인간으로 인한 기후 변화는 온실가스 배출로 인해 발생하며 이미 건강과 안전에 상당한 영향을 미치고 있습니다. (1)
온실가스 농도가 증가함에 따라 기후는 폭염, 극한 기상 현상의 강도 증가, 대기 질 악화 등 다양한 방식으로 변화합니다. 이러한 영향은 모든 사람에게 똑같이 나타나지 않습니다. 자원이 부족한 지역사회는 폭염, 연기, 기타 기후 관련 위험으로부터 제대로 된 보호를 받지 못하는 경우가 많습니다. 따라서 기후 변화 대응책과 대기 질 보호는 밀접하게 연관되어 있으며, 누가 먼저 보호, 냉방, 깨끗한 실내 공기, 조기 경보 시스템을 이용할 수 있도록 계획할 때 형평성을 고려하는 것이 중요합니다.
온실가스는 일일 대기질 지수(AQI)에서 측정하는 오염물질과는 다릅니다. 하지만 온실가스는 기온 상승, 오존 발생 기간 연장, 산불 연기 증가 등 대기질에 영향을 미치는 조건을 조성하기 때문에 우리가 매일 숨쉬는 공기에 영향을 미칩니다.
온실가스란 무엇인가요?
온실가스는 지구 대기에 열을 가두어 지구 온난화와 기후 변화를 유발하는 "온실 효과"를 일으킵니다. 온실가스는 지구가 방출하는 열에너지의 일부를 흡수하여 대기를 마치 두꺼운 담요처럼 만들어 열을 차단합니다.
EPA는 온실가스 배출량을 이산화탄소 등가량(CO2e)으로 보고합니다. CO2e는 서로 다른 가스를 동일한 척도로 나타내어 그 영향을 비교할 수 있도록 합니다(2).
미국 환경보호청(EPA)은 이산화탄소 환산량(CO2e)을 계산하기 위해 가스의 양에 지구 온난화 지수(GWP)를 곱합니다. GWP는 1톤의 가스가 100년 동안 흡수하는 열량을 1톤의 이산화탄소(CO2)와 비교하여 나타낸 것입니다.
예를 들어, IPCC AR5에 따르면 메탄의 100년 지구 온난화 잠재력은 약 28~30입니다. 이는 메탄 1톤이 100년 동안 이산화탄소(CO2) 1톤보다 약 28~30배 더 많은 열을 가둔다는 것을 의미합니다. 따라서 어떤 시설에서 메탄 10톤을 배출한다면, 이는 약 280~300톤의 CO2e에 해당하는 온실가스 배출량입니다.
미국 온실가스 배출량 목록은 미터법 단위를 사용하며, 100년 지구온난화지수(GWP)는 기후변화에 관한 정부간 패널(IPCC) 제5차 평가보고서(AR5)에서 가져온 것입니다.
모든 온실가스가 똑같이 작용하는 것은 아닙니다. 온실가스가 지구를 얼마나 따뜻하게 하는지는 세 가지 요인에 따라 결정됩니다.
- 공기 중에 얼마나 많은 양이 존재하는지 (농도)
- 대기 중에서 얼마나 오래 지속되나요?
- 톤당 열을 얼마나 강하게 가두는지 - GWP로 나타냄
과학자들은 온실가스를 백만분율(ppm), 십억분율(ppb), 조분율(ppt) 단위로 측정합니다. 이 단위들은 공기 중에 가스가 얼마나 존재하는지를 나타냅니다.
1ppm은 약 13갤런의 액체(대략 소형차 연료 탱크 크기)에 물 한 방울을 섞은 것과 같습니다.
일부 온실가스는 대기 중에 몇 년 동안만 남아 있지만, 다른 온실가스는 수천 년 동안 대기에 머무릅니다. 이처럼 온실가스는 대기 전체에 걸쳐 오랫동안 존재하며 혼합되기 때문에, 배출 지점과 관계없이 전 세계적으로 농도가 대체로 비슷합니다.
온실가스의 예로는 (3)(4)가 있습니다.
- 이산화탄소 (이산화탄소)
- 메탄(CH4)
- 아산화질소(N2O)
- 산업용 가스 및 불소화 가스(또는 F-가스)
간단한 인물 소개 (그리고 출신지):
- 이산화탄소 이산화탄소(CO2)는 화석 연료(석탄, 천연가스, 석유) 연소를 통해 대기로 배출될 뿐만 아니라 고형 폐기물, 나무 및 기타 생물학적 물질, 그리고 시멘트 생산과 같은 화학 반응을 통해서도 배출됩니다. 또한 식물이 생물학적 탄소 순환의 일부로 이산화탄소를 흡수할 때 이산화탄소는 제거("격리")됩니다.
