대기 중 이산화탄소(CO₂) 농도와 지구 평균 온도 상승 사이에는 명확한 상관관계가 있습니다. 1958년 마우나로아 천문대에서 시작된 키링 곡선(Keeling Curve)은 CO₂ 농도가 315 ppm에서 2024년 424 ppm으로 34.6% 증가했음을 보여줍니다. 같은 기간 지구 평균 온도는 약 1.1°C 상승했습니다. 상관계수 r=0.98로 거의 완벽한 양의 상관관계입니다. IPCC는 CO₂ 농도가 2배가 되면 지구 온도가 약 3°C 상승한다는 "기후 민감도"를 제시했습니다. 1750년 이후 인류는 총 2,500 Gt CO₂를 배출했으며, 1.5°C 목표 유지를 위한 남은 탄소 예산은 약 380 Gt입니다. 현재 배출 속도(연 40 Gt)로는 2032~2035년에 예산을 소진합니다. NOAA·NASA·Scripps Institution 66년 관측 데이터를 분석해, 탄소-온도 상관관계, 키링 곡선의 의미, 배출 경로를 정리했습니다.
키링 곡선의 탄생
1958년 3월, 미국 스크립스 해양연구소(Scripps Institution of Oceanography)의 찰스 데이비드 키링(Charles David Keeling) 박사는 하와이 마우나로아 산 해발 3,397m에 CO₂ 측정 장비를 설치했습니다. 이것이 대기 중 CO₂를 연속적으로 측정한 최초의 장기 프로그램입니다. 키링이 선택한 마우나로아는 이상적인 측정 장소였습니다. 첫째, 태평양 한가운데 있어 지역적 오염원(도시, 공장)에서 멀리 떨어져 있습니다. 둘째, 높은 고도로 대류권 중층 대기를 측정할 수 있습니다. 셋째, 활화산이지만 화산 가스 영향을 받지 않도록 풍향을 고려해 측정합니다.
키링의 측정 장비는 "비분산 적외선 분광기(NDIR, Non-Dispersive Infrared Spectroscopy)"였습니다. CO₂는 특정 파장(4.26 μm)의 적외선을 흡수합니다. 대기 샘플에 적외선을 쏘고 얼마나 흡수되는지 측정하면 CO₂ 농도를 계산할 수 있습니다. 정확도는 약 0.1 ppm(parts per million, 100만분의 1)입니다. 1958년 3월 첫 측정값은 약 313 ppm이었습니다.
키링은 매일 측정을 계속했습니다. 몇 개월 후 놀라운 패턴이 나타났습니다. CO₂ 농도가 계절적으로 변동하며, 전체적으로 상승하고 있었습니다. 1958년 연평균은 약 315 ppm이었습니다. 1959년 316 ppm, 1960년 317 ppm... 매년 약 1 ppm씩 증가했습니다. 1960년 키링은 이 데이터를 Tellus 저널에 발표했습니다. 이것이 "키링 곡선(Keeling Curve)"의 시작입니다.
키링 곡선은 두 가지 중요한 패턴을 보여줍니다. 첫째, 장기 상승 추세. 1958년 315 ppm에서 2024년 424 ppm으로 66년간 109 ppm(34.6%) 증가했습니다. 둘째, 계절적 진동(seasonal oscillation). 매년 CO₂ 농도가 5~7 ppm 진동합니다. 북반구 봄·여름(4~9월)에 감소하고, 가을·겨울(10~3월)에 증가합니다. 이유는 북반구 육지 식물 때문입니다. 봄·여름에 식물이 광합성으로 CO₂를 흡수하며 농도가 낮아집니다. 가을·겨울에 낙엽이 분해되고 식물 호흡이 우세해지며 농도가 높아집니다. 이를 "지구의 호흡(Earth's breathing)"이라고 부릅니다.
