"대기오염 입자 줄어들면 폭염·습도 위험 더 커져"

작성일 07-10

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 <img alt="왼쪽부터 광주과학기술원(GIST) 윤진호 환경에너지공학과 교수. 박진아 박사과정생. GIST 제공" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202507/10/dongascience/20250710115137327eofl.jpg" data-org-width="680" dmcf-mid="4GGqV7YcWl" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img4.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202507/10/dongascience/20250710115137327eofl.jpg" width="658">
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 왼쪽부터 광주과학기술원(GIST) 윤진호 환경에너지공학과 교수. 박진아 박사과정생. GIST 제공
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 공기 중 미세입자(에어로졸)가 햇빛을 반사해 지표면을 냉각시키고 상대습도를 높이는 현상이 확인됐다. 에어로졸이 줄어들면 이러한 지표면 냉각과 습도 상승의 완충 작용이 사라지면서 오히려 열 스트레스가 심화될 수 있다는 분석이 함께 제기됐다.
 광주과학기술원(GIST)은 윤진호 환경·에너지공학과 교수 연구팀이 에어로졸이 햇빛을 반사하고 지표를 냉각시키는 현상이 공기 중 수증기를 정체시키고 상대습도를 높인다는 ‘에어로졸-습도 메커니즘’을 규명했다고 10일 밝혔다.
 연구팀은 유럽중기예보센터(ECMWF)의 고해상도 대기 재분석 자료와 지구시스템 기후모델인 'CESM2-LE' 등 대규모 시뮬레이션을 바탕으로 1961년부터 2020년까지 약 60년간의 상대습도 변화를 분석했다.
 그 결과 에어로졸 입자가 햇빛을 산란시켜 지표 온도를 낮추고 이에 따라 증발량이 줄면서 수증기가 대기 중에 머물러 상대습도가 높아지는 일련의 과정을 확인했다.
 특히 인도 북부에서 방글라데시, 파키스탄 동부에 이르는 인도-갠지스 평원(IGP) 지역은 대표적인 사례로 지목됐다. 약 14억 명이 거주하는 이 지역은 최근 수십 년간 상대습도가 평균 10.3% 증가했다. 고온다습한 환경이 지속되면 체온 조절이 어려워져 열사병 등 건강위험이 크게 높아질 것으로 예측됐다.
 연구팀은 이러한 습도 상승이 실제로는 지표면 온도 감소보다 더 큰 비중을 차지하고 있다고 분석했다. 상대습도 상승의 약 95%는 수증기량 증가 때문이며 기온 감소의 영향은 5%에 불과한 것으로 나타났다. 특히 황산염, 유기탄소 등 산란 효과가 큰 에어로졸이 수증기 축적을 유도하며 대기 중 습도를 높이는 데 중요한 역할을 하는 것으로 확인됐다.
 연구진은 온실가스와 에어로졸이 기후에 미치는 영향을 각각 분리해 살펴본 '단일 인위 강제력 실험'을 통해 두 요인이 정반대 방향으로 작용하고 있다는 사실도 밝혀냈다. 온실가스는 지표 온도를 높여 상대습도를 낮추는 반면 에어로졸은 지표를 냉각시켜 상대습도를 높이는 특성이 있다.
 문제는 향후 에어로졸 배출이 급격히 감소할 경우 이 ‘냉각-습도 상승’ 효과가 사라지면서 기온은 더욱 빠르게 오르고 습도는 떨어지는 ‘폭염 심화 전환점’이 도래할 수 있다는 점이다. 
 연구팀은 온실가스 배출량 고배출 시나리오에선 이러한 전환점이 2040년 전후 나타날 가능성이 높다고 전망했다. 온실가스 배출량 저배출 시나리오에선 온난화와 에어로졸 감소가 완만하게 진행돼 상대습도 변화가 안정적일 것으로 분석됐다.
 윤진호 교수는 “온실가스 감축과 대기오염 저감은 각각 중요하지만 두 요소가 기후에 미치는 영향이 상반되기 때문에 통합적 정책 설계가 필요하다”며 “깨끗한 공기가 반드시 안전한 기후를 보장하지 않으며 특히 인구 밀집 지역일수록 신중한 대응이 요구된다”고 말했다.
 공동 제1저자인 박진아 박사과정생은 “습도 상승은 체온 조절을 방해하고 열 스트레스 지수를 폭발적으로 높인다”며 “기후와 공기질 정책은 따로 떼어볼 수 없는 사안”이라고 강조했다. 연구 결과는 국제학술지 '커뮤니케이션스 지구와 환경'에 8일 온라인 게재됐다.  
 &lt;참고 자료&gt;
 - doi.org/10.1038/s43247-025-02513-9
 [박정연 기자 hesse@donga.com]
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