기본연구보고서 04-23(5)

기후변화협약 제3차 국가보고서

작성을 위한 기반구축연구 (제1차년도)- 기후변화 취약성 및 영향 평가와 적응체계

구축을 위한 기반분석 -

신 임 철 ․ 임 재 규

기본연구보고서 04-23(5)

기후변화협약 제3차 국가보고서

작성을 위한 기반구축연구 (제1차년도)- 기후변화 취약성 및 영향 평가와 적응체계

구축을 위한 기반분석 -

신 임 철 ․ 임 재 규

참여연구진

주관연구기관 : 에너지경제연구원

연구총괄책임자 : 연구위원 임재규

연구참여자 : 위촉연구원 박근수

협동연구기관 : 기상연구소

연구책임자 : 기상연구관 신임철

연구참여자 : 기상연구관 권원태

기상연구사 부경온

기상연구사 백희정

연구원 이은정

요약 i

요 약

1. 연구필요성 및 목적

본 연구는 “기후변화협약 제3차 대한민국 국가보고서 작성을 위한 기

반구축연구”의 제 1 차년도(2004년) 연구사업의 세부 연구사업으로서 기

후변화 취약성, 영향 및 적응조치 기반연구를 위하여 수행되었다.

현재 우리는 기후가 변화는 전환 시기에 살고 있다. 과거 기후의 연구

결과에 의하면 여러 가지 악기상(가뭄, 홍수, 집중호우, 태풍, 열파 등)현

상, 생물다양성의 변화, 종 조성의 재분배, 생물체의 멸종 등은 기후가

전환하는 시기에 나타난다. 우리는 앞으로 매우 불안정한 환경을 경험할

것이고 이러한 불안정환 환경변화는 사회, 경제에 심각한 영향을 미칠

것이다. 이러한 점에서 국가의 존속과 관련되는 기후변화의 취약성을 파

악하며 영향을 평가하고 적응방안을 국가적으로 마련할 필요가 있다. 본

연구의 목적은 기후변화의 취약성, 영향 및 적응방안을 모색하기 위한

기초연구로 수행 되었다.

기후변화의 영향 및 적응에 관한 초기의 연구는 적응보다는 기후변화

의 영향에 더 많은 중점을 두고 이루어졌다. 기존 연구의 주된 방향은

‘어떻게 기후변화의 영향을 이해하며 대기 중의 온실기체를 안정화시키

느냐’였으며, 대기대순환모델(GCM)을 이용한 기후 변화 시나리오에 관

한 연구가 주로 이루어졌다. 이와 같은 초창기 연구를 거친 후, 많은 연

구자들이 기후변화 적응의 중요성을 심각하게 인식하게 되었으며, 기후

변화가 사회, 경제에 미치는 영향에 관해서도 연구하기에 이르렀다.

우리나라의 경우 기후변화의 취약성 및 영향 그리고 그에 대한 적응조

ii

치에 대한 체계적인 접근이 그동안 이루어지지 않았다. 특히, 우리나라

와 같은 개발도상국의 경우 지속가능발전과 함께 기후변화에 제대로 적

응하기 위한 정책과 전략에 대한 정보가 필요하다. 이와 같은 상황을 해

결하기 위하여, 국제연합개발계획(United Nations Development

Programme, UNDP)에서는 기후변화 "적응 정책 체계(Adaptation Policy

Framework, APF)"라는 프로그램을 도입하였다. 본 프로그램은 개발도상

국을 대상으로 자국의 특성에 맞게 기후변화의 취약성 및 영향을 평가

하고, 이를 토대로 기후변화 적응을 위한 국가차원의 정책 및 전략을 마

련하고 적응능력을 향상시키는데 지원을 하는 것을 목적으로 하고 있다.

또한 본 연구에서는 국제연합개발계획에서 제공하는 적응 정책 체계

프로그램의 내용과 장단점을 분석하고, 또한 유엔기후변화협약(United

Nations Framework Convention on Climate Change, UNFCCC)에서 보

고된 기후 변화 영향, 취약성, 적응방안의 연구를 위한 방법과 도구에

대한 내용을 정리하였으며 차후 기후변화의 영향 및 적응방안에 대한

국가차원의 정책을 마련하고 수행하는데 도움이 되도록 하였다.

2. 내용요약

기후변화의 적응 정책 체계는 총 5가지의 기본단계와 2가지의 교차

(crosscutting)단계를 통하여 적응정책의 체계를 구축하기 위한 방법론을

제공하고 있다. 기본단계는 프로젝트 범위 설정과 설계, 현재 취약성과

적응 평가, 미래 기후 관련 위험 평가, 적응 전략 개발, 적응 과정의 지

속이며, 교차단계로는 이해당사자의 참여와 적응 능력의 강화가 있다.

프로젝트 범위 설정과 설계는 APF 프로젝트의 준비단계로서 프로젝트

요약 iii

의 범위 설정과 목적 정의, 프로젝트 팀 구성, 취약성과 적응에 대한 기

존 정보의 재검토 및 종합 등으로 구성되어있다.

현재 취약성과 적응 평가에서는 기후와 관련된 취약성의 특성과 취약

성과 관련된 적응범위를 분석한다. 미래 기후 관련 위험 평가의 목적은

우선순위의 시스템에서 미래 기후와 관련된 위험의 특징을 기술함으로

써 미래 위험 요소에 시스템이 노출되는 것을 감소시키는 방향으로 적

응 정책과 조치를 마련하고자 하는 것이다. 적응 전략 개발은 현재의 취

약성과 미래 기후와 관련된 위험에 대한 대응으로서, 지금까지의 APF

과정을 종합하여 적응 정책 옵션과 조치를 개발하는 단계이다. 적응 과

정의 지속은 적응 프로젝트에 의해 시작된 적응 전략을 실행하고, 감시/

평가하며, 유지하는 단계이다.

이해당사자의 참여는 APF의 기본단계 모두와 관련된 교차단계로, 개인

과 그룹들이 프로젝트와 관련하여 적극적이고 지속적으로 대화할 수 있

도록 하는 것을 목적으로 하며, APF의 성공적인 실행을 위해 중요한

단계이다. 적응 능력의 강화 과정도 ‘이해당사자 참여’와 더불어 교차단

계에 해당하며, 기후 변화와 변동에 대응하려는 활동들을 국가차원의 적

응능력 향상 및 강화로 연계시키는 단계이다.

기후변화의 영향, 취약성, 적응방안 연구를 위한 방법 및 도구에서는

기후변화 적응에 관한 연구에 사용할 수 있는 분석방법과 도구들에 대

한 정보를 취득하기 용이하고, 쉽게 사용할 수 있도록 정리하였다. 각각

의 분석방법이나 도구의 주요 특징, 활용범위와 방법, 주요 입력사항과

결과물, 사용에 필요한 훈련과 훈련 가능한 곳, 컴퓨터 요구사항, 관련

문서, 응용방법, 문의처, 참고문헌 등 각종 정보를 요약표를 통하여 정리

하였다.

iv

기후변화의 영향, 취약성, 적응방안 연구를 위한 방법 및 도구들은 크

게 다분야에 적용할 수 있는 도구들과 영역별로 적용할 수 있는 도구로

나눌 수 있다. 다분야에 적용할 수 있는 도구로는 시나리오 개발 및 응

용에 대한 방법과 도구, 의사결정도구, 이해당사자 접근법, 기타 다분야

접근법 등이 있으며, 영역별 도구들은 농업 영역의 도구, 물분야 연구를

위한 도구, 해안자원 연구를 위한 도구, 인간 건강분야와 관련된 도구,

육상 식물 분포 연구를 위한 도구들이 있다.

3. 연구결과 및 정책제언

기후변화는 해양, 농업, 산림, 환경, 수산, 산업, 보건 등에 영향을 미치

며 궁극적으로 사회, 경제에 심각한 영향을 미친다. 2004년 6월 3인의

경제학자를 포함한 지구과학자가 앞으로 인류가 도전하고 풀어야할 과

제 10개를 선정하였는데 그 중 하나가 기후변화이다.

기후변화는 홍수, 가뭄, 태풍, 폭염, 폭설등 기상이변을 초래한다. 앞으

로 기후변동성의 증가로 인하여 이러한 기상이변들의 변동폭이 크며 더

욱 더 자주 발생하리라 예측되고 있다. 해수면 상승은 지구 온난화의 가

장 심각한 문제 중의 하나이다. 해수면의 상승은 해안도시와 관광지역,

해안습지를 서서히 잠식하여 바다로 바꾸며 해안의 여러 지형을 바꿀

것이다. 결국 해안선이 침식되고 지하수가 오염되고 육지로 염분이 침투

할 것이다. 육지의 해안선 침식은 지하수나 연안어업, 가옥 등에 영향을

줄 것이며 해양 생태계에 심각한 영향을 미칠 것이다. 또한 해수면 상승

으로 인한 농경지 및 해안의 손실은 지구상의 연안지역에 살고 있는 적

어도 수억 명의 인구에게 커다란 위협이 되고 있다.

요약 v

기후변화의 전환 시기에 많은 종들이 환경변화로 인하여 교란을 받는

다. 즉 종의 서식지의 감소나 사라짐 혹은 개체수의 급격한 변화 등이

일어나 생물다양성을 급격히 감소시킨다. 이러한 생물다양성의 감소는

인류의 생물자원 감소로 이어지며 결과적으로 사회, 경제에 직접적인 영

향을 미친다.