키링은 2005년 사망할 때까지 47년간 마우나로아 측정을 이끌었습니다. 그의 아들 랄프 키링(Ralph Keeling)이 프로그램을 이어받아 현재까지 계속하고 있습니다. 키링 곡선은 기후과학에서 가장 중요한 데이터셋 중 하나입니다. 2002년 조지 W. 부시 대통령은 키링에게 국가 과학 메달을 수여했습니다. 키링 곡선은 "인간 활동이 지구 대기를 변화시키고 있다"는 가장 명확한 증거입니다.
2024년 현재 CO₂ 농도
2024년 11월 현재, 마우나로아 천문대 측정 CO₂ 농도는 약 424 ppm입니다. 정확한 값은 매일 변동하지만, 월평균 기준 2024년 5월은 427.9 ppm으로 역대 최고를 기록했습니다. 5월은 북반구 식물이 아직 성장 초기라 CO₂ 흡수가 적어, 연중 CO₂가 가장 높은 달입니다.
연평균 증가율도 가속화되고 있습니다. 1960년대 CO₂는 연평균 약 0.8 ppm씩 증가했습니다. 1980년대 1.5 ppm, 2000년대 2.0 ppm, 2010년대 2.3 ppm, 2020~2024년 약 2.5 ppm씩 증가하고 있습니다. 증가 속도가 3배 빨라졌습니다. 이는 화석연료 사용이 계속 증가하고 있다는 의미입니다.
424 ppm이라는 숫자가 얼마나 높은 것일까요? 빙핵(ice core) 기록을 보면 알 수 있습니다. 남극 빙하를 시추하면 과거 80만 년 동안 갇혀 있던 대기 샘플을 얻을 수 있습니다. 빙핵 분석 결과, 과거 80만 년간 CO₂ 농도는 180~280 ppm 사이에서 변동했습니다. 빙하기(glacial period)에는 180 ppm, 간빙기(interglacial period)에는 280 ppm이었습니다. 현재 424 ppm은 과거 80만 년 중 가장 높은 값입니다. 아니, 300만 년 중 가장 높을 가능성이 큽니다.
산업혁명 이전(1750년) CO₂ 농도는 약 280 ppm이었습니다. 빙핵과 나무 나이테 기록으로 확인됩니다. 1750~2024년 274년간 280 ppm에서 424 ppm으로 144 ppm(51.4%) 증가했습니다. 이 증가는 거의 전적으로 인간 활동 때문입니다. 화석연료 연소(석탄, 석유, 천연가스), 산림 벌채, 시멘트 생산이 주요 원인입니다.
| 시기 | CO₂ 농도 (ppm) | 연평균 증가율 (ppm/년) |
|---|---|---|
| 1750년 (산업혁명 이전) | 280 | ~0 (자연 변동) |
| 1958년 (키링 측정 시작) | 315 | - |
| 1960년대 평균 | 320 | 0.8 |
| 1980년대 평균 | 345 | 1.5 |
| 2000년대 평균 | 375 | 2.0 |
| 2010년대 평균 | 400 | 2.3 |
| 2024년 현재 | 424 | 2.5 (2020~2024) |
CO₂와 온도 상승의 상관관계
CO₂ 농도 증가와 지구 온도 상승은 밀접하게 연결되어 있습니다. NASA GISS(Goddard Institute for Space Studies) 온도 데이터와 마우나로아 CO₂ 데이터를 비교하면, 상관계수(correlation coefficient) r=0.98입니다. 거의 완벽한 양의 상관관계입니다. CO₂가 증가하면 온도도 증가합니다.
1958년(키링 측정 시작) 전 지구 평균 온도는 산업화 이전 대비 약 +0.05°C였습니다. 2024년 현재는 약 +1.35°C입니다. 66년간 1.3°C 상승했습니다. 같은 기간 CO₂는 315 ppm에서 424 ppm으로 109 ppm(34.6%) 증가했습니다. 단순 비율로 계산하면, CO₂ 100 ppm 증가당 온도는 약 1.2°C 상승합니다.
