중국서 쌓인 눈 높이로 한국 폭염 예측하는 AI

몽골 사막과 톈산산맥에 쌓인 눈의 깊이를 이용해 한국 폭염일수를 예측하는 인공지능(AI) 기술이 개발됐다. 톈산산맥은 중국과 키르기스스탄, 우즈베키스탄, 카자흐스탄 등 4개국에 걸쳐 있는 산맥이다. 울산과학기술원(UNIST) 연구팀은 해수면 온도, 토양 수분, 적설 깊이, 해빙 농도 등 전 세계 기후 요소들을 분석해 한국의 폭염일수를 예측하는 AI 모델을 개발했다. 특히 몽골 사막과 톈산산맥의 적설 깊이가 한국의 폭염일수 예측에 중요한 요소임을 확인했다. 지면과 해수면 변동성이 대기와 상호작용해 멀리 떨어진 기상에 영향을 주는 현상을 ‘원격상관’(Teleconnection)이라고 부르는데, 이를 통해 폭염에 영향을 주는 특정 지역을 찾아내 예측 모델에 적용한 것이다. 연구팀은 통계적으로 몽골 사막에서 적설의 깊이가 낮고, 톈산산맥에서 적설의 깊이가 높을 때 한국에서 높은 기온과 고기압이 형성됐다는 것을 확인했다. 이번에 개발된 AI 모델은 전 지구 지면 및 해수면 변동성 중 한국 폭염일수 예측에 유의미한 지역들을 선별해 제공하고, 그중 몽골 사막과 톈산산맥의 적설 깊이와 한국 폭염 사이의 연결 고리를 제시했다는 의미가 있다. 향후, 모델을 산불 모니터링에 적용해 폭염 예측의 정확성을 향상하는 데에 사용할 수도 있다. 연구팀은 "2024년에는 토양 수분과 해수면 온도 등 다양한 기후 요소의 영향력이 더 복잡해지고 있다"라면서 "기존 기상 예보 모델에서 반영하지 못한 원격상관 인자들과 폭염 사이의 관계를 규명해 예측 정확성을 높일 수 있다"고 말했다.

출처 – 동아사이언스, 2024.8.6.

아시아 기후 적응성 채소 품종 개발, 토마토·고추 자급률 껑충

지난 6일부터 8일까지 농촌진흥청은 라오스 농림 연구청과 함께 ‘아시아 채소 육종 기술 개발’ 과제 연례 평가회를 개최했다. 아시아 채소 육종 기술 개발 과제에는 ‘한-아시아 농식품 기술협력 협의체’ (AFACI, Asian Food and Agriculture Cooperation Initiative) 14개 회원국 가운데 13개국이 참여하고 있다. 과제 참여 13개 회원국은 2025년 10월 완료를 목표로 고추 또는 토마토 우수 고정 계통 육성 및 선발, 교배조합 개발, 지역적응성시험 및 국가 품종 등록 등을 진행하고 있다. 이번 평가회에서는 지난 2년 동안 추진한 아시아 채소 육종 기술 개발 과제의 연구 성과 및 우수사례를 공유하고, 육종 기술 강화 방안을 논의했다. 또한 국가별로 우수계통 작물을 선발하기 위해 수행한 현지 적응 시험 결과를 공유하고, 이를 국가 품종으로 등록해 농가에 보급하는 방안 등을 모색했다. AFACI는 2019년부터 채소 과제를 수행해 아시아 8개국에서 병에 강하고, 생산성 높은 토마토 25종과 고추 7종을 국가 품종으로 등록하는 성과를 거두기도 했다. 농진청 담당자는 “한국 주축의 협업을 통해 아시아 국가의 채소 육종 기술을 향상시키고 국가별 재배 환경에 적합한 채소 품종을 개발해 아시아의 채소 생산성과 자급률을 높이는 데 기여하겠다”고 강조했다.

