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기후변화 대응 논의… 반드시 견고한 관측 데이터 위에 서야

오늘 강좌의 주제는 킬링곡선에 관한 것이다. 대기 중 이산화탄소(CO₂) 농도를 시간의 흐름에 따라 나타낸 그래프, 이른바 킬링곡선(Keeling Curve)은 현대 기후과학을 상징하는 가장 단순하면서도 강력한 지표다. 이 곡선은 복잡한 기후모형이나 가설이 아니라 대기 중 CO₂ 농도라는 단일 지표를 같은 방식으로 오랫동안 측정해 쌓아온 관측 결과다.

기후모형과 가설이 기후 시스템을 설명하고 미래를 예측하기 위해 여러 가정과 해석에 의존하는 반면, 킬링곡선은 같은 방식으로 오랫동안 축적된 관측 자료에 기반한다. 이 곡선은 기후변화를 가능성이나 추론이 아니라, 이미 관측으로 확인된 변화로 보여준다. 바로 이 점 때문에 킬링곡선은 기후변화 논쟁에서 가장 직접적이고 반박하기 어려운 과학적 증거로 기능해 왔다.

킬링곡선의 관측은 1958년, 미국의 지구화학자 찰스 데이비드 킬링(Charles David Keeling, 1928–2005)에 의해 시작되었다. 그는 하와이의 마우나 로아 관측소(Mauna Loa Observatory)에서 대기 중 CO₂의 배경 농도(Background Concentration)를 연속적으로 측정하였다.

마우나 로아 관측소는 해발 고도가 높고 태평양 한가운데에 자리 잡고 있어 인근 도시나 산업 활동에서 발생하는 배출가스의 직접적인 영향을 거의 받지 않는다. 또한 이 지역은 공기가 한쪽에 머물지 않고 순환해 대기 중 공기가 고르게 섞이는 환경을 갖고 있다. 이 때문에 마우나 로아에서 관측되는 CO₂ 농도는 지역적 배출의 흔적이 아니라, 전 지구적으로 축적되는 CO₂ 변화의 방향을 보여주는 지표가 된다.

위 그래프가 킬링곡선이다. 이 곡선은 CO₂ 농도가 해마다 계절에 따라 오르내리면서도, 지속적으로 증가하고 있음을 보여준다. 단기적 변동과 장기적 추세가 시사하는 바를 조금 더 깊이 살펴보자.

킬링곡선에서 가장 먼저 눈에 띄는 것은, 잠시 오르내림이 있어도 전체적으로는 계속 높아지고 있다는 점이다. 이는 기후변화가 일시적 변동이나 자연 주기의 산물이 아니라, 화석연료 연소와 산림 파괴 등 인간 활동이 누적되어 나타난 구조적 변화임을 분명히 보여준다. 다시 말해, 킬링곡선의 지속적인 상승은 “기후는 원래 변하며 인간의 영향은 분명하지 않다”는 주장을 사실상 무력화한다.

둘째로 주목할 점은 뚜렷한 계절적 변동 패턴이다. 매년 봄을 전후해, 겨울 동안 식물의 활동이 줄어들면서 대기 중에 축적된 CO₂가 최고점에 이른다. 이후 여름이 되면 북반구에 넓게 분포한 식생이 광합성을 활발히 수행하며 CO₂를 흡수하고, 그 결과 대기 중 이산화탄소 농도는 일시적인 감소 국면에 들어선다. 이처럼 톱니 모양의 계절적 변동 패턴은 자연의 흡수 능력이 고정된 용량과 리듬을 가진다는 사실을 드러낸다. 계절에 따라 반복되는 흡수와 방출은 자연이 감당할 수 있는 범위를 벗어나지 않는 한에서만 작동하며, 인간 활동으로 배출되는 CO₂의 증가 속도와 규모에는 스스로 대응하지 못한다. 따라서 킬링곡선의 계절적 톱니 패턴은 “자연이 알아서 흡수할 것”이라는 기대가 과학적으로 근거가 약하다는 점을 보여준다.

킬링곡선에서 배워야 할 세 번째 내용은 과학적 태도다. 킬링곡선은 단발성 측정의 수치가 아니라, 같은 장소에서 같은 장비와 방법을 사용해 중단 없이 이어진 관측위에서 구축되었다. 킬링곡선에 나타나는 톱니 모양의 계절 변동과, 그 위에 겹쳐진 꾸준한 상승선은 이러한 장기적·연속적 측정이 있었기에 비로소 드러난 결과다. 다시 말해, 킬링곡선의 과학적 힘은 개별 수치의 크기보다도, 측정이 멈추지 않았다는 사실 그 자체에서 나온다.

사실 이러한 연속 관측은 자연스럽게 유지된 것이 아니라, 의식적인 선택과 끈질긴 노력의 산물이었다. 찰스 데이비드 킬링이 시작한 이 관측은 그의 사후에도 중단되지 않은 채, 현재는 아들인 랄프 킬링이 중심이 되어 이어지고 있다. 그동안 연구비삭감 등으로 여러 차례 관측중단의 위기를 겪었지만, 킬링 부자는 이 측정을 단기 성과를 내는 연구가 아니라 시간이 쌓일수록 의미를 갖는 기록으로 보았다. 그 결과 킬링곡선은 단순한 그래프를 넘어, 오늘날 기후변화를 이해하는 가장 강력한 과학적 증거 가운데 하나가 된 것이다.

한편 기후변화에 대한 부정론은 미국 트럼프행정부의 재집권과 맞물러 다시 논쟁거리가 되고 있다. 이는 새로운 과학적 반증이 나타나서가 아니라 관측 결과를 둘러싼 사회·정치적 갈등에서 비롯되는 경우가 많다. 사실 킬링곡선과 같은 장기 관측 자료는 방법론적 일관성과 축적된 데이터의 양 때문에 과학적으로 반박하기가 어렵다. 그런 연유로 논쟁의 초점은 관측 결과 그 자체보다는 관측을 둘러싼 제도적·해석적 영역으로 이동해 왔다.

최근의 기후변화 부정론은 과거처럼 “CO₂는 늘지 않는다”거나 “기후는 변하지 않는다”고 주장하기보다는, 간접적인 형태, 예를 들면 연구비 삭감이나 장기 관측 프로그램의 중단 등의 모습으로 나타난다. 이는 불편한 결과를 반박하기보다는, 그 결과가 더 이상 생산되지 않도록 만드는 전략에 가깝다.

기후변화 대응을 둘러싼 논쟁은 치열할 수 있다. 그러나 그 논의가 설득력을 갖기 위해서는 반드시 견고한 관측 데이터 위에 서야 한다. 킬링곡선이 보여준 것은, 하나의 지표를 같은 방식으로 꾸준히 기록해 온 관측의 힘이 인류의 인식을 어떻게 바꿀 수 있는가였다. 이제 탄소중립은 선언이나 당위의 영역을 넘어, 무엇을 얼마나 줄였는지를 정확히 측정하고 검증하는 단계로 들어섰다. 연속적인 관측만이 불확실한 탄소중립의 여정에서 우리가 끝까지 의지할 수 있는 가장 확실한 나침반이다.