[이뉴스투데이 백연식 기자] 기후변화로 인한 온도 상승뿐 아니라, 공기 중 미세입자(에어로졸)가 햇빛을 반사해 지표면을 냉각시키는 현상이 상대습도를 오히려 높일 수 있다는 연구 결과가 발표됐다. 연구팀은 이로 인해 사람이 겪는 열 스트레스가 더욱 심화될 수 있다고 경고했다.
광주과학기술원(GIST)은 환경·에너지공학과 윤진호 교수 연구팀이 국내외 연구진과 함께, 에어로졸에 의한 지표면 냉각 현상이 상대습도 상승의 주요 원인임을 규명했다고 10일 밝혔다.
연구팀은 유럽중기예보센터가 제공하는 고해상도 대기 재분석 자료(ECMWF Reanalysis v5, ERA5)와 대규모 기후 모델 시뮬레이션을 활용해 약 60년간(1961~2020)의 상대습도 변화와 그 원인을 정밀 분석했다.
그 결과, 공장이나 차량 등에서 배출된 에어로졸 미립자가 햇빛을 산란시켜 지표면을 냉각시키는 동시에, 증발량 감소 → 수증기 정체 → 상대습도 상승으로 이어지는 ‘에어로졸-습도 메커니즘’을 밝혀냈다.
이러한 메커니즘은 일정 수준의 에어로졸이 상대습도를 높이며 기온 상승을 억제하는 ‘완충 작용’을 한다는 점을 보여준다.
그러나 에어로졸 배출을 급격히 줄일 경우, 이 냉각 효과가 사라지면서 기온이 빠르게 오르고, 습도와 결합된 열스트레스 지수(불쾌지수·위험지수 등)가 급격히 증가해 인체 건강과 사회 전반에 새로운 기후 리스크를 초래할 수 있다. 이 같은 결과는 ‘깨끗한 공기가 반드시 안전한 기후를 보장하지 않는다’는 역설적인 사실을 드러낸다.
연구팀은 다중 위성·관측 데이터와 함께 CESM2-LE 모델을 통해, 1961년부터 2020년까지 IGP 지역의 상대습도가 평균 약 10.3% 증가한 것을 확인했다. 분석 결과, 상대습도 상승의 약 95%는 대기 중 수증기량의 증가 때문이며, 기온 감소 역시 상대습도 상승에 기여했으나(5%) 그 영향은 상대적으로 미미한 것으로 나타났다.
특히, 산란 효과가 큰 에어로졸(황산염, 유기탄소 등)이 지표를 냉각시킴으로써 대기를 안정화시키고 수증기 축적을 유도해 상대습도가 높아지는 일련의 과정을 주도한 것으로 확인됐다.
또한 연구팀은 온실가스(GHGs)와 에어로졸의 영향을 각각 분리하여 파악하기 위해 단일 인위 강제력(single forcing) 실험도 수행했다. 그 결과, 온실가스는 지표면 온도를 상승시켜 상대습도를 낮추는 반면, 에어로졸은 지표면 온도를 낮추어 상대습도를 높이는 정반대의 효과를 보였다.
윤 교수는 “온실가스와 에어로졸이 서로 정반대 방향으로 기후에 영향을 미친다는 이중성을 간과하면 ‘깨끗한 공기’가 오히려 단기적인 폭염과 습도 위험을 키울 수 있다”며 “IGP처럼 인구 밀도가 높은 고위험 지역에서는 온실가스 감축과 에어로졸 저감 정책을 어떻게 조화롭게 추진하느냐에 따라 인류가 마주하게 될 기후 위험의 양상이 크게 달라질 것”이라고 말했다.
이어 “우리나라 역시 기후와 대기를 함께 고려하는 통합 전략의 수립과 실행이 시급하다”고 강조했다.
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