중장기적 적응전략 마련을 위한 기후위험 및 적응 평가체계 연구
A Study on Climate Risk and Adaptation Assessment System to Prepare Mid- to Long-term Adaptation Strategies
정휘철 · 신지영 · 박진한 · 유인상 · 신용희
연구책임자 정휘철(한국환경연구원 선임연구위원) 신지영(한국환경연구원 연구위원) 참여연구원
박진한(한국환경연구원 부연구위원) 유인상(한국환경연구원 초빙연구원) 신용희(APEC기후센터 선임연구원) 송영일(한국환경연구원 선임연구위원) 조한나(한국환경연구원 연구위원) 홍제우(한국환경연구원 부연구위원) 김상혁(한국환경연구원 연구보조원)
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연구자문위원 (가나다순)김동현(부산대학교 교수) 박창석(한국환경연구원 선임연구위원) 성재훈(농촌경제연구원 부연구위원) 윤영배(울산연구원 센터장)
이동근(서울대학교 교수) 이명진(한국환경연구원 연구위원) 이승민(한국환경연구원 연구위원) 천병호(환경부 사무관)
ⓒ 2022 한국환경연구원 발행인 이 창 훈 발행처 한국환경연구원
(30147) 세종특별자치시 시청대로 370 세종국책연구단지 과학·인프라동
전화 044-415-7777 팩스 044-415-7799 http://www.kei.re.kr
인 쇄 2022년 12월 26일 발 행 2022년 12월 31일
등 록 제 2015-000009호 (1998년 1월 30일) ISBN 979-11-5980-640-7 93530 인쇄처 (사)아름다운사람들복지회 02-6948-9650
이 보고서를 인용 및 활용 시 아래와 같이 출처를 표시해 주십시오.
정휘철, 신지영 외(2022), ｢중장기적 적응전략 마련을 위한 기후위험 및 적응 평가체계 연구｣, 한국환경연구원.
값 9,000원
폭염, 홍수, 산불 등 전 세계적으로 기후변화로 인한 기상이변과 피해가 증대하고 있습니다.
IPCC 등 국제사회는 기후변화 피해 방지를 위해 다양한 부문의 감축 노력과 함께, 회복 탄력적 인 사회 전환을 위한 지속적인 적응 노력의 필요성을 강조하고 있습니다. 그러나 각 부문의 전문가들은 세계경제포럼에서 발간한 ‘2022년 글로벌 위험 보고서(Global Risks Report 2022)’를 통해 기후변화 대응 수준은 여전히 초기 수준이며 기후변화 대응 실패를 향후 10년 내 인류가 당면할 가장 큰 위험으로 우려하고 있습니다. 특히, 탄소중립 과정에도 기후위험은 지속되어 적응 능력이 낮은 국가와 계층에 그 피해가 집중될 가능성이 커, 기후위험 관리와 적응 측면의 대응 부족을 개선할 필요성이 높아지고 있습니다. 과학적인 기후위험 분석과 명시 적인 정책 선택 과정을 통해 탄소중립의 기후위험 감소 효과를 확인하고 현실적인 적응 목표를 제시하는 것은 감축과 적응에 필요한 투자 증대, 기술혁신과 국민적 행동 변화를 가속할 수 있을 것입니다. 또한 이를 위한 수단으로 다양한 정책과 기술에 관한 정보를 종합적으로 검토 하고 최적의 적응 목표와 정책 대안을 분석할 방법과 도구 개발이 필요합니다. 우리나라도 기후변화에 따른 다양한 분야의 영향과 취약성, 위험 및 사회적·경제적 파급효과를 조사·평가 하기 위해 ｢기후위기 대응을 위한 탄소중립·녹색성장 기본법｣에서 ‘기후위기적응정보관리체 계’를 구축하도록 하였습니다. 따라서 탄소중립 달성 과정의 기후위험과 다양한 적응방안을 신속하게 검토하기 위한 기후위험 및 적응 평가체계 개발 연구가 시의적절하게 시작되었다고 보입니다. 본 연구가 종합적인 적응전략 마련과 의사결정에 요구되는 적응지식 확충과 정책도 구 개발에 이바지할 것을 기대합니다.
2022년 12월 한국환경연구원 원 장
이 창 훈
요 약
Ⅰ. 서 론
1. 연구의 배경 및 목적
❏ 연구의 배경
ㅇ 지난 20년(2000~2019년) 동안 자연재해 발생이 앞선 20년(1980~1999년)에 비해 약 2배 증가하였고, 경제적 피해는 1.8배 증가
ㅇ 온실가스 배출이 지속될 경우, 21세기 말까지 지구 평균기온이 약 5.7℃까지 올라갈 것으로 전망되며, 우리나라를 포함한 동아시아 지역은 폭염 등 극한 고온 영향이 증가하 고, 호우와 홍수 또한 강화되고 빈번해질 것으로 전망
ㅇ 탄소중립 달성에도 현재보다 높아진 지구 평균기온과 함께 인간과 자연의 적응역량 한계로 인한 손실 발생 가능
ㅇ 기후위험 대응 부족의 정책적 문제점과 원인을 명확히 파악하고 광범위하고 종합적인 적응전략을 새롭게 마련하기 위한 노력이 진행되고 있으며, 정책 수준별 기후위험 관리 와 적응 의사결정을 위한 지식 확대 필요
ㅇ 시급성이 높은 지역과 부문을 중심으로 효과적인 적응 옵션 발굴과 합리적 자원 분배를 위한 적응정보와 지식이 충분히 제공되어야 하며, 이를 위한 과학적 정책도구와 정보 공유플랫폼 구축이 선행되어야 함
❏ 연구의 목적
ㅇ 지구온난화에 따른 기후위험을 평가하고 다양한 적응 방안을 신속하게 검토할 수 있는 기후위험 및 적응 평가체계 개발을 통해 탄소중립 시대의 기후위험 관리와 중장기적인 적응전략 마련을 지원하고자 함
2. 연구 내용 및 추진 체계
❏ 본 연구는 총 3개년 연구계획 중 1차 연도 연구에 해당함
자료: 저자 작성.
<그림 1> 연구 체계 및 연차별 주요 내용
ㅇ 적응전략 수립 지원을 위한 기후위험 및 적응 평가체계는 4개 부문으로 구성됨 - 지구온난화 수준에 따른 우리나라 기후변화 분석 및 시나리오 DB 구축 - 주요 분야의 기후위험평가를 위한 지표기반 신속 평가 모형 개발 - 적응 옵션의 효과와 우선순위 평가를 통한 적응 시급성 진단체계 개발 - 탄소중립 달성 수준을 고려한 적응 시나리오 검토
ㅇ 1차 연도(2022) 연구는 기후변화 시나리오 자료 수집, 전처리 및 분석 방법 개발, 지표기 반 기후위험평가 틀 마련 및 시범 평가, 기후변화 적응현황 분석을 포함
Ⅱ. 기후위험 및 적응 평가체계
❏ 기후위험평가
ㅇ 영국 CCRA는 5년마다 위험평가를 수행하며 기후위험 관리를 위해 향후 5년간 필요한 조치를 파악하고 단기-중기-장기에 발생할 기회를 식별함
ㅇ 2012년 최초 수행한 CCRA1은 기후위험과 영향의 정량화를 목표로 시작하였으며, 폭넓은 검토를 통해 가장 중요한 100가지 항목을 선정하고 기후위험과 기회를 식별함 ㅇ 2017년, CCRA2는 적응정보 생산을 위한 기후위험과 기회 평가를 목표로 시급성 (urgency) 평가체계를 구축하고 55개 항목을 선정하여 항목별 우선순위를 파악함 ㅇ 2021년, CCRA3는 적응정보 생산을 위해 65개 항목에 대해 기후위험과 기회를 평가하
고 적응형 관리를 시도하며, 위험 및 기회에 대한 기존 3단계 시급성 체계를 개선함 ㅇ CCRA 위험평가와 관련한 영국 기후영향 프로그램(UKCIP: UK Climate Impacts
Programme)의 적응 의사결정 과정은 ① 문제와 목적 설정 ② 의사결정 기준 정립
③ 위험평가 ④ 대안 파악 ⑤ 대안 평가 ⑥ 정책 결정 ⑦ 정책 시행 ⑧ 모니터링 및 평가, 리뷰의 총 8단계 절차로 수행됨
ㅇ 위험평가 단계의 세부적인 평가 과정은 총 3개의 세부 수준(tier)으로 구분하여 진행되 며, 리스크 선별(screening), 선택(selection), 취약성 평가를 거쳐 현재 리스크를 이해 하고 미래 리스크에 대한 평가를 진행함
ㅇ 위험 스크리닝(tier 1)은 노출 단위(exposure unit)의 현재 또는 미래 기후위험을 발생 시킬 잠재적 요인들과 위험이 발생 가능한 잠재적 수용체들을 파악함
ㅇ 포괄적 정량 위험평가(tier 2) 과정은 기후위험의 발생 가능성과 규모, 시급성 등을 전문 가 조사를 통해 평가하여 관리대상 위험 항목을 줄이는 과정으로, 중요 위험이 선정되며 리스크 매트릭스를 작성함
ㅇ 정량 위험평가(tier 3) 과정은 현재 리스크의 상태와 정부 정책의 적응 정도를 파악하고 미래 시나리오와 대안 선택에 따라 리스크의 중요성이 어떻게 변화하는지를 평가함
❏ 적응 시급성 평가
ㅇ 영국 CCRA는 국가 차원에서 적응대책 수립 시 3단계 시급성(urgency) 평가를 통해 리스크 항목의 우선순위를 파악함
ㅇ CCRA3의 기후위험(risk) 및 기회(opportunity)에 대한 3단계 시급성 평가체계에서 1단계는 현재와 미래의 위험 수준이 무엇인지 확인하는 단계로서 기후변화로 인해 현재 와 미래의 사회경제적 위험과 기회가 무엇인지 파악함
ㅇ 2단계는 적응 옵션을 분석하여 위험과 기회를 어느 수준까지 관리할 것인지 파악하며 현재 적응정책을 분석하거나 자연 또는 민간 활동에 따른 잠재적 영향을 평가하고 적응 장애요인도 함께 고려함
