기후변화에 관한 정부간 협의체(Intergovernmental Panel on Climate Change; 이하 IPCC)가 지난 8월 9일 IPCC 제6차 평가보고서(이하 AR6) 제1실무그룹의 보고서(이하 WG1 보고서)를 승인하고 내용을 발표했습니다. WG1 보고서는 기후변화에 대한 “자연과학적 근거”를 담은 것으로, 관련 연구 14,000건 이상을 700명 이상의 전문가들이 분석하고 종합한 결과입니다.
“Climate Change 2021: The Physical Science Basis”
IPCC 보고서 전문 보러가기 Full Report
정책결정자를 위한 요약보고서 보러가기 Summary for Policymakers
오늘 소개드리는 글은 IPCC의 보고서를 상세하게 분석한 카본브리프의 기사를 요약, 정리한 것입니다. 기사의 내용은 아래 목차로 구성되어 있습니다. 아래 항목 중 1~12번까지 녹색아카데미 웹진 기사를 통해 전해드렸고, 오늘은 13~14번까지 정리하였습니다.
녹색아카데미 웹진 기사 전체 보기 (IPCC 제6차 평가보고서 – 제1워킹그룹 보고서)
카본브리프의 기사 원문 보기 In-depth Q&A: The IPCC’s sixth assessment report on climate science. Carbon Brief Staff. 2021. 8. 9. CarbonBrief.
- IPCC 워킹그룹 I의 제6차 평가보고서는 어떤 보고서인가?
- 지구 기온은 어떻게 변하고 있는가?
- 앞으로 얼마나 더 더워질까?
- 지구평균기온 상승폭이 1.5도를 초과하는 시점은 언제인가?
- 강수 패턴은 어떻게 변화하고 있나?
- 지구상의 눈과 얼음에 가열화가 어떠한 영향을 미치는가?
- 해양에는 어떠한 변화가 일어나고 있나?
- 해수면상승 전망은 제5차 평가보고서 이후 어떻게 변했나?
- 인류가 지구가열화에 가한 영향.
- 급격한 변화, 혹은 ‘티핑 포인트’.
- 대기오염이 지구 기온에 어떻게 영향을 미치는가?
- 기후 민감도(sensitivity) 예측은 제5차 평가보고서 이후 어떻게 변했나?
- 탄소 예산(carbon budget)
- ‘넷-제로’
- 극심한 기상이변은 어떻게 변하고 있나? 기후변화는 어떠한 역할을 하고 있나?
- 기후 위험도는 전세계적으로 어떻게 변하고 있나?
< 용어 설명 : 연구 결과에 대해 이 보고서에서 신뢰도와 가능성을 표현하는 방식>
- 신뢰도(confidence)는 다섯 단계로 표현한다
- 매우 낮음(very low)
- 낮음(low)
- 중간(medium)
- 높음(high)
- 매우 높음(very high)
- 가능성(likelihood)에 대한 표현
- 99-100% : 거의 확실(virtually certain)
- 95-100% : 극히 가능성 높음(extremely likely)
- 90-100% : 매우 가능성 있음(very likely)
- 66-100% : 가능성 있음(likely)
- > 50-100% : 아닐 가능성보다 높음(more likely than not.)
- 33-66% : 아마도 가능성 있음(as likely as not.)
- 0-33% : 가능성 적음(unlikely)
- 0-10% : 매우 가능성 적음(very unlikely.)
- 0-5% : 극도로 가능성 낮음(extremely unlikely.)
- 0-1% : 극히 예외적임(exceptionally unlikely)
- 분포(distribution)는 최적 추정값(best estimate)의 전후 대칭적으로 고려되지만 늘 그렇지는 않다. 이 보고서에서 ‘very likely range'(표 1에서처럼)라는 표현은 90% 신뢰도로 평가된 것이다. 마찬가지로 ‘likely range’는 66% 신뢰도로 평가된 것을 말한다.