- 메탄 메탄(CH4)은 석탄, 천연가스, 석유의 생산 및 운송 과정에서 배출됩니다. 또한 가축 사육 및 기타 농업 활동, 토지 이용, 방치된 유정 및 가스정에서 대기로 스며드는 현상, 그리고 도시 고형 폐기물 매립지의 유기성 폐기물 부패 과정에서도 발생합니다.
- 아산화질소 (N2O)는 농업, 토지 이용 및 산업 활동, 화석 연료 및 고형 폐기물의 연소, 그리고 폐수 처리 과정에서 배출됩니다.
- 불소화 가스 수소불화탄소(HFC), 과불화탄소(PFC), 육불화황(SF6), 삼불화질소(NF3) 등이 여기에 해당합니다. 이들은 가정, 상업, 산업 분야에서 오존층 파괴 물질을 대체하는 합성 가스로 널리 사용됩니다. 일반적으로 이산화탄소(CO2)보다 적은 양으로 배출되지만, 지구온난화지수(GWP)가 매우 높아(수천에서 수만까지) 소량 누출만으로도 엄청난 온난화 효과를 낼 수 있습니다.
메모: 대기 중의 다른 물질들, 예를 들어 수증기, 지표면 오존, 미세 입자/에어로졸 등도 기후에 영향을 미칠 수 있지만, 온실가스 목록은 주로 위에 있는 주요 온실가스에 초점을 맞춥니다.
온실가스는 어디에서 오는 걸까요?
온실가스는 자연적인 발생원과 인간 활동 모두에서 배출됩니다. 그러나 산업화 시대(19세기 중반) 이후 인간 활동은 대기 중 온실가스 양을 급격히 증가시켜 지구 온난화와 그에 따른 기후 변화에 크게 기여해 왔습니다.
산업화 시대 이후 인간 활동은 대기 중 이러한 가스의 양을 크게 증가시켜 지구 온난화와 그에 따른 기후 변화에 상당한 영향을 미쳤습니다.
천연 온실가스 공급원은 다음과 같습니다(5)(6):
- 유기물의 분해
- 습지에서 발생하는 메탄 배출
- 호흡
- 토양 과정
인간 활동은 온실가스 배출을 발생시킵니다. 배출에 크게 기여하는 부문은 다음과 같습니다(7):
누가 온실가스를 가장 많이 배출합니까?
전 세계 온실가스 배출량은 불균등하게 분포되어 있지만, 장기 잔류성 온실가스가 시간이 지남에 따라 전 세계적으로 혼합되기 때문에 이는 대기 전체의 공통적인 문제입니다.
2025년 지구대기연구를 위한 배출량 데이터베이스(EDGAR)에 따르면, 2024년 세계 최대 온실가스 배출국은 중국, 미국, 인도, EU27, 러시아, 인도네시아였다. 이들 국가는 2024년 전 세계 온실가스 배출량의 61.8%를 차지했으며, 이는 전 세계 인구의 51.4%와 전 세계 GDP의 62.5%에 해당한다.
EDGAR는 전 세계적으로 총 온실가스 배출량(토지 이용, 토지 이용 변화 및 임업 제외)이 다음과 같은 수준에 도달했다고 추정합니다. 2024년 이산화탄소 환산 배출량 53.2기가톤으로 1.3% 증가할 것으로 예상됩니다. 2023년과 비교했을 때(8).
이는 대기 질에 중요한 문제인데, 온실가스 배출의 주요 원인인 부문들, 특히 발전, 산업, 운송 및 건물에서의 화석 연료 사용—또한 미세먼지(PM2.5)와 오존과 같은 지역적으로 나타나는 대기 오염 물질의 발생에도 기여할 수 있습니다.
온실가스의 영향
개별 온실가스는 환기가 잘 안 되는 공간의 이산화탄소처럼 인간의 건강에 직접적인 해를 끼칠 수 있지만, 가장 큰 위협은 기후 변화를 유발하는 데 있어 온실가스들이 복합적으로 작용하는 데서 비롯됩니다.