기후변화가 생태계에 미치는 가장 큰 영향은 온도, 강수, 및 온도에 의

해 수반되는 빙하의 녹음이다. 육상생태계의 경우 온도 상승과 강수량의

변동 폭 증가로 인하여 육상의 동식물의 먹이이용 및 서식처 이용이 불

안정하게 되어 개체수의 감소로 이어지게 되며 이는 생태계의 먹이사슬

의 균형에 불안정성을 초래한다. 해양생태계의 경우 온난화로 인한 빙하

의 녹은 물이 강을 거쳐 바다로 흘러들어 해수순환을 감소 내지는 중지

시키므로 써 해양생태계에 필수적인 열, 염분, 용존산소, 영양염을 수층

에 운반하지 못함으로써 생물체가 멸종에 이르는 결과를 초래한다.

기후변화로 인해 빈번히 발생하리라 예측되는 가뭄, 홍수, 태풍 등은

농작물의 생산성에 직접적인 영향을 미친다. 세계의 인구증가가 지속됨

에 따라 식량소비는 30-40년 후에 현재의 2배가 될 것으로 예상되고 있

는 시점에 온난화로 인한 병충해의 증가와 토양수분의 감소로 인한 농

작물 생산성의 감소는 앞으로 심각한 문제로 대두 되리라 생각된다.

빙하의 녹음은 지구상의 수자원에 심각한 영향을 미친다. 현재 수억의

인구가 빙하에 식수를 의존하며 빙하의 녹은 물을 이용하여 목축, 농업,

발전 등을 하고 있다. 앞으로 수 십 년 내에 산악빙하가 지구상에서 거

의 모두 사라진다고 한다. 이러한 빙하의 사라짐은 인구의 이동 등 심각

한 사회, 경제적인 문제를 초래 하리라 생각된다. 기후변화로 인한 빈번

한 황사의 출현, 온도, 강수 등의 변동폭의 증가, 대기질의 변화, 지하수

vi

의 오염등은 인류의 건강문제를 위협하는 중요한 요소이기도 하다.

미국과 영국의 경우 기후변화관련 연구 및 이에 대응하기 위하여 기후

변화 프로그램을 가동하고 있다. 한국의 경우 지금까지 기후변화에 관한

연구는 체계적인 계획 하에 수행된 것이 아니라 분야별로 산발적으로

수행되어 국가계획으로서 일관성이 결여되어 있으며 종합적인 영향 평

가가 이루어지지 못하고 있다. 그러므로 기후변화의 과학적 측면에서의

체계적인 연구를 위하여 “기후변화 영향, 취약성, 적응방안 연구회(가칭)

를 설립하여 기후변화, 영향 및 취약성 평가, 적응방안에 관한 연구를

수행하는 것이 필요하다. 그리고 법적, 제도적 장치를 확보해야 할 뿐만

아니라 분야별 국립연구기관을 중심으로 기후변화에 관한 컨소시엄을

구성하여 제한적인 인적, 물적 자원을 효율적으로 활용할 수 있는 기반

이 구축 되어야 하겠다.

그동안 많은 개발도상국들은 APF와 같은 지원 프로그램을 통하여 자

국의 기후변화 적응정책 및 전략을 수립/추진하고 있는 것으로 보고되

고 있다. 따라서 본 연구를 통해 분석된 APF의 내용과 장단점, 그리고

기후변화의 영향, 취약성, 적응방안 연구를 위한 방법 및 도구는 우리나

라의 기후변화 적응정책 및 전략의 수립을 위한 가장 기초적인 접근단

계로써 향후 우리나라의 기후변화 적응정책 및 전략 수립 및 실행을 위

한 기초 자료로 제공될 수 있을 것이다.

Abstract i

ABSTRACT

1. Research Purpose

This is a sub-project for building ground for the climate

susceptibility, impact, and adaptation in order to make the third

national communication of the Republic of Korea under the United

Nations Framework Convention on Climate Change(UNFCCC).

Currently, we are living on transitional period of climate change.

According to the studies of past climate change, climate transitional

period is characterized by extreme weather (drought, flood, heavy

rain, typhoon, heat wave, etc), changes in species diversities, changes

in species compositions, and biotic extinctions. The environments will

become more unstable and these will affect greatly to our

socio-economic structures. Concerning this, it is urgently necessary to

assess the vulnerability of climate change and its impact on

environment, and prepare adaptation framework on the national basis.

The purpose of this study is to build the ground for the

vulnerability, impact, and adaptation plan for climate change.

More studies are done in areas of climate impact rather than

adaptation of climate change. Previous researches are mainly focused

on understanding of climate impact, and to stabilizing the greenhouse

gas emissions. In addition, future climate scenarios using Global

Climate Model are commonly performed. Many researchers are now

ii

recognized the importance of adaptation to the climate change and

begin to study the impact of climate change on the socio-economic

structures.

So far, no systematic researches have been carried out on the issue

of the vulnerability, impact, and adaptation of climate change in

Korea. Particularly, developing countries such as Korea, information

regarding adaptation policy and strategy are necessary. United

Nations Development Programme (UNDP) introduced The Adaptation

Policy Framework (APF) to support the developing country in order

to help making adaptation policy and strategy to climate change.

In this study, the content of Adaption Policy Framework (APF),

provided by United Nations Development Programme, is summarized

and its advantage and disadvantage are analyzed in detail. Also, the

compendium on methods and tools to evaluate impacts of,

vulnerability and adaptation to climate change reported from United

Nations Framework Convention on Climate Change (UNFCCC) is

summarized.

2. Summary

Adaptation Policy Framework(APF) consists of total five basic and

two cross-cutting steps. APF provides the methodology of adaptation.

Five basic steps are made of defining project scope and design,

assessing current vulnerability and adaptation, assessing future

Abstract iii

climate-related risks, developing an adaptation strategy, continuing the

adaptation process. Cross-cutting steps are consist of engaging

stakeholder and enhancing adaptive capacity.

The project scope and design process includes four major tasks:

scope the project and define its objectives, establish the project team,

review and synthesize existing information on vulnerability and

adaptation, design the APF project.

The main purpose of assessing current vulnerability and adaptation

is to understand the characteristics of climate-related vulnerability in

priority systems and the scope of adaptive responses. The future

climate-related risks are assessed in order to characterize future

climate-related risks in priority systems, so that adaptation policies

and measures can be designed to reduce the system's exposure to

future climate hazard.

The purpose of developing an adaptation strategy is to synthesize

all of the preceding APF-related work into a well-considered strategy

that can direct real adaptation action. Continuing the adaptation

process is in order to implement and sustain the APF-strategy, polices

and measure. The purpose of the involvement of stakeholder is to

communicate between individuals and groups about projects. This is

important process for the success of APF.

Informations about analytical methods for adaptation is described in

the "Compendium on Methods and Tools to Evaluate Impacts of

Vulnerability and Adaptation to Climate Change" in detail.

iv

Informations such as description, appropriate use, scope, key output,

key input, key tools, ease of use, training available, computer

requirements, documentation, and applications are summarized as a

table.

The "Compendium on Methods and Tools to Evaluate Impacts of

Vulnerability and Adaptation to Climate Change" is consist of

cross-cutting issues and multisector approaches and sector-specific

tools. Cross-cutting issues and multisector approaches are consist of

application of scenario data in impact and adaptation assessment,

decision tools, stakeholder approaches and other multisector tools.

Sector-specific tools are consist of agriculture sector tools, water sector

tools, coastal resources tools, human health sector tools and terrestrial

vegetation sector tools.

3. Research Results & Policy Suggestions

Climate change influences on the ocean, agriculture, forestry,

environment, fishery, industry and public health, and ultimately on

the society and economics. Several scientists including three novel

prize winners for economics selected top ten challenges to save the

earth on June, 2004. One of them is climate change.

Climate change causes the flooding, drought, typhoon, heat wave,

and heavy snow. It is predicted that these climate extremes will

increase in the near future due to the increasing variability. Sea level

Abstract v

rise is one of the most significant problems for the global warming.

Coastal areas, marsh, and swamps will be invaded by water due to

the sea level rise. As a result, coastlines are eroded, ground waters

are polluted, and salt water will be invaded to the terrestrial region.

Coastal erosion will influence fisheries, houses, ground waters, and

marine ecosystems. Loss of agricultural and coastal areas will threat

at least a few hundred millions of people.

Many species will be disturbed by climate change, especially during

the climate transitional period. Species diversity will be declined by

decreasing the habitat and decreasing number of populations. These

decreasing diversity causes the decline of biological resources, and as

a result, will directly affect the society and economy.

Changes in temperature and precipitation, and melting of ice are the

most significant climate impact on environment. In the terrestrial

ecosystem, increasing temperature and increasing variability in

precipitation influence the availability of food at the plant and

animals. As a result, the population will decline, causing disruption

of food chain. In the marine ecosystem, fresh water from ice will

flow the rivers and finally reach the oceans. This fresh water is

lighter than the normal marine water. Therefore, surface water can

not sink to the deeper part of water column. As a result, heat, salt,

dissolved oxygen, and nutrient can not sink to the deeper part of

water column. This can cause extinction of marine ecosystem.

