활동에 따른 탄소 배출량에 의해서 증가한다. 그런데 인간이 배출한 CO2의 일부분이 산림, 해양 등 자연 흡수원에서 일정 부분 흡수되고 남은 부분이 대기에 남아 지속적으로 농도를 증가시키고 있다. 따라서 배출량 이외의 농도 변화에 영향을 끼치는 많은 인자들의 역할에 대한 과학적 메커니즘을 규명하는 것이 매우 중요하다. 뿐만 아니라 탄소중립을 달성하기 위해서는 지역별로 상이한 배출원과 흡수원의 대기 중 CO2농도 증가에 끼치는 역할을 밝히는 것이 필수적이다.
본 연구에서 개발한 시스템을 통해 분석한 결과 지난 2000-2016년 동안 한국의 CO2 농도가 북한과 전 지구 평균보다 각각 0.09 ppm year-1(4%), 0.27 ppm year-1(13%) 만큼 더 빠르게 상승하고 있다는 것을 밝혔다. 한국과 북한은 중국의 풍하층에 위치해 다른 지역보다 대기 CO2 농도가 빠르게 상승하는 것으로 분석되었다. 인접해 있음에도 북한보다 한국의 CO2 농도 상승률이 더 큰 이유는 북한은 자연생태계의 CO2 흡수량 증가와 인위적 CO2 배출량의 감소로 탄소중립에 가까워지고 있으나 한국은 자연생태계 CO2 흡수량보다 인위적 CO2 배출량이 크게 증가했기 때문으로 분석되었다. 두 나라의 상반된 CO2 배출량의 변화는 한국은 제조업 중심의 경제 성장에 따라 화석연료 기반의 에너지 소비가 증가했지만 북한은 석탄수출 증가로 에너지 소비가 감소했기 때문이다.
연구 책임자인 정수종 교수는 “본 연구 결과에 따르면 대기 CO2 농도 상승의 억제를 위한 2050 탄소중립 달성을 위해서는 에너지 구조 변환을 통해 국내 CO2 배출량을 시급히 줄여야 한다는 것 시사한다”라고 탄소중립에 대한 의미를 부여하였으며, 뿐만 아니라“효과적인 정책개발을 통한 탄소중립 목표 달성을 위해서는 탄소순환을 구성하는 전체 구성요소를 살펴 볼 수 있는 국가탄소수지 산정 시스템이 반드시 필요하다”라고 강조하였다.
본 연구는 한국연구재단의 중견연구 사업 지원을 받아 수행되었다.