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▲  한국에서 가장 빠른 연구용 슈퍼컴퓨터 중 하나인 알레프(Aleph). 데스크탑 컴퓨터 약 1560대 성능으로 지구 시스템의 단기 기후 예측 및 장기 전망, 열대 저기압의 미래 변화 등 최첨단 기후 역학 연구에 활용된다.
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▲ "이산화탄소 증가가 강력한 태풍 부른다" 현재기후에서의 인도-태평양 지역 태풍 발생 및 경로(위)와 이산화탄소 농도 2배 증가에 따른 태풍 발생 밀도 변화(아래). 위의 그림에서 노란색 점은 태풍 발생지점, 붉은색 선은 경로를 의미한다. 아래 그림은 대기 중 이산화탄소 농도가 2배 증가했을 때 각 격자를 지나는 태풍의 밀도 변화(일년에 해당 격자를 지나는 태풍에 노출된 시간)를 나타는 것으로, 파란색은 감소, 붉은색은 증가를 나타낸다. 변화량이 클수록 원의 크기가 크다.
ⓒ 기초과학연구원(IBS) 기후물리 연구단	관련사진보기

지구온난화가 강력한 태풍을 더 많이 몰고 올 수 있다는 국내 연구단의 시뮬레이션 결과가 나왔다. 대기 중 이산화탄소(CO₂) 농도가 2배 증가하면 3등급 이상의 강한 태풍이 50% 이상 증가한다는 것이다. 이번 분석에는 한국에서 가장 빠른 연구용 슈퍼컴퓨터 중 하나인 알레프(Aleph)가 활용됐고, 논문은 국제학술지에 게재됐다.

이산화탄소 증가하면 '마이삭'급 태풍 '더' 온다

17일 미국과학진흥협회가 발간하는 과학저널 <사이언스 어드밴시스>에 이산화탄소 증가에 따른 열대저기압 변화를 분석한 기초과학연구원(IBS) 기후물리연구단(단장 악셀 팀머만 부산대 석학교수)의 논문이 게재됐다.

논문의 주 내용은 이산화탄소 농도가 2배 더 늘어나면 규모가 약한 등급의 태풍은 감소하나 3등급 이상의 강한 태풍이 50% 늘어난다는 시뮬레이션 분석이다. 지난해 4월부터 가동한 IBS 슈퍼컴퓨터 알레프를 이용해 기후변화를 파악한 예측자료다. '새피어-심슨' 분류법에 따른 3등급 태풍은 우리나라 기상청 기준 초강력 태풍(10분 평균 풍속 초속 54m 이상)을 말한다. 지난 여름 우리나라를 강타한 '마이삭' 급의 태풍이다.

연구단은 "대기 중 이산화탄소가 2배 증가할 경우 적도와 아열대 지역에서의 대기 상층이 하층보다 더욱 빠르게 가열, 기존의 대규모 상승 기류(해들리 순환)를 약화해 열대저기압의 발생빈도가 감소한다"면서 "반면 대기 중 수증기와 에너지가 계속 증가하기 때문에 태풍이 한 번 발생하면 3등급 이상의 강한 태풍으로 발달할 가능성이 커진다"고 밝혔다.

기존 기후모형 시뮬레이션 연구가 주로 격자 간격이 큰(약 100km 이상) 저해상도로 불확실성이 크다는 한계를 극복하기 위해 연구단은 대기와 해양을 각각 25km와 10km의 격자 크기로 나눈 초고해상도 기후모형을 도입했다. 지금까지 전 세계에서 수행된 기후 변화 시뮬레이션 가운데 가장 조밀하다.

이산화탄소를 2배 외에 4배 수준까지 높여보니 태풍의 발생빈도가 더 증가하진 않지만, 강수량이 현재 대비 35% 늘어난다는 결과도 확인했다. 팀머만 단장은 "(이 경우) 미래에 열대저기압에 상륙에 의한 해안 지대의 극한 홍수 위험이 커질 수 있다는 것을 보여주고 있다"고 말했다.

추가 연구 계획도 공개했다. 연구단은 "온난화에 따라 열대저기압 발생 위치가 고위도로 이동하는 원인, 중위도 온대 저기압화 과정, 대서양에서의 허리케인 과소모의 문제 등 시뮬레이션 자료를 활용해 태풍 연구의 다양한 난제를 파악해나갈 예정"이라고 전했다. 이번 연구에는 공동교신저자로 팀머만 연구단장 외에 이순선, 추정은, 료헤이 야마구치 기후물리단 연구위원이 함께했다.

한편, 이산화탄소는 지구온난화와 기후변화의 주범으로 불린다. 현재 세계 각국은 2050년까지 탄소중립(zero)을 목표로 이산화탄소의 배출량을 낮추고 있다.