- 현재 시행 중이거나 계획된 적응정책에 따른 기후변화 위험과 기회를 줄일 수 있는 잠재적 편익을 평가함. 대부분 정성적 평가 방법을 사용하지만, 효과를 확인할 수 있는 자료가 있는 경우 정량 평가를 수행함
- 정부의 정책적 개입 이외에 자발적 또는 자연적인 영향을 고려하며, 적응정책과 자연적 영향을 종합적으로 고려한 미래 위험 정도를 분석하고 적응 격차의 존재 이유를 식별함 ㅇ 3단계는 이전 평가 결과들을 종합하여 4단계로 분류하여 시급성 점수를 부여하고 적응 강화가 필요한 위험을 도출함. 각 위험의 시급성과 기회요인에 대해 자세히 서술하고 분야별로 목록화하여 관리함
- 시급성 점수를 부여하기 전에 이용할 수 있는 추가 적응에 대해 식별하고 비용과 편익 분석을 통해 기후변화 완화와 시너지 효과를 확인함. 단계별 절차 완료 후 항목별 위험과 기회의 시급성 점수를 ① 추가 대응 필요, ② 추가 조사, ③ 현재 상태 유지,
④ 관찰의 4단계로 분류하여 관리함
Ⅲ. 기후변화에 따른 우리나라 기후변화 전망
1. 지구온난화 도달 시기와 우리나라 기후변화
❏ 지구온난화에 따른 기후변화 전망
ㅇ IPCC 제6차 평가보고서의 CMIP6 GCM 모형 앙상블 평균을 살펴보면, SSP119는 1.4℃(1.0~1.8℃), SSP126은 1.8℃(1.3~2.4℃), SSP245는 2.7℃(2.1~3.5℃), SSP370는 3.6℃(2.8~4.6℃), SSP585는 4.4℃(3.3~5.7℃)까지 상승할 것으로 전망함 ㅇ 기상청 UKESM1 기후변화 전망 자료를 이용한 지구온난화 정도를 분석한 결과, 산업혁 명 대비 +1.5℃ 온난화는 SSP126, SSP245, SSP585 시나리오에서 이미 2021년에 도달하고 SSP370 시나리오에서 2023년에 도달하는 것으로 나타남
ㅇ CMIP6 앙상블 평균기온 변화를 고려하여 영향평가를 위한 지구온난화 도달 시기를 살펴보면, +2℃는 2036년(2022~2051년, SSP126), +3℃는 2065년(2051~2080년, SSP245)이며, 감축 효과 분석을 위한 최대 온난화(BaU)는 +5.38℃(2070~2099년, SSP585)에 도달함
지구온난화 수준 SSP126 SSP245 SSP370 SSP585
+1.5℃ 온난화 2021년 (2007-2036)
2021년 (2007-2036)
2023년 (2009-2038)
2021년 (2007-2036) +2.0℃ 온난화 2036년*
(2022-2051)
2033년 (2019-2048)
2034년 (2020-2049)
2031년 (2017-2046)
+3.0℃ 온난화 미도달 2065년*
(2051-2080)
2055년 (2041-2070)
2050년 (2036-2065)
+4.0℃ 온난화 미도달 미도달 2076년
(2062-2091)
2066년 (2052-2081) 21세기 말
(2070-2099) +2.52℃ +3.50℃ +4.50℃ +5.38℃*
(BaU)
<표 1> 국립기상과학원 UKESM1 모형(run15)의 SSP 시나리오별 지구온난화 도달 시기
주: *기후위험평가를 위한 기후자료는 지구온난화 +2.0℃는 SSP126, +3.0℃는 SSP245, 최대온난화(BaU)는 SSP5 85 시나리오에서 추출, 지구온난화 도달 시기는 산업혁명 대비 +0.64℃ 상승(1981~2010년)을 기준으로 계산.
자료: 저자 작성.
2. SSP 시나리오에 따른 기후변화 전망 비교
❏ 지구온난화에 따른 우리나라 기온 및 강수량 변화
ㅇ +1.5℃ 지구온난화 시 우리나라의 평균기온이 전 지구보다 0.34℃(SSP370)~0.75℃
(SSP585) 높음. 온난화가 진행될수록 격차가 커져 +2℃ 온난화 시 0.82℃(SSP245)~
1.01℃(SSP370), +3℃ 온난화 시 1.08℃(SSP246)~1.42℃(SSP370)로 격차가 증가함 ㅇ 우리나라 강수량의 경우는 지구온난화와 선형적인 경향을 보이지 않으며 21세기 중반까
지 감소하다 다시 증가함
ㅇ +2℃ 지구온난화(SSP126) 시 우리나라는 현재 대비 기온 2.2℃ 증가하고, 연 강수량은 –3% 감소할 것으로 전망되며, +3℃ 지구온난화(SSP246) 시 우리나라 기온은 3.4℃
증가하고, 연 강수량은 7.2%로 증가할 것으로 전망됨
ㅇ 전 지구보다 우리나라의 온난화가 빠르게 진행되어 지구온난화가 진행될수록 우리나라 와 전 지구 간의 기온 상승 격차가 커지므로 가능한 한 조속한 시기에 탄소중립을 달성하 여야 우리나라의 온난화 피해 대응 가능성이 클 것으로 판단됨
자료: 저자 작성.
<그림 2> 전 지구 평균 대비 우리나라 온난화 속도
Ⅳ. 지구온난화에 따른 우리나라 기후위험 전망
1. 지구온난화에 따른 부문별 위해성 전망 결과
❏ 폭염 위해성
ㅇ 기상청 폭염주의보 초과일수는 현재(1985~2014년) 연평균 6일 정도이며, +2℃ 지구온 난화 시기 29일(+23일)까지 증가, +3℃ 지구온난화 시기 47일(+41일)까지 증가하고, 21세기 말(BaU)에는 92일(+85일)까지 증가하여 5~15배까지 증가할 것으로 전망됨 ㅇ 감축 노력을 통해 지구온난화를 +2℃와 +3℃로 억제할 경우, 각각 62일과 45일의
폭염 발생을 낮출 수 있을 것으로 전망됨
ㅇ 현재 대비 폭염 발생 증가가 가장 높은 지자체는 +2℃ 지구온난화 시기에는 대구(+31.2 일)이며, +3℃ 지구온난화 시기에는 제주(+52.5일)와 대구(+52.5일)로 전망됨. 21세기 말(BaU)은 제주(+101.3일)가 대구(+96.6일)보다 폭염 증가가 높을 것으로 예측됨 ㅇ 감축 노력으로 폭염 발생 감소 효과가 가장 높은 지자체는 제주지역으로, BaU 대비
+2℃ 지구온난화 시기에 71.4일, +3℃ 지구온난화 시기에 48.8일 폭염 발생이 감소함
❏ 에너지 수요 위해성
ㅇ 전국 평균 냉방도 일수는 현재(1985~2014년) 연평균 46일 정도이며 +2℃ 지구온난화 시기 79일(+33일)까지 증가, +3℃ 지구온난화 시기 98일(+52일)까지 증가하고 21세 기 말(BaU)에는 141일(+95일)까지 증가하여 1.7~3배까지 증가할 것으로 전망됨 ㅇ 감축 노력을 통해 지구온난화를 +2℃와 +3℃로 억제할 경우, 냉방도 일수를 각각 62일,
43일 줄일 수 있을 것으로 전망됨
ㅇ 현재 대비 냉방도 일수는 증가가 가장 큰 지자체는 +2℃ 지구온난화 시기에는 인천 (+36.6일)이며, +3℃ 지구온난화 시기에는 울산(+56.5일)으로 전망됨. 21세기 말 (BaU)은 제주(+104.2일), 부산(+104일), 울산(+102.1일) 등이 많이 증가할 것으로 예측됨
ㅇ 감축 노력으로 냉방도 일수 감소 효과가 가장 높은 지자체는 제주지역으로, BaU 대비 +2℃ 지구온난화 시기에 74.4일, +3℃ 지구온난화 시기에 53.1일 냉방도 일수가 감소함
❏ 철도운영 악천후 위해성
ㅇ 철도운영 악천후 일수는 현재(1985~2014년) 연평균 182일 정도이며, +2℃ 지구온난화 시기에 196일(+14일)까지 증가, +3℃ 지구온난화 시기에 204일(+23일)까지 증가하 고, 21세기 말(BaU)에는 226일(+44일)까지 증가하여 1.1~1.2배까지 증가할 것으로 전망됨
ㅇ 감축 노력을 통해 지구온난화를 +2℃와 +3℃로 억제할 경우, 각각 30일과 21일의 철도운영 악천후 일수를 줄일 수 있을 것으로 전망됨
ㅇ 현재 대비 철도운영 악천후 일수 증가가 가장 높은 지자체는 +2℃ 지구온난화 시기에 부산(+34.6일)이며, +3℃ 지구온난화 시기는 제주(+56일)로 나타남. 21세기 말(BaU) 은 제주(+108.4일), 부산(+94.4일), 울산(+71.1일) 등이 증가가 높을 것으로 예측됨 ㅇ 감축 노력으로 철도운영 악천후 일수 감소 효과가 가장 높은 지자체는 제주로 BaU
대비 +2℃ 지구온난화 시기에 74.6일, +3℃ 온난화 시기에 52.4일 철도운영 악천후 일수가 감소함
❏ 농업가뭄 위해성
ㅇ 농업가뭄지수 심각 등급 이상 기간은 현재(1985~2014년) 연평균 0.4개월 정도이며, +2℃ 지구온난화 시기에 1.0개월(+0.6개월)까지 증가, +3℃ 지구온난화 시기에 0.8개 월(+0.4개월)까지 증가하고 21세기 말(BaU)에는 1.6개월(+1.2개월)까지 증가하여 1.1~4.3배까지 증가할 것으로 전망됨
ㅇ 감축 노력을 통해 지구온난화를 +2℃와 +3℃로 억제할 경우, 각각 0.6개월과 0.8개월의 가뭄기간을 줄일 수 있을 것으로 나타남
ㅇ 현재 대비 농업가뭄기간 증가가 가장 큰 지자체는 +2℃ 지구온난화 시기에 울산(+1.1개 월)이며, +3℃ 지구온난화 시기에 전북(+0.9개월)으로 나타남. 21세기 말(BaU)은 대구 (+2.1개월)의 가뭄기간 증가가 클 것으로 예측됨.