이러한 가스들은 온실 효과를 심화시켜 지구 기후를 불안정하게 만들고 있으며, 이는 지구와 인류 사회 모두에 광범위한 영향을 미치고 있습니다.
온실가스가 대기 질을 악화시키는 방법
쉽게 설명하자면, 온실가스는 연기처럼 특정 지역에서 농도가 급격히 증가하는 현상은 드물지만, 대기 질 악화 요인의 빈도와 강도를 증가시킬 수 있습니다.
- 기온이 높아지면 오존량이 증가할 수 있습니다. 지표면 오존은 열과 햇빛에 노출될 때 더 쉽게 생성되어 오존 농도가 건강에 해로운 날이 늘어날 가능성을 높입니다.
- 일부 지역에서는 산불 연기 발생 위험이 높아질 수 있습니다. 기온이 높고 건조한 날씨는 산불 위험을 증가시킬 수 있으며, 산불 연기는 미세먼지(PM2.5) 농도를 급격히 상승시킬 수 있습니다.
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더 많은 "정체" 현상 발생 사례: 기후 온난화와 관련된 일부 기상 현상은 오염 물질을 지표면에 더 가까이 가두어 오염된 공기가 더 오랫동안 대기 중에 머물게 할 수 있습니다.
온실가스는 지구 온난화를 유발하여 사람, 생태계, 경제에 영향을 미치는 일련의 환경 변화를 초래합니다. 지구 기온 상승은 빙하와 만년설의 융해를 의미하며, 이는 해수면 상승으로 이어져 수많은 사람들의 이주를 초래할 가능성이 있습니다.
기후 변화의 다른 결과는 다음과 같습니다(9):
- 산불 발생 가능성 및 심각도 증가
- 장기간의 가뭄과 폭염
- 홍수 증가 그리고 폭풍 강도
- 물 부족과 수질 악화
- 생물 다양성 손실 및 생태계 붕괴
- 세계 식량 시스템 및 농업 생산성의 교란
기후 변화로 인해 지표면의 방사성 물질 농도와 지속 시간이 증가할 것으로 예측됩니다. 오존 오염을 유발하여 대기 질과 공중 보건을 더욱 악화시킨다.
일부 기후 영향은 특정 임계값을 넘어서면 되돌리기가 훨씬 더 어려워집니다. 2025년에 널리 보도된 한 평가에서는 온난화가 계속됨에 따라 따뜻한 물의 산호초가 특히 높은 위험에 직면한다고 경고했습니다(10).
기후 변화와 환경 정의
기후 변화로 인한 열, 연기 또는 오존 때문에 대기 질이 악화될 때 가장 큰 영향을 받는 사람들은 의료 서비스, 깨끗한 실내 공간 및 적응 자원에 대한 접근성이 가장 낮은 사람들입니다.
온실가스로 인한 기후 변화는 단순한 환경 문제가 아니라, 심각한 정의의 문제입니다.
저소득층, 원주민 집단, 남반구 사람들을 포함하여 온실가스 배출에 대한 책임이 가장 적은 공동체는 종종 그 영향에 가장 취약합니다(11)(12)(13). 이러한 집단은 문제에 가장 적게 기여했음에도 불구하고 극심한 기상 현상, 식량 및 물 부족, 이주, 건강 위기로 인한 위험이 더욱 높아집니다.
자원 접근성 제한, 불충분한 인프라, 역사적 소외와 같은 구조적 불평등은 이러한 격차를 더욱 심화시킵니다. 온실가스와 기후 변화 문제를 해결하려면 형평성을 중심으로 접근해야 합니다. 진정한 진전을 위해서는 온실가스 배출량을 줄이는 동시에 기후 변화를 불평등의 증배 요인으로 만드는 불의를 바로잡아야 합니다.
결론
온실가스는 지구 온난화를 유발하며, 이러한 온난화는 오존층 파괴 위험을 증가시키고 많은 지역에서 산불 연기를 악화시켜 대기 질을 더욱 나쁘게 만들 수 있습니다.
가장 효과적인 해결책은 배출량 감축(특히 이산화탄소와 메탄 발생원 감축)과 개인 및 지역사회의 실질적인 대기질 보호를 결합하는 것입니다. 즉, 지역 상황을 모니터링하고, 실외 공기가 깨끗할 때는 환기를 하고, 연기나 오존 농도가 높은 시기에는 공기 여과 장치를 사용하는 것입니다.