하지만 관계는 선형(linear)이 아니라 로그(logarithmic)입니다. IPCC가 정의한 "기후 민감도(climate sensitivity)"는 다음과 같습니다. "CO₂ 농도가 2배가 되면(예: 280 ppm → 560 ppm), 장기 평형 온도(equilibrium temperature)가 약 3°C 상승한다." 범위는 2.5~4°C입니다(가능성 높은 범위). 이를 "평형 기후 민감도(Equilibrium Climate Sensitivity, ECS)"라고 부릅니다.
왜 로그 관계일까요? CO₂는 특정 파장(15 μm 부근)의 적외선을 흡수합니다. 이미 대기에 CO₂가 있으면, 그 파장은 대부분 흡수되고 있습니다. 추가 CO₂를 더하면, 흡수가 증가하지만 포화(saturation) 효과로 증가율이 점차 감소합니다. 따라서 농도가 2배, 4배, 8배... 로 증가할 때마다 같은 온도 상승(약 3°C)이 일어납니다. 이것이 로그 관계입니다.
수식으로 표현하면: ΔT ≈ λ × ln(C / C₀)입니다. ΔT는 온도 변화, C는 현재 CO₂ 농도, C₀는 기준 농도(280 ppm), λ는 기후 민감도 파라미터(약 3 / ln(2) ≈ 4.3), ln은 자연로그입니다. 현재 CO₂ 424 ppm을 대입하면: ΔT ≈ 4.3 × ln(424 / 280) ≈ 4.3 × 0.416 ≈ 1.79°C입니다. 하지만 실제 관측 온도 상승(1.35°C)은 이보다 낮습니다. 왜일까요?
이유는 "일시적 기후 반응(Transient Climate Response, TCR)"과 "평형 반응" 차이 때문입니다. 평형 반응은 시스템이 완전히 새로운 평형에 도달했을 때 온도입니다. 하지만 해양은 열용량이 커서 따뜻해지는 데 수십~수백 년이 걸립니다. 현재는 아직 평형에 도달하지 않았습니다. 따라서 현재 온도(1.35°C)는 "일시적 반응"이며, 완전 평형 온도(1.79°C)보다 낮습니다. 만약 CO₂를 424 ppm에서 고정하고 수백 년 기다리면, 온도는 점차 1.79°C까지 상승할 것입니다. 이를 "약속된 온난화(committed warming)"라고 부릅니다.
탄소 배출원과 배출량
대기 중 CO₂는 어디서 올까요? Global Carbon Project가 매년 발표하는 "전 지구 탄소 예산(Global Carbon Budget)"에 따르면, 2023년 전 세계 CO₂ 배출량은 약 40.9 Gt CO₂(기가톤, 10억 톤)였습니다. 출처별로 나누면 다음과 같습니다.
화석연료 연소 (약 36.8 Gt, 90%) - 가장 큰 배출원입니다. 석탄 발전소, 석유 자동차, 천연가스 난방 등 화석연료를 태우면 CO₂가 발생합니다. 화학식으로 보면, 예를 들어 메탄(CH₄, 천연가스 주성분)을 연소하면: CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O입니다. 탄소가 산소와 결합해 CO₂가 됩니다. 화석연료별 비중은 석탄 약 40%, 석유 약 32%, 천연가스 약 21%, 기타(가스 플레어링, 시멘트) 약 7%입니다. 석탄이 여전히 최대 배출원이지만, 천연가스 비중이 빠르게 증가하고 있습니다.
토지 이용 변화 (약 4.1 Gt, 10%) - 주로 산림 벌채(deforestation)입니다. 나무를 베면 나무가 저장하고 있던 탄소가 분해되어 CO₂로 방출됩니다. 또한 숲이 사라지면 CO₂를 흡수하는 능력도 사라집니다. 2023년 전 세계 산림 면적은 약 1,000만 헥타르 감소했습니다(한국 면적과 비슷). 주로 브라질 아마존, 인도네시아, 콩고 분지에서 발생했습니다. 농경지 개간, 목축, 팜유 플랜테이션이 주요 원인입니다.