ㅇ 감축 노력으로 가뭄 발생 감소 효과가 가장 높은 지자체는 대구지역으로 +2℃ 지구온난 화 시기 BaU 대비 1.4개월, +3℃ 지구온난화 시기 1.7개월 가뭄기간이 감소함
❏ 산불 위해성
ㅇ 전국 평균 산불위험 일수는 현재(1985~2014년) 연평균 3.6일 정도이며, +2℃ 지구온난 화 시기에 7.7일(+4.1일)까지 증가, +3℃ 지구온난화 시기에 6.4일(+2.8일)까지 증가하 고 21세기 말(BaU)에는 10.5일(+6.9일)까지 증가하여 1.8~2.9배까지 증가할 것으로 전망됨
ㅇ 감축 노력을 통해 지구온난화를 +2℃와 +3℃로 억제할 경우, 각각 2.8일과 4.1일의 산불위험 일수를 줄일 수 있을 것으로 나타남
ㅇ 현재 대비 산불위험 일수의 증가가 가장 큰 지자체는, +2℃ 지구온난화 시기에는 부산 (+5.2일)이며, +3℃ 지구온난화 시기에는 강원(+4.2일)으로 나타남. 21세기 말(BaU)은 강원(+9일), 부산(+8.5일), 인천(+8.3일), 경북(+8일), 대구(+8일) 등이 증가가 클 것으 로 예측됨
ㅇ 감축 노력으로 산불위험 일수 감소 효과가 가장 높은 지자체는, +2℃ 지구온난화 시기 강원으로 BaU 대비 4.4일, +3℃ 지구온난화 시기에는 인천으로 BaU 대비 5.9일의 산불위험 일수가 감소함
❏ 호우 위해성
ㅇ 전국 평균 호우일수는 현재(1985~2014년) 연평균 2.4일 정도이며, +2℃ 지구온난화 시기에 2.2일(-0.2일)로 감소하고, +3℃ 지구온난화 시기에 3.5일(+1.1일)까지 다시 증가하고, 21세기 말(BaU)에는 3.3일(+0.9일)까지 증가하여 0.9~1.6배 증가할 것으로 전망됨
ㅇ 감축 노력을 통해 지구온난화를 +2℃와 +3℃로 억제할 경우, 호우일수 1.1일 감소와 0.2일 증가할 것으로 나타남
ㅇ 현재 대비 호우일수 증가가 가장 높은 지자체는 +2℃ 지구온난화 시기에는 제주(+0.4일) 이며, +3℃ 지구온난화 시기에는 서울(+1.9일)로 나타남. 21세기 말(BaU)은 제주(+2.3 일), 부산(+2일) 등이 높을 것으로 예측됨
ㅇ 감축 노력으로 호우일수 감소 효과가 가장 높은 지자체는 부산으로, +2℃와 +3℃ 지구온 난화 시 각각 BaU 대비 2.3일, 1.3일의 호우일수가 감소함
현재 (1985-2014)
+2℃ 지구온난화 (2022-2051, SSP126)
+3℃ 지구온난화 (2051-2080, SSP245)
21세기 말 (2070-2099, SSP585) (a) 폭염주의보 일수
(b) 냉방도 일수
(c) 철도운영 악천후 일수
(d) 농업가뭄기간
<그림 3> 지구온난화에 따른 부문별 위해성 분포
현재 (1985-2014)
+2℃ 지구온난화 (2022-2051, SSP126)
+3℃ 지구온난화 (2051-2080, SSP245)
21세기 말 (2070-2099, SSP585) (e) 산불위험 일수
(f) 호우일수
자료: 저자 작성.
<그림 3>의 계속
2. 지구온난화에 따른 부문별 리스크 전망 결과
❏ 폭염 리스크
ㅇ +2℃ 지구온난화 시 폭염 리스크가 전국적으로 현재 평균(0.11)보다 5.1배(0.56) 증가 하고, +3℃ 온난화 시 8.3배(0.91) 증가, 21세기 말(BaU)은 16.1배(1.77) 증가할 것으 로 전망됨
ㅇ +2℃ 지구온난화 시 BaU 대비 폭염 리스크 감소 효과가 높은 지역은 서울, 경기, 제주 등이고, 현재 대비 리스크 증가가 큰 지역은 제주, 대구, 광주, 세종 등인 것으로 분석됨 ㅇ +3℃ 지구온난화 시 BaU 대비 폭염 리스크 감소 효과가 높은 지역은 서울, 경기, 제주
등이고, 현재 대비 리스크 증가가 큰 지역은 제주, 대구, 세종, 광주 등인 것으로 분석됨
❏ 에너지 수요 리스크
ㅇ +2℃ 지구온난화 시 에너지 수요 리스크가 전국적으로 현재 평균(0.12)보다 1.7배(0.2) 증가하고, +3℃ 온난화 시 2.1배(0.25) 증가, 21세기 말(BaU)은 2.9배(0.35) 증가할 것으로 전망됨
ㅇ +2℃ 지구온난화 시 BaU 대비 에너지 수요 리스크 감소 효과가 높은 지역은 제주, 서울, 경기 등이고, 현재 대비 리스크 증가가 큰 지역은 경기, 서울, 세종 등인 것으로 분석됨
ㅇ +3℃ 지구온난화 시 BaU 대비 에너지 수요 리스크 감소 효과가 높은 지역은 제주, 서울, 경기, 광주 등이고, 현재 대비 리스크 증가가 큰 지역은 서울, 경기, 제주, 세종, 광주 등인 것으로 분석됨
❏ 철도운영 악천후 리스크
ㅇ +2℃ 지구온난화 시 철도운영 악천후 리스크가 전국적으로 현재 평균(0.24)보다 3배 (0.73) 증가하고, +3℃ 온난화 시 3.2배(0.76) 증가, 21세기 말(BaU)은 3.5배(0.84) 증가할 것으로 전망됨
ㅇ +2℃ 지구온난화 시 BaU 대비 철도운영 악천후 리스크 감소 효과가 높은 지역은 경북, 세종, 강원 등이고, 현재 대비 리스크 증가가 큰 지역은 경북, 세종 등인 것으로 분석됨 ㅇ +3℃ 지구온난화 시 BaU 대비 철도운영 악천후 리스크 감소 효과가 높은 지역은 경북,
세종, 강원, 광주 등이고, 현재 대비 리스크 증가가 큰 지역은 경북, 세종, 강원 등인 것으로 분석됨
❏ 농업가뭄 리스크
ㅇ +2℃ 지구온난화 시 농업가뭄 리스크가 전국적으로 현재 평균(0.18)보다 3.1배(0.56) 증가하고, +3℃ 온난화 시 2.4배(0.45) 증가, 21세기 말(BaU)은 4.9배(0.89) 증가할 것으로 전망됨
ㅇ +2℃ 지구온난화 시 BaU 대비 농업가뭄 리스크 감소 효과가 높은 지역은 충남, 전북, 제주, 세종, 경북 등이고, 현재 대비 리스크 증가가 큰 지역은 전북, 충남, 세종, 경남,
경북 등인 것으로 분석됨
ㅇ +3℃ 지구온난화 시 BaU 대비 농업가뭄 리스크 감소 효과가 높은 지역은 충남, 전북, 경북, 세종, 경기 등이고, 현재 대비 리스크 증가가 큰 지역은 전북, 충남, 세종, 경남 등인 것으로 분석됨
❏ 산불 리스크
ㅇ +2℃ 지구온난화 시 산불 리스크가 전국적으로 현재 평균(0.32)보다 2.2배(0.69) 증가 하고, +3℃ 온난화 시 1.9배(0.6) 증가, 21세기 말(BaU)은 3배(0.97) 증가할 것으로 전망됨
ㅇ +2℃ 지구온난화 시 BaU 대비 산불 리스크 감소 효과가 높은 지역은 강원, 경북, 충북 등이고, 현재 대비 리스크 증가가 큰 지역은 강원, 경북, 충북, 울산 등인 것으로 분석됨 ㅇ +3℃ 지구온난화 시 BaU 대비 산불 리스크 감소 효과가 높은 지역은 강원, 경북, 충북
등이고, 현재 대비 리스크 증가가 큰 지역도 강원, 경북, 충북 등인 것으로 분석됨
❏ 호우 리스크
ㅇ +2℃ 지구온난화 시 호우 리스크가 전국적으로 현재 평균(0.32)보다 0.8배(0.27) 감소 하고, +3℃ 온난화 시 1.8배(0.57) 증가, 21세기 말(BaU)은 1.7배(0.53) 증가할 것으로 전망됨
ㅇ +2℃ 지구온난화 시 BaU 대비 호우 리스크 감소 효과가 높은 지역은 부산, 제주, 인천, 울산, 경남 등이고, 현재 대비 리스크 증가가 큰 지역은 없음
ㅇ +3℃ 지구온난화 시 BaU 대비 호우 리스크 감소 효과가 높은 지역은 제주, 인천 등이고, 현재 대비 리스크 증가가 큰 지역은 서울, 경기, 제주, 강원 등인 것으로 분석됨
현재 (1985-2014)
+2℃ 지구온난화 (2022-2051, SSP126)
+3℃ 지구온난화 (2051-2080, SSP245)
21세기 말 (2070-2099, SSP585) (a) 폭염 리스크
(b) 에너지 수요 리스크
(c) 철도운영 악천후 리스크
(d) 농업가뭄 리스크
<그림 4> 지구온난화에 따른 부문별 리스크 분포
현재
(1985-2014) +2℃ 지구온난화
(2022-2051, SSP126) +3℃ 지구온난화
(2051-2080, SSP245) 21세기 말 (2070-2099, SSP585) (e) 산불 리스크
(f) 호우 리스크
자료: 저자 작성.
