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에너지/환경 기후변화 예측 관련 기술 개발 및 토픽

  • 관리자 (irsglobal1)
  • 2021-07-12 15:40:00
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1) 기후 변동 적응을 둘러싼 동향

 

지구온난화 대책은 온실가스의 배출량 절감과 흡수 대책을 실시하는 ‘완화(억제)’와, 이미 일어났거나 앞으로 피해갈 수 없는 온난화로 인한 영향에 대한 ‘적응’으로 나뉜다.

 

우리나라는 기후변화로 인하여 발생하는 부정적 영향을 줄이고 미래 위험에 대비하기 위하여 2010년부터 ‘저탄소 녹색성장 기본법’에 근거하여 국가 및 지자체 차원에서 기후변화 적응 대책을 수립, 시행하였다.

 

「제1차 국가 기후변화 적응 대책(2011~2015)」, 「제2차 국가 기후변화 적응 대책(2016~2020)」

 

<그림1> 우리나라의기후변화 적응 대책 관련 계획 현황

자료 : 국가기후변화적응센터

 

정책의 체계 및 주요 내용은 아래와 같다.

 

▣ 저탄소 녹색성장 국가전략 및 녹색성장 5개년 계획

▪ 저탄소 녹색성장 국가전략 ; 최상위 국가 계획 / 3대 전략 ; ‘기후변화 적응 및 에너지 자립 전략’, ‘기후변화 적응 역량 강화 정책’, ‘기후변화 적응 역량 강화 실천을 위한 과제와 핵심사업’

▪ 녹색성장 5개년 계획 ; 국가전략의 효율적 ∙ 체계적인 이행을 위하여 수립한 중기계획

 

▣ 기후변화 대응 기본계획 ; 신기후 체제가 우리 경제에 순기능으로 작용할 수 있도록 비전과 정책 방향 제시

▪ 국내외 기후변화 경향 및 미래 전망과 대기 중의 온실가스 농도 변화

▪ 온실가스 배출 ∙ 흡수 현황 및 전망

▪ 온실가스 배출 중장기 감축 목표 설정 및 부문별 ∙ 단계별 대책

▪ 기후변화 감시 ∙ 취약성 평가 등 적응 대책에 관한 사항

▪ 기후변화 대응 연구 ∙ 개발, 국제 협력 및 인력 양성 등에 관한 사항

 

▣ 국가 기후변화 적응 대책

▪ 건강, 재난/재해, 농업, 산림, 해양/수산업, 물 관리, 생태계의 7개 부문별 대책과 기후변화 감시 ∙ 예측, 적응산업/에너지, 교육 ∙ 홍보 및 국제 협력 등

 

가까운 일본에서는 적응대책을 추진하기 위해 2018년에 ‘기후 변동 적응법’이 가결되었다. 해당 법이 성립되기 이전에 각의 결정되어, 향후 법정 계획으로 격상되거나 확충될 것으로 예상되는 ‘기후 변동 적응 계획’에 있어서는, 기반적ㆍ국제적 시책의 하나로, ‘모델 기술 및 시뮬레이션 기술의 고도화’를 들 수 있다.

 

이러한 배경 하에, 온난화 영향 평가를 위해 농림수산업 및 방재(防災)에 관한 과학 분야와의 연계를 강화하여, 시뮬레이션 모델에 의해 정확한 예측 데이터를 정비하고 제공하려는 움직임이 촉진될 것으로 예상된다.

 

2) 지구온난화에 관한 국제 교섭의 전개

 

국제연합 기후 변동 프레임 조약(UNFCCC)을 이행하기 위해 2016년에 발효된 파리협정은 2021년부터 2030년까지의 지구온난화 대책 프레임이다. 해당 협정에서는 2100년 시점의 온난화를 산업 혁명 이전에 비해 2℃ 이내로 낮추고, 거기서 1.5℃를 더 낮추려는 노력도 할 것이라는 발표가 있었다.

 

해당 협정이 채택되기 전부터 국제 교섭의 장에서 종종 언급되었던 2℃ 목표와는 달리, 1.5℃ 목표와 관련해서는 온난화의 영향에 대한 평가에 관한 연구가 이루어지지 않았기 때문에, 최근에는 1.5℃와 2℃ 온난화의 영향이 서로 얼마나 다른지 평가하는 연구가 성행하고 있으며, 2018년 10월에는 IPCC로부터 1.5℃ 목표에 관한 특별보고서(SR1.5)가 공표되었다.

 

또한 기후 변화와 인간의 토지 이용의 관계에 대해 정리한 ‘토지 관계 특별보고서’(2019년 8월), 해양과 설빙권의 변화의 실태ㆍ미래ㆍ적응에 관한 ‘해양ㆍ설빙권 특별보고서’(2019년 9월), 이렇게 3편의 특별보고서가 출판되었다. 이들 모두 지구온난화 상황에서의 이러한 문제의식을 크게 반영하고 있다.