출처 : IPCC, 2021: Summary for Policymakers. In: Climate Change 2021: The Physical Science Basis. p.SPM-4.
13. 탄소 예산(carbon budget)
탄소 예산(Carbon budgets)은 세계가 지구온난화를, 예를 들어 1.5도 수준으로 제한하기 위해 대기 중으로 CO2를 얼마나 더 배출할 수 있는지 그 양을 측정하는 단순화된 방법입니다. 이 방법은 이산화탄소 누적 배출량 총량으로 온난화 정도를 계산할 수 있다는 사실에 기반하고 있습니다.
그러나 실제로 탄소 예산은 상당한 복잡한 문제들을 가리고 있습니다. 세계가 이미 1.5도 온난화로 거의 다가가고 있기 때문에 남아있는 예산은 비교적 적으며, 따라서 예산을 계산하는 방법에 따라 결과가 매우 민감하게 달라집니다. 2018년 지구온난화 1.5도 특별보고서(Special Report 1.5C, 이하 SR1.5)에서는 AR5에 보고된 내용에 비해 탄소 예산을 상당히 늘어났습니다.
그 이유는 과거의 온난화 역사를 추정하기 위해 기후 모델 보다는 관측 기록을 사용했기 때문입니다(더 자세한 기술적인 세부 사항은 카본브리프의 분석 기사 참조).
AR6 보고서는 기온상승폭을 1.5도와 2도로 억제하기 위해 우리가 사용할 수 있는 탄소 예산을 업데이트 했고, 그 결과 SR1.5 보고서에 비해 “조금” 달라졌습니다.
“이전 보고서들이 발간된 이후의 배출량으로 보정해보면, 탄소 예산은 SR1.5 보고서와는 비슷한 수준이지만, 방법론이 개선되면서 AR5에 비해서는 배출할 수 있는 탄소예산이 더 커졌다.”
– AR6 WG1 보고서
아래 그림은 SR1.5보고서(회색)와 AR6 보고서(파랑)의 탄소 예산을 비교한 것입니다. 2021년 1월 기준이고, 산업화 이전 수준 대비 기온상승폭 1.5도 이하로 억제할 확률 50%와 66%에 대한 탄소 예산입니다.
회색 그래프는 2018-20년 동안의 전지구 배출량(Global Carbon Project)을 SR1.5 보고서의 탄소 예산(2018년부터 시작해서 배출할 수 있는 탄소 예산)에서 뺀 값이고, 파랑색 그래프는 2020년 배출량을 AR6 보고서의 탄소 예산(2020년부터 시작해서 배출할 수 있는 탄소 예산)에서 뺀 값입니다.
SR1.5 보고서와 AR6 보고서는 둘 다, 기온상승폭 1.5도 이하로 억제할 확률 50%일 경우 배출할 수 있는 이산화탄소 양을 약 4,600억 톤(460GtCO2)으로 보고 있습니다. 이것은, 현재(2020년) 수준으로 배출할 경우 11.5년이 지나면 탄소 예산이 완전히 바닥난다는 것을 의미합니다.
코로나19 상황으로 인한 여러 제한이 완화되고 세계 배출량이 예상대로 2021년에 다시 증가한다면 이 시기는 더 짧아질 수 있으며, 향후 10년 동안 배출량은 줄어들지 않을 수 있습니다. 그렇게 되면 세계가 넘기지 않겠다고 약속한 1.5도를 2031년 즈음 넘어서게 될 것입니다. AR6에서 제시한 최적 추정치와 매우 비슷한 결과입니다.
AR6 보고서에 따르면, 66%의 확률로 기온상승폭 1.5도 이하로 억제하면서 배출할 수 있는 탄소 예산은 360 GtCO2입니다. 현재 배출량 수준으로 9년이면 모두 소모되는 양입니다. 이 양은 SR1.5 보고서에서 제시한 295 GtCO2에 비하면 상당히 증가한 값입니다.