<그림 4>의 계속
Ⅴ. 기후위험에 따른 부문별 적응대책 현황
❏ 지자체 적응대책 현황
ㅇ 건강 부문의 대책이 전체의 25%(2,214개)를 차지하였으며, 산림생태계 부문(18%, 1,640개), 재난/재해 부문(17%, 1,525개), 농수산 부문(15%, 1,313개), 물관리 부문 (13%, 1,155개)순으로 나타나 전체 대책의 88%를 차지하는 것으로 나타남
ㅇ 기후위험 유형별 대책 현황은 폭염 관련 대책이 48%, 폭우 관련 대책이 22%, 한파 관련 대책이 12%이며, 자연재해, 해수면 및 바람 10%, 가뭄 및 폭설 관련 대책이 각각 4%인 것으로 나타나 전체 대책의 절반이 폭염 관련 대책이며, 강풍, 해수면 상승 관련 대책이 상대적으로 미흡함
ㅇ 계층별 대책 현황은 노년층 및 만성질환자를 대상으로 한 적응대책이 많으며 특히 충청 권은 노년층을 대상으로 한 사업 비율이 가장 높음
❏ 기후위기 적응대책 특징
ㅇ 키워드 분석을 통한 토픽 모델링 결과, 전국적으로 산불 방지, 산림 방재 관련 대책이 가장 많은 것으로 나타났으며, 이어서 농업, 미세먼지, 폭염/한파 등 대책 순서로 나타남 ㅇ 최근 코로나로 인한 감염병 관리 대책과 교육 및 홍보 관련 대책도 다수 나타나며,
산림과 도시 관련 대책이 많으며, 재해별 유형별로는 폭염, 한파, 홍수 등 다양한 재해에 대응하는 것으로 나타남
ㅇ 폭염 관련 대책은 451개(47%)로 가장 많으며, 폭우 관련 대책은 223개(23%)로 두 번째로 나타남. 한파 대책 108개(11%), 자연재해/해수면/바람 관련 대책 96개(10%), 폭설 관련 대책 51개(5%), 가뭄 관련 대책 35개(4%)순으로 나타남
ㅇ 폭염 관련 대책은 대부분 건강 부문에서 대응 중이며, 폭우는 재난/재해 부문과 물관리 부문, 가뭄은 물관리 부문과 농수산 부분, 한파는 건강 부문, 폭설은 재난/재해 부문, 자연재해/해수면/바람 관련 대책은 대부분 재난/재해 부문에서 대응 중임
구분 건강 농수산 물관리 재난/재해 산림/생태계 국토/연안 기타
폭염 349개
(77.6%))
27개 (6.0%)
3개 (0.4%)
56개 (12.4%)
9개
(2.0%) - 7개
(1.6%)
폭우 1개
(0.4%)
6개 (2.7%)
69개 (30.9%)
137개 (61.4%)
3개 (1.3%)
6개 (2.7%)
1개 (0.4%)
가뭄 - 13개
(37.1%)
20개 (7.1%)
1개 (2.9%)
1개
(2.9%) - -
한파 93개
(86.1%)
2개
(1.9%) - 13개
(12.0%) - - -
폭설 - - - 46개
(90.2%) - - 5개
(9.8%) 자연재해/
해수면/바람
2개 (2.1%)
4개 (4.2%)
2개 (2.1%)
78개 (81.3%)
5개 (5.2%)
5개
(5.2%) -
<표 2> 적응대책의 부문별 극한기후현상 대응 현황
자료: 저자 작성.
Ⅵ. 결론 및 제언
❏ 본 연구는 탄소중립 달성을 위한 감축 정책의 기후 리스크 저감 효과와 지자체 적응 요구 수준을 정량적으로 진단하기 위한 기후위험평가를 시범 적용하였음
ㅇ 1차 연도 연구를 통해 지구온난화 수준과 속도에 따른 우리나라의 기후변화를 분석하고, 지구온난화 수준별 우리나라 기후위험을 부문별·지자체별로 예측한 자료를 제시함 ㅇ SSP 시나리오별 지구온난화 도달 시기를 제시하여 지구온난화 영향 및 위험평가 연구의
활성화에 기여 가능할 것으로 판단됨
ㅇ 지구온난화에 따른 광역지자체 부문별 리스크를 전망하고 또한 지자체 적응대책 현황과 특성을 분석하여 기후변화 위험과 연계한 과학적 대책 수립의 기반 마련에 기여 가능할 것으로 판단됨
자료: 저자 작성.
<그림 5> 기후위험 및 적응 평가체계 개발 방안
❏ 종합적인 적응전략 마련을 지원하기 위한 기후위험 및 적응 평가체계(안)를 제안함 ㅇ 적응 의사결정을 지원하기 위해서는 다양한 불확실성을 고려한 확률적 의사결정이 가능
하도록 다양한 정책 대안 결정을 위한 신속(rapid) 위험평가와 정확하고 상세한 정보생 산을 위한 상세(detailed) 평가의 계층적인 접근이 요구됨
ㅇ 지구온난화 영향평가를 위한 공통 기후 시나리오 DB 구축을 통해 기후 위해성 지표 데이터베이스를 구축하고 영향평가를 위한 기후정보 서비스 제공이 필요함
ㅇ 기존 시스템 및 자료를 연계 활용한 위험평가체계 개발을 통해 환경부의 MOTIVE와 VESTAP 등 기존 기후변화 영향 연구의 프로젝트 결과를 활용할 수 있도록 하여야 함 ㅇ 과학적 영향 모델링 연구를 통한 상세(detailed) 위험평가는 비용과 시간이 많이 소모되 므로, 각 부처에서 실시 중이거나 계획 중인 다양한 연구개발 사업에서 성과 공유를 위한 협의체를 구성하고 성과물 활용을 위한 표준화를 유도할 필요가 있음
ㅇ 기존 정책의 효과를 진단하기 위한 적응평가체계를 도입하여 부문별 기후변화 대응 부족을 파악하기 위한 시급성을 진단하고 기후위기 적응대책을 보완할 필요가 있음
주제어: 지구온난화, 기후변화 적응, 기후위험평가, 적응평가체계, 지자체 적응대책
요 약 ···ⅰ
제1장 서 론 ···1 1. 연구 필요성 및 목적 ···1 2. 연구 내용 및 추진 체계 ···4 3. 1차 연도 연구 내용 ···6
제2장 기후위험 및 적응 평가체계 ···7 1. 지구온난화 영향평가 사례 ···7 2. 기후변화 위험 및 적응 평가 방법 ···11
제3장 지구온난화에 따른 우리나라 기후변화 전망 ···26 1. 개요 ···26 2. 지구온난화 도달 시기와 우리나라 기후변화 전망 ···35 3. SSP 시나리오에 따른 기후변화 전망 비교 ···39
제4장 지구온난화에 따른 우리나라 기후위험 전망 ···55 1. 개요 ···55 2. 폭염 리스크 평가 결과 ···58 3. 에너지 수요 리스크 평가 ···66 4. 철도운영 악천후 리스크 평가 결과 ···72 5. 농업가뭄 리스크 평가 결과 ···79 6. 산불 리스크 평가 결과 ···86 7. 호우 리스크 평가 결과 ···93
2. 기후위기 적응대책 수립 현황 ···101 3. 우리나라 기후위기 적응대책 특성 ···105
제6장 결론 및 제언 ···120 1. 결 론 ···120 2. 정책 제언 ···126
참고문헌 ···129
Executive Summary ···133
<표 2-1> 영국 CCRA 리스크 평가 방법론 발달사 ···15
<표 2-2> 영국 CCRA 리스크 세부 수준별 특징 ···18
<표 2-3> 영국 기후변화 리스크 평가 항목의 주요 지표 ···20
<표 2-4> 리스크 및 기회가 미래에 관리되는지에 대한 평가 기준 ···23
<표 2-5> CCRA3의 시급성 점수 ···24
<표 3-1> 국립기상과학원 전 지구 기후변화 전망 자료 속성 정보 ···30
<표 3-2> UKESM1 모형의 SSP 시나리오별 지구온난화 도달 시기 ···36
<표 3-3> 지구온난화 도달 시기의 현재(1985~2014년) 대비 30년 평균기온 및 강수량 변화 ···38
<표 3-4> SSP 시나리오에 대한 지역별 기온 변화(℃)와 온난화 속도 ···40
<표 3-5> SSP 시나리오에 대한 지역별 연 강수량 변화(mm)와 변화속도 ···42
<표 4-1> 부문별 리스크 평가 항목 ···57
<표 4-2> 지구온난화에 따른 폭염 위해성 증가와 감축 효과 ···61
<표 4-3> 지구온난화에 따른 폭염 리스크와 감축 효과 ···65
<표 4-4> 지구온난화에 따른 냉방도일 위해성 증가와 감축 효과 ···68
<표 4-5> 지구온난화에 따른 에너지 수요 리스크와 감축 효과 ···71
<표 4-6> 지구온난화에 따른 철도운영 악천후 위해성 증가와 감축 효과 ···74
<표 4-7> 지구온난화에 따른 철도운영 악천후 리스크와 감축 효과 ···78
<표 4-8> 지구온난화에 따른 농업가뭄 위해성 증가와 감축 효과 ···81
<표 4-9> 지구온난화에 따른 농업가뭄 리스크와 감축 효과 ···85
<표 4-10> 지구온난화에 따른 산불 위해성 증가와 감축 효과 ···88
<표 4-11> 지구온난화에 따른 산불 리스크와 감축 효과 ···92
<표 4-12> 지구온난화에 따른 호우 위해성 증가와 감축 효과 ···95
<표 4-13> 지구온난화에 따른 호우 리스크와 감축 효과 ···98
<표 5-1> 2021년 지방 기후위기 적응대책의 주요 토픽(전국) ···112