총 배출량 40.9 Gt CO₂는 어디로 갈까요? 대기, 해양, 육지 생태계로 나뉩니다. 2023년 기준 약 18.0 Gt(44%)가 대기에 남아 CO₂ 농도를 높였습니다. 약 10.0 Gt(24%)는 해양이 흡수했습니다. 바닷물에 CO₂가 녹으면 탄산(H₂CO₃)이 되며, 해양 산성화를 일으킵니다. 약 12.9 Gt(32%)는 육지 생태계(숲, 토양)가 흡수했습니다. 나무 성장, 토양 탄소 저장 등입니다. 해양과 육지를 합쳐 "자연 흡수원(natural carbon sinks)"이라고 부르며, 배출량의 약 56%를 흡수합니다. 나머지 44%만 대기에 누적됩니다.
문제는 자연 흡수원이 포화되고 있다는 것입니다. 1960년대 자연 흡수원은 배출량의 약 60%를 흡수했습니다. 2020년대는 56%로 감소했습니다. 해양과 육지 흡수 능력이 한계에 도달하고 있습니다. 해양은 CO₂를 계속 흡수하지만, 표층수가 포화되며 흡수율이 느려집니다. 육지는 산림 벌채, 토양 황폐화로 흡수 능력이 감소합니다. 만약 흡수율이 계속 감소하면, 같은 배출량이라도 대기 중 CO₂ 증가 속도가 더 빨라집니다.
누적 배출량과 탄소 예산
"탄소 예산(carbon budget)"은 특정 온난화 수준을 넘지 않으려면 앞으로 얼마나 많은 CO₂를 배출할 수 있는지를 나타냅니다. IPCC AR6 보고서는 다음과 같이 제시했습니다.
1.5°C 목표 탄소 예산 - 2020년 초 기준, 1.5°C를 50% 확률로 유지하려면 남은 탄소 예산은 약 500 Gt CO₂였습니다. 67% 확률로는 400 Gt, 83% 확률로는 300 Gt였습니다. 2020~2024년(5년) 동안 약 200 Gt를 배출했습니다(연 40 Gt × 5). 따라서 2024년 말 기준, 50% 확률 예산은 약 300 Gt, 67% 확률은 약 200 Gt, 83% 확률은 약 100 Gt 남았습니다.
현재 배출 속도(연 40 Gt)로 계속되면, 50% 확률 예산(300 Gt)은 2024년 말부터 7.5년 후인 2032년 중반에 소진됩니다. 67% 확률 예산(200 Gt)은 5년 후인 2029년 말, 83% 확률 예산(100 Gt)은 2.5년 후인 2027년 중반에 소진됩니다. 즉 1.5°C 목표는 사실상 달성 불가능에 가깝습니다. 배출량을 즉시 급감시키지 않으면, 수년 내에 예산을 소진합니다.
2.0°C 목표 탄소 예산 - 2020년 초 기준, 2.0°C를 50% 확률로 유지하려면 남은 예산은 약 1,350 Gt CO₂였습니다. 67% 확률로는 1,150 Gt였습니다. 2024년 말 기준, 50% 확률 예산은 약 1,150 Gt, 67% 확률은 약 950 Gt 남았습니다. 현재 배출 속도로는 50% 확률 예산이 28.8년 후(2053년), 67% 확률 예산이 23.8년 후(2048년) 소진됩니다. 2.0°C도 쉽지 않지만, 1.5°C보다는 여유가 있습니다.
누적 배출량도 중요합니다. 1750년(산업혁명 시작) 이후 2023년까지 인류가 배출한 총 CO₂는 약 2,500 Gt입니다. 이 중 화석연료 연소가 약 1,800 Gt(72%), 토지 이용 변화가 약 700 Gt(28%)입니다. 국가별로 보면, 미국이 약 25%(약 625 Gt), EU가 약 17%(약 425 Gt), 중국이 약 14%(약 350 Gt), 러시아가 약 7%(약 175 Gt)를 배출했습니다. 하지만 중국은 최근 20년(2003~2023)간 배출량이 급증해, 현재 연간 배출량(2023년 약 12.6 Gt)으로는 세계 1위입니다(전 세계의 31%).