이 값은 AR6가 SR1.5 보다 ‘탄소 누적 배출량에 대한 점진적 기후 반응'(transient climate response to cumulative carbon emissions; 이하 TCRE)의 범위를 더 좁게 계산했기 때문입니다. 즉 AR6에서는 탄소 배출량 1조 톤(1,000 GtC)*에 대해 1.0~2.3도로, SR1.5에서는 0.8~2.5로 보았습니다. 이것은 AR6에서 기후민감도 추정치의 범위를 더 좁게 보고 계산했기 때문에 나온 결과입니다.
*’탄소 배출량에 대한 점진적 기후 반응’에서는 CO2가 아니라 탄소 C에 대해서 계산하고 있음을 유의해주세요.
TCRE 값 보정에 의해, 50% 확률일 경우 1,000 GtC에 대해 1.65도 상승이라는 최적 추정치는 달라지지 않습니다.
기타 몇몇 요인들이 “탄소 예산의 정확한 값을 정하는 데” 영향을 미칩니다. “과거 온난화 역사에 대한 추정치, 영구동토가 녹아서 배출되는 온실가스, 그리고 CO2 이외의 온실효과에서 나타나는 변이들”같은 요인들입니다.
그러나 “이러한 불확실성이 있지만, 이것이 지구온난화를 저지하기 위해 최소한 넷-제로(순배출 제로)까지 세계 CO2 배출량을 줄여야한다는 기본적인 결론을 바꾸지는 않는다”는 사실을 보고서는 밝히고 있습니다.
1.5도와 더불어, 2도에 대한 탄소 예산도 SR1.5 보고서와 AR6 보고서에 계산했습니다. 아래 그림이며, 2021년부터 시작되는 탄소 예산 값입니다.
50% 확률로 2도 이하로 온난화를 억제할 수 있는 탄소 예산은, SR1.5에 비해 AR6에서 조금 줄었습니다. SR1.5 보고서의 탄소 예산은 1,375 GtCO2로 34년 동안 현재 수준으로 배출할 수 있는 양이며, AR6 보고서의 탄소 예산은 1,310 GtCO2로 33 동안 현재 수준으로 배출할 수 있는 양입니다. 이 계산에 따르면 현재 수준으로 배출이 계속 되 될 경우, 2053년이면 세계가 2도 탄소 예산을 모두 소모하게 됩니다. 이것은 시나리오 SSP2-4.5*에서 초과 년도로 예측하고 있는 2052년과 매우 비슷합니다.
66%의 확률로 2도 온난화를 피하기 위한 탄소 예산은, AR6 보고서가 SR1.5 보고서보다 조금 더 많습니다. SR1.5 보고서에서 제시하는 예산은 1,045 GtCO2로, 현재 수준으로 26년 동안 배출할 수 있는 양이며, AR6 보고서의 예산은 1,110 GtCO2로, 28년 동안 배출할 수 있는 양입니다. 이것은 업데이트된 TCRE(탄소 누적 배출량에 대한 점진적 기후 반응)값이 반영된 결과입니다.
14. ‘넷-제로’
AR5 보고서가 발간된 이후, 넷-제로 개념은 기후 완화에 있어 일종의 지침으로 떠올랐습니다. 넷-제로(순배출 제로)란 CO2 배출량을 크게 줄이고, 배출되는 탄소는 제거 기술을 이용해 상쇄하자는 것입니다.
2015년 결의된 파리 협정에 따라, 서명한 당사국들은 온실가스 배출량 “균형”을 맞추고, “이번 세기의 하반기에는” 온실가스를 제거하기로 약속했습니다. 이 말은 순배출을 0으로 한다는(넷-제로) 의미이며, 2018년 IPCC 1.5도 특별보고서(SR1.5)에서 보강되었습니다.
SR1.5 보고서에 따르면, “임계값 초과(overshoot) 없이 혹은 제한적으로”, 기온상승폭을 1.5도 이하로 억제하기 위해서는 2030년까지 2010년 수준 온실가스 배출량의 45%로 줄여야 하고, 2050년까지 “넷-제로”에 도달해야 합니다.
