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< (왼쪽부터) 베이징사범대 페이차오 교수, KAIST 녹색성장지속가능대학원 전해원 교수 >

산업화 이전 대비 지구 평균 온도 상승을 1.5도 이내로 제한하겠다는 파리협정의 1.5도 목표를 달성하기 위해서는 전 세계적인 협력과 강력한 기후변화 감축 목표 설정이 필수적이다. 하지만 국제 공동연구진이 1.5도 목표 달성을 위한 정책이 실제로는 전 세계 농경지 면적을 약 12.8% 줄여 식량 위기안보에 부정적인 영향을 줄 수 있다는 연구 결과를 발표했다. 

우리 대학 녹색성장지속가능대학원 전해원 교수와 베이징 사범대 페이차오 가오 교수가 이끄는 공동 연구팀이 파리협정의 1.5도 목표 달성이 전 세계 농경지와 식량 안보에 미치는 영향을 분석한 연구결과를 2일 밝혔다. 

연구팀은 1.5도 목표 달성을 위한 기후 정책이 전 세계 농경지에 미치는 영향을 상세히 분석했다. 5제곱킬로미터(㎢) 단위로 전 세계 토지 변화를 예측했고 정밀하게 분석하였다. 

기존 연구들에서는 1.5도 시나리오에서 농경지가 오히려 늘어날 것으로 예측했으나, 연구팀은 기후 정책이 분야 간에 미치는 영향과 토지 이용 강도를 함께 고려하면 전 세계 농경지가 12.8%가량 줄어들 것으로 분석했다. 특히 남미는 24%나 감소해 가장 큰 타격을 받을 것으로 예상됐고, 전체 농경지 감소의 81%가 개발도상국에 몰릴 것으로 분석됐다.

< 그림 1. 시나리오별 2100년 전 세계 토지이용 체계 전망. 본 연구는 전 세계 토지이용 체계를 도시, 농경지, 목초지/방목지, 산림, 비관리 초지/관목지, 희박/무식생 지역, 수계로 구분하고 각각을 저밀도(L), 중밀도(M), 고밀도(H)로 세분화한다. 1.5도 시나리오에서 2100년까지의 변화를 분석한 결과, 농경지가 산림으로 전환되는 비율이 높게 나타났으며, 특히 중밀도 농경지의 39.6%가 고밀도 산림으로, 11.8%가 중밀도 산림으로 전환될 것으로 예측됐다. 이는 탄소 감축을 위한 산림 확대가 농경지 감소로 이어질 수 있음을 보여준다. >

더 큰 문제는 주요 식량 수출국의 수출 능력이 12.6% 줄어들어 식량 수입에 의존하는 국가들의 식량 안보에 영향을 미친다는 것이다. 식량 생산 대국인 미국, 브라질, 아르헨티나의 농산물 수출 능력이 각각 10%, 25%, 4% 감소할 것으로 예측됐다. 

전해원 교수는 “전 세계적 탈탄소화 전략을 세울 때는 여러 분야의 지속가능성을 두루 고려해야 한다”며 “온실가스 감축에만 집중한 나머지 지구생태계의 지속가능성이라는 더 큰 맥락을 보지 못하면 의도치 않은 부작용이 생길 수 있다”고 설명했다. 

이어 “특히 개발도상국은 농경지가 줄어들고 수입 의존도는 높아지는 이중고를 겪을 수 있어, 탄소중립을 이루면서도 식량 안보를 지키기 위한 국제 협력이 꼭 필요하다”고 강조했다.

이 연구 결과는 우리 대학 전해원 교수와 베이징 사범대 송창칭 교수가 공동 교신저자로 국제 학술지 ‘네이처 클라이밋 체인지(Nature Climate Change)'에 3월 24일자로 게재되었고 4월호 표지 논문으로 선정되었다. (논문명: Meeting the global 1.5-degree goal could result in large-scale heterogeneous loss in croplandsHeterogeneous pressure on croplands from land-based strategies to meet the 1.5 °C target, DOI. https://doi.org/10.1038/s41558-025-02294-1)

< 그림 2. 대륙별 농경지 변화율. 본 연구는 각 대륙의 농경지 변화를 저밀도, 중밀도, 고밀도로 나누어 분석했다. 1.5도 시나리오에서는 남미의 농경지가 23.7% 감소해 가장 큰 영향을 받았으며, 특히 저밀도와 중밀도 농경지가 각각 52.3%, 44.6% 감소할 것으로 나타났다. 아시아와 아프리카는 각각 12.8%, 11.2%의 감소율을 보였는데, 아시아는 중밀도(24.5%), 저밀도(21.6%), 고밀도(5.3%) 순으로, 아프리카는 중밀도(22.2%), 고밀도(8.7%), 저밀도(0.9%) 순으로 감소 폭이 컸다. 이러한 결과는 지역별로 농경지 감소의 패턴이 다르며, 특히 개발도상국에서 그 영향이 크게 나타날 것임을 시사한다. >

이번 연구는 카이스트와 중국 베이징사범대학교, 북경대학교, 미국 메릴랜드대학교 연구진들과 공동으로 수행됐다.

참고로, 본 연구팀은 2021년 사이언스(Science)지에 발표된 첫 연구를 통해 현재 감축안으로는 지구 온도 상승을 1.5도 아래로 유지할 확률이 11%에 그친다는 사실을 밝혔고 각국의 온실가스 감축목표를 이행하는 경우에도 2도 이상 기온이 오를 확률을 예측했다.

※ Ou et al. 2021. Can updated climate pledges limit warming well below 2 degrees C? Science, 374(6568) 

이어 2022년 네이처 클라이밋 체인지(Nature Climate Change)에 발표된 두 번째 연구에서 연구팀은 1.5도 목표 달성을 위한 구체적인 방안으로 제시한 세 가지 핵심 전략은 첫째, 2030년까지 각국의 단기 감축목표를 상향하고, 둘째, 2030년 이후 탈탄소화 속도를 기존 연평균 2%에서 최대 8%까지 높이며, 셋째, 각국의 탄소중립 달성 시점을 최대 10년까지 앞당겨야 한다는 것이다. 

특히 2030년 이후로 목표 상향을 미루면 1.5도 달성이 가능하더라도 수십 년간 지구 온도가 크게 오르는‘오버슈트’현상이 발생할 수 있다고 경고했다.

※ Iyer et al. 2022. Ratcheting of climate pledges needed to limit peak global warming. Nature Climate Change, 12(12).