Drought, flood, and typhoon affect the productivity of agricultural

vi

products. It is expected that the food consumption will increase twice

compared to that of today as population continuously increases after

thirty to forty years later. The declining of agricultural productivity

by disease and shortage of soil moisture due to the global warming

can cause profound impact on our society.

Ice melting affects significantly in the water resources. A few

hundred millions people depend on the their drinking water in the

ice, and they use water from ice at the agriculture, livestock farming,

and power plant. Almost all ice will disappear within a few tens of

years. Disappearance of ice significantly affects on our society and

economics. Frequent appearance of dust storm, increasing variability

of temperature and precipitation, changes in the atmospheric

conditions, and ground water pollution also significantly affect human

health.

The USA and England operate climate change program in order to

perform scientific research, and to adapt to climate change. In Korea,

field specific climate studies were done sporadically rather than

systematically. Furthermore, there are lacks of studies in climate

changes on the environment due to the poor consistent policy.

Therefore, it is necessary to make a law and well defined systems to

study any climate related research. Building consortium with research

institutes is one way to effectively use the human resources.

Establishment of "Research Group on Climate Change, and Its

Impact and Adaptation" is necessary in order to study in terms of

Abstract vii

the scientific basis on climate change.

Many developing countries have established their policies through

APF in order to prepare adaptation strategy. APF and "Compendium

on Methods and Tools to Evaluate Impacts of Vulnerability and

Adaptation to Climate Change" can be used as a basic information

sources for building systematic adaptation policy and strategy in

Korea.

차례 i

제목 차례

Ⅰ. 서 론 ························································································1

Ⅱ. 기후변화 취약성, 영향 및 적응조치에 대한 일반적 고찰 ···5

1. 기후변화 취약성 및 영향 ·······························································5

2. 기후변화 대응 및 적응 ·································································21

Ⅲ. 기후변화 적응 정책 체계 ·····················································25

1. 적응 정책 체계 ·············································································26

2. 적응 정책 체계의 기본 요소 ························································27

3. 적응 정책 체계의 교차 요소 ························································53

Ⅳ. 기후변화의 영향, 취약성, 적응 방안 연구를 위한 방법 및 도구·· 59

1. 국가 및 국제기구의 방법 및 도구 ···············································61

2. 다분야에 적용 가능한 도구 ··························································63

3. 영역별 도구 ···················································································67

V. 기후변화 취약성, 영향 및 적응 조치에 관한 한국의 기반

구축 방향 ··············································································240

1. 미국의 대응체계 ··········································································240

2. 영국의 대응체계 ··········································································243

3. 한국의 기후변화의 과학적 측면 대응방안 ································244

참고문헌 ·····················································································247

ii

표 차례

기후변화의 평가 및 적응에 관한 IPCC 지침서 ·······················74

미국의 연구 프로그램 ·······························································76

UNDP의 적응 정책 체계 ··························································78

여러 지역의 기후변화의 영향 및 적응에 관한 평가 ················79

국가의 적응프로그램 실행을 준비하기 위한 지침서 ················81

기후영향의 적응방안에 관한 영국 프로그램: 위험, 불확실성,

의사결정 ····················································································83

기후 영향 및 적응 평가를 위해 사용된 시나리오 자료 사용에

관한 IPCC-TGCIA 지침 ····························································85

통계적 다운스케일링 ·································································87

통계적 다운스케일링 모델 (SDSM) ··········································89

역학적 다운스케일링 ·······························································90

MAGICC/SCENGEN ·······························································92

일기 산출기 (Weather generator) ···········································94

사회경제 시나리오 개발: 방출 시나리오에 관한 특별 보고서와

프록시 변수/지시자를 사용한 다운 스케일링 ························96

기존의 사회경제 시나리오 채택 ··············································98

이해당사자를 고려한 정량적이며 정성적인 시나리오 ············99

Policy Exercise ·······································································101

비용-편익 분석 ·······································································103

비용효과성 분석 ·····································································105

다기준 분석 ··········································································107

차례 iii

환경 평가 및 관리 도구 ························································109

Adaptation Decision Matrix (ADM) ·····································111

Screening of Adaptation Options ·········································113

이해당사자 네트워크와 제도 ·················································114

취약성 지수 ············································································116

에이전트 기반 사회 모의 ······················································118

생계 민감도 실험 ···································································120

다분야의 이해당사자 과정 ·····················································122

범위 설정 ···············································································125

전 지구적인 지속가능한 시나리오 ········································127

적응 모델의 특성 (DAM) ······················································129

기후 변화와 변동 (CCAV) ····················································131

전문가의 판단 ········································································133

역사적 혹은 지리적 아날로그: 아날로그에 의한 예측 ··········135

불확실성과 위험 분석 ····························································137

적응 비용 추정 (M-CACES) ··················································139

농업생산체계를 위한 실험 (APSIM) ·····································141

WOFOST ················································································143

농업 집수 연구 장치 (ACRU) ···············································145

토양과 농작물 모델들 (CENTURY) ······································147

ORYZA 2000 ··········································································149

남아메리카 남동지역에서 기후변화 연구를 위한 정보와

의사결정 지원 시스템 (IDSS-SESA Climate Change) ···········151

GCM을 이용한 기후변화 시나리오의 농기후 지수와 관련된

의사결정 지원 시스템 ····························································153

iv

기후변동에 따른 농업 분야의 적응 모델 (MAACV) ············155

상대 위험 지수 (RRI) ····························································156

농업 분야에서 기후 변동에 따른 손실에 대한 정부의 지원 157

농작물 모델: ICASA-IBSNAT ················································158

농작물 모델: GAPS3.1 ···························································160

농작물 모델: EPIC ·································································162

관개 모델 : CROPWAT ·························································164

농작물 모델 : Alfalfa 1.4 ······················································166

농작물 모델 : AFRC-Wheat ··················································168

농작물 모델 : RICEMOD ······················································170

농작물 모델 : GOSSYM/COMAX ·········································172

농작물 모델 : GLYCIM ·························································174

경제 모델 : 계량 경제 (리카드 학파에 근거한) 모델 ···········175

경제 모델 : 입출력 모델 (IMPLAN) ·····································177

WaterWare ·············································································179

수자원 평가와 계획 시스템 (WEAP) ····································181

RiverWare ··············································································183

강과 지하수층의 상호작용 모의(IRAS) ·································185

Aquarius ················································································187

RIBASIM ················································································189

MIKE BASIM ·········································································191

강유역 환경 분석과 관리를 위한 공간적 도구 (STREAM) ···· 193

IPCC 일반적인 방법 ······························································196

UNEP 방법론 ·········································································199

차례 v

의사결정 지원 모델: 연안 지역 모의 모델 (COSMO) ··········201

남태평양 섬들의 방법론 (SPIM) ············································203

RamCo와 섬 모델 ··································································205

역학적으로 상호작용하는 취약성 평가 (DIVA) ····················207

해안선 관리 계획 (SMP) ·······················································209

인간의 의해 야기된 대기 변화가 건강에 미치는 영향에

대한 모델링 (MIASMA) ························································211

질병 평가의 환경 부담 (EBD) ···············································213

뎅기열 모의 모델 (CIMSiM과 DENSiM) ······························215

UNFCCC 지침서: 인간 건강의 취약성과 기후변화에 따른

공공보건의 적응을 평가하는 방법 ········································218

LymSiM ··················································································220

아프리카에서 말라리아 위험지역 지도 작서(MARA)의

저렴한 정보 도구(LITe) ·························································222

LPJ 모델 ·················································································224

통합적인 생물권 시뮬레이터 (IBIS) ·······································226

Medrush 식생 모델 ·······························································228

CENTURY ··············································································229

MC1 ·······················································································231

온실기체 효과를 평가하기 위한 통합 모델(IMAGE) ············233

농업 생태학적 영역(AZE) 방법론 ·········································234

CASA 모델 ············································································236

육지 생태계 모델(TEM) ·························································238

vi

그림 차례

[그림 1] 지구온난화가 인체의 건강에 영향을 미치는 경로 ··················18

[그림 2] 기후변화의 평가 및 대응 체계 ················································22

[그림 3] 적응정책 체계 구축 단계 ························································26

[그림 4] 프로젝트 범위 설정과 설계 ·····················································27

[그림 5] 미래 기후 관련 위험 평가의 개념도 ·······································41

[그림 6] 적응 전략 개발 ········································································46

[그림 7] 적응과정 지속의 개념도 ··························································50

[그림 8] 미국의 기후변화 기술프로그램 체계도 ·································242

[그림 9] 영국 Tyndall Center의 체계도 ··············································243

[그림 10] 영국의 기후변화 영향 프로그램의 체계도 ··························244

[그림 11] 기후변화 영향, 취약성, 적응방안 연구회(가칭) ···················246

I. 서론 1

I. 서 론

최근에 이산화탄소가 계속 증가하고 있다. 이러한 이산화탄소의 증가는

전 지구온난화를 초래하며 이는 사회, 경제에 많은 영향을 미친다. 기후

변화에 의한 영향 및 취약성을 평가하고 완화 및 적응하는 방안이 모색

되어야 한다. 이산화탄소의 대기 중의 잔류시간이 50-200년이기 때문에

현재 이산화탄소 방출을 중지시켜도 온난화는 계속된다. 그러므로 전 지

구 온난화에 의한 적응방안 연구가 필요하다.

