기후변화 속도를 늦추지 못할 경우 2100년에는 5월부터 폭염이 시작되고 1년 중 절반 이상을 극심한 더위 속에서 보내야 할 가능성이 크다는 전망이 나왔다. 기상청이 최근 발간한 ‘폭염백서’에 따르면, 온실가스 감축 및 기후 대응 수준에 따라 한반도의 폭염 발생 시기가 크게 달라질 것으로 예상된다.

폭염은 하루 최고기온이 33℃ 이상일 때를 의미한다. 이번 백서는 한반도 폭염의 원인, 과거 사례, 미래 전망 등을 체계적으로 분석한 첫 정부 공식 문서로, 최근 폭염이 더욱 빈번해지고 강해지는 경향을 보임에 따라 폭염 양상을 면밀히 평가하고 향후 대응 방안을 마련할 필요성이 제기됐다.

폭염, 2100년에는 5월부터 시작될 가능성

폭염백서는 기후변화 대응 수준에 따라 4가지 시나리오를 설정하고 한반도의 미래 폭염 양상을 예측했다.

가장 낙관적인 시나리오는 재생에너지 기술이 발전하고 화석연료 사용이 최소화되는 경우로, 이 경우 폭염 발생 시기는 현재(7~9월)보다 1개월가량 앞당겨져 2100년에는 6월부터 시작될 것으로 예상됐다.

그러나 산업기술 발전이 가속화되고 화석연료 사용이 지속적으로 증가하는 최악의 시나리오에서는 2100년경 폭염이 5월부터 시작될 가능성이 높으며, 9월까지 이어질 전망이다.

특히 ‘연중 가장 더운 기간(하루 최고기온이 가장 높은 날 전후 30일)’의 평균 기온은 2023년 25.5℃에서 2100년 32.4℃까지 상승할 가능성이 제기됐다. 온실가스 감축 노력을 극대화하면 평균 최고기온 상승 폭을 3℃ 내외로 억제할 수 있지만, 별다른 조치가 없다면 최대 5℃ 이상 상승할 것이라는 경고다.

폭염 발생 시기 빨라지고, 지속 기간 길어진다

과거와 현재를 비교해도 폭염 발생 시기는 점점 앞당겨지고 지속 기간은 길어지는 추세다. 1990년대의 폭염은 7월 중순에 시작해서 한 달여간 이어졌다면, 2010년대의 폭염은 6월 후반에 시작되어 8월 중순에 끝났다. 20년 사이에 폭염이 6~7일가량 빨라졌으며, 종료 시기도 하루 이틀 늦어졌다.

더 심각한 것은 폭염 지속 기간이다. 2023년 평균 폭염 지속 기간은 4.4일이었지만, 2100년까지 최대 17.4일까지 늘어날 가능성이 있다.

폭염 발생 시기가 점점 앞당겨지고 지속 기간이 길어지는 가장 큰 원인은 해수면 온도 상승 때문이다.

한반도를 포함한 동아시아 지역은 북태평양의 수온 변화에 큰 영향을 받는다. 바다 온도가 높아지면 대기 중 수증기가 증가하면서 체감 더위가 심해지고, 대기 순환이 변화하면서 폭염 발생 빈도가 높아진다.

특히, 2~6년 주기로 변화하는 동아시아 기압 패턴이 폭염에 영향을 주는 것으로 분석됐다. 이명인 울산과학기술원(UNIST) 폭염연구센터장은 “한반도와 중국 북부 지역에서 폭염이 심해질 때, 중국 남부에서는 폭염 발생이 줄어드는 경향이 있다”며, “기압 패턴의 변동성을 더욱 정밀하게 분석하면 폭염 발생 예측력을 높이고 대응을 강화할 수 있을 것”이라고 설명했다.

지구 온난화, 한반도 겨울 한파 심화 가능성

기후 변화로 인한 지구 온난화는 한반도의 여름뿐만 아니라 겨울에도 영향을 미칠 것으로 보인다.

유럽연합(EU)*코페르니쿠스기후변화연구소(C3S)가 발표한 자료에 따르면, 북극 기온이 평년보다 20℃ 이상 상승했으며, 일부 지역에서는 영하 1℃까지 올라 얼음이 녹는점(0℃)에 근접하는 현상이 나타났다.

그러나 북극이 따뜻해지면 한반도의 겨울은 오히려 더 추워질 가능성이 있다.

이는 북극 한파(polar vortex) 현상 때문이다. 북극과 저위도 사이의 기온 차가 줄어들면서 공기 흐름이 깨지고, 극지방의 차가운 공기가 남쪽으로 내려오면서 한반도에 한파가 발생할 가능성이 커진다.

보통 북극과 저위도 사이에서는 ‘한대 제트기류(polar jet stream)’가 형성되어 북극의 찬 공기를 가둬두는 역할을 한다. 하지만 북극 온난화로 인해 이 제트기류가 약해지면, 한반도를 포함한 중위도 지역으로 북극 한기가 내려오면서 극단적인 한파가 발생할 가능성이 높아진다.

