기상청

기상청, 제75차 세계기상기구 집행이사회 참가

세계기상기구(WMO) 본부가 위치한 스위스 제네바에서 6월 20일부터 6월 24일까지 ‘제75차 세계기상기구(WMO) 집행이사회*’가 개최되었고, 우리나라에서는 5명의 정부 대표가 참석했다. 이번 회의에서 우리나라를 비롯한 집행이사국들은 전 지구적인 기후위기와 위험기상에 대해 각 회원국의 예측 능력과 조기 경보 능력을 향상시키기 위한 노력을 이행해야 한다는 것에 뜻을 모았다. 또한 2023년부터의 회원국별 분담금 기여율(분담률)을 개정했는데, 기존(2020~2022년) 2.22%인 우리나라 분담률은 0.32%포인트 오른 2.54%로 책정됐다. 이는 세계기상기구 전체 193개 회원국 중 9위로 기존 대비 2위 상승한 수치이다. 우리 정부 대표 참석인 중 한명인 박광석 기상청장은 국제협력을 통해 집행이사국으로서 개발도상국 및 저개발국 기후위기 대응 역량개발을 이끌어 나가겠다는 포부를 밝혔다.

* 세계기상기구의 예산과 각종 사업을 총괄·조정하는 핵심 집행기구로 전체 193개국 회원국 중 37개국의 위원으로 구성

출처 – 대한민국 정책브리핑, 2022.6.21.

환경부

기후위기 현안보고서: 기후변화와 오존

환경부 소속 국립환경과학원은 기후변화에 따른 오존 농도 전망 및 영향 등의 정보를 담은 ‘기후변화와 오존’ 주제의 현안보고서를 공개했다. 보고서에 따르면 전국 연평균 오존 농도는 지속적으로 증가하는 추세이며, 지난 21년간(2001∼2021년) 우리나라 주요 도시의 일 최고 기온과 일 최고 오존 농도가 꾸준히 증가하고 있으며, 오존주의보(시간 평균농도 0.12ppm 이상)의 발령횟수, 발령일수, 발령기간도 모두 증가하는 추세를 보였다. 기후변화 시나리오에 따른 미래(2050년대) 오존 전망은 서울 등 일부 지역에서 여름철 오존 농도가 2000년대 대비 증가할 것으로 예측됐다. 보고서는 미래 오존 농도에 대응하기 위한 방안으로 통합관리 체계 구축, 과학적 기반 연구를 통한 정책수립 지원, 국제협력 강화 등 기후변화와 대기오염을 동시에 관리하는 정책 추진이 필요하다고 제안한다.

출처 – 국립환경과학원, 2022.6.

보험회사의 탈석탄 현황과 과제

보험연구원이 최근 발표한 보고서에 따르면 국내 보험회사들이 글로벌 탈석탄 기조에 맞춘 투자 포트폴리오 구성이 필요할 것으로 보인다. 기후변화 위기 대응을 위해 세계 각국에서 탈석탄 정책을 추진하면서 석탄 산업 관련 투자는 빠르게 좌초자산이 될 것으로 전망되는 반면, 신재생에너지 발전의 수익성은 빠르게 개선되어 가까운 미래에는 석탄발전의 수익성을 완전히 능가할 것으로 분석됐다. 2020년 말 기준으로 실제로 자산운용 측면에서 전세계적으로 최소 65개 보험사가 석탄 관련 산업에 대한 신규투자를 중단하거나 기존 투자를 회수했으며, 그 규모는 12조 달러에 달하는 것으로 조사됐다. 2022년 5월을 기준으로 우리나라 보험산업에서도 많은 보험사가 탈석탄을 선언하고 석탄발전에 대한 신규 투자를 중단했다. 그러나 여전히 석탄 관련 산업에 대한 배제와 포트폴리오 감축 노력이 필요하며 신재생에너지 관련 사업에 대한 참여를 적극적으로 고려해야 한다고 강조했다.

출처 – 보험연구원, 2022.6.27.