<표 5-2> 2021년 지방 기후위기 적응대책의 주요 토픽(수도권) ···113
<표 5-5> 2021년 지방 기후위기 적응대책의 주요 토픽(전라권) ···116
<표 5-6> 2021년 지방 기후위기 적응대책의 주요 토픽(경상권) ···117
<표 5-7> 적응대책의 부문별 극한기후현상 대응 현황 ···118
<표 6-1> 현재(1985~2014년)시기 광역지자체 부문별 리스크 ···122
<표 6-2> +2℃ 지구온난화에 따른 광역지자체 부문별 리스크 ···123
<표 6-3> +3℃ 지구온난화에 따른 광역지자체 부문별 리스크 ···124
<그림 1-1> 기후변화 영향 대응 부족의 원인과 정책적 문제점 ···3
<그림 1-2> 기후위험 및 적응평가 개념도 ···4
<그림 1-3> 연구 체계 및 연차별 주요 내용 ···5
<그림 2-1> 시나리오별 +2℃ 도달 시점 ···8
<그림 2-2> 각 분야 간의 연결성 ···9
<그림 2-3> 동부 아프리카의 +1.5, +2, +3℃ 시나리오에 따른 1971~2000년 평균기온 대비 기온 변화 ···10
<그림 2-4> IPCC 리스크 개념 ···12
<그림 2-5> 기후 리스크 구성 요소와 리스크 표현 ···12
<그림 2-6> 기후변화 통합영향평가모형 개발 추진 체계 ···13
<그림 2-7> CCRA 리스크 평가 프레임워크 ···17
<그림 2-8> 단계별 세부적인 위험평가 과정 ···17
<그림 2-9> CCRA3 시급성 평가 프레임워크 ···22
<그림 2-10> 단계별 시급성 분석의 세부 내용 ···22
<그림 2-11> CCRA3 기후변화 위험 및 기회 목록의 시급성 점수 ···25
<그림 3-1> 기후변화 적응 및 완화 노력에 따른 SSP 구분 ···27
<그림 3-2> CMIP6의 SSP-RCP 시나리오 매트릭스 ···27
<그림 3-3> SSP 및 RCP 시나리오의 온실가스 배출 경로 ···28
<그림 3-4> CMIP6 기후변화 시나리오 자료 제공 사이트 ···29
<그림 3-5> UKESM1 모델의 기후변화 전망 결과(SSP585) ···31
<그림 3-6> QM(Quantile Mapping) 기법 적용 기후변화 시나리오 자료 편의보정 개념도 ····33
<그림 3-7> Time sampling 기법을 이용한 지구온난화 수준별 기후전망 자료 구축 개념 ···33
<그림 3-8> SSP 시나리오별 전 지구 평균기온 상승 추이 ···35
<그림 3-9> 전 지구 평균 대비 우리나라 온난화 속도 ···37
<그림 3-10> SSP 시나리오별 대상지역 연평균 기온 변동 ···39
<그림 3-13> SSP 시나리오별 전 지구 월평균 기온 근미래, 먼 미래 변동 추이 ···45
<그림 3-14> SSP 시나리오별 동아시아 월평균 기온 근미래, 먼 미래 변동 추이 ···45
<그림 3-15> SSP 시나리오별 남한 월평균 기온 근미래, 먼 미래 변동 추이 ···46
<그림 3-16> SSP 시나리오별 북한 월평균 기온 근미래, 먼 미래 변동 추이 ···46
<그림 3-17> SSP 시나리오별 전 지구 월평균 강수량 근미래, 먼 미래 변동 추이 ···48
<그림 3-18> SSP 시나리오별 동아시아 월평균 강수량 근미래, 먼 미래 변동 추이 ···48
<그림 3-19> SSP 시나리오별 남한 월평균 강수량 근미래, 먼 미래 변동 추이 ···49
<그림 3-20> SSP 시나리오별 북한 월평균 강수량 근미래, 먼 미래 변동 추이 ···49
<그림 3-21> SSP 시나리오별 전 지구 계절 기온 변동 추이 ···51
<그림 3-22> SSP 시나리오별 남한 계절 기온 변동 추이 ···51
<그림 3-23> SSP 시나리오별 전 지구 계절 강수량 변동 추이 ···53
<그림 3-24> SSP 시나리오별 남한 계절 강수량 변동 추이 ···53
<그림 4-1> 지구온난화에 따른 적응 요구량(잔류 리스크)과 감축 효과 진단 개념도 ···58
<그림 4-2> SSP 시나리오 기반 폭염 위해성 산정 결과 ···60
<그림 4-3> 현재 대비 미래 폭염 위해성 증가량 분석 결과 ···61
<그림 4-4> 폭염 및 에너지 이용 리스크의 지역별 가중치(인구) ···62
<그림 4-5> SSP 시나리오 기반 폭염 리스크 평가 결과 ···64
<그림 4-6> 현재 대비 미래 폭염 리스크 증가량 분석 결과 ···65
<그림 4-7> SSP 시나리오 기반 냉방도일 위해성 산정 결과 ···67
<그림 4-8> 현재 대비 미래 에너지 수요 위해성(냉방도일) 증가량 분석 결과 ···68
<그림 4-9> SSP 시나리오 기반 에너지 수요 리스크 평가 결과 ···70
<그림 4-10> 현재 대비 미래 에너지 수요 리스크 증가량 분석 결과 ···71
<그림 4-11> SSP 시나리오 기반 철도운영 악천후 위해성 산정 결과 ···73
<그림 4-12> 현재 대비 미래 철도운영 악천후 위해성 증가량 분석 결과 ···74
<그림 4-13> 철도운영 악천후 리스크의 지역별 가중치(철도 길이) ···75
<그림 4-14> SSP 시나리오 기반 철도운영 악천후 리스크 평가 결과 ···77
<그림 4-17> 현재 대비 미래 농업가뭄 위해성 증가량 분석 결과 ···81
<그림 4-18> 농업가뭄 리스크의 지역별 가중치 ···82
<그림 4-19> SSP 시나리오 기반 농업가뭄 리스크 평가 결과 ···84
<그림 4-20> 현재 대비 미래 농업가뭄 리스크 증가량 분석 결과 ···85
<그림 4-21> SSP 시나리오 기반 산불 위해성 산정 결과 ···87
<그림 4-22> 현재 대비 미래 산불 위해성 증가량 분석 결과 ···88
<그림 4-23> 산불 리스크의 지역별 가중치 ···89
<그림 4-24> SSP 시나리오 기반 산불 리스크 평가 결과 ···91
<그림 4-25> 현재 대비 미래 산불 리스크 증가량 분석 결과 ···92
<그림 4-26> SSP 시나리오 기반 호우 위해성 산정 결과 ···94
<그림 4-27> 현재 대비 미래 호우 위해성 증가량 분석 결과 ···95
<그림 4-28> SSP 시나리오 기반 호우 리스크 평가 결과 ···97
<그림 4-29> 현재 대비 미래 호우 리스크 증가량 분석 결과 ···98
<그림 5-1> 지방 기후위기 적응대책 수립 절차 ···102
<그림 5-2> 지방 기후위기 적응대책 수립 현황 ···104
<그림 5-3> 지방 기후위기 적응대책 인벤토리 구축 현황 예시 ···104
<그림 5-4> 분야별 대책 현황(전국, 수도권, 강원권, 충청권, 경상권, 전라권) ···107
<그림 5-5> 기후위험별 대책 현황 ···107
<그림 5-6> 계층별 대책 현황 ···108
<그림 5-7> 극한기후현상과 적응대책의 대응 부문 관계 ···119
<그림 6-1> 기후위험 및 적응 평가체계 개발 방안 ···127
제1장 서 론
1. 연구 필요성 및 목적
폭염, 홍수, 가뭄 등 기상이변이 전 세계적으로 증가함에 따라 기후변화 피해 최소화를 위한 전 지구적 탄소중립 달성 중요성이 강조되고 있다. 그러나 탄소중립 달성 과정에도 기후위험은 여전히 지속될 것이며 적응 능력이 낮은 집단과 지역에 그 피해가 집중될 가능성이 커, 기후 위험 관리와 지속가능한 사회 전환을 위한 적응의 중요성도 함께 커지고 있다. 지난 20년 (2000~2019년) 동안 자연재해 발생이 앞선 20년(1980~1999년)에 비해 약 2배 증가하였고, 경제적 피해는 1.8배 증가한 것으로 조사되었다(UNDRR, 2020). 재해 발생이 가장 많은 상위 10개국 중 8개국이 아시아 지역에 집중되어 있으며, 홍수와 태풍으로 인한 피해 증가가 가장 큰 것으로 나타났다. 현재와 같이 온실가스 배출이 지속될 경우, 21세기 말까지 지구 평균기온 상승폭이 약 5.7℃까지 커질 수 있을 것으로 전망되며, 온난화가 심해질수록 우리나라를 포함 한 동아시아 지역은 폭염 등 극한 고온 영향이 증가하고, 호우와 홍수 또한 강화되고 빈번해질 것으로 전망되고 있다(IPCC, 2021). 그러나 가장 긍정적인 감축 시나리오에서도 향후 20년 (2021~2040년) 내 지구 평균기온 상승은 1.5℃를 넘어서는 오버슈팅 현상이 발생할 것으로 예상되며, 탄소중립 달성 시에도 현재보다 높아진 지구 평균기온의 영향과 함께 인간과 자연의 적응역량 한계로 인한 손실이 발생할 수 있다.