2019년, 영국은 법적으로 구속력이 있는 넷-제로 목표를 설정한 첫 번째 주요 경제국이 되었습니다. 그 이후 더 많은 나라들이 넷-제로 목표를 설정하거나 정책을 만들어가고 있습니다.
AR6 보고서는 “기후변화를 막기 위해서는 온실가스 배출량을 상당히 그리고 지속적으로 줄여야 할 것”이라고 강조하고 있습니다.
“CO2 넷-제로와 CO2 이외 온실가스 감축을 하지 못하면(혹은 CO2 이외 물질의 온실효과를 상쇄할 정도로 CO2 배출량을 충분히 감축해내지 못하면), 기후 시스템은 계속 더워질 것이다.”
– AR6 WG1 보고서
다시 말해, 온난화를 멈추게 하려면 CO2 넷-제로를 달성해야 하고 다른 온실가스도 줄여야 한다는 것입니다. 그리고 온실 효과를 상쇄하기 위해 CO2 제거도 추가로 이루어져야 한다는 것입니다. IPCC WG1의 공동 의장인 발레리 마손-델모트 박사(Valérie Masson-Delmotte)는 보고서 앞 부분에 이렇게 썼습니다.
“이번 보고서는, 관측된 온난화와 미래의 온난화 정도가 인간의 활동에 의한 대기 중 CO2 누적 배출량과 거의 선형적인 관계가 있음을 재차 확신한다. 이것은 물리학이다. 지구온난화를 막기 위한 유일한 방법은 전지구적인 규모로 CO2 순배출량 제로(넷-제로)를 이루는 것이다. CO2 배출량이 1톤 추가될 때마다 지구는 더 더워진다.”
– AR6 WG1 보고서
AR5 이후 기후모델 실험이 확인시켜주고 있는 사실은, 모든 CO2 배출량이 멈춘 후에도 온난화는 “조금” 진행될 것이며, “10년에 0.3도 이하 정도 상승”한다는 것입니다.
“CO2 순배출량 제로 약속 이행에 대한 신뢰도는 낮다. SR1.5 보고서와 마찬가지로, 이번 보고서에서도 1.5도 혹은 2도로 온난화 억제를 위한 탄소 예산을 평가하기 위해 (CO2 순배출량) 중앙값을 0으로 놓았다.”
– AR6 WG1 Full report*
“There is low confidence in the sign of the zero CO2 emissions commitment. Consistent with SR1.5, the central estimate is taken as zero for assessments of remaining carbon budgets for global warming levels of 1.5°C or 2°C.”
* 이 부분은 내용 파악을 정확하게 못 해서 원문을 가져왔습니다. 혹시 도움 말씀을 주실 분이 계시다면 녹색아카데미 SNS나 녹색문명공부모임 게시판 등을 이용해 주시면 대단히 감사하겠습니다. SNS 링크는 이 글 말미를 참고해주세요.
언론 브리핑에서 IPCC 저자 피어스 포스터(Piers Forster, University of Leeds)교수는 보고서에 담긴 “희소식” 중 하나를 다음과 같이 설명했습니다.
“우리가 정말 확신하는 바는, 단기간 배출량을 감축해야 전례없는 온난화 속도를 정말로 줄일 수 있다는 것입니다. 그리고 또 다른 큰 뉴스는, 넷-제로가 표면 온도를 안정화 혹은 낮추는 데 효과가 있다는 것을 과학적으로 그리고 확실히 이번 보고서가 보여주고 있다는 것입니다.”
– 피어스 포스터 교수
시나리오 SSP1-1.9와 SSP1-2.6은 “CO2 배출량이 2050년 전후에 넷-제로로 감소하며, 이후에는 CO2 배출량이 감소(net-negative)”하는 경로입니다.
그러나 위의 언론 브리핑에서 IPCC 저자 조에리 로겔(Dr Joeri Rogelj, Grantham Institute at Imperial College London)은, 전지구적으로 배출량이 현재 수준으로 이어진다면 1.5도와 2도 모두 넘길 것이라고 경고했습니다.
