[기후] 이산화탄소와 비이산화탄소 물질의 배출 경로

 

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. 

 

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• 전지구 이산화탄소와 비이산화탄소 물질의 배출 경로. 오버슛(overshoot)이 없거나, 제한된 오버슛(0.1℃보다 작음), 높은 오버슛 하에서 온난화를 1.5℃로 억제하는 다양한 경로에서 추정된 인간활동에 기인한 전지구 CO2 순 배출량을 보여줌.
• 음영 처리된 영역은 이 보고서에서 평가된 모든 경로, 또는 시나리오를 보여줌.
• 오른쪽 그림은 메테인, 블랙카본, 아산화질소 등 비이산화탄소(non-CO2) 물질 배출량의 범위를 보여줌.
• 비이산화탄소 물질의 배출량 경로는 CO2 감축에 매우 중요한 영향을 미치고, 별개의 배출원에서 상당한 배출량을 보여줌.
• 이 그림에서 음영 처리된 영역은 오버슛이 없거나 제한된 오버슛 하에서 온난화를 1.5℃로 억제하는 경로의 5~95% 범위(약한 음영)와 4분위수 범위(진한 음영)를 보여줌.
• 그림 하단의 박스위스커(box-whiskers)는 배출 경로가 전지구적으로 순제로 CO2 배출량에 도달하는 시점과 66% 이상의 확률로 온난화를 2.0℃로 억제하는 경로를 비교함. 네 유형의 모델 경로를 P1, P2, P3와 P4로 표기하였음. 

출처: IPCC, 2018: Global Warming of 1.5℃

 

 

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

 

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

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

온난화를 1.5℃로 억제할 수 있는 이산화탄소 배출량의 감축은 에너지와 자원 사용의 감소, 탈탄소화 속도, 이산화탄소제거(Carbon dioxide removal, CDR) 기술 등 다양한 감축 전략에 대한 의존도의 차이에 따라 다양한 완화 포트폴리오(저감 방법이나 계획의 채택과 사용 비율에 대한 전략을 의미)를 가진다. 

 

이 포트폴리오에 따라 각기 다른 이행과 관련된 도전과제와 지속 가능한 발전과는 잠재적으로 시너지를 내거나 상충 한다(높은 신뢰도). 

 

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온난화를 1.5℃로 억제하는 모델 경로는 메테인과 블랙카본 배출량의 대폭적인 감축(두 물질을 포함해 2050년까지 2010년 대비 35% 이상 감축)을 필요로 한다(그림). 

 

이러한 경로에는 대기의 온도를 낮춰주는 에어로졸의 감축도 포함되는데, 이로 인해서 20~30년은 완화 효과가 기온 상승을 부분적으로 상쇄시킨다. 

 

에너지 부문의 광범위한 완화 전략으로 비이산화탄소(non-CO2) 물질 배출량이 저감될 수 있다. 

 

또한, 비이산화탄소 물질을 대상으로 한 완화 전략은 농업 부문에서 아산화질소와 메테인의 배출량을 줄이고, 폐기물 부문에서 메테인의 배출량을 줄이며, 블랙카본과 수소불화탄소류의 배출원을 줄일 수 있다. 

 

높은 바이오에너지의 수요는 일부 1.5℃ 온난화 경로에서 질소산화물의 배출량을 증가시킬 수 있으며, 이는 적절한 관리 방식의 중요성을 보여준다. 

 

모든 1.5℃ 모델 경로에서 전망된 비이산화탄소(non-CO2) 물질 배출량의 대규모 저감 결과로 나타나는 대기질 개선은 특히 보건부문에서 직접적이고 즉각적인 편익을 제공한다(높은 신뢰도).

 

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온난화를 억제하기 위해서는 탄소배출총량(Total Carbon Budget), 즉 산업화 이후에 발생한 인위적인 전지구 총 누적 배출량을 제한해야 한다(높은 신뢰도). 

 

탄소배출총량은 다양한 인간활동으로 인한 탄소배출량을 고려하여 전지구 CO2 순누적배출량을 추정한 값이다.

 

1.5℃ 온난화에 도달하기 위한 탄소배출총량 중에 2017년 말까지 대략 2200±320 GtCO2을 이미 배출한 것으로 추정된다(중간 신뢰도). 

 

그에 따른 잔여탄소배출총량(Remaining Carbon Budget)은 현재 연간 42±3 GtCO2씩 고갈되고 있다(높은 신뢰도). 

전지구 온도의 산출방법에 따라 잔여탄소배출총량의 추정치는 달라질 수 있다. 

 

AR5 보고서와 동일한 전지구 평균 지표온도(GMST) 기준을 사용하면, 50% 확률로 1.5℃로 온난화를 억제하는 경우 잔여탄소배출총량은 580 GtCO2로, 66% 확률로 억제하는 경우는 420 GtCO2로 추정된다(중간 신뢰도). 

 

다른 GMST를 사용할 경우 50%와 66% 확률일 때의  추정값은 각각 770 GtCO2와 570 GtCO2이다(중간 신뢰도).

 

추정된 잔여탄소배출총량의 불확실성은 상당히 크며 다양한 요인에 의해 달라진다.

 

CO2와 non-CO2 물질의 배출량에 대한 기후 반응의 불확실성이 ±400 GtCO2, 과거 온난화 수준의 불확실성이 ±250 GtCO2이다(중간 신뢰도). 

 

미래에 영구동토층이 녹아서 추가적으로 배출될 수 있는 탄소와 습지에서 배출될 수 있는 메테인은 금세기 동안 잔여탄소배출총량을 최대 100 GtCO2까지 고갈시킬 것이며, 이후에는 더 많이 고갈시 킬 것이다(중간 신뢰도). 

 

즉, 인류에게 허용된 이산화탄소 배출량은 더욱 줄어들기 때문에, 더 많은 감축을 이행해야 한다.

 

또한, 미래 non-CO2 물질의 감축 정도는 잔여탄소배출총량을 250 GtCO2까지 증가시킬 수 있다(중간 신뢰도). 

 

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어떤 배출 경로에도 태양복사조절(SRM, 기후시스템으로 흡수되는 태양 복사열을 감소시켜 온난화를 방지하는 기술이지만 실효성은 검증되지 않음)방법은 포함되어 있지 않다.

 

일부 SRM 방법은 이론적으로는 오버슛을 줄이는데 효과적일 수 있으나, 큰 불확실성과 과학적 이해 부족, 높은 위험성, 거버넌스, 윤리, 지속 가능 발전에 대한 영향 때문에 보급에 제도적, 사회적 제약이 있다. 

 

또한, 이 전략은 해양산성화를 완화시키지는 못한다(중간 신뢰도).

 

 

*출처 : 「지구온난화 1.5℃ 특별보고서」