온실가스는 CO₂만 있는가
CO₂가 가장 중요한 온실가스지만, 유일한 것은 아닙니다. 다른 주요 온실가스는 메탄(CH₄), 아산화질소(N₂O), 염화불화탄소(CFCs) 등입니다. 이들은 CO₂보다 농도는 낮지만, 온실효과는 훨씬 강력합니다.
메탄(CH₄) - 대기 중 농도는 약 1,923 ppb(parts per billion, 10억분의 1, 2024년 기준)입니다. 산업화 이전(720 ppb)보다 2.7배 증가했습니다. 메탄은 CO₂보다 온실효과가 약 28배 강합니다(100년 기준 GWP, Global Warming Potential). 즉 메탄 1톤은 CO₂ 28톤과 같은 온난화 효과를 냅니다. 메탄 배출원은 농업(벼농사, 가축, 특히 소 트림), 화석연료 채굴(석탄 광산, 가스전 누출), 쓰레기 매립, 습지입니다. 메탄 수명은 약 12년으로 짧습니다(CO₂는 수백 년). 따라서 메탄 배출을 줄이면 단기적으로 온난화를 늦출 수 있습니다.
아산화질소(N₂O) - 농도 약 336 ppb(2024년 기준), 산업화 이전(270 ppb) 대비 1.24배 증가. GWP 약 265배(CO₂의 265배 강력). 주요 배출원은 질소 비료 사용, 산업 공정, 화석연료 연소입니다. 수명은 약 121년으로 매우 깁니다.
염화불화탄소(CFCs) 및 기타 - 오존층 파괴 물질이지만 강력한 온실가스이기도 합니다. 1987년 몬트리올 의정서로 규제되며 배출이 감소했습니다. 하지만 HFCs(수소불화탄소, CFCs 대체물질)가 증가하고 있습니다. HFCs는 GWP 수백~수만 배로 매우 강력합니다.
전체 온실효과 기여도는 CO₂ 약 76%, 메탄 약 16%, N₂O 약 6%, CFCs와 기타 약 2%입니다. CO₂가 압도적이지만, 메탄·N₂O도 무시할 수 없습니다. IPCC는 모든 온실가스를 "CO₂ 환산(CO₂ equivalent, CO₂e)"으로 통합해 표현합니다. 예를 들어 2023년 전 세계 온실가스 총 배출량은 약 59 Gt CO₂e입니다(CO₂ 40.9 Gt + 메탄·N₂O 등 환산 18 Gt).
탄소 순환과 체류 시간
대기 중 CO₂는 얼마나 오래 머물까요? 이를 "체류 시간(residence time)" 또는 "수명(lifetime)"이라고 합니다. CO₂ 체류 시간은 복잡합니다. 개별 CO₂ 분자는 수년~수십 년 안에 식물이나 해양에 흡수됩니다. 하지만 "인간 활동으로 배출된 CO₂가 대기에서 완전히 사라지는 데 걸리는 시간"은 훨씬 깁니다.
IPCC에 따르면, 배출된 CO₂의 약 50%는 50년 안에 자연 흡수원이 흡수합니다. 약 30%는 50~200년, 약 20%는 200~1,000년, 나머지는 수천 년 이상 대기에 남습니다. 즉 우리가 오늘 배출한 CO₂의 일부는 수천 년 동안 대기에 남아 온난화를 일으킵니다. 이것이 기후변화의 "장기성(long-term)"과 "비가역성(irreversibility)"입니다.
탄소 순환(carbon cycle)은 대기, 해양, 육지, 암석권 사이 탄소 이동입니다. 자연 상태에서 탄소 순환은 균형을 이룹니다. 식물이 광합성으로 CO₂를 흡수하고, 호흡·분해로 방출합니다. 해양이 CO₂를 흡수하고, 용승류(upwelling)로 방출합니다. 화산이 CO₂를 방출하고, 암석 풍화가 흡수합니다. 이 모든 과정이 수십만 년 시간 척도에서 균형을 이룹니다.