“협상장에서 (전지구적 배출량 삭감이라는 용어로) 약속한 것이 실행된다면, 우리가 가게 될 경로는 SSP2-4.5가 될 것입니다. 그러나 약속된 모든 것이 실행되거나 정책으로 만들어지지 않고 있음을 고려해보면, 우리는 SSP2-4.5와 SSP3-7.0 사이 어딘가로 가고 있을 겁니다.”
– 조에리 로겔 박사
또한 보고서는, 더 높은 배출량 경로가 아니라 시나리오 SSP1-1.9 혹은 SSP1-2.6로 가면 앞으로 약 20년 내에 지구 표면 온도 추이에 “알아볼 수 있을 정도의 차이“가 나타날 것이라고 쓰고 있습니다.
“오늘 우리의 행동이 우리가 살고 있는 지구에 변화를 일으켰고 계속 변화를 일으킬 것입니다. 그리고 다음 10년 동안 그리고 다음 수 세기에 걸쳐 우리가 어디로 갈지 결정하는 것도 우리의 행동이고 선택일 것입니다. 그리고 지금, 어느 때 보다도 더 잘, 무슨 일을 해야하는지 우리는 알고 있습니다.”
– 조에리 로겔 박사
넷-제로에 도달을 위한 핵심 부분은 대기 중 CO2를 대규모로 제거할 수 있는가이고, 이것은 넷-제로 목표에서 가장 논쟁적인 면일 것입니다.
이산화탄소 제거(Carbon dioxide removal; CDR, negative emissions)는 인위적으로 대기 중에서 CO2를 흡수하는 기술과 CO2를 “지질학적으로, 땅에 혹은 바다에 혹은 제품으로 만들어” 저장하는 기술을 포함한다고 보고서는 쓰고 있습니다.
여기에는 숲재생이나 토지이용 변화 그리고 기타 생태계에 기반한 접근과 같은 “자연에 기반한 해법“이 포함됩니다. 또한 대기에서 직접 CO2를 포집하거나 탄소를 포집 저장해서 바이오에너지로 만드는 것(bioenergy with carbon capture and storage;BECCS)과 같은 산업적인 프로세스도 포함됩니다.
이산화탄소 제거 방법(이하 CDR)을 쓰면 “대기로부터 CO2를 제거하여 저장고에 CO2를 오랫동안 저장할 수 있다”고 보고서는 쓰고 있습니다(높은 신뢰도).
지구온난화 수준을 1.5도 혹은 2도로 억제하는 여러 배출 경로들은 “일반적으로 CDR 접근 방법과 온실가스 배출량 감축 방법을 모두 사용하는 것을 가정한다”고 보고서는 말합니다. 보고서의 설명에 따르면, “탈탄소하기 어렵거나 탈탄소 비용이 큰 부문에서 나오는 잔여 배출량을 상쇄하는 데” CDR이 사용될 수 있습니다.
CDR은 또한 “전세계적으로 마이너스 CO2 배출을 위해 대규모로 실행”될 수 있다고 보고서의 저자들을 말합니다. “인류가 만들어낸 CO2를 인류가 제거”한다는 것입니다. 이것은 “기온 임계값을 초과(overshoot)한 후에 장기간 기후 안정화를 달성하기 위해 기존에 배출된 온실가스를 제거하는 데” 사용할 수 있을 것입니다.
그러나 “CDR 방법은 탄소 제거와 이런 방법들이 가지는 냉각효과를 약화시키거나 강화시킬 수 있다는 부작용이 있으며, 지속가능 발전 목표들을 달성하는 데 영향을 줄 수 있다”고 보고서는 쓰고 있습니다(높은 신뢰도).
게다가 “CDR 방법을 특히 육지에서 사용하게 될 경우 수질과 수량, 식량 생산과 생물다양성에 영향을 줄 수 있다”고 보고서는 쓰고 있습니다(높은 신뢰도). 이러한 영향은 “주로 지역적인 맥락, 관리 체제, 이전의 토지이용과 규모에 따라 크게 달라”집니다.