기후변화 피해 방지를 위한 최고의 선택은 지구온난화가 +1.5℃로 억제된 상황에서 감축과 적응의 시너지는 최대화되고 상충은 최소화되며, 지속가능한 발전, 빈곤 퇴치와 불평등 해소를 위한 노력이 요구된다(IPCC, 2018). 온난화가 심화할수록 기후위험 대응 역량 부족의 한계가 명확해지므로 온난화를 제한하기 위한 다양한 부문의 감축 노력 확대와 함께, 회복 탄력적인
사회 전환을 위한 지속적인 적응 노력이 요구된다. 국가별 상황에 맞는 적응 방안을 신중히 선별하고 이행가능조건(enabling condition)1)을 개선해 나간다면 상충이 발생할 수도 있으나 1.5℃ 온난화 억제와 지속가능한 발전, 빈곤 퇴치를 위한 편익이 발생가능하다(IPCC, 2018).
그러나 2022년 글로벌 리스크 보고서에 따르면 각 부문의 전문가들은 향후 10년 내 인류가 당면할 가장 큰 위험으로 기후변화 대응실패를 우려하고 있으며, 현재 기후변화 대응 수준은 초기 단계로 인식하는 것으로 조사되었다(World Economic Forum, 2022). 특히 적응은 기후변화 대응을 위한 감축과의 상호보완적 역할에도 불구하고 그동안 정책적으로 덜 중요하 게 취급됐으며, 이러한 불균형은 기후변화 영향의 불확실성과 이러한 불확실성을 관리하기 위한 방법론적 문제 등 적응의 내재적인 특성에 기인하는 바가 크다(World Bank, 2011).
기후위험 대응 부족의 정책적 문제점과 원인을 명확히 파악하고 광범위하고 종합적인 적응전 략을 새롭게 마련하기 위한 노력이 진행되고 있으며(European Commission, 2020), 이해당 사자 간의 적응 지식격차, 낮은 시민 참여와 전문가 관심, 낮은 적응 우선순위 등 다양한 대응 부족의 원인을 해결하기 위해 먼저 지구, 국가, 지자체 정책 수준별 기후위험 관리와 적응 의사결정을 위한 지식을 확대해 나갈 필요가 있다(그림 1-1 참조).
종합적인 적응전략과 계획을 수립하기 위해서는 과학적인 위험분석과 명시적인 정책 선택 과정을 통한 최적의 적응 목표와 다양한 대안 검토가 수행되어야 한다. 기후변화 위험 전망을 통해, 탄소중립의 효과를 확인하고 현실적이고 바람직한 적응 목표를 제시하는 것은 감축과 적응에 필요한 투자 증대, 정책도구 개발, 기술혁신과 국민적 행동 변화를 가속할 수 있으며 (IPCC, 2018), 반대로 불명확하거나 과학적 신뢰성이 낮은 목표 설정은 적응 이행을 위한 공공과 민간의 투자를 지연시키고 부적절한 위기 대응을 초래할 수 있다. 현재 대부분의 적응 목표들은 올바른 위험분석을 통해 설정되기보다는 경험적으로 결정된 기준일 가능성이 크며, 현재의 위험관리 목표 수준을 이상적인 적응 목표로 간주하는 것도 적응 비용을 과다 추정하거 나 미흡한 기후위험 대응을 초래할 가능성이 높다(World Bank, 2011).
1) 이행가능조건(enabling condition): 적응과 감축의 실천은 지구물리적, 환경생태적, 기술적, 경제적, 사회문화 및 제도적인 가능성을 망라하는 ‘이행가능조건(enabling condition)’에 의존하며, 다층적 거버넌스, 제도적 역량, 정책 수단, 기술혁신과 이전, 재정 동원, 행동 및 생활양식의 변화 강화를 통한 이행가능조건 개선을 통해 적응 가능성을 높일 필요가 있음.
자료: European Commission(2020), p.15.
<그림 1-1> 기후변화 영향 대응 부족의 원인과 정책적 문제점
적응 목표 달성을 위해 기존 정책과 대책들의 기후위험 저감 역량을 진단하고 부문별 적응 시급성을 검토할 필요가 있다. 시급성이 높은 지역과 부문을 중심으로 효과적인 적응 옵션을 발굴하고 합리적으로 자원을 분배하기 위한 충분한 적응정보와 지식을 제공하여야 하므로 이 를 위한 과학적 정책도구와 정보 공유플랫폼 구축이 선행되어야 할 것이다.
우리나라는 2021년 제정된 ｢기후위기 대응을 위한 탄소중립·녹색성장 기본법｣(이하, 탄소 중립기본법)에서 ‘기후위기적응정보관리체계’ 구축을 통해 기후변화에 따른 다양한 분야의 영 향과 취약성, 위험 및 사회적·경제적 파급효과를 조사·평가하고(제37조 제2항) 5년마다 “기후 위기적응대책”을 수립(제38조 제1항)하도록 하고 있다.2) 과학적 정보에 기초한 적응정보 수요 증대에 대응하기 위해 환경부를 중심으로 적응정보 플랫폼 개발을 추진하고 있으며, 각 부처에 서도 다양한 연구개발 사업을 통해 부문별 적응대책과 기술을 고도화하고 있다.
그러나 한정된 자원의 효율적 활용과 종합적인 대응 방향 제시를 위해, 거시적 측면에서 적응전략을 모색할 필요가 있다. 감축 시나리오별 지구온난화 영향과 사회경제적 변화를 고려 하여 국내 기후피해 저감을 위한 다양한 정책과 기술에 관한 정보를 종합적으로 검토하고 최적의 적응 목표와 정책 대안을 분석할 수 있는 도구를 개발하고 이를 통해 탄소중립 시대에 맞는 중장기적인 기후위험 관리와 적응 시나리오를 탐색할 필요가 있다.
2) 국가법령정보센터, “기후위기 대응을 위한 탄소중립·녹색성장 기본법”.
본 연구에서는 지구온난화에 따른 기후위험을 정량적 및 정성적으로 평가하고 다양한 적응 방안을 신속하게 검토할 수 있는 기후위험 및 적응 평가체계 개발을 통해 탄소중립 시대의 기후 위험 관리와 중장기적인 적응전략 마련을 지원하고자 한다. 또한 현재와 미래의 기후위험평가 를 통해 지구온난화 수준에 따른 부문별·지역별 감축 효과와 적응 요구량을 검토하고 다양한 적응 시나리오하의 중장기적 적응 목표와 대안들을 검토해 보고자 한다.
2. 연구 내용 및 추진 체계
감축과 연계한 적응전략 마련을 위해서는 ① 지구온난화 수준과 속도에 따라 우리나라의 기후변화를 예측할 수 있어야 하며, ② 현재와 미래의 우리나라 기후위험평가를 통해 감축의 효과와 잔류위험을 지역별·부문별로 파악하고, ③ 기존 대책들의 대응 가능 범위를 고려한 부 문별 적응 시급성의 진단과 이행 가능성을 고려한 적응 한계를 파악할 수 있어야 한다. 이러한 분석과정은 다양한 가정과 조건에 따라 동적으로 반응하고 신속하게 결과가 도출되어야 불확 실한 미래 조건하의 적응 의사결정을 지원할 수 있을 것이다(그림 1-2 참조).
