[기후] 지구온난화 1.5℃를 위한 배출경로

 

 

 

 

 

1.5℃ 지구온난화 달성을 위한 배출경로

 

 

2100년에 지구 기온의 상승 폭을 1.5℃ 미만으로 제한하기 위해서는 인간활동에 기인한 전지구 CO2 순배출량을 2030년까지 2010년 대비 최소 45%까지 감소시키고 2050년에는 순제로(net zero)에 도달해야 한다.

 

즉, 이산화탄소의 추가 배출로 인한 이산화탄소 농도의 상승이 없어야 한다.

 

2.0℃ 미만으로 온난화 폭을 억제하는 대부분의 경로는 2030년까지 이산화탄소 배출량을 대략 25% 감소 시키고, 2070년경에는 순제로에 도달해야 한다.

 

1.5℃와 2.0℃로 억제하는 경로 모두 비이산화탄소(non-CO2) 물질 배출량은 상당히 감축될 것으로 보인다(높은 신뢰도)

 

 

 

광범위한 시스템 전환 필요

 

 

온난화를 1.5℃로 억제하는 배출 경로에 도달하려면 에너지, 토지이용, 도시, 수송과 건물을 포함한 기반시설과 산업 체계의 빠르고 광범위한 시스템 전환이 필요하다(높은 신뢰도).

 

이러한 시스템의 전환은 전례가 없었던 수준으로 모든 부문의 온실가스 배출량을 대대적으로 감축해야 하고, 감축을 위한 광범위한 포트폴리오와 투자의 증대가 필요하다(중간 신뢰도).

 

온난화를 1.5℃로 억제하는 배출 경로에서는 2.0℃ 경로 대비 향후 20년 동안 더 빠르고, 대대적인 시스템의 변화가 필요하다(높은 신뢰도).

 

에너지 부문에서 온난화를 1.5℃로 억제하는 모델 경로는 일반적으로 2.0℃ 경로보다 에너지의 효율성을 더 개선해야 한다.

 

또한, 소비자가 사용하는 형태의 에너지를 전력으로 빠르게 바꾸어서, 서비스 수요를 충족시키는 동시에 소비를 절감할 수 있도록 한다 (높은 신뢰도). 2.0℃ 경로와 대비하여 1.5℃ 경로에서는 2050년 이전에 저배출 에너지원의 비중이 더 높아질 것으로 전망된다(높은 신뢰도).

 

 

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2050년 재생에너지 비중 70~85%

 

 

또한, 2050년에 이르러 재생 에너지가 전력 생산의 70~85%(4분위수 범위)를 차지할 것으로 전망된다(높은 신뢰도).

 

온난화를 1.5℃로 억제하는 모델 경로에서 2050년에 산업부문의 CO2 배출량은 2010년 대비 대략 65~90%(4분위수 범위) 감소할 것으로 전망되며, 2.0℃ 경로에서는 50~80% 감소할 것으로 전망된다(중간 신뢰도).

 

1.5℃로 억제하는 모델 경로에서는 2010년 대비 2050년에는 초지가 50~1,100만 ㎢ 감소한다.

 

식량과 사료작물 생산에 필요한 초지를 제외한 농경지는 –400~+250만 ㎢ 범위에서 감소하거나 증가하며, 바이오에너지에 필요한 작물 경작지가 0~600만 ㎢ 증가할 전망이다.

 

이로 인해서 산림 면적은 –200~+950만 ㎢ 범위에서 감소하거나 증가할 것으로 전망된다(중간 신뢰도).

 

온난화를 1.5℃로 억제하는 경로에서, 2016~2050년에 에너지 관련 감축을 위한 연평균 추가 투자액은 약 8,300억 달러(2010년 US 달러 기준, 6개 모델에서 1,500억~1조 7,000억 달러 범위)에 이를 것으로 추정된다.

 

온난화를 1.5℃로 억제하는 모든 경로에서는 이산화탄소제거 기술을 사용하면 21세기에 대략 100~1,000 GtCO₂의 이산화탄소가 흡수될 것으로 전망된다.