최근 몇 년간 과거에는 나타나지 않았던 기상이변들이 나타나고 있다.

예를 들어 2003년 여름에는 파리를 포함한 유럽 지역에 열파가 닥쳤으

며, 2004년 초에는 우리나라의 대부분 지역에 1904년 기상관측 이래로

최대의 폭설이 내렸다. 1995년에는 또한 미국 중서부에서 최악의 폭염

으로 인해 많은 인명 및 재산 피해가 발생했다. 이렇듯 기록을 경신한

유럽 지역의 폭염과 우리나라의 폭설은 급격한 기후변화의 전환 시기에

나타나는 특징이며, 전 지구 온난화에 수반되는 온도 증가와 이산화탄소

의 증가에 따른 기후변동성의 증가 때문이다. 특히 이러한 기후 변동성

은 일반적으로 1850년부터 급격히 증가하며, 최근 수십 년간 현저히 증

가하는 경향을 보인다. 기후모델의 결과에 의하면 대기 중의 온실기체의

농도가 증가함으로써 온도의 변동 폭이 100%까지 증가할 것이라 한다.

기후는 빙권(Cryosphere; 빙하), 수권(Hydrosphere; 바다, 육지, 지하수

등), 대기권(Atmosphere), 암석권(Lithosphere), 생물권(Biosphere)의 상호

작용에 의해서 변하기도 하며, 기후가 이러한 5개의 “권”에 영향을 미치

2

기도 한다. 그러므로 기후변화의 연구는 여러 학문분야의 상호 연구가

필요하다. 또한 우리는 이러한 5개의 권에 의지하며 살기 때문에 기후변

화는 우리의 사회, 경제에 직접적인 영향을 미친다.

기후변화에 의한 주기성을 파악 하므로 써 기후변화를 예측하며 피해

를 최소화하기 위하여 주기성에 관한 많은 연구가 있다. 현재까지 밝혀

진 주기성은 11년, 22년, 45년, 80년, 60～90년, 100년, 1000년, 1500년,

2000년, 23,000년, 40,000년, 10만년, 50만 년 등이 있다. 기후변동 폭은

지구 생성 이후로 대기의 온도는 약 20℃, 해양의 온도는 약 15℃ 범위

내에서 변하여 왔다. 해수면은 현재보다 최대 약 400m 높은 적도 있었

던 반면, 200m 낮은 경우까지 다양하게 변하여 왔다.

그러면 기후변화를 통제하는 메커니즘은 무엇인가? 첫째는 태양이다.

태양의 밝기 변화로 인해 지구에서 받는 에너지의 양 차이가 기후변화

를 초래하며 주로 짧은 주기의 기후변화를 통제한다. 둘째는 육상에서

일어나는 화산활동이다. 화산 분출 시 대기 중에 화산먼지가 태양복사열

을 차단하기 때문에 일어나는 기후변화인데 매우 짧은 기간(길어야 수십

년) 동안의 기후변화를 통제한다. 현재는 광범위한 화산활동이 빈번히

발생하지 않지만 과거에는 이런 현상이 많이 있었다. 세 번째는 판구조

론이다. 판의 움직임은 바다와 육지 면적을 변화시키며 해수의 순환을

변화시켜 기후변화를 초래한다.

현재 기후변화는 또한 인간에 의해서 야기되었다고 한다. 즉 인간의 화

석연료 사용으로 인한 대기 중의 이산화탄소 농도 증가 때문이다. IPCC

(Intergovernmental Panel on Climate Change)의 보고에 의하면 2100년

까지 약 1.4～5.8℃의 온도 상승은 인간의 화석연료 사용에서 방출된 이

산화탄소 때문이라 했다.

I. 서론 3

기후변화는 지구상의 모든 환경(수권, 생물권, 암석권, 대기권, 빙권)에

영향을 미치며 인간 또한 이러한 5개의 권에 의존해서 살고 있다. 그러

므로 기후변화는 우리의 사회, 경제에 심각한 영향을 미친다. 10,000년

전에 농업혁명이 시작되었고 1850년 전부터 산업혁명이 시작되었다. 이

제는 환경혁명의 시대로 접어들었다. 즉 앞으로는 환경을 잘 다스리는

국가가 국민의 생명과 재산을 지켜줄 뿐만 아니라 국가의 존속과도 직

결된다. 이런 점에서 각 국가는 기후변화의 취약성(Vulnerability) 및 영

향(Impacts)을 평가 한 후에 이를 바탕으로 적응(Adaptation)조치를 마

련하여 국가적으로 대처할 필요가 있다.

그동안 기후변화의 취약성, 영향 및 적응조치와 관련하여, 우리나라는

동 분야에 대한 체계적 대응이 전혀 이루어지지 않았다. 즉, 기후변화의

취약성과 영향에 대한 기후, 환경, 해양, 산림, 산업 등 관련분야의 체계

적 접근과 연구가 제대로 이루어지지 않았으며, 이러한 취약성과 영향에

대한 체계적인 적응조치를 추진하는 노력도 제대로 이루어지지 않은 것

이 사실이다. 따라서 지난 2002년～2003년에 걸쳐 기후변화협약에 의거

한 제2차 국가보고를 작성함에 있어, 동 분야에 대한 내용은 그동안의

관련 국내연구와 활동을 단순히 종합하는 수준에서 이루어진 것이 사실

이다.

이러한 배경 하에, 본 연구는 “기후변화협약 제3차 대한민국 국가보고

서 작성을 위한 기반구축연구”의 제 1차년도(2004년) 연구사업의 세부

연구사업으로서, 우리나라의 기후변화 취약성, 영향 및 적응조치에 대한

체계적 접근을 유도하기 위한 기반구축 연구로 수행되었다. 본 연구는

동 분야에 대한 국내외 연구사례와 관련 국제 프로그램의 분석 그리고

관련 연구를 위한 방법론에 대한 정보를 종합하여 향후 동 분야의 연구

4

를 위한 기초 자료를 제공하는데 목적이 있다. 또한 우리나라의 기후변

화에 대한 취약성 및 영향을 평가하고, 이를 토대로 기후변화에 대한 적

응 정책 결정자들의 정책수립을 위한 기초 자료를 제공하는데 목적이

있다.

위와 같은 목적 하에, 2장에서는 기후변화의 취약성, 영향 및 적응조치

에 대한 일반적인 사항들을 검토한다. 이후 3장에서는 개발도상국의 기

후변화 적응정책 수립을 지원하기 위해 UNDP(United Nations

Development Programme)가 시행하고 있는 Adaptation Policy

Framework(APF)를 세부적으로 분석한다. 한편, 4장에서는 기후변화 취

약성, 영향 및 적응체계 구축 관련 각 부문에서의 연구를 추진하기 위한

방법론에 대한 정보를 종합하여 제공한다. 마지막으로, 5장에서는 결론

으로서 향후 우리나라의 기후변화 취약성, 영향 및 적응체계 구축을 위

한 방안을 제시하였다.

Ⅱ. 기후변화 취약성, 영향 및 적응조치에 대한 일반적 고찰 5

Ⅱ. 기후변화 취약성, 영향 및 적응조치에 대한

일반적 고찰

1. 기후변화 취약성 및 영향

기후는 지구생성 이후 수 없이 변하여 왔다. 과거의 기후변화 연구 결

과에 의하면 지구생성이후 천재지변적인 사건(운석충돌)을 제외하면 대

기의 온도는 약 20℃ 정도의 범위 내에서 변하여 왔다. 기후변화로 인한

해수면의 변화는 현재보다 최고 400m 높았던 시기에서 약 200m 정도

낮았던 시기로 매우 변동폭이 크다. 과거 10,000년 동안은 전 지구 평균

대기의 온도는 약 1℃ 범위 내에서 변하여 왔다. 이는 과거 10,000년간

기후의 변동성이 크지 않았음을 의미하며 미래에는 변동폭이 크리라 예

측되고 있으며 이러한 커다란 변동폭은 인간을 포함한 사회 및 경제에

커다란 영향을 미칠 것으로 전망된다. 이러한 온도 변화와 해수면 변화

는 크게 지구의 환경(빙권, 대기권, 생물권, 수권, 암석권)에 커다란 영향

을 미친다. 이러한 환경의 변화는 산업, 수산업, 임업, 건설, 농업, 축산

업, 보건 등 인간이 삶을 영위하고 있는 전 부문에 심각한 영향을 미친

다.

기후변화의 영향은 크게 기상이변, 해수면상승, 생물다양성, 생태계, 수

자원, 농축산업, 인간의 건강 등을 통하여 발생하는데, 각 항목에 대한

보다 자세한 내용은 아래와 같다.

6

가. 기상이변

최근 들어 홍수, 가뭄, 폭염, 폭설, 태풍등 기상이변이 빈번히 발생하고

있다. 대부분의 기상이변들은 과거 1,000년 동안 1990년대와 2000년대에

발생하고 있다. 이러한 기상이변은 기후의 모드가 바뀌는 전환 시기에

나타난다. 우리나라의 경우, 2002년 여름의 경우 최저 중심이 '59년 태풍

'사라'와 비슷한 태풍 '루사'가 한반도 전역에서 2백 10여명의 인명피해

와 5조원이 넘는 재산피해를 가져왔다. 2001년 90년만의 극심한 가뭄,

2003년 한반도의 폭설은 1904년 기상관측 이래로 최대의 적설량을 기록

했다. 이처럼 해마다 기상재해의 기록은 늘어가고 인명 및 경제적인 손

실도 늘어가고 있다.

