지질자원硏 박효석 박사, "홀로세 중기(中期) 기후모델 연구 통해 기후변화 예측"

최신 고해상도 기후모델 이용…정량적 연구 결과 세계 최초 발표

                        

▲지질자원연구원 박효석 박사

[에너지경제신문 여영래 기자] 지구 온난화로 북극 얼음 면적이 급격히 감소하는 등 극심한 기후 변화가 일어나고 있는 가운데 기후시스템의 민감도를 예측할 수 있는 ‘홀로세 중기 기후변화모델 연구’를 통해 북극 온난화에 따른 북반구 기후에 미치는 영향에 관한 연구 결과가 발표돼 주목을 끈다. 

한국지질자원연구원(원장 김복철, 지질자원연 ·KIGAM) 국토지질연구본부 박효석 박사가 제1저자로 참여한 이 연구 결과는 ‘북극 온난화 따른 홀로세 중기 기후에 미치는 영향’이란 제목으로 2018년 11월 1일 과학 전문지 ‘네이처 커뮤니케이션(Nature Communications)‘에 게재됐다. 

약 5000∼9000년 전인 홀로세 초-중기 북반구 여름의 태양복사량은 지금보다 약 5∼10% 강했으며, 덥고 비가 많이 오는 날씨였다. 이 시기에 잘 알려진 대표적 기후현상은 사하라사막이 초원이었다는 사실이다.

물이 가득한 호수, 다양한 식물이 식생한 지질학적 증거들이 다수 발견되고 있다. 이러한 홀로세 중기의 기후변화 증거는 기후시스템 민감도 분석을 위한 중요한 지질학적 단서라고 할 수 있다. 

박효석 박사는 지금보다 약 5∼10% 강한 햇볕이 북극의 얼음을 많이 녹인 사실에 착안, 홀로세 중기 북극 온난화로 인한  북반구 기후에 어떤 영향을 주었는지에 대해 최신 고해상도 기후모델을 이용, 정량적으로 분석했다.

박 박사는 지질자원연 클러스터 서버에 최신 복합지구시스템 기후모델 NCAR CESM 1.2를 설치해 태양복사열에 의한 바다의 얼음 감소 영향을 분리, 분석하기 위해 3가지 시뮬레이션을 수행했다.

시뮬레이션 결과, 북극 온난화 영향으로 북태평양과 북아메리카지역 연평균 온도를 0.5∼1도 정도 상승시키며, 유라시아 대륙 일부 지역의 온도는 낮춘다는 사실을 보여 준다.

또한 홀로세 중기 유럽의 온난화 역시 여름철 태양복사량 증가로 설명할 수 있으며, 북태평양과 북아메리카 대륙의 온난화는 북극 얼음 감소의 결과임을 보여주고 있다.

온도 변화 이외에도 북극의 온난화는 대서양 열염 순환을 약화시켜 북대서양 해수 온도의 하강을 동반한 것을 확인할 수 있다. 이 같은 현상은 홀로세 초-중기 북반구 중-고위도 기후에 막대한 영향을 주었던 것으로 기후모델은 지시하고 있다. 

이번 연구 결과는 과거 기후복원뿐 아니라 현재 급격히 진행되고 있는 북극의 온난화가 미래 북반구 기후에 어떤 영향을 줄지 예측하는데 큰 도움을 줄 것으로 기대된다. 

박 박사는 "기후 민감도가 높은 홀로세 중기 연구는 지구온난화로 급변하는 기후변화에 효과적으로 대응할 수 있는 기후모델 탐색의 효과적 대안"이라며 "고기후 등 기후복원 연구를 통해 대규모 기후변화의 영향을 밝혀내 기후변화에 효과적으로 대응할 수 있는 연구성과 제공 주력하겠다"고 밝혔다. 

한편, 박 박사는 고기후모델링과 북극 기후 연구에 있어 국제적으로 알려진 신진 과학자로 서울대 지리학과를 졸업하고 美 워싱턴 주립대에서 토목공학 석사학위, 캘리포니아 주립대 버클리에서 기후학 전공으로 박사학위를 취득했다.

캘리포니아 공대와 스크립스 해양연구소에서 박사 후 연수과정을 거쳤다. 현재 고해상도 수치모델을 이용한 홀로세 기후변화 연구를 수행하고 있다.