출처 – 농수축산신문, 2024.8.9.

Analysis: Climate change is increasing dangerous nighttime temperatures across the globe

열대야는 낮의 더위로부터 회복하는 것을 방해해 각종 질병 및 사망률을 높이고, 질 좋은 수면을 방해해 신체적·정신적 건강과 인지기능, 기대수명 등에 부정적인 영향을 미친다. 기후 과학을 연구하는 미국 비영리단체 ‘클라이밋 센트럴’(Climate Central)이 최근 전 세계 열대야 발생일수를 분석한 보고서에 따르면, 기후변화로 인해 거의 모든 국가에서 열대야 일수가 증가한 것으로 나타났다. 연구팀은 국가(202개), 도시(994개), 지역(25개)을 기준으로 2014년부터 2023년까지 여름철 야간 기온을 조사했다. 그 결과, 야간에 25℃가 넘는 날을 연평균 최소 2주 이상 경험한 인구는 약 24억 명에 달했으며, 10억 명 이상의 사람들이 18~20℃의 열대야를 2주 이상 경험한 것으로 조사됐다. 싱가포르, 감비아, 태국, 세네갈 등 최근 10년 사이 동남아시아와 아프리카에서는 열대야가 30일 이상 증가한 나라도 있었다. 동아시아에서는 대만이 14.6일, 일본이 7.7일, 중국이 4.7일 증가했으며, 우리나라의 경우 2014년에 비해 약 6.1일 열대야가 늘어난 것으로 나타났다. 서울과 6개 광역시 중에서는 인천의 열대야가 14.3일로 가장 많이 늘었고, 울산(13.4일), 부산(11.5일), 서울(9.8일) 등의 순이었다. 클라이밋 센트럴 연구진은 “올해가 가장 더운 해가 될 것이라는 전망이 나오는 만큼, 화석연료의 연소를 멈추고 숲을 보호하는 노력이 그 어느 때보다 절실하다”고 말했다.

출처 – Climate Central, 2024.8.8.

Analysis: China’s CO₂ falls 1% in Q2 2024 in first quarterly drop since Covid-19

기후정보 웹사이트 카본 브리프(Carbon Brief)가 최근 중국의 에너지 수요와 공급 체계, CO₂ 배출량을 분석한 결과, 2022년 코로나 봉쇄가 끝나고 경제활동을 재개한 이후 처음으로 CO₂ 배출량이 감소세를 보인 것으로 나타났다. 2024년 2분기 중국의 CO₂ 배출량은 전력 부문에서 3%, 시멘트 생산 부문에서 7%, 석유 소비에서 3%씩 감소했으나, 연료 전환 부문에서 에너지 수요가 급증하면서 전체 CO₂ 배출량은 총 1% 감소했다. 중국 내 청정에너지 발전은 2024년 상반기에만 102기가와트(GW)의 태양광과 26GW의 풍력 발전 설비를 신규로 추가했는데, 이는 작년 상반기 대비 각각 31%, 12% 증가한 수치로 지속적인 상승세를 유지했다. 그러나 에너지 소비도 GDP 대비 빠르게 증가했다. 2024년 2분기 총에너지 소비는 4.2% 증가했으며, 특히 탄소집약도*의 개선율은 2020년 대비 5.5% 수준에 불과했다(2025년까지 7% 개선 목표). 보고서는 “지난 분석 보고서에서 예상한 대로 중국의 CO₂ 배출량 감소가 나타났지만, 화학 산업의 석탄 수요 증가가 빠르게 증가해 예상보다 그 폭은 훨씬 작았다”라며 “중국의 새로운 기후 계획을 고려하면 향후 지속적인 CO₂ 배출량 감소를 기대할 수 있을 것”이라고 말했다.

* 소비한 에너지에서 발생된 CO₂를 총 에너지소비량으로 나눈 값으로, 탄소집약도가 클수록 탄소 함유량이 높은 에너지 사용.