핀란드 기상연구소 연구원*미카 란타넨(Mika Rantanen)은 영국 일간 가디언(The Guardian)과의 인터뷰에서 “북극 온난화가 가속화되면서 관측 사상 가장 극단적인 기온 상승이 나타나고 있다”며, “이러한 기후 변화가 지속되면 북반구 전역의 이상 기온 현상이 더욱 심화될 것”이라고 경고했다.

기후변화 대응이 시급하다

기상청이 발간한 폭염백서는 한반도의 기후변화가 가속화되고 있으며, 이에 대한 적극적인 대응이 필요함을 강조하고 있다.

현재와 같은 온실가스 배출 증가 추세가 지속된다면 2100년에는 1년 중 절반이 폭염에 시달릴 가능성이 높다. 그러나 기후 대응 노력을 강화하면 기온 상승을 일부 억제할 수 있다.

기후변화 대응을 위한 핵심 방안으로는

온실가스 감축 노력 강화
도시 녹지 확대 및 친환경 건축 도입
폭염 예측 기술 발전 및 신속 대응 시스템 구축
기후변화 연구 및 국제 협력 강화 등이 제시되고 있다.

기후 변화는 더 이상 먼 미래의 이야기가 아니다. 지금 당장 적극적인 대책을 마련하지 않는다면, 2100년에는 한반도가 5개월 동안 찜통더위에 갇히는 ‘뉴 노멀’이 될 수도 있다.

남극 장보고과학기지에서 1월 기온으로는 역대 최고 기온이 관측됐다. 극지연구소(소장 신형철)는 지난 1월 1일 장보고기지에서 영상 8.1℃의 기온이 기록되며, 기존 1월 최고 기온이던 2021년의 6.7℃를 1℃ 이상 초과했다고 밝혔다.

또한, 1월 한 달 동안 일 최고 기온이 7℃를 넘은 날이 네 차례나 발생했으며, 월평균 기온 역시 영하 0.3℃로 역대 최고치였던 2020년 12월과 동일한 수준을 기록했다.

남극 장보고기지, 눈 녹아 물웅덩이 형성…이례적 고온 현상 지속

장보고기지의 이상 고온 현상은 기지 내에서도 뚜렷하게 감지되고 있다. 제12차 월동연구대 총무 한지현 연구원은 “기지 주변에 쌓인 눈이 예전보다 확연히 줄었고, 특히 눈이 빠르게 녹으면서 건물 주변에 물이 고이는 현상이 빈번하게 발생하고 있다”고 현장 상황을 전했다.

전문가들은 이번 고온 현상의 원인으로 △적은 적설량 △여름철 맑은 날씨 지속에 따른 지표면 가열 △푄 현상을 동반한 강풍 발생 등을 꼽고 있다. 극지연구소는 보다 정확한 원인을 파악하기 위해 정밀 분석을 진행 중이다.

로스해 대기순환 변화, 남극 기온 상승에 영향 미쳤나

남극 장보고기지가 위치한 로스해 지역의 대기순환 변화가 이번 이상 고온 현상에 영향을 미쳤을 가능성도 제기됐다.

앞서 극지연구소 최태진 박사 연구팀은 2015년부터 2022년까지 장보고기지에서 수집한 기상 데이터를 분석한 결과, 로스해 대기순환의 변화가 푄 현상을 동반한 강풍 발생 빈도를 증가시켰으며, 이로 인해 겨울철 기온 상승이 지속되고 있다고 보고한 바 있다.

연구팀은 이번 여름철 고온 현상 역시 로스해 대기순환 변화와 관련이 있는지 추가 분석을 진행할 계획이라고 밝혔다.

장보고기지, 남극 동남극 기후변화 연구 거점으로 역할 강화

장보고기지에서 관측된 역대 최고 기온은 2022년 3월 18일의 8.8℃였다. 당시 남극해 동쪽에서 고온성 열파(heat wave)가 발생하면서 일부 지역의 기온이 평년 대비 30~40℃ 상승하는 이상 기온 현상이 관측된 바 있다.

장보고기지는 2014년 2월 12일 동남극 테라노바만(위도 74도)에 설립된 대한민국의 두 번째 남극 과학기지다. 남반구에 위치한 만큼 12월~1월이 여름철이며, 1년 중 가장 따뜻한 시기에 해당한다.

2014년 세계기상기구(WMO) 정규 관측소로 등록된 이후 10년 넘게 전 세계에 기지 주변 기상 정보를 제공하고 있으며, 기후변화를 포함한 다양한 연구를 수행하고 있다.

극지연구소 “기후변화 풍향계 역할 더욱 중요”

신형철 극지연구소 소장은 “장보고기지는 동남극에 위치해 비교적 온난화 영향이 덜할 것으로 예상됐지만, 최근 몇 년 사이 예상치 못한 급격한 변화가 자주 관측되고 있다”며 남극 연구의 중요성을 강조했다.

그는 이어 “기후변화 풍향계로서 남극 기지의 역할을 되새기고, 기후변화 대응 등 연구소에 주어진 임무를 완수하는 데 최선을 다하겠다”고 밝혔다.

장보고기지는 오는 2월 12일 개소 11주년을 맞이한다. 연구진들은 이번 기지 개소 기념일을 맞아 지구온난화 속에서 남극 연구의 역할과 중요성을 되새길 계획이다.