2002년 상반기에도 중국은 6월 하루에 500 mm의 폭우가 산시성에 쏟

아지는 등 집중호우로 인한 피해가 컸다. 동유럽에도 1백년만의 폭우가

쏟아져 체코의 수도 프라하와 오스트리아 음악도시 잘츠부르크가 침수

되고 독일의 엘베강도 범람했다. 러시아는 8월 중순 10년 만에 대홍수가

발생해 93명이 숨지고 수만 명의 이재민이 발생했다. 멕시코 역시 폭우

로 두 개의 댐이 무너져 11명이 죽었다. 이외에도 인도, 네팔, 방글라데

시 등 동남아시아가 집중호우로 인해 많은 피해를 입었다. 반면 미국은

1732년 이후 최악의 가뭄에 시달리고 있다. 특히 캐롤라이나주는 8월에

비가 전혀 내리지 않는 등 5년을 연이어 심각한 가뭄을 겪고 있다. 위와

같이 기상이변은 우리나라뿐만 아니라 세계 곳곳에서 발생하고 있는 것

이다.

전지구 평균기온이 올라가면 더 많은 수증기가 대기 중으로 유입되면

서 더욱 강력하고 집중적인 악기상을 초래하는 것은 분명하기 때문이다.

실제로도 이러한 수증기 유입이 빠르게 진행되고 있는데 미국과 유럽의

Ⅱ. 기후변화 취약성, 영향 및 적응조치에 대한 일반적 고찰 7

자료에 의하면 현재 대기 중 수증기 농도는 약 10~20% 정도 증가된 것

으로 나타나고 있다. 앞으로 지구온난화가 진행되면서 지구상 곳곳에 극

심한 가뭄과 폭설, 폭우가 찾아오는 기상이변은 점점 자주 나타나게 될

것이며 새로운 기후로 자리 잡을 것이다. 특히 건조한 지역은 더욱 건조

해져 사막 같은 곳은 빠르게 확장하고 상습적인 수해지역은 물난리가

더욱 심해지는 양극화 현상이 심화될 것으로 분석되고 있다. 과거의 기

후 연구에 의하면 지구상에 빙하가 최대였을 때와 산업혁명 이전을 비

교하면 약 40%의 이산화탄소의 농도 차이가 있었다 (Lorius et al.,

1985). 현재 대기 중의 이산화탄소 농도는 380 ppm 이며 매년 증가하고

있다. 1960년대 이산화탄소의 농도는 약 300 ppm 이었으며 40% 증가한

경우 420 ppm이 된다. 수십 년 후에는 대기 중의 이산화탄소 농도가

420 ppm으로 상승한다고 예측되고 있다. 빠른 시일 내에 기후변화의 영

향 및 취약성을 파악하여 적응방안을 모색할 때이다.

나. 해수면 상승

물의 약 97%는 해양에 있으며 약 2%가 빙하 그리고 나머지 1%는 호

수, 강, 지하수, 토양 등에 저장되어있다. 이러한 물의 양은 기후변화에

민감하게 영향을 받으며 기후변화는 해수면 변화를 초래한다. 전지구 온

난화는 해수면의 상승을 유발하며 해수면의 상승은 해안도시와 관광지

역, 해안습지를 서서히 잠식하여 바다로 바꾸며 해안의 여러 지형을 바

꿀 것이다. 결국 해안선이 침식되고 육지로 바다의 짠 소금이 범람할 것

이다. 육지 해안선 침강은 지하수나 연안어업, 생태계에 영향을 주며 연

안만의 퇴적양도 변화시킨다.

해수면상승은 지구상에 있는 수억 명의 인류에게 커다란 위협이 된다.

8

특히 이집트의 나일 삼각주 와 폴란드의 발트해 연안지역 및 야자수로

둘러싸인 남태평양의 여러 섬들은 특히 심한 타격을 받을 수 있다. 기후

변화에 관한 정부간 협의회 (IPCC)에서 2100년경 해수면은 최대 80 cm

상승하리라 예측했는데, 이 경우 태평양 지역의 마샬섬과 키리바타섬들

의 3분의 2가 침수될 것이며, 인도양에 있는 몰디브 또한 침수의 위험에

처할 것이다. 이미 몰디브의 수도 말레(Male)에 있는 공항의 활주로는

만조 때 물이 종종 넘쳐흐르기도 한다. 만약 예측된 대로 2100년까지 해

수면이 상승한다면 이 외에도 많은 섬들이 물에 잠길 운명에 처하게 될

것이다.

해수면이 상승하면 많은 산호섬들이 위험하게 되는 한편, 농경지 및 해

안의 손실, 지하수의 염분 침투 등은 아울러 심각한 문제가 될 수 있다.

참고로 말하면, 산호섬은 일종의 방파제 역할을 한다.

해안선 주변은 대체로 인구 밀집지역이라 해수면이 상승할 경우 매우

위험하다. 전 세계 인구의 상당수가 해안지역에 살고 있으며 많은 대도

시들 또한 해안지역에 위치해 있다. 한편 해안 지역은 전 지구 평균보다

약 2배 정도로 빠르게 인구가 증가하는 지역이기도 하다. 가장 타격을

받는 해안 역은 아프리카의 서쪽에 위치한 세네갈에서 앙골라의 늪지대,

남아메리카의 북쪽 해안에 위치한 베네수엘라에서 가이아나와 브라질,

바다에 임한 거의 모든 미국의 동부 지역과 인도네시아, 파키스탄을 접

한 대부분의 해안 지역과 북해 주변에 있는 대부분의 나라들이다.

미국 동쪽 해안의 약 58,000 ㎢ 에 이르는 지역도 해수면이 약 1m 상

승한다면 매우 취약적인 곳이 될 수 있다. 플로리다, 루이지애나, 텍사

스, 북케롤라이나 주 등이 이 중 약 80%를 차지한다. 미 연방 비상사태

관리청(Federal Emergency Management Agency)에 의하면 이후 60년

Ⅱ. 기후변화 취약성, 영향 및 적응조치에 대한 일반적 고찰 9

동안에 미국 해안가에 위치한 집의 약 25% 가 사라진다고 보고 있다.

많은 부유한 나라들은 돈이 많이 들기 때문이기도 하지만, 해수면 상승

으로부터 비교적 안전하다고 믿고 있다. 하지만 현재까지 해수면 상승으

로부터 그들의 국가를 안전하게 지킬 만한 기술은 거의 개발되어 있지

않으며, 많은 나라들이 해수면 상승에 따른 대비에 매우 취약한 상태에

있다. 네덜란드, 영국, 덴마크, 독일, 폴란드 등은 현재의 해수면 아래에

놓여 있는 많은 해안 지역을 보호하고 있다. 이후100년간 일어날 해수면

상승에 대비하기 위하여 네덜란드는 3조 5000억 불(3.5 trillion)을 책정

해 놓았다. 연구 결과에 의하면, 2080년경에는 북유럽 지역의 범람위험

에 처할 주민의 수가 현재보다 10배 증가할 것이라 한다.

전 지구온난화는 매우 변덕스러운 기후와 해수면 상승을 동시에 수반

하며 특히 해안 지역은 이로 인하여 폭풍해일의 강도가 증가하기 때문

에 매우 커다란 피해를 입을 수 있다. 예를 들어 강어귀(estuary)에 위치

한 런던, 함부르크, 세인트피터스버그 등의 도시들은 폭풍해일의 위험에

그대로 노출되어 있다. 미래에는 폭풍해일이 더욱 더 자주 발생하며 강

도 역시 강해지리라 예측하고 있다. 현재 매년 수백만의 사람이 침수피

해를 당하고 있다. 하지만 IPCC의 연구 결과에 의하면, 2080년경에는 무

려 2억 이상의 사람들이 매년 침수를 당할 것이라 하며, 기후변화가 인

간에 미치는 가장 광범위한 영향은 강수강도의 증가와 해수면 상승에

의해 야기되는 홍수와 산사태라 한다.

해수면 상승은 지역적으로 큰 차이를 보이므로 지역적인 해수면 상승

현황 평가 및 예측은 향후 지역적인 영향 평가를 위하여 매우 중요하다

고 할 수 있다.

10

해수면 상승은 사회 경제시스템에 다양한 경로로 악 영향을 미치는 것

으로 나타나고 있다. 해수면 상승이 사회기반 시설 및 경제 활동에 미치

는 영향으로는 주요 사회 기반 시설 (항구, 연안 도로, 철도, 빌딩 등),

연안 산업 (석유 및 석유 화학 공장 등) 및 서비스 (관광)에 대한 위협으

로 토지 및 건물 재산 가치 하락과 해수면 상승 영향에 대한 보호 비용

증대, 보험료의 증대, 정치적 제도적 불안 및 사회 동요 등을 유발할 수

가 있으며 직접적인 영향을 받을 주민 및 국가가 겪을 정치적, 경제적,

제도적, 문화적 스트레스도 상당히 클 것으로 예상되고 있다.

