태풍과 허리케인을 포함한 열대성 저기압으로 매년 수 백만 명이 피해를 입는 가운데 대기 중 이산화탄소 농도가 올라가면 '강력한 태풍'이 생성될 가능성이 높아진다는 연구 결과가 나왔다. 그간 지구 온난화 등으로 이산화탄소 발생량이 열대저기압의 발생·세기에 어떠한 영향을 미치는 지에 대해 명확하게 밝혀진 바가 없었지만, 이번 연구로 해당 문제를 풀어나갈 실마리가 제공될 것으로 전망된다.

17일 기초과학연구원(IBS)은 지구온난화로 열대저기압의 발생 빈도는 줄지만 한번 발생한 열대저기압은 3등급 이상의 강한 태풍이 된다는 연구결과를 내놨다.

IBS 기후물리연구단 악셀 팀머만 단장 연구팀은 대기 중 이산화탄소 농도가 2배 늘면 3등급 이상의 강한 태풍이 50% 가량 증가한다고 설명했다. 반면 약한 태풍은 발생할 가능성이 낮아진다.

쉽게 풀면 이산화탄소 발생량이 태풍 생성 가능성 자체를 높이지는 않지만, 한 번 태풍이 일어나면 그 강도는 상대적으로 강력해질 수 있다는 의미다.

연구진은 슈퍼컴퓨터 알레프를 이용해 대기 중 이산화탄소 농도 증가에 따른 기후 변화를 시뮬레이션하면서 열대저기압 변화를 분석해 이와같은 결과를 도출했다.

이들은 대기와 해양을 각각 25㎞와 10㎞의 격자 크기로 나눈 초고해상도 기후모형으로 태풍·강수 등 규모가 작은 여러 기상·기후변화 과정을 시뮬레이션했다.

앞서 20년간 진행된 기후모형 시뮬레이션 연구는 열대저기압과 같은 작은 규모의 대기와 해양 간 상호작용이 상세히 시뮬레이션 되지 못해 불확실성이 크다는 한계가 있었다. 격자 간격이 큰 100km 이상 저해상도 기후모형을 이용해왔기 때문이다.

이번 연구는 지금까지 미래 기후변화 시뮬레이션 연구 중 격자 간격이 가장 조밀한 모형을 사용해 생성된 데이터만 1TB 하드디스크 2천 개에 달한다.



시뮬레이션에서 연구진은 대기 중 이산화탄소가 2배 증가하면 적도·아열대 지역에서 대기 상층이 하층보다 더욱 빠르게 가열돼 해들리 순환이라 불리는 대규모 상승기류를 약화시킨다.

이로 인해 열대저기압의 발생빈도가 자체는 줄어든다. 다만, 대기 중 수증기와 에너지는 꾸준히 늘어나하기 태풍이 한번 발생하면 3등급 이상의 강한 태풍으로 성장할 가능성이 약 50% 높아진다.

또 이산화탄소가 현재보다 4배 상승하면 2배 늘어난 시뮬레이션보다 열대저기압에 의한 강수량은 계속 증가해 현재 기후 대비 약 35% 상승한다고 예측됐다. 하지만 강력한 열대저기압의 발생 빈도는 올라가지 않았다.

공동 교신저자인 이순선 연구위원은 "시뮬레이션된 미래 열대저기압 변화가 최근 30년 간 기후 관측 자료에서 발견된 추세와 상당히 유사하다"며 "지구 온난화가 이미 현재 기후를 변화시키기 시작했다는 것을 의미한다"고 밝혔다.

악셀 팀머만 단장은 "지구 온난화가 열대저기압에 영향을 미치는 메커니즘에는 더욱 복잡한 과정이 얽혀있어 앞으로도 추가 연구가 필요하다"면서도 "이번 연구는 미래 열대저기압 상륙에 의한 해안 지대의 극한 홍수위험이 높아짐을 보여준다"고 말했다.

이 연구내용은 국제학술지 사이언스 어드밴시스에 게재됐다.

김지연 기자 postmoneynews@gmail.com