 

 

 

Global Warming of 1.5℃

 

출처: IPCC, 2018 : Global Warming of 1.5℃ (Figure SPM.1)

 

 

a) 관측된 월별 전지구 평균 지표 온도(GMST) 변화(2017년까지 회색 실선이고, HadCRUT4, GISTEMP, Cowtan–Way, NOAA 등 4개 자료로 산출)와 인간활동에 기인한 온난화 추정치 (2017년까지 주황색 실선, 주황색 음영은 가능성 높음으로 평가된 범위). 주황색 점선 화살표와 주황색 수평 오차 막대는 각각 온난화가 현재의 속도로 지속되는 경우에 1.5℃에 도달하는 시점의 중간 값과 가능성 높음 범위를 나타낸다.

 

a)의 오른쪽 회색 음영은 기후모델로 계산된 것으로, CO2 순 배출량이(그림 b)와 c)의 회색 실선) 2020년 부터 급속하게 감소하여 2055년에 순제로(net zero)에 도달한다.

 

또한, 비이산화탄소(non-CO2) 물질의 순복사강제력은(그림 d)의 회색 실선) 2030년까지 증가하다가 이후 감소하는 것으로 유형화된 경로에 대해 ‘가능성 높음’의 온난화 반응 범위를 나타낸다.

 

그림 a)의 파란색 음영은 CO2 순 배출량 감소가 더 빨라져 2040년에 순제로에 도달하고(그림 b)의 파란색 실선) 이에 따른 CO2 누적 배출량 (그림 c)이 감소할 때의 반응을 나타낸다.

 

보라색 음영은 CO2 순 배출량이 2055년까지 0으로 감소하고, non-CO2 물질의 순복사 강제력이 2030년 이후 일정하게 유지되었을 때의 반응을 나타낸다.

 

그림 a)에서 오른쪽의 수직 오차 막대는 3개 유형화된 경로 하에 서 2100년에 추정된 온난화 분포의 가능성 높음 범위 (가는 실선)와 중간 범위(33~66 분위, 굵은 실선)를 나타낸다.

 

그림 b), c), d)의 수 직 방향 점선 오차 막대는 각각 2017년 기준 과거의 연간 전지구 CO2 배출량(Global Carbon Project 자료), CO2 순 누적 배출량, IPCC 5차 평가보고서의 2011년 non-CO2 물질의 순복사강제력에 대한 ‘가능성 높음’ 범위를 나타낸다.

 

그림 c와 d의 수직 축은 대략적으로 GMST와 동등한 효과를 표현하기 위해 조정되었다.

 

 

 

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[ 용어 설명 ]

 

 

▶전지구 평균 지표 온도(Global Mean Surface Temperature, GMST)

육지와 해빙 표면 부근의 기온과 해양의 해수면 온도를 고려한 전지구 평균 온도 추정치이다. ※ 해빙은 바닷물이 얼어서 생긴 얼음으로 물보다 밀도가 낮아 바다 위에 떠 있다.

 

 

▶복사강제력(radiative forcing, RF)

복사강제력은 기후변화를 일으키는 물질이 지구시스템에 미치는 에너지 변화를 정량화한 것으로 양의 복사강제력은 온난화를, 음의 복사강제력은 냉각화를 의미한다.

 

 

▶순제로(net zero)

이산화탄소 배출량 어느 특정 기간에 인간활동으로 인한 전지구적 이산화탄소 배출량과 흡수량이 동일할 때 이산화탄소 배출량이 순제로가 된다. 추가 배출량이 없어서 대기 중 이산화탄소 농도가 유지되는 것이다.

 

 

▶위험(Risk)

기후 관련 위해(hazard) 요소에 의해 생명, 건강, 생태계, 경제, 사회, 문화적 자산, 기반시설 등에 발생할 수 있는 잠재적인 부정적 영향을 말한다. 위험은 그 영향에 따라 발생할 확률 혹은 가능성으로 표현한다.

 

 

▶적응

해를 가하거나 위협하는 것을 조정하고 방지할 방법을 찾는 것으로, 새로운(변화한) 기후와 그 영향에 적응하여 살아가는 것이다. 예를 들어 해수면 상승에 적응하여 해안근처의 주거지역을 내륙으로 이동시키거나 방파제를 높이는 것이다.

 

 

▶완화

산림과 같은 온실가스 흡수원은 확대하고 온실가스 배출원은 줄이는 인간활동을 통해 대기 중의 온실가스 농도를 낮추는 것을 말한다.

 

 

▶비가역적

어떠한 시스템이 정상상태에서 불안정한 상태에 도달하는 데 걸린 시간보다 자연적 과정을 통해 정상상태로 회복하는데 걸리는 시간이 훨씬 긴 경우를 비가역적이라고 한다. 시스템이 한번 바뀐 다음에 본래 상태로 다시 돌아갈 수 없음을 의미한다.