삼면이 바다로 둘러싸인 한반도도 해수면 상승으로 인하여 많은 피해

를 받고 있다. 한반도는 서해안을 중심으로 백중사리, 태풍이나 폭풍 등

에 의한 해일과 같은 기상재해에 의하여 이미 해수의 범람 및 해안 침

식, 지하수로 의 해수 침입 등의 문제로 상당한 피해를 주기적으로 경험

하고 있다. 이와 같은 연안역의 피해는 지구온난화로 인한 해수면 상승

및 태풍, 강수 변동 등의 중첩으로 증가될 것으로 예상된다.

다. 생물다양성

기후변화는 육상, 대기, 및 해양에 서식하는 (미)생물체의 종류, 인간의

진화와 문화의 발전 및 전이, 인간의 생활습관 과 사고방식 등 우리 생

활의 모든 부분에 영향을 미친다. 특히 생물 다양성은 기후변화와 직접

적인 관련이 있으며 기후변화에 매우 민감하게 반응한다. 현재 인간의

활동이 생물다양성을 감소시킨다는 사실은 너무나 잘 알려진 사실이다

(Reich et al., 2001). 그러면 기후변화와 생물 다양성의 관계를 간단하게

살펴보기로 하자.

생물다양성이란 얼마나 많은 생물(종)이 어느 지역에 현재 얼마큼 분포

Ⅱ. 기후변화 취약성, 영향 및 적응조치에 대한 일반적 고찰 11

해 있느냐를 의미한다. 생물다양성은 여러 환경요소(온도, 염도, 산소의

양, 수심, 지형의 형태, 습도, 경쟁, 먹이, 퇴적물의 입자, 영양분 등)에

의해서 영향을 받지만 온도가 가장 큰 영향을 미친다.

현재 우리는 정확히 몇 종의 생물체가 매일 지구상에서 사라지는지(멸

종)를 정확히 알 수 없지만 대략 매일 동물 약 9종과 식물 약 1 종이 멸

종된다고 한다. 이러한 멸종은 인간에 의해 야기된 기후변화 및 이와 관

련된 환경파괴 때문이라 한다. 기후변화에 관한 정부간 협의회(IPCC;

Intergovernmental Panal on Climate Change)의 2002년 보고서에 의하

면 지구의 온도는 다음 100년간 급격히 상승한다. 그러면 이론적으로 생

물다양성 또한 증가 해야 할 것이다. 하지만 생물다양성 전문가들에 의

하면 이러한 속도로 멸종이 진행되면 지금부터 약 200-400 년 후에 대

멸종(mass extinction)이 일어나리라 예측하고 있다. 대 멸종이란 지구상

의 생물체 종의 약 50% 이상이 없어지는 경우를 의미한다. 현재 약 2백

만 종의 생물이 우리와 함께 숨쉬고 있으며 심해와 토양 속의 미생물을

합하면 약 3 천만종이 현재 지구상에 살고 있으리라 추정하고 있다.

위에서 언급했듯이 온도의 증가는 생물다양성을 증가시킨다. 하지만 급

격한 기후변화(온난이던 한랭이던)의 전환 시기에 많은 종들이 교란을

받는다. 즉 현존하는 종의 분포 면적의 감소나 사라짐 혹은 개체수의 급

격한 변화 등이 일어난다. 기후모델의 결과에 의하면 전지구 온난화로

인한 기상의 변화가 가뭄이나 바람 등의 자연현상에 의해서 야기된 산

불이나 대류성 폭풍, 해안의 침식, 허리케인 등으로 인하여 산림의 교란

작용이 증가할 것이라 했다 (Overpeck et al., 1990). 이러한 기후변화에

의한 생태계의 교란은 앞으로 닦아오는 온난화로 인하여 생물량 혹은

생물자원의 많은 변화를 초래 할 것이며 생물 다양성을 감소시킬 것이

12

다. 모델의 결과에 의하면 21세기의 전반부에 생태계의 많은 교란현상이

있을 것이라 예측했다 (Overpeck et al., 1990).

라. 생태계

이 세상의 종(種)에는 환경에 살아남을 수 있는 종과 그렇지 못한 종이

있으나, 기후변화의 속도가 종들이 변화에 적응할 수 있는 속도보다 빨

리 일어나고 있다는 데에 문제가 있다. 농작물을 포함한 생태계는 긴 시

간에 걸쳐 환경에 적응해 온 결과이나 이들의 안정성이 깨어진다면 불

안정한 상태가 될 것은 분명하다. 예를 들어 이미 인디아의 벼농사는 열

에 의한 스트레스, 물 부족, 질병 등에 의한 위험에 직면하고 있는 상황

이다.

지구상의 어느 곳보다도 많은 동식물이 살고 있는 아마존 우림은 매년

고온과 가뭄의 기간이 길어지리라 예측되었다. 특히 아마존 우림은 지구

온난화로 인한 피해가 매우 클 것이다. 이는 해안지역에 있는 아마존 우

림으로부터 증발되는 물이 아마존 내륙지역 강수의 주 공급원이기 때문

이다. 강수와 삼림은 서로 깊은 관련이 있어, 해안가의 삼림이 손실되면

해안가에서 멀리 떨어진 육상의 부분도 말라버리게 된다. 현재 인간의

활동으로 인한 우림의 물 순환과 생태계 파괴는 점점 악화되고 있다. 이

러한 생태계 파괴는 또한 생물체에 적합하지 못한 환경에 서식하는 종

이 더 좋은 환경으로 이동하는 것을 어렵게 하며, 강수의 감소와 산불의

빈도수를 증가시키기도 한다.

산불은 궁극적으로 삼림을 파괴시키는 기폭제의 역할을 한다. 이러한

삼림 파괴는 우림지역의 사막화를 초래할 가능성이 크다. 독일의 학자들

에 의해 연구된 기후모델의 결과에 의하면 이러한 변화 때문에 대부분

Ⅱ. 기후변화 취약성, 영향 및 적응조치에 대한 일반적 고찰 13

의 아마존 우림은 21세기 중반에 사라질 것이라고 한다. 이러한 사막화

로 인해 생물체의 서식처가 없어짐으로써 생물 다양성 또한 급격히 감

소할 것이다. 사막화는 또한 대기 중의 이산화탄소를 증가시켜 지구의

기온을 상승케 하므로, 만약 아마존의 수풀이 모두 사라진다면 전 지구

의 온도는 약 2 °C 상승할 것이다. 그러나 현재 다른 열대 우림들도 아

마존 우림과 비슷한 운명에 처해 있다.

이론적으로 생물체의 종과 생태계는 기후변화에 따라 이동하게 되어

있다. 하지만 실질적으로 많은 생태계는 기후변화에 잘 적응하지 못한

다. 우선 새와 날 수 있는 곤충은 빠르게 움직일 수 있지만 식물들은 그

렇지 못하다. 동물과 식물은 살아남기 위하여 특수한 기후조건뿐만 아니

라 토양과 인간으로부터 멀리 떨어져 있으면서 활동할 수 있는 공간, 그

리고 이주할 수 있는 인간에 의해서 간섭받지 않은 통로가 필요하다. 그

런데 세계 곳곳에 존재했던 생물체의 서식처는 이미 도시, 도로, 농장

등을 건설하면서 철저히 파괴되었다. 이러한 환경에서 몇몇 공격적이고

적응력이 강한 생물체는 그나마 새로운 영역을 침범해 겨우 살아남을

수 있겠지만 그렇지 못한 대부분의 생물체는 죽게 된다. 중앙아프리카의

고릴라, 안데스 산맥에 서식하고 있는 몇몇 곰들과 벵갈 호랑이 등은 모

두 그런 이유로 이미 위험한 상태에 처해 있다.

산불이 발생하면 일단 초원이 먼저 타면서 점차 주변 지역으로 번져

간다. 많은 지역에서 산불이 일어날 가능성이 높아지고 있고 그 기간도

길어지고 있다. 지중해 주변의 건조한 삼림지역, 지구상의 산에 서식하

고 있는 동식물의 약 10%가 살고 있는 히말라야 산맥의 숲, 그리고 끝

이 없는 시베리아의 나무들도 마찬가지로 산불의 위험에 처해 있다. 이

러한 지구의 온도 상승은 또한 폭풍우와 번개를 증가시킨다. 캐나다 정

14

부의 연구 결과에 의하면 캐나다의 북쪽에 위치한 거대한 삼림지역에

약 40%의 낙뢰가 증가하리라 예측했다고 한다. 문제는 이러한 산불로

인하여 대기로 방출되는 온실기체가 더욱 증가할 것이며, 이는 또다시

전 지구 온난화를 가속시킬 것이라는 것이다.

지구상의 종은 매우 여러 가지다. 따라서 따뜻한 곳에서 살기를 좋아하

는 종도 있다. 하지만 비록 따뜻한 곳에 살기를 좋아하는 종일지라도 가

뭄이나 홍수 등으로 인한 고통은 면할 수가 없을 것이다.

습지대 또한 기후변화에 의해 심각한 영향을 받는 지역이다. 특히 육지

와 물의 복잡한 상호작용을 받는 늪지대나 갯벌들은 더욱 그렇다. 이러

한 지역은 심지어 약간의 물 순환 변화에도 치명적인 영향을 받게 된다.