자료: 저자 작성.
<그림 1-2> 기후위험 및 적응평가 개념도
자료: 저자 작성.
<그림 1-3> 연구 체계 및 연차별 주요 내용
본 연구는 적응전략 수립 지원을 위한 기후위험 및 적응 평가체계 개발을 위해 <그림 1-3>과 같이 ① 지구온난화 수준에 따른 우리나라 기후변화 분석 및 시나리오 DB 구축, ② 주요 분야의 기후위험평가를 위한 지표기반 신속 평가 모형 개발, ③ 적응 옵션의 효과와 우선 순위 평가를 통한 적응 시급성 진단체계 개발, ④ 탄소중립 달성 수준을 고려한 적응 시나리오 검토의 4개 부분으로 구성되며 3개년에 걸쳐 단계적으로 개발을 진행할 예정이다. 또한 평가체계 개발과정에 서 생산된 다양한 기후위험과 적응정보의 활용을 위해 정보 서비스 방안을 함께 검토하고자 한다.
1차 연도(2022년)는 기후위험평가 방법 개발을 중심으로 연구가 진행되며, 기상청 기후변 화 시나리오 자료 수집, 전처리 및 분석 방법 개발, 지표기반 기후위험평가 틀 마련 및 시범 평가, 기후변화 적응현황 분석을 포함한다.
2차 연도(2023년)에는 적응평가를 위한 방법 개발을 중심으로 연구를 수행하고, 기후위험 평가 방법을 고도화할 예정이다. IPCC CMIP6 기후자료를 이용한 기후변화 시나리오 데이터 베이스 구축 및 미래 기후변화 분석, 지구온난화 수준별 지역 기후변화 전망 및 위험평가,
기후변화 적응 효과 및 시급성 평가 등 방법론을 개발하고 시범 적용을 포함한다.
마지막, 3차 연도(2024)에는 주요 항목의 적응 효과평가, 부문별 적응 시급성 진단 및 이행 우선순위 검토, 감축과 연계한 중장기적 적응전략 검토 및 기후변화 적응 정보 서비스를 위한 정보전달 체계에 관해 연구할 예정이다.
3. 1차 연도 연구 내용
1차 연도 연구 내용은 ‘제2장 기후위험 및 적응 평가체계’에서 지구온난화에 따른 우리나라 기후변화 전망과 기후위험평가를 위한 방법을 검토하고 국가와 광역지자체 수준의 기후위험평 가 체계를 제안하였다.
‘제3장 지구온난화에 따른 우리나라 기후변화 전망’에서는 SSP(Shared Socioeconomic Pathways) 시나리오(1-2.6, 2-4.5, 3-7.0, 5-8.5)에 따른 기상청 지구기후모형인 UKESM1 모형의 기후변화 전망 자료를 이용하여 +1.5℃, +2℃, +3℃, +4℃ 지구온난화 도달 시기를 분석하고, 해당 시기의 우리나라 평균 및 극한기후 변화를 분석하였다.
‘제4장 지구온난화에 따른 우리나라 기후위험 전망’에서는 현재와 지구온난화 +2℃, +3℃
및 최대 온난화(SSP5-8.5, BaU)시기의 주요 부문(건강, 에너지, 교통, 농업, 산불, 홍수)에 대한 기후위협(hazard)과 위험을 시군구 수준에서 전국적으로 평가하였다. BaU 대비 온난화 수준별 감축 효과와 잔류 위험을 부문별·지자체별로 비교하고, 현재 대비 잔류위험이 큰 기후 위험 핫스폿(hot-spot)과 위험부문을 검토하였다.
‘제5장 기후위험에 따른 부문별 적응대책 현황’에서는 지자체 기후위기적응대책의 부문별·
지역별 적응대책 현황을 검토하고, 토픽(topic) 분석을 통해 대책별 특성과 기후위험과의 연계 성을 검토하였다.
제2장 기후위험 및 적응 평가체계
1. 지구온난화 영향평가 사례
가. 유럽 IMPACT2C 프로젝트
최근 들어 폭염, 폭우 등 기후변화로 인한 극한 기상 현상의 발생 빈도가 잦아지면서 이에 따른 피해가 증가하고 있다. 특히 2018년의 폭염, 2020년과 2022년의 대규모 폭우는 도심과 농촌을 가리지 않고 전국적으로 막대한 피해를 발생시켜 우리나라 역시 기후 위기에 직면하였 음을 실감할 수 있었다. 이에 전문가가 아닌 일반 시민들의 기후변화에 관한 관심이 높아지고 있으며 이는 곧 미래 기후변화에 대한 영향을 파악하기 위한 기후정보의 생산 요구로 이어지고 있다. 이러한 영향으로 인해 전문가들만이 활용할 수 있는 기존의 데이터들과는 달리 정책결정 자나 연구자뿐만 아니라 일반 시민들 또한 쉽게 활용할 수 있는 공개된 기후정보의 필요성이 대두되고 있다.
유럽의 경우 지난 2011년부터 2015년까지 17개국 29개 기관의 연구진들이 참여한
‘IMPACT2C’라는 대형 프로젝트를 통해 지구온난화 정도에 따른 미래 기후 영향을 예측하여 보고서로 발간하였다. 해당 보고서의 목적은 지구온난화 정도를 산업혁명 이전 대비 +2℃로 제한하고자 하는 정치적 목표에 따라 2℃ 온난화의 영향을 가능한 한 과학적으로 예측하여 정보를 제공하는 것이다. 이를 위해 유럽 전역에 대한 +2℃ 기후변화의 영향을 예측하고, 그 외 세계 주요 취약지역에 대해서는 +1.5, +2, +3℃에 대한 정보를 다중 기후 및 영향 모델 접근법을 통해 기후정보를 제공하고 있다.3)
3) IMPACT2C web-atlas, “IMPACT2C Project”, 검색일: 2022.7.12.
해당 프로젝트에서는 가장 먼저 지구 평균기온 상승이 +2℃에 도달하는 시점을 파악하고 있다. 현재 파리협정이 성공적으로 이행되면 지구온난화가 +1.5~2℃ 수준에서 제한될 것이라 고 예측하고 있어, 각 시나리오에 따라 +2℃에 도달하는 시점과 그 영향을 파악하는 것은 미래를 예측하기 위해 반드시 필요한 작업이라고 할 수 있다. ‘IMPACT2C’의 경우 30년 동안 의 평균기온이 산업화 이전(1881~1910년)의 평균기온에 비해 +2℃가 되는 시점을 +2℃에 도달하는 시점으로 정의하고 있으며 GCM(General Circulation Model)을 통해 시나리오별 해당 시점을 예측하고 있다. 그 결과, RCP 2.6의 경우 대부분의 GCM 결과에서 +2℃에 도달 하지 않았고, RCP 4.5와 8.5의 경우 모델에 따라 차이는 있으나 2042년에서 2050년 사이에 도달하는 것으로 <그림 2-1>과 같이 나타났다.
그러나 전 지구 평균기온이 2℃ 상승한다는 것은 모든 지역의 평균기온이 균일하게 2℃
상승한다는 것을 의미하지 않는다. 따라서 각 지역 및 국가의 기온 상승을 파악하기 위해서는 더욱 고해상도의 모델을 통한 시뮬레이션 결과가 제공되어야 한다. ‘IMPACT2C’의 경우 15개 의 RCM(Regional Climate Model)과 EURO-CORDEX 모델을 통해 유럽 전역의 기후정보 를 생산하였다. 이를 통해 같은 시나리오, 같은 시점에도 지역적으로 기온 상승에 있어 큰 편차가 나타나는 것을 확인할 수 있었으며, 이는 계절에도 영향을 받는다는 것을 확인할 수 있었다. 그러나 사용된 모델 중 가장 고해상도 모델인 EURO-CORDEX 조차도 12.5km의 공간해상도를 가지고 있어 지역적 차이를 완벽하게 파악하기 어려웠으며, 더욱 고해상도 기후 시뮬레이션 모델의 필요성이 제시되었다.
자료: Jacob et al.(2016), p.9.
<그림 2-1> 시나리오별 +2℃ 도달 시점
자료: Jacob et al.(2016), p.12.
<그림 2-2> 각 분야 간의 연결성
이러한 기후 예측 결과들을 바탕으로 ‘IMPACT2C’에서는 +2℃ 기후변화가 유럽의 다양한 분야에 미치는 영향을 파악하여 정보를 제공하고 있다. 많은 수의 영향 모델을 활용하여 물, 에너지, 건강, 관광, 농업, 산림 등에 기후변화가 미치는 영향을 파악하고 있으며 <그림 2-2>에 나타난 바와 같이 서로 간의 연결성에 따라 영향 모델들을 앙상블(ensemble)하여 결과를 도출 하였다. 해당 보고서에서는 유럽 외 취약지역의 평가 결과도 제공하고 있는데, 분야별로 구체 적인 영향평가가 진행되었던 유럽과 달리 그 외 지역은 거시적인 관점에서의 평가만 진행되었 다. 취약지역으로 선정된 곳은 니제르 협곡(서부 아프리카), 청나일 상류 협곡(동부 아프리카), 방글라데시, 몰디브로 총 4곳이며 주로 기온 상승과 해수면 상승에 의한 영향이 평가되었다.