출처 – Carbon Brief, 2024.8.8.

Plant, insect, and fungi fossils under the center of Greenland’s ice sheet are evidence of ice-free times

그린란드 빙상의 과거 데이터를 분석하면 이전에 따뜻했던 기후의 영향력 및 과거 동식물의 생활환경 등을 확인할 수 있다. 본 연구에서는 암반 1.5m를 포함해 약 3km에 달하는 길이의 그린란드 빙상 중심부 아래 빙핵 표본을 분석했다. 그 결과, 그린란드 빙상이 과거 100만년 이내에 중심부까지 녹았었던 것으로 나타났다. 빙핵의 가장 밑바닥에서 이끼, 양귀비 씨앗, 곤충 등 툰드라 지역에서 발견되는 동·식물군의 흔적이 발견되었는데, 이는 약 100만년 전 그린란드 지역이 7월 평균기온 3~7℃ 사이의 툰드라 지대였음을 증거하는 것이라고 연구진은 설명했다. 이러한 결과는 그린란드 빙상이 현재와 같은 수천 미터에 이르는 두께를 수백 만년 간 유지했다는 통설과 상반된 결과이다. 현재 극지방의 얼음이 녹아 10년마다 2.5cm 이상 해수면이 상승하고 있는데, 수천 미터 두께의 그린란드 빙상이 빠르게 녹을 경우 해수면 상승 속도가 예상보다 빨라질 수 있다는 우려가 있다. 연구팀은 “그린란드의 거대한 빙상이 알려진 것보다 온난화에 더 취약할 수 있다”며 “온실가스 배출을 근본적으로 줄이지 않으면 수 세기 후에는 그린란드 얼음이 거의 모두 녹아 해수면이 약 7m 상승할 것”이라고 경고했다.

출처 – PNAS, 2024.8.5.

Feasibility of keeping Mars warm with nanoparticles

화성은 아주 미약하지만 대기가 있고 땅에는 물(얼음)이 묻혀 있는 것으로 알려져 있어 여러 테라포밍* 아이디어가 제안되고 있다. 본 연구에서는 화성에서 쉽게 구할 수 있는 재료로 만든 인공 에어로졸이 온실기체를 이용한 테라포밍보다 5,000배 이상 더 효과적일 수 있음을 밝혀냈다. 연구진은 화성 기상연구 및 예측 모델(MarsWRF)을 이용해 화성 대기 중에 9㎛ 길이의 막대모양 알루미늄 입자(나노로드) 160mg/㎡을 분산시켜 발생할 수 있는 온난화 효과를 시뮬레이션했다. 그 결과, 화성의 여름철 온도가 상승해 특정 지역에서는 액체상태의 물이 존재할 수 있음을 확인했다. 기존에 제시된 온실가스(CFCs 등) 주입 방식은 화성 대기를 따뜻하게 만들기 위해 수십만 메가톤(Mt)의 불소가 필요하지만, 화성에서 그 정도의 자원은 쉽게 얻기 힘드며 이론적으로 비교하더라도 단위 질량당 온난화 기준 약 5,000배 이상 인공 에어로졸이 더 효과적인 것으로 계산됐다. 인공 나노로드는 자연적인 화성 대기 먼지보다 훨씬 더 높은 고도에서 오래 머물면서, 입자 구조상 화성의 열복사를 효율적으로 흡수해 보다 획기적인 온실효과를 만들어 낸다는 것이 연구진의 설명이다. 연구진은 “이번에 고안된 방법은 화성 테라포밍의 새로운 가능성을 열어주며, 나노기술을 활용한 행성 기후 조절이 미래 우주 개발의 중요한 영역이 될 수 있음을 시사한다”고 강조했다.

* 외계의 천체 환경을 지구처럼 인간이 살 수 있도록 변화시키는 것.

출처 – Science Advances, 2024.8.7.