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지구 온난화에 따른 대기 질 악화 : 대기 침체

www.jadam.kr 2014-07-14

새로운 연구는 기후 변화의 효과가 전 세계 공기 순환(air circulation)을 지연시킬 것이라고 제안했다.

2014년 6월 22일 Nature Climate Change 저널에 발표된 연구는 기후 변화(climate change)가 전 세계 많은 지역에서 대기 질(air quality)을 악화시키고 있다고 밝혔다. 이번 세기 말까지 열악한 대기 질의 타격을 받고 있는 열대 지역 및 아열대 지역을 포함한 지역에서 전 세계 인구의 1/2 이상이 증가하는 정체된 대기조건(stagnant atmospheric condition)에 노출될 것이라고 동 연구는 밝혔다.

미국 스탠퍼드 대학(Stanford University) 소속의 기후 모델가인 Daniel Horton이 주도하는 연구팀은 대기 정체(atmospheric stagnation) 사건의 지속 및 발생 건수에서 변화를 추적하기 위하여 15개 지구 기후 모델을 사용했다. 대기 정체는 정지 기단을 발달시키고, 보다 더 낮은 대기에서 매연, 먼지 및 오존 등의 구축을 가능하게 한다. 대기 질 공동체의 상당수는 오염물질에 초점을 맞추고 있다고 Horton은 밝혔다. 이 연구는 한 발짝 물러서서, 유해한 대기 질의 형성을 초래할 수 있는 기상 또는 기후 요건을 조명했다.

정체(stagnation)로 인한 대기 질 악화가 다양한 지역에 어떻게 영향을 끼칠 것인지에 대하여는 거의 연구되지 않았으며, 인간 영향과 관련된 추정치는 거의 없었다. 새로운 연구는 이러한 효과가 어떻게 확산될 것인지를 보여 주었다고 노스캐롤라이나대학교 채플 힐 캠퍼스(University of North Carolina at Chapel Hill) 소속 환경 과학자인 Jason West는 밝혔다.

열악한 대기 질은 연간 260만~440만 건에 이르는 조기 사망을 유발하는 것으로 추정된다. 유해한 조건은 기상 요인이 가까운 표층 대기에서 오염물질을 축적시킬 때 형성된다. 지구 온난화로 유발된 대기 순환의 변화와 수문학적 순환은 오염물질 구축과 분산을 제어하는 기상학적 요인을 변경시킬 것으로 예측되지만, 크기, 방향, 지리학적 자취 및 이러한 변경에 따른 대중 건강 영향 등은 불명확하다.

연구진은 지구 온난화에 대한 정체 발생과 잔류에 대한 반응을 정량화하기 위하여 편차를 보정한 기후 모델 시뮬레이션의 집단과 공기 정체 지수(air stagnation index)를 사용했다.

공기 정체(air stagnation)는 세 가지 기상학적 요인으로부터 발생한다. 세 가지 요인은 ① 가벼운 바람, ② 안정적인 더 낮은 대기, ③ 오염물질을 씻어 내리는 강우가 없거나 거의 없는 주간(day) 등이다.

높은 온실가스 배출 시나리오에서, Horton과 그의 동료 연구진은 전 세계 인구의 55%가 2099년까지 더 많은 공기 정체를 경험하게 될 것이라고 계산했다. 인도, 멕시코 및 아마존 등의 지역에서 이루어지고 있는 다량의 삼림 파괴가 1986년부터 2005년까지 연평균 수치와 비교하여 연간 40일까지 더 많은 공기 정체 일(day)의 수가 나타났다고 연구진은 밝혔다. 세 나라의 공기 정체 일은 각각 40%, 19% 및 23% 증가한 것으로 나타났다. 연구팀은 지구 북반구 고위도, 사하라 사막 또는 호주 대다수의 지역 등에서는 주요 변화를 발견하지 못했다.

이후 연구진은 일일 정체 발생에 대한 인간 노출(human exposure)과 대기 오염을 정량화하기 위하여 현재의 인구 크기를 감안했다. 영향은 특히 인도, 멕시코 및 미국 서부 지역에서 극심하게 나타났다. 지금까지 전체 인간 노출에서 가장 큰 증가는 인도에서 초래될 것이라고 Horton은 밝혔다. 그 이유로 대기 정체의 증가와 함께 인도의 엄청난 인구를 Horton은 지목했다.

실외 대기 오염물질(outdoor air pollutant)은 뇌졸중, 심장 질환, 폐암 및 천식을 포함한 호흡기 질병 등에 중요한 기여를 하고 있다. 세계 보건 기구(WHO; World Health Organization)는 실외 대기 오염이 2012년에 전 세계적으로 370만 건의 조기 사망을 유발하는 것으로 추정하고 있다. 국가들은 질소산화물, 이산화질소 및 휘발성 유기 화합물 등을 포함한 온실가스, 입자상 물질 및 오존에 대한 전구체 등의 배출을 제한함으로써 대기 오염 영향을 완화시킬 수 있다.

최신 연구는 인구 크기 또는 분포의 변화 또는 대기로 유입되는 오염의 양에서의 변화 등을 고려하지 않았다. 그러나 그럼에도 불구하고 이것은 비참한 결과의 전조가 된다고 독일 포츠담 기후 영향 연구소(Potsdam Institute for Climate Impact Research) 소속의 도시 기후학자인 Susanne Grossman-Clarke는 밝혔다. 이러한 극심한 열을 동반한 정체된 기단과 많은 사람들의 결합은 응급실의 점유율을 높일 수 있다고 그녀는 밝혔다.

이러한 결과는 인위적인 기후 변화가 미래 대기 질 목표를 충족하기 위하여 요구되는 오염물질 관리의 수준을 변경할 수 있는 것을 암시한다.

그림1> 대기 정체 요인에서 특징적 변화

키워드 : 공기 순환, 기후 변화, 대기 정체, 인간 노출, 실외 대기 오염물질, 공기 정체 지수

출처: KISTI 미리안 글로벌동향브리핑

원문: http://www.nature.com/news/air-quality-to-suffer-with-global-warming-1.15442

제공:kisti, 다른기사보기기사등록일시 : 2014.07.14 15:51

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