유럽 외 취약지역은 +2℃ 시나리오와 +3℃ 시나리오의 평가 결과를 간략하게 비교하여 제시 하였다. 분석 결과, 모든 지역에서 +3℃ 시나리오의 경우 +2℃에 비해 공간적 패턴의 변화는 없으나 그 강도가 증가하는 것으로 나타났다. 특히 강수 강도의 경우 50%가량 차이가 나타날 정도로 크게 변화하였으며 방글라데시는 기온이 모든 지역에서 1℃ 이상 증가하는 모습을 보
였다. 기온의 경우 아프리카에서 더욱 심각한 편차를 보였는데 <그림 2-3>과 같이 전 지구 평균온도의 증가에 따라 전반적인 평균기온 상승은 물론이고 지역적 편차도 더욱 증가하는 것을 확인할 수 있었다.
‘IMPACT2C’ 프로젝트는 유럽 및 취약지역의 기후변화에 따른 영향을 분석하여 정보를 제공함으로써 평균기온 상승에 따른 기후 영향을 파악하는 데 도움을 주었다. 그러나 유럽 외 지역에 대한 구체적인 영향평가가 진행되지 않아 정보가 부족하고 고해상도 모델의 부재로 인해 지역별로 상세한 분석 결과를 도출하기 어려웠다는 한계점이 있다. 특히 우리나라의 경우 해당 프로젝트를 통해 구체적인 기후정보를 얻을 수 없으므로 한국을 대상으로 한 기후정보 생산이 필요하다.
자료: Jacob et al.(2016), p.37.
<그림 2-3> 동부 아프리카의 +1.5, +2, +3℃ 시나리오에 따른 1971~2000년 평균기온 대비 기온 변화
2. 기후변화 위험 및 적응 평가 방법
가. 기후변화 위험평가 방법
기후변화 위험에 따른 피해를 최소화하는 방법은 국가 차이가 있으나 대부분 국가에서 과학 적 근거를 기반으로 영향 및 위험평가를 활용하고 있다. 기후변화 영향 및 위험평가는 기후현 상으로 인해 발생할 수 있는 결과가 어떠한 영향을 초래할 것인지에 초점을 맞추고 있다. ‘기후 변화에 관한 정부 간 협의체’(IPCC: Intergovernmental Panel on Climate Change)는 전 세계적인 기후변화의 영향 및 적응에 관한 보고서를 주기적으로 발간하고 있으며, 2014년 발간된 제5차 보고서(AR5)에서는 취약성 및 리스크 프레임워크를 보완하여 제시하였다. 2021 년 4월 IPCC WGⅠ를 시작으로, 2021년 7월 WGⅢ, 2021년 10월 WGⅡ의 IPCC 제6차 보고서가 완성되었다.
IPCC는 기후변화 위험을 <그림 2-4>와 같이 기후 관련 위해 요인(hazard)이 생명, 생계, 건강 및 삶의 질, 생태계 및 종, 경제, 사회 및 문화 자산, 서비스와 인프라에 미치는 부정적 결과의 발생 가능성으로 정의하며, 이는 위해성(hazard), 노출성(exposure), 취약성(vulnerability)으 로 구성된다. 위해성(hazard)은 재산, 인프라, 서비스, 생태계 등의 손실과 함께 생명, 부상 또는 그 외 건강상 피해를 초래할 수 있는 자연과 인간에 의한 물리적 사건 또는 영향으로 정의되며, 일반적으로 기후변수나 홍수, 산불, 산사태 등 다양한 자연재해들로 나타난다. 노출 성(exposure)은 장소와 환경에 있어 악영향을 받을 수 있는 인간, 인프라, 생물 혹은 생태계, 서비스 및 문화유산 등의 존재 여부를 나타내며, 고정되거나 이동 가능한 대상이 위해 요인에 노출될 가능성으로 표현된다.
취약성(vulnerability)은 위해 요인에 노출된 대상이 기후변화의 부정적 영향을 받을 수 있는 기질이나 성향을 의미하며, 반응 민감도(sensitivity)뿐만 아니라 대상의 적응 능력(adaptation capacity)까지 포함하는 개념이다. 특히 취약계층이 거주하는 지역의 입지적 취약성은 환경정의 와 기후정의 분석을 위한 주요한 평가 항목이다. 그 외 요소로 영향(impacts)이 있으며, 이는 기후변화로 인해 건강, 생태계, 경제, 사회, 문화, 인프라 등에 발생하는 효과를 의미한다.
자료: IPCC(2014), p.3.
<그림 2-4> IPCC 리스크 개념
자료: 저자 작성.
<그림 2-5> 기후 리스크 구성 요소와 리스크 표현
기후변화 리스크는 <그림 2-5>와 같이 평가 목적과 평가대상 규모 등에 따라 중요시되는 구성 요소에 주목하여 다양하게 표현된다. 예경보 등을 위해서는 위해성 발생확률에 주목하여 리스크를 표현하며, 노출성과 취약성은 고정하거나 비슷한 유형으로 구분하여 평가한다. 재난 재해 등을 위해 요인에 대한 수용체의 노출될 확률이 중요한 경우는 위해성과 노출성을 주목하 여 리스크를 평가하고 개개인의 취약성은 차별화하지 않고 평균 상태로 취급되기도 한다.
자료: 송영일(2021), p.5.
<그림 2-6> 기후변화 통합영향평가모형 개발 추진 체계
기후변화 리스크를 평가하기 위해서는 이해당사자들과 함께 허용 가능한 영향의 크기인 임 곗값을 결정하고 영향의 임곗값 초과 확률과 영향의 규모를 계산하며, 각종 불확실성을 고려하 기 위해 Monte Carle Method 방법 등을 이용하여 확률적으로 표현한다. 기후변화 위험 관리 의 목표는 주로 위해성 요인에 노출 확률을 줄이거나 적응 이행을 통해 임곗값을 낮춰 허용 가능한 영향 폭을 증대시키는 것이다. 그러나 노출성과 취약성 관리로 충분한 대응이 어려운 경우는 위해성을 줄이기 위한 수단을 생각하여야 한다.
1) 환경부 MOTIVE 환경기술 개발 사업
국내 기후 영향 및 위험평가 사례를 살펴보면 IPCC의 리스크 개념을 도입하여 영향 및 취약성, 리스크 예측 평가를 수행하는 부문별 기후변화 통합영향평가모형(MOTIVE: Model Of inTegrated Impact and Vulnerabiliry Evaluation of climate chage)이 대표적이다.
다양한 부문(건강, 물관리, 산림, 농업, 생태 등)에 나타나는 기후변화 영향의 부문 내 혹은
부문 간의 상호작용을 고려한 영향을 분석하고 평가하는 기술을 개발하는 것을 목적으로 한다.
통합평가를 위해 부문 또는 평가 항목 간의 연관 관계를 바탕으로 영향 간 연계 시나리오를 구축하고 기후변화 시나리오 DB를 구축한다. 또한 부문별 위험 항목에 대한 기후변화 영향을 정량화하기 위한 영향 모형을 개발하고 일반인과 전문가가 쉽게 활용할 수 있는 표출 및 평가도구를 개발하였다. MOTIVE 기후변화 영향평가는 7개 분야의 72개 항목에 대한 864개 결과를 확인할 수 있으며, 취약성 평가는 4개 분야의 10개 항목에 대한 120개 결과를 도출하고 있다. 마지막으로 리스크 평가는 8개 분야의 32개 항목에 대한 384개 결과가 도출되며, 후속 연구를 통해 모형의 개선과 항목 확대를 진행 중이다.
2) 영국 CCRA 평가체계
해외 기후 영향 및 위험평가 사례를 살펴보면 IPCC가 2014년 발간한 제5차 보고서의 리스 크 정의를 따르고 있는 영국의 CCRA(Climate Change Risk Assessment)가 대표적이다.
영국의 CCRA는 5년마다 기후위험평가를 수행하고 있으며 기후위험 관리를 위한 향후 5년간 필요한 조치가 무엇인지 파악하고 단기-중기-장기에 발생할 기회를 식별하는 데 의의가 있다.
2012년 최초 수행한 CCRA1의 특징을 살펴보면 기후위험과 영향의 정량화를 목표로 출발하 였다. 폭넓은 검토를 통해 가장 중요한 100가지 항목을 선정하고 기후위험과 기회를 식별하였 다. 2017년에는 적응정보 생산을 위한 기후위험과 기회 평가를 목표로 CCRA2가 수행되었다.
CCRA2는 CCRA1과 2가지 큰 차이점을 나타낸다. 첫째, 기후위험과 기회를 식별하고 적응 평가를 수행하기 위한 시급성(urgency) 평가체계를 구축하고 항목별 우선순위를 파악하였다.
둘째, 전 지구 기후전망 모델 CMIP5 자료를 활용하였다. 마지막으로 CCRA3는 적응정보 생 산을 위한 기후위험과 기회를 평가하고 적응형 관리를 시도하였다. CCRA3에서 각 위험(risk) 및 기회(opportunity)에 대한 시급성은 총 3단계를 통해 평가되는데, 기존 CCRA2에서 구축 한 3단계 시급성 체계를 개선하였다. 한편 UKCIP18과 EuroCORDEX 영국 기후전망 자료를 업데이트하였다. 또한 전 지구 기후전망을 위해 CMIP5, CMIP6, HELIX, UKCIP 18 Global 앙상블 모형을 구축하였다(Watkiss and Betts, 2021).