 

 

▶가역적

비가역적과 반대 의미이며, 시스템이 불안정한 상태로 바뀌었지만 자연적 과정을 통해 다시 본래 상태로 돌아갈 수 있음을 의미한다.

 

 

▶극한 온난일(extreme hot day)

통계적으로 극단에 위치한 매우 높은 온도를 의미하며 다양한 기준으로 사용되는데, 여기에서는 연중 가장 높은 최고기온을 뜻한다. 예를 들어 홍천에서 2018년에 기록한 최고기온 중 가장 높은 값은 8월 1일에 발생한 41.0℃ 이었고, 이 값은 홍천의 2018년 극한 온난일 값이다.

 

 

▶극한 한랭야(extreme cold night)

통계적으로 극단에 위치한 매우 낮은 온도를 의미하며 다양한 기준으로 사용되는데, 여기에서는 연중 가장 낮은 최저기온을 뜻한다. 예를 들어 양평에서 1981년 기록한 최저기온 중 가장 낮은 값은 1월 5일에 발생한 –32.6℃ 이었고, 이 값은 양평의 1981년 극한 한랭야 값이다.

 

 

▶배출 경로

21세기 동안 인간활동으로 인한 전지구 온실가스 배출량을 모델링한 경로이다. 현재 지식 수준을 바탕으로 할 때 50% 이상의 확률로 온난화를 1.5℃ 미만으로 억제하는 경로는 ‘오버슛 없음’으로 분류한다. 온난화를 1.6℃ 이하로 억제하고 2100년 까지 1.5℃로 낮출 수 있는 경로를 ‘1.5℃ 제한된 오버슛’으로 분류한다. 1.6℃를 일시적으로 초과하지만 2100년까지 1.5℃로 낮출 수 있는 경로를 ‘보다 높은 오버슛’으로 분류한다. 

 

 

▶오버슛

온도 오버슛은 특정한 온난화 수준을 일시적으로 초과하는 경우를 의미한다.

 

 

▶노출과 취약성

인간, 생태계, 기반시설이나 경제, 사회 혹은 문화적 자산이 부정적인 영향을 받을 수 있는 장소나 환경에 놓여지는 것이 노출이다. 부정적인 영향을 받는 경향과 성향이 있으면 위험에 대한 민감도가 높고, 대처와 적응 능력이 부족할 경우 취약성이 높다고 할 수 있다. ※ 기후 관련 ‘위험’은 실제 위해(hazard)뿐만 아니라 인간과 자연계의 노출과 취약성에 따라 달라진다.

 

 

▶이산화탄소제거(CDR, Carbon dioxide removal)

기술 대기 중의 CO2를 흡수하고 지질, 육상, 해양 저장소 또는 기기에 영구적으로 이산화탄소를 저장하는 인위적 활동이다. 기존과 향후 가능한 생물이나 지구화학적 흡수원을 인위적으로 강화시키는 것과 공기를 직접적으로 포집하고 저장하는 것이 포함된다. 이 때, 인간활동과 직접적으로 관련 없는 자연적 CO2 흡수는 제외한다.

 

 

▶비이산화탄소(non-CO2) 물질 배출량

비이산화탄소(Non-CO2) 물질 배출량은 CO2 외에 복사강제력에 영향을 미치는 모든 인간활동으로 인한 물질 배출량을 말한다. 여기 에는 아산화질소, 일부 불화계 가스와 같은 장기 체류 온실가스뿐만 아니라 블랙카본, 이산화황 같은 에어로졸과 에어로졸 전구물질, 메테인, 오존 전구물질과 같은 단기 체류 기후변화 유발물질이 포함된다. Non-CO2 물질의 배출량과 표면 반사도 변화에 관련된 복사 강제력은 non-CO2 물질의 복사강제력으로 언급된다.

 

 

▶기후 복원력 있는 개발 경로

여러 규모에서 평등한 사회와 시스템 전환을 통한 지속 가능한 발전, 빈곤 퇴치 노력을 강화하는 경로이다. 이 경로에서는 적극적인 완화, 적응, 기후 복원력 강화를 위한 노력을 통해 기후변화 위협이 줄어든다.

 

 

 

 

※ 출처 : 기상청, 「지구온난화 1.5℃ 특별보고서」