 

<그림2> IPCC의 1.5℃ 목표에 관한 특별보고서

자료 : https://public.wmo.int/en/resources/bulletin/ipcc-issues-special-report-global-warming-of-15-%C2%B0c

 

또한, 해당 협정에서는 ‘자국이 결정하는 공헌’(NDCs)으로서 참가 각국이 정한 목표에 따라 온실가스의 배출량을 절감하도록 정하고 있으며, 더욱이 2023년을 기점으로 ‘Global Stocktake’라 불리는, 위의 온난화 완화 목표를 위한 전 세계의 진척 상황을 확인하는 작업이 이루어지고 있다. Global Stocktake에서는 실시한 시점의 최신 과학 지식에 비추어 진척 상황을 평가하도록 하고 있으며, 연구 현장에서도 이러한 장에 대한 공헌을 의식하여 과제에 임하는 경향을 보이고 있다.

 

* Global Stocktake : 이것은 파리 협정의 목적 및 장기 목표와 비교하고, 국제 사회 전체의 온난화 대책의 진전이 어느 위치에 있는지를 특정 국가의 온난화 대책 및 지원에 관한 상황과 IPCC의 최근 보고서 등 정보를 기초로 하여 5년마다 평가하기 위한 제도이다. 첫 번째 Global Stocktake는 2023년에 예정되어 있다.

 

3) 10년 규모 변동 예측

 

위의 Global Stocktake에서는 실시 기간 이전 몇 년간의 기온 및 온실가스 농도의 동태를 파악하고, 직후 몇 년간을 예측해야 한다. 따라서 2100년 전후의 예측뿐 아니라 지금으로부터 1년 이상, 최대 10년 정도의 시간을 대상으로 하는 예측 연구가 성행하고 있다.

 

10년 규모의 예측에서는, 100년 규모의 시간을 대상으로 예측할 때와 달리, 자연 변동에 의한 차이를 정확하게 예측해야 하기 때문에, ‘데이터 동화(Data Assimilation)’라 불리는 방법을 사용하여 특정한 시점에 대응하는 관측 데이터가 되고자, 초기 근사치를 작성하여 예상하기 시작한다.

 

데이터 동화는 원래 일기예보와 같은 비교적 시간 단위가 짧은 예측을 위해 발달해온 방법이지만, 온난화 예측에 대한 요청이 고도화됨에 따라 장시간 및 생물ㆍ화학 과정 등에 응용되고 있다. 예를 들어 프랑스의 연구팀은 ‘퍼펙트 모델 어프로치’(모델 결과를 관측으로 간주하여 실시하는 예측 가능성 검증 실험)에 근거한 연구를 통해, 전 지구적 규모의 탄소 순환에 최대 6년간의 예측 가능성이 있음을 밝혀냈다. 일본에서는 해양 연구개발 기구와 도쿄대학의 연구팀이 데이터 동화를 통해 적도 태평양 해역에서의 이산화탄소 플럭스 변동을 예측하는 연구를 하고 있다.

 

4) 사회 경제 분야와의 연계와 모델 결합

 

인간의 활동은 산업이나 삼림 벌채에 의한 온실가스 배출뿐 아니라, 방대한 경작지를 통해 지표면의 태양광 반사율(albedo)을 변화시켜 기후에 영향을 미친다. 지구온난화에 의한 농림생산성의 변화가 인구를 유지하는 데 필요한 경작지 확대의 추정량에 영향을 미치고, 그것이 다시 알베도를 변화시켜 온난화 정도를 바꾸는 방식으로, 지구온난화와 인간 사회의 상호작용이 존재한다.

 

* 반사율 또는 알베도(albedo)는 물체가 빛을 받았을 때 반사하는 정도를 나타내는 단위이다. 반사율은 입사되는 전자기파에 대한 반사량으로 계산되며, 일반적으로 0%에서 100%로 표현된다. 기후학이나 천문학에서 널리 쓰이고 있다.

 

이러한 상호작용은 특히 지역 규모의 온난화 예측에 어느 정도 영향을 미치기 때문에, 사회 경제 분야와 기후 예측 분야의 연계 과제로 삼아야 한다. 상호작용의 정합적ㆍ포괄적 추정에는, 사회 경제 분야에서 개발하고 있는 통합 평가 모델(IAM), 그리고 ESM와의 통합 모델을 개발하는 것이 바람직하다. 실제로 그러한 모델은 미국 등에서 개발되어 탄소세의 과세 방법을 검토하는 데 응용되고 있다.

 

예를 들어, 미국 LBNL의 Jones 등은 탄소세를 삼림 벌채로 인한 탄소 배출에 대해서까지 적용하는 경우와 화석 연료와 산업에서 유래한 배출에만 적용하는 경우, 2100년 시점의 온난화에 차이가 생기며, 후자의 경우에 더욱 억제된다고 밝힌 바 있다.

 

또한 지구 시스템의 불확실성이 미래의 온난화 대책 비용을 예측하는 데 있어서도 불확실성을 준다고 지적하는 연구가 있어, 향후 사회 경제 모델과의 결합을 추진하게 될 가능성도 있다.

 

하지만 관련된 프로세스를 모델화하는 데에는 큰 오차가 포함되기 때문에, 모델의 적용 한계 등을 충분히 검토한 후에 진행해야 한다는 신중론도 존재한다.

 
 
 

[기후변화대응 관련 유망 환경 신기술 개발 동향과 향후 전망] 보고서 상세 보기

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