반도체·제철소 미세먼지 주범 ‘질소산화물’…흡수액으로 제대로 잡는다

한국에너지기술연구원 윤형철？이찬우 박사 연구팀은 질소산화물(NOx)을 대용량, 고효율로 제거할 수 있는 대표적인 금속착화합물을 대상으로 흡수성능 차이를 나타내는 핵심인 금속착화합물의 결합 형성 메커니즘 규명에 성공했다. 이를 활용하여 연구진이 현재 개발하고 있는 ‘저온(100℃ 미만) 질소산화물, 황산화물 제거 흡수액’에 일산화질소를 고효율로 제거할 수 있는 최적의 흡수액을 설계할 계획이다. 질소산화물 중 대부분을 차지하는 일산화질소(NO)는 물에 잘 녹지 않는데, 연구진이 개발 중인 금속착화합물 흡수액은 일산화질소를 산화과정 없이 금속이온에 직접 결합시켜 제거해 질산 폐수 발생을 최소화할 수 있다. 이번 연구결과를 기반으로 저렴하고 성능이 뛰어난 최적의 흡수액을 개발하고 있으며, 흡수액 재생기술 확보를 통해 전자산업, 암모니아 혼소발전 등 다양한 질소산화물 배출 사업장에 적용 가능할 것으로 기대된다.

출처 – 헤럴드경제, 2022.6.23.

Environmental Assessment Report 2021; Air Quality In Montréal

2021년 한 해 동안 캐나다 몬트리올에서는 대기질 나쁨 일수가 27일 발생했고, 이는 대부분 미세먼지(PM₁₀, PM_2.5)가 원인이었던 것으로 조사됐다. 코로나19 대유행 이전인 2016~2019년 사이 연간 나쁨 일수가 29~43일이었던 것에 비해 감소했으며, 스모그 발생 일수도 감소한 것으로 확인됐다. RSQA는 미래 대기질 관리를 위해 2020년부터 새롭게 나노 미세먼지(PM_0.1)* 관측을 시작했다. 그 결과 PM_0.1 농도는 여름철보다 겨울철에 더 높았고, 특히 1~3월에 가장 높은 농도를 보였다. 캐나다는 국가대기질표준(CAAQS, Canadian ambient air quality standard) 하에서 대기질을 관리중이며, PM_2.5, 오존(O₃), 질소산화물(NOx), 황산화물(SOx) 모두 2015년부터 현재까지 조금씩 농도가 감소하고 있는 것으로 조사됐다.

* 지름이 0.1um 이하인 미세먼지를 의미하며, UFP(Ultrafine particle)로 표기하기도 함

출처 – RSQA(Réseau de surveillance de la qualité de l’air), 2022.6.20.

Residential green space and air pollution are associated with brain activation in a social-stress paradigm

본 연구에서는 녹지 비율, 소음, 미세먼지 등 거주지의 생활 환경이 사회적 스트레스에 미치는 영향을 조사했다. 독일 베를린에 거주하는 남성 42명을 대상으로 심리·사회적 스트레스를 유발하는 실험을 통해 급성 스트레스로 인한 뇌 활동을 관찰했다. 그 결과 거주지로부터 5000m 반경 이내에 녹지 비율이 높을수록 감정 관련 스트레스를 조절하는 뇌 영역이 활성화되는 것을 확인했다. 반면 미세먼지(PM₁₀, PM_2.5)로 인한 대기오염이 심할수록 스트레스 조절과 관련된 뇌 영역에서 활동이 감소했다. PM₁₀보다는 PM_2.5가 스트레스에 부정적인 영향을 더 크게 주었으며, NOx나 소음공해는 뇌 활동과 관련성이 나타나지 않았다. 이러한 결과는 새로운 연구 분야로 떠오르는 '뉴로 어버니즘 (Neuro-urbanism)*'의 기초 자료로 활용 가능할 것으로 기대되며, 도시 계획 수립 시 환경을 중요한 요소로 고려해야 함을 보여준다.

* 도시 생활과 정신건강 사이의 관계에 초점을 맞춘 새로운 학제 간 연구 분야

출처 – Scientific Reports, 2022.6.23.

A diurnal story of Δ¹⁷O(NO₃^-) in urban Nanjing and its implication for nitrate aerosol formation

2015년 1월 중 중국 난징에서 초미세먼지(PM_2.5) 샘플링을 수행하여 질산염이 생성되는 화학적 메커니즘을 규명했다. 난징의 겨울철 질산염 형성은 주로 야간 화학반응(NO₃+HC/H₂O, N₂O₅ + H₂O/Cl⁻)과 낮시간대의 광화학반응(NO₂+OH/H₂O)에 의해 주도되는 것으로 확인됐다. 야간 화학반응은 자정 무렵에 가장 우세하여 질산염 형성에 72%까지 기여했고, 일출 이후에는 광화학 반응(NO₂+OH/H₂O)이 증가하기 시작하여 정오 무렵에 가장 높은 기여도(48%)를 보였다. 연무가 발생하여 PM_2.5가 고농도(>75㎍/㎥)인 날에는 야간 화학반응이 특히 우세하여 밤시간대 질산염 농도를 한층 높였으며, N₂O₅의 가수분해로 인해 질산염 생성이 촉진됐다. 질산염은 대기의 산화력과 산성도를 파악할 수 있는 요소로써 대기화학 분야에서 매우 중요하게 고려되므로, 저자는 고분해능 측정기를 통해 질소화합물의 화학적 변화를 관측하는 것이 질산염 생성 경로를 규명하는데 중요하다고 언급했다.