마. 농업부문

농작물 산출은 기후변화와 광범위하게 관련이 있는 것으로 보고되고

있다. 농작물 산출은 재배종, 토양 특성, 해충과 병원균, 이산화탄소의

효과, 기온, 수분, 영양염, 대기질 사이의 상호 작용을 통하여 영향을 받

을 것으로 예상된다. 현재 전 세계적으로 약 8억 명의 인구가 영양실조

상태에 있으며 세계의 인구증가가 지속되고 국가들의 수입이 상승함에

따라 식량소비는 30～40년 후에 현재의 2배가 될 것으로 예상된다. 따라

서 지구온난화에 의한 농업생산성의 변화는 세계의 모든 국가에서 매우

큰 관심사이다.

지구온난화가 농작물 산출에 미치는 영향은 1차적 영향과 2차적 영향

으로 구분할 수 있다. 1차적 영향은 이산화탄소, 메탄, NOx, SOx 등 대

기 조성성분의 변화로 작물의 생장반응의 변화, 농경지 군락 내 에너지

수지와 수분 수지의 변화이다. 1차적 영향에 의한 농업기후자원의 변동

Ⅱ. 기후변화 취약성, 영향 및 적응조치에 대한 일반적 고찰 15

으로 발생하는 2차적 영향은 재배적지의 변동, 재해 위험지의 이동 등

농업기후지대의 변동, 그리고 농업생태계의 물질생산과 환경보전기능에

대한 영향이다. 또한 토양미생물의 동태적 변화, 토양의 풍화촉진에 따

른 경지토양의 이화학적 특성변화도 유발된다.

농작물 모델링 연구 결과 지구 전체적으로 농업 생산은 적은 기후변화

(지구 평균 표면 온도가 2~3℃ 변화)에 대해서는 기존의 생산이 지속될

수 있는 것으로 나타났다. 그렇지만 기후변화에 따른 농작물 생산고 및

생산성 변화는 지역이나 위치에 따라 상당히 변하므로 생산 유형의 변

화를 가져올 것이다. 일반적으로 적은 기후변화에 대한 농작물의 생산성

은 중위도 및 고위도에서는 농작물 유형, 성장기, 온도 영역의 변화, 강

수의 계절성에 의존하면서 증가하는 것으로 예측된다. 중위도의 경우 온

도 변화가 2-3 이상이면 생산성이 감소하는 것으로 예측되고 있다. 그렇

지만 아열대 지역은 건조지역 및 관개되지 않은 지역이 절대 다수인 관

계로 적은 온도 상승에도 농업생산량이 감소할 것으로 예상되고 있다.

특히 아프리카와 라틴 아메리카에서 그런 현상이 두드러지며 21세기 동

안 총 농업 생산량의 30%까지 감소가 예측된다. 따라서 세계의 최고 빈

곤층이 사는 열대와 아열대의 일부 지역에서는 기근의 위협이 증대될

수 있다.

우리나라에서의 기상재해로 인한 농업분야의 피해도 최근 그 사례가

증가하고 있다. 1982년 경북 북부지역과 전남 해남 일대의 봄 가뭄으로

인한 피해, 1980년과 1993년의 저온현상, 1988년 8월 중순의 태백 준고

랭지의 냉해, 1994년 7월의 고온현상과 가뭄으로 인한 건조현상 등 다양

한 기상이변으로 인한 농작물 피해가 보고되었다. 북한이 최근 겪었던

농작물 생산성 저하도 1995년 및 1996년의 대홍수, 1997년 대가뭄에 의

16

한 기상이변과 밀접한 관계가 있었던 것으로 파악되고 있다.

지구온난화와 관련한 농업의 영향연구로 한반도 기온이 2℃ 상승하는

시나리오 사용 시 작물재배기간이 30일 이상 연장되며 4℃ 상승의 경우

남부해안 지역 등은 겨울이 거의 없는 기후권에 속하게 되며 중부지방

은 현재의 남해안 도서지역과 유사한 기후양상을 보일 것으로 예측했다.

이에 따라 중부 이남지역에서만 재배 가능한 월동 작물인 밀, 보리 등은

재배 가능지역이 북상할 것으로 추정되나 저온기간이 필요한 월동작물

의 경우 그 재배 가능면적이 크게 증가하지는 않을 것으로 추정된다. 온

도 상승에 따라 벼 재배 면적이 남한 전 지역에서 가능할 것으로 예상

되며 준 고랭지대에서도 중생종 재배가 가능하는 등 그 재배 면적이 확

대될 것으로 예상되며 남부해안 및 남서해안에서는 작물 생육기간의 확

대로 다모작 체제도 가능한 것으로 평가되고 있다. 그러나 벼가 호온성

이기는 하지만 지구온난화와 관련한 용수공급문제, 온도장애 및 병충해

로 인한 생산량 저하 및 품질저하 등으로 인하여 지구온난화는 궁극적

으로 농업생산성과 안전성을 저해하는 요소로 평가하고 있다.

바. 수자원

기후변화는 많은 건조 및 준 건조 지역에서 물 부족 현상을 심화시킬

수 있는 것으로 평가되고 있다. 세계 인구의 약 1/3인 17억 인구가 물

부족 지역에1) 거주하고 있으며 인구 증가율을 감안하면 그 인구는 2025

년에 약 50억으로 확대될 것으로 예상된다. 물 수요는 인구 증가와 경제

성장에 의하여 일반적으로 증가하지만 지역에 따라서는 효율적인 사용

으로 수요가 감소하기도 한다. 기후변화는 도시 용수, 산업 용수의 수요

1) 재사용 가능한 물 공급의 20%이상을사용하는 지역으로 정의함.

Ⅱ. 기후변화 취약성, 영향 및 적응조치에 대한 일반적 고찰 17

에는 큰 영향을 주지 않을 것으로 예상되나 증발의 증가에 기인하여 관

개 용수는 수요 증가를 일으킬 것으로 예상된다. 중앙아시아, 남아프리

카, 지중해 연안 국가 등의 많은 물 부족 지역에서는 기후변화에 의한

수증기 순환의 변환 등의 원인으로 물 부족 현상이 심화될 것으로 예상

되고 있다.

일반적으로 유출량의 변화는 기후변화에 따른 강수량 및 증발량의 변

화로 일어난다. 연구결과에 의하면, 고위도, 동남아시아에서는 유출량의

증가가 예상되며 중앙아시아, 지중해 지역, 남아프리카 및 호주에서는

감소가 되는 것으로 나타났다. 따라서 기후변화는 이미 가뭄이 규칙적으

로 일어나고 있는 지역에서 가뭄의 크기 및 빈도를 더욱 증대시킬 수

있다. 개도국은 많은 나라가 건조하거나 준 건조지역에 위치하고 있어

기후변화에 매우 취약한 것으로 평가되고 있다.

한편 한반도의 강수패턴 변화는 지역별 및 계절별로 차이가 클 것으로

예측하고 있다. 지역별로 한강, 영산강, 섬진강 유역과 남해안 및 제주도

에서는 상대적으로 많은 강우가 있으나 낙동강의 내륙지방과 영산강에

서는 비교적 적게 비가 내리고 있다. 계절별로는 비가 많이 내리는 6~9

월 사이 연강수량의 2/3가 집중되고 10~3월 사이에는 1/5 수준으로 강

우의 집중 현상 패턴이 나타나고 있어 하계에는 집중 호우로 홍수가 자

주 발생하며 겨울과 봄에는 강수 부족으로 가뭄이 들어 수자원 관리에

어려움을 줄 것으로 예상되고 있다.

사. 인간의 건강

인간의 건강은 기후변화가 물 공급 및 수질, 식량안보, 생태계의 기능

및 범위 변화에 영향을 주기 때문에 기후변화에 민감하다. 지구온난화가

18

인간의 건강에 직접적으로 미치는 영향으로는 열 관련 사망률의 증가나

열파 증가에 기인하는 질병 등이 있다. 간접적인 영향으로는 병원 매개

체의 범위 및 계절의 확장으로 매개성 감염병 (말라리아, 뎅그열, 황열

병, 뇌염 등)의 전염 가능성이 증가한다.

[그림 1] 지구온난화가 인체의 건강에 영향을 미치는 경로

지구온난화

인체노출

(날씨의 변화)

-혹서

-기상이변

-기온변화

-강수량변화

오염 경로

전염병 전파 양식

건강영향

-혹서와 관련된 질환과 사망

-기상재해와 관련된 건강피해

-대기오염과 관련된 건강피해

-수인성 전염병, 또는 식중독

-매개곤충에 의한전염병

-식량과 음용수 부족의 영향

-기타영향

자료 : IPCC (2001b)

IPCC(2001b)에서는 기후 변화가 인간의 건강에 미치는 영향을 다음과

같이 요약하고 있다.

“전체적으로 기후변화는 인간의 건강에 대한 위협을 증가시킬 것

으로 예상되는데 특히 열대나 아열대 지역에 사는 빈곤층에서 영

향이 클 것이다.”

Ⅱ. 기후변화 취약성, 영향 및 적응조치에 대한 일반적 고찰 19

IPCC(2001)에도 나와 있듯이 기후 또는 기후변화와 건강의 관련성에

대해서는 지난 10년간 많은 연구결과들이 축적되고 있지만 미래에 기후-

환경변화에 대해 어떠한 방식으로 노출이 될지, 그리고 신체적, 생태적,

사회적 시스템이 어떻게 적응할 수 있는 지에 대해서는 아직도 많은 연

구가 필요한 실정이다.