CDR은 “자연 생태계에 저장하거나 토양을 이용한 탄소 제거법을 개선하는 방법과 함께” 사용하면 특히 이중 효과를 거둘 수 있다고 저자들은 말합니다.
“CDR을 선택했을 때의 생태적이고 사회경제적인 측면을 종합적으로 평가하는 일은 앞으로 WG2와 WG3 보고서에서 다룰 것”입니다. 그러나,
“전지구적으로 순 마이너스 CO2 배출이 이루어지고 지속된다면 CO2가 일으키는 표면 온도 상승은 점차 감소하겠지만, 다른 기후변화들이 앞으로 수십 년 동안, 수천 년까지 현재의 방향이 지속될 것이다(높은 신뢰도).”
– AR6 WG1 보고서
“예를 들어, 대규모로 마이너스 CO2 배출이 된다해도 전지구 평균 해수면 높이 상승이 감소로 역전 되려면 수 세기에서 수천 년이 걸릴 것이다(높은 신뢰도).”
번역, 정리 : 황승미 (녹색아카데미)
카본브리프의 기사 원문 보기 In-depth Q&A: The IPCC’s sixth assessment report on climate science. Carbon Brief Staff. 2021. 8. 9. CarbonBrief.
편집자주
* SSP
SSP는 “공통 사회경제 경로”(Shared Socio-economic Pathways)의 줄임말로, “미래 사회경제 발전에 대한 다섯 가지 개괄적인 내러티브”를 기술하기 위해 개발되었습니다. 온실가스 배출량이 가장 적은 시나리오가 SSP1이고, 가장 많은 시나리오가 SSP5입니다. (AR6, WG1 보고서)
- SSP1-1.9 : 2100년에 기온상승폭이 1850-1900년 대비 1.5도 이하로 억제되는 시나리오. 21세기 중반에 산업화이전 시기 대비 기온상승폭 1.5도를 약간 벗어나고 이산화탄소 넷제로 배출을 달성하는 시나리오.
- SSP1-2.6 : 21세기 하반기에 이산화탄소 넷제로 배출을 달성하고 기온상승폭은 2도 이하로 유지하는 시나리오.
- SSP2-4.5 : 파리협정에서 약속한 기온상승폭의 위쪽 끝에 해당. 21세기 말에 기온상승폭이 2.7도(2.1~3.5도 범위)에 달한다.
- SSP3-7.0 : 기후 정책이 없으며 기온상승폭이 중간 이상인 시나리오. 특히 CO2 이외 온실가스와 에어로졸 배출량이 높은 경우. 세기말 기온상승폭은 3.6도(2.8~4.6도 범위).
- SSP5-8.5 : 기후 정책이 없으며 기온상승폭이 가장 높은 시나리오. 배출량이 이 시나리오만큼 높은 경우는 화석연료를 사용하는 공통 사회경제 경로에서만 나타난다. 세기말 기온상승폭은 4.4도(3.3~5.7도 범위)
알림
- 본문에서 *표시는 편집자 주입니다. 번역, 요약하면서 더 자세한 설명이 필요한 곳에 추가하였습니다.
- 이 글의 이해를 돕기 위해 IPCC의 보고서에 나오지 않는 그림과 표도 포함하였습니다. 이번 IPCC AR6 WG1 보고서에 등장하는 그림에는 그림제목에 IPCC라는 표시를 하였으므로 참고하여 읽어주세요.
- 이 글에 등장하는 번역어, 용어 등은 녹색아카데미 웹진 편집자가 신문 기사나 정부 문서(AR5 한국어 번역본) 등을 참고하여 선택해 사용하였습니다. 이에 대한 더 정확한 우리말 표현은 다른 정부 문서나 추후 번역되어 발간될 IPCC 제6차 평가보고서 한글본을 참고해주세요.
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