출처 – npj Climate and Atmospheric Science, 2022.06.21.

Environmental trade-offs of direct air capture technologies in climate change mitigation toward 2100

직접공기포집저장(Direct Air Carbon Capture and Storage, DACCS)* 기술의 환경성 개선 효과를 분석하고 추가적으로 개선할 부분을 확인하기 위해 IMAGE 3.2 Integrated Assessment Model(IAM)에 기반하여 세 가지 시나리오**에 대한 LCA 분석(이산화탄소 저감량, 연료 소모량, 환경 오염 영향 등 포함)을 수행하였다. DACCS가 2100년 0.85GtCO₂/yr(미국 연간 발전량의 5% 소모) 수준까지 보급된다면, 8개의 LCA 지표(기후변화영향, 인간 독성, 담수 부영양화, 담수 생태독성, 토양 산성화, 토양 생태독성, 금속 소모, 수자원 소모) 대부분이 개선되지만, 토양 생태독성과 금속 소모는 심화될 수 있다고 분석했다. 따라서 단순히 전력원을 개선하는 것에만 R&D를 집중할 것이 아니라 광범위한 온실가스 대응 기술을 적용하되, 지속가능한 환경 유지를 위하여 DACCS의 소재·부품 및 에너지효율 등을 개선하여 LCA 지표에 대한 전반적인 개선도 함께 진행해야 함을 시사한다.

* 화학적 또는 물리적 방법으로 대기 중 CO₂(현재 약 415ppm)을 직접 분리하여 포집하는 기술

** ①SSP2-baseline: 과거 이산화탄소 배출량 증가 등을 기반으로 미래 배출량, 에너지 사용량 등을 예측한 baseline scenario ②SSP2-RCP1.9 w/ DACCS: 2100년까지 지구온난화를 1.5℃로(복사강제력 1.9W/m²) 제한하면서 DACCS를 이산화탄소 저감 대책으로 채택하는 시나리오 ③SSP2-RCP1.9 w/o DACCS: 2100년까지 지구온난화를 1.5℃로(복사강제력 1.9W/m²) 제한하면서 DACCS를 이산화탄소 저감 대책으로 활용하지 않는 시나리오

출처 – Nature Communications, 2022.6.25.

Impact of interannual and multidecadal trends on methane-climate feedbacks and sensitivity

메탄은 기후변화에 두 번째로 기여도가 높은 온실가스이다. 대기 중 메탄 농도는 2000년대 초반에는 상대적으로 안정적이었으나, 2007년 이후 다시 증가하여 2014년 이후 가속화되었다. 본 연구는 지난 40년 동안 대기 중 메탄 농도(C_CH4) 및 동위원소 비율(δ¹³CH₄)의 변화에 대한 온도(T) 및 강수량(Pr)의 시공간적 변화의 인과적 기여를 분석하였는데, 메탄-기후의 ‘양의 되먹임’과 ‘음의 되먹임’* 둘 다 C_CH4 증가에 기여하고 있음이 밝혀졌다. 해마다 육상의 표면 기온(LSAT)이 증가하면서 양의 되먹임(ex. 습지에서 배출되는 메탄과 산불로 인해 생성된 메탄)으로 인한 메탄 배출량이 증가하고, 열대 지방에서 해수면 온도(SST)가 낮아지는 음의 되먹임으로 대기 중 ^•OH(oxidant hydroxyl radicals)가 감소하면서 메탄 수명이 연장되는 효과가 발생한 것이다. 음의 되먹임을 통해 매년 증가하는 C_CH4를 고려하면 기존의 IPCC AR6 추정치보다 메탄-기후 되먹임 민감도(≈0.08Wm⁻²℃⁻¹)가 약 4배 이상 높으며, 이는 향후 기후 변동성이 더 증폭될 수 있음을 시사한다.

* 기후변화를 억제하는 음의 되먹임(negative feedback), 증폭시키는 양의 되먹임(positive feedback)

출처 – Nature Communications, 2022.6.23.