기후변화는 열 스트레스의 증가, 홍수나 폭풍과 같은 기상재해로 인한

피해와 같이 직접적으로 건강에 영향을 미칠 수도 있고, 간접적인 방식

으로 영향을 미칠 수도 있다. 모기와 같이 전염성질환을 매개하는 벡터

의 서식조건을 변화시키거나, 수인성 전염병, 수질, 대기질, 식량 생산

등에 영향을 미쳐서 간접적으로 건강에 영향을 미칠 수도 있다. 실제 건

강피해의 크기는 각 지역의 환경적 조건과 사회경제적 상황에 따라서

영향을 받고, 건강에 대한 피해를 감소시키기 위해 취해지는 다양한 사

회적, 기술적, 행태적 적응방식에도 영향을 받는다(그림 1 참조).

지구온난화의 영향은 넓은 지역에 걸쳐 나타나지만 이로 인한 건강피

해가 해당 지역 내의 모든 집단에서 동일하게 나타나는 것은 아니다. 인

구밀집도, 경제발전수준, 식량의 가용성, 소득수준, 국지적인 환경조건,

질병유무, 공공의료의 수준 및 가용성에 따라 특히 더 위험한 집단이 존

재하는 것이다. 예를 들면 무더위가 지속되는 혹서 때 주로 피해를 보는

사람들은 도심에 거주하고 있는 나이가 많고 가난한 사람들이다.

전염성 질환의 생태와 전파양식은 매우 복잡한데 일부는 사람 사이에

직접적으로 전파되기도 하고(홍역, 에이즈) 일부는 모기와 진드기 같은

중간 벡터를 경유해서 전파되기도 한다(말라리아). 또한 인수공통전염병

의 경우에는 동물 간에 전파되다가 인간이 중간에 끼어들거나, 생태적 또

는 기상 요인에 의해 환경에 균열이 일어나면 인간에게 전파된다(광견

20

병). 예를 들어 쥐와 같은 설치류에 의해 전염되는 질환은 환경적 요인이

나 식량의 가용성에 의해 많이 좌우되는데 1991년 미국에서 엘니뇨로 인

한 폭우 후에 쥐의 숫자가 급속하게 증가한 것이 한탄바이러스로 인한

유행성출혈열의 유행을 초래하였다.

21세기 기후변화시나리오 하에서 말라리아와 뎅기열의 전파 가능 지역

이 늘어나 세계 인구의 40%~50%가 위의 두 가지 질병에 노출될 수 있

는 것으로 분석되었다. 많은 곤충, 음식, 물을 매개로 전염되는 질병은

기후변화에 민감한 것으로 알려져 있다. 지구온난화로 살모넬라증, 콜레

라, 음식물과 수인성 감염과 같은 비매개성 질병의 증가도 일어날 수 있

으며, 식량 확보가 어려운 지역에서 식량생산에 미치는 영향과 경제적

전위 및 거주지 이전 (해수면 상승)은 광범위하게 건강 문제에 영향을

줄 수 있는 것으로 알려져 있다.

한대지역의 경우 기온상승으로 인해 한대지역 특유의 질병은 감소하나

전체적으로 사망률과 질병의 증가가 예상된다. 또한 기온상승은 곤충의

서식지 및 서식기간을 증가시켜 말라리아, 황열병 등 곤충을 매개체로

한 전염병이 늘어날 것이며 콜레라와 같은 질병도 번창할 것으로 예상

되고 있다.

일부 국가는 식량부족으로 국민의 영양상태가 악화될 것이며 깨끗한

물의 부족 또한 치명적 요인으로 작용할 것이다. 아직 뚜렷하지는 않으

나 1993년 미국 남서부 인디안 보호구역에서 유행한 한타바이러스에 의

한 폐증후군이나 1994년 인도에서 갑자기 유행하여 세계를 긴장시킨 페

스트도 기후변화가 그 원인으로 여겨지고 있다. 결국 지구온난화로 인한

피해는 그에 대한 적응이 취약한 개발도상국이 선진국보다 심각한 영향

을 받게 될 것으로 예견되고 있다.

Ⅱ. 기후변화 취약성, 영향 및 적응조치에 대한 일반적 고찰 21

기후변화와 우리나라 국민의 건강과 관련한 연구 자료는 매우 찾아보

기 어려운 실정이다. 국립환경연구원 연구에 의하면 1993년 이후 우리나

라에서 다시 발생하고 있는 말라리아의 경우 상대적으로 증가하고 있는

경향을 보고하였다. 말라리아와 더불어 최근 세균성 이질, 식중독, A형

간염의 전염병이 다시 증가하는 추세다. 국립보건원(2004)의 연구에 의

하면 국내에서 가을철에 주로 발생하는 급성 발열, 발진성 질병인 신증

후군출혈열, 쯔쯔가무시증, 렙토시피라증의 경우 기온과 강수량 등의 기

후조건에 의해 발생양상에 차이를 보이는 것으로 추정했으며 이는 지구

온난화와 관련이 있는 것으로 보고되고 있다.

2. 기후변화 대응 및 적응

지구온난화에 대응하기 위해서는 원천적으로 온실가스의 배출을 억제

하고 산림의 흡수원을 확대함으로써 대기 중 온실가스의 축적을 최대한

제한하는 것이 중요하며, 부차적으로 변화된 기후체계에 적절히 적응해

나가는 것이 필요하다.

대기 중 온실가스 축적을 최대한 제한하는 방법은 지구온난화의 주범

인 이산화탄소 배출을 최소화하는 것으로, 이것은 그 동안 인간 생활에

익숙한 화석연료의 소비감소가 관건이다. 이외에 조림사업 및 적절한 토

지이용을 통하여 흡수기능을 강화해 나가야 한다. 또한 메탄의 배출량을

감소시키기 위해서는 폐기물 및 폐수의 처리개선과 농, 축산업 방식의

개선을 추진해 나가야 한다.

그러나 이러한 노력은 엄청난 재원과 기술을 요구하며 세계 각국의 산

업전반에 대한 구조조정을 필요로 한다. 일단 발생된 지구온난화에 적응

22

하기 위해서도 상당한 비용과 노력이 수반된다. 즉, 해수면 상승을 방지

하기 위하여 방조제를 건설하거나 저지대의 주민, 산업시설 및 인프라를

이동시켜야 하며 전염병 등 각종 질병의 발생에 대비하여야 한다.

[그림 2] 기후변화의 평가 및 대응 체계

자료 : IPCC(2001b)

또한 홍수, 폭풍 등 급격한 기후변화에 대응하고 그 피해를 복구하기

위해서는 막대한 투자가 필요하게 된다. 그럼에도 불구하고 이러한 적응

조치는 기후변화를 근본적으로 방지할 수는 없기 때문에 보조적인 수단

으로 활용될 수밖에 없다. 결국, 지구온난화에 대응하기 위해서 지구상

의 우리 인간이 할 수 있는 최선의 방법은 대기 중 온실가스 축적을 최

대한 줄이는 것이며 이것은 국제사회의 공동노력으로 해결하여야 할 과

제이다.

Ⅱ. 기후변화 취약성, 영향 및 적응조치에 대한 일반적 고찰 23

기후변화는 수권, 생물권, 대기권에 영향을 미치며 궁극적으로 사회,

경제에 심각한 영향을 미치기 때문에 적응방안의 조속한 강구가 필요하

다. 현재 기후변화가 수산업, 해양, 농업, 생태계, 해양, 산림, 보건, 사회,

경제 등에 미치는 영향 및 적응방안에 관한 연구는 초보의 단계이다. 기

후변화에 따른 수산자원의 변동은 우리가 이미 경험하고 있다. 전지구

온난화로 인한 난류의 유입이 고위도로 확장하면서 어족의 분포가 바뀌

고 있다. 또한 외래종의 갑작스러운 유입으로 인하여 해양의 생태계에

교란 현상이 일어나고 있으며 이러한 현상은 해양자원의 생산량을 감소

시킨다. 기후변화에 대처하여 어족의 분포 및 소멸 등을 잘 감안한 정책

이 절실히 요구되고 있다.

기후변화로 인한 온도 및 강수량의 변동폭 증가로 인하여 특정한 작물

의 생산량이 증가하거나 감소하고 있다. 이의 대응방안으로 농작물 경영

방식의 변화나 특정한 지역의 변화하는 기후 조건을 감안한 파종방식

혹은 농작물종류의 변경 등이 선진국에서 현재 대처 하고 있는 방안이

다. 전 지구 온난화로 인한 고위도의 온도상승 및 해수면 상승으로 인한

늪지의 증가 등으로 인하여 모기의 서식지 가 넓어졌다. 연구결과에 의

하면 물웅덩이가 많아지거나 장기간 방치될 경우 모기가 알을 낳을 수

있는 서식지의 증가로 인하여 다음해에 모기의 개체수가 증가하며 말라

리아 창궐빈도수가 높게 나타났다. 모기에 의한 질병발생빈도를 줄이기

위하여 물이 고여있는 지역의 관개사업 등을 통한 모기가 알을 낳을 수

있는 서식지를 줄여야 한다.

지구온난화로 인한 건강영향은 1) 기후변화에 대한 인구집단의 노출과

2) 그 노출에 대한 인구집단의 민감도, 3) 인구집단의 적응능력 등에 의

해 결정된다. 기후변화에 대한