하지만 인간이 화석연료를 태우면, 수억 년 동안 지하에 저장된 탄소를 단 몇 백 년 만에 대기로 방출합니다. 이것이 균형을 깨뜨립니다. 자연 흡수원이 배출량의 절반 정도만 흡수할 수 있어, 나머지는 대기에 누적됩니다. 이것이 키링 곡선에서 보는 계속된 상승입니다.
450 ppm과 550 ppm 임계값
과학자들은 특정 CO₂ 농도를 온난화 수준과 연결해 "임계값(threshold)"으로 제시합니다. 가장 자주 언급되는 것은 450 ppm과 550 ppm입니다.
450 ppm - 약 2°C 온난화에 해당합니다. IPCC는 450 ppm(CO₂e 기준, 다른 온실가스 포함)이 2°C 목표의 임계값이라고 봅니다. 현재 CO₂만 424 ppm이지만, 메탄·N₂O 등을 포함한 CO₂e는 약 515 ppm입니다. 이미 450 ppm을 넘었습니다. 하지만 메탄·N₂O는 수명이 짧아, 배출을 줄이면 농도가 빨리 감소합니다. 따라서 CO₂ 450 ppm 이하 유지가 중요합니다. 현재 추세로는 2035~2040년경 450 ppm에 도달할 것으로 예상됩니다.
550 ppm - 약 3°C 온난화에 해당합니다. 이는 매우 위험한 수준입니다. 많은 기후 티핑 포인트(아마존 다이백, 그린란드 빙상 붕괴, 대서양 순환 붕괴)가 활성화될 가능성이 높습니다. 현재 배출 속도(연 2.5 ppm 증가)로는 2074년경 550 ppm에 도달합니다. 즉 50년 후입니다. 현재 어린이들이 노년에 경험할 세계입니다.
일부 과학자들은 "350 ppm이 안전한 상한선"이라고 주장합니다. 350.org라는 기후 운동 단체는 이를 이름으로 삼았습니다. 350 ppm은 약 1°C 온난화에 해당하며, 이미 초과했습니다(현재 424 ppm). 350 ppm으로 돌아가려면 대기 중 CO₂를 제거해야 합니다. 이를 "탄소 음배출(negative emissions)" 또는 "탄소 제거(carbon dioxide removal, CDR)"라고 합니다. 조림, 토양 탄소 저장, 직접 공기 포집(DAC, Direct Air Capture) 등이 연구되고 있지만, 아직 대규모 적용은 먼 미래입니다.
배출 감축 경로와 시나리오
IPCC는 여러 미래 시나리오(SSP, Shared Socioeconomic Pathways)로 CO₂ 농도와 온도 변화를 예측합니다. 주요 시나리오를 살펴보겠습니다.
SSP1-1.9 (최선 시나리오) - 즉각적이고 강력한 기후 행동. 2030년 배출량 정점, 2050년 탄소 중립, 2100년 온난화 1.4°C. CO₂ 농도는 2050년경 약 440 ppm에서 정점을 찍고, 탄소 제거 기술로 2100년 약 380 ppm으로 감소합니다. 1.5°C 목표를 일시적으로 초과(overshoot)했다가 다시 돌아오는 시나리오입니다. 실현 가능성은 매우 낮습니다.
SSP1-2.6 (야심찬 시나리오) - 파리협정 성공. 2040년 배출량 정점, 2070년 탄소 중립, 2100년 온난화 1.8°C. CO₂ 농도는 2070년경 약 475 ppm 정점, 2100년 약 450 ppm. 현재 국제 사회가 목표로 하지만, 실제 정책은 부족합니다.
SSP2-4.5 (중간 시나리오) - 현재 정책 유지. 2050년 배출량 정점, 2100년 온난화 2.7°C. CO₂ 농도는 2100년 약 540 ppm. 가장 가능성 높은 시나리오로 평가됩니다.
SSP3-7.0 & SSP5-8.5 (최악 시나리오) - 기후 행동 실패, 화석연료 계속 증가. 2100년 온난화 3.6~4.4°C. CO₂ 농도 2100년 약 670~1,135 ppm. 문명 존속을 위협하는 수준입니다. 가능성은 낮아졌지만 배제할 수 없습니다.
현실은 SSP2-4.5와 SSP3-7.0 사이에 있습니다. 2024년 현재 배출량은 여전히 증가 추세입니다. 재생에너지 투자가 증가하고 있지만, 화석연료 사용도 여전히 증가합니다. 특히 개발도상국(중국, 인도, 동남아시아, 아프리카)의 경제 성장으로 에너지 수요가 급증하고 있습니다. 석탄 발전소가 계속 건설되고 있습니다. 전 세계 탄소 배출량이 정점(peak)에 도달하는 시기가 가장 중요합니다. 늦어질수록 온난화가 심해집니다.
탄소 중립의 의미
"탄소 중립(carbon neutrality)" 또는 "넷제로(net-zero)"는 배출량과 흡수량이 같아지는 상태입니다. 즉 순배출량이 0입니다. 많은 국가가 2050년 또는 2060년 탄소 중립을 목표로 선언했습니다. EU(2050년), 미국(2050년), 중국(2060년), 일본(2050년), 한국(2050년) 등입니다.
하지만 탄소 중립 선언과 실제 달성은 다릅니다. 몇 가지 문제가 있습니다. 첫째, "넷제로"는 여전히 배출을 허용합니다. 예를 들어 연간 10 Gt 배출하고 10 Gt 흡수하면 넷제로입니다. 하지만 이미 대기 중에 누적된 CO₂는 줄어들지 않습니다. 온도는 계속 높은 상태로 유지됩니다. 온도를 낮추려면 "탄소 음배출(negative emissions)"이 필요합니다. 즉 흡수량이 배출량보다 많아야 합니다.
둘째, 탄소 흡수 방법이 불확실합니다. 많은 국가가 조림, BECCS(Bioenergy with Carbon Capture and Storage, 바이오에너지 + 탄소 포집), DAC(직접 공기 포집) 같은 기술에 의존합니다. 하지만 이들 기술은 아직 대규모로 검증되지 않았고, 비용이 매우 높습니다. 2024년 현재 전 세계 DAC 용량은 연간 약 1만 톤 CO₂ 제거에 불과합니다. 연간 배출량 40 Gt의 0.000025%입니다. 탄소 중립을 위해서는 기술이 수백만 배 확장되어야 합니다.
셋째, 국가별 공정성 문제입니다. 선진국은 과거 150년간 대부분 CO₂를 배출했습니다. 개발도상국은 이제 경제 발전 중입니다. 선진국과 같은 시기에 탄소 중립을 달성하라는 것은 불공평하다는 주장입니다. IPCC는 "공동의 그러나 차별화된 책임(common but differentiated responsibilities)"을 강조합니다. 선진국은 더 빠르게, 개발도상국은 지원을 받으며 천천히 탄소 중립을 달성해야 한다는 것입니다.
참고 자료 및 데이터 출처
- Scripps Institution of Oceanography - 마우나로아 CO₂ 측정 데이터 (1958~2024, Keeling Curve)
- NOAA Global Monitoring Laboratory - 대기 온실가스 농도 (CO₂, CH₄, N₂O)
- NASA GISS - 전 지구 평균 온도 데이터 (GISTEMP, 1880~2024)
- Global Carbon Project - "Global Carbon Budget 2023" (배출량 통계)
- IPCC AR6 - "Climate Change 2021: The Physical Science Basis" (Chapter 5: Carbon Cycle and Climate Feedbacks)
- Nature - "Ice core CO₂ records for the past 800,000 years" (EPICA Dome C)
- WMO - "Greenhouse Gas Bulletin" (연례 보고서 1990~2024)
- UNFCCC - 파리협정 및 국가별 감축 목표(NDC) 데이터베이스