환경, 보건, 농업 정책 등 연구 무한 확장 기대
전북대학교 박종연 교수(자연과학대학 지구환경과학과·사진)가 기후모델링을 이용한 해양생태 예측 연구로 세계 최고의 과학저널인 ‘사이언스(Science)’지에 7월 19일자로 논문이 게재됐다.(doi: 10.1126/science.aav6634)
이번에 발표된 논문은‘기후모형을 이용한 해양생태 예측(Seasonal to multiannual marine ecosystem prediction with a global Earth system model)’에 관한 연구다.
기후모형(Climate model)은 대기-해양-육지 등 지구 시스템을 구성하는 여러 인자들의 역할과 상호작용을 지배하는 물리법칙을 수학적으로 표현한 것으로, 프로그래밍 언어로 짜여진 수치화된 지구라고 할 수 있다.
우리가 사는 지구를 이리저리 조작하며 직접 실험할 수는 없기 때문에 과학자들은 ‘인간이 만든 지구’인 기후 모형을 이용해 슈퍼 컴퓨터 안에서 여러 가지 이론을 실험하고 또 미래를 예측하는데 활용한다.
지금까지 기후모델링을 통한 미래 예측은 온도, 바람, 유속 등 기후 시스템의 물리적인 변수에만 국한되어 왔었다. 그러나 박종연 교수는 이번 연구를 통해 식물성 플랑크톤과 같은 전 지구 해양의 생지화학 변수의 계절이나 경년 변동 예측이 가능함을 보였다.
특히 이러한 기후모델링을 통한 예측을 생지화학(生地化學) 변수까지 확장하게 되면 현재 기후정보를 활용하고 있는 환경과 보건, 농·어업, 정책 등 수많은 산업 분야에 더 활용도 높은 기후 정보 제공이 가능해지기 때문에 이번 연구의 무한한 확장이 기대된다.
한 예로 박 교수는 이번 연구를 연간 어업량을 예측하는 데 적용했다. 실제 관측된 값과 비교한 결과 태평양과 인도양, 북극해 등에서 1~2년 후의 어업량 예측이 가능함을 보였다.
박종연 교수는 “이번 연구는 기후모델링을 통한 생지화학변수 예측의 걸림돌이었던 모델 초기화 문제를 해결하고 예측 범위를 생지화학변수까지 확장시켰다는 데 의미가 있다”며 “연구를 더 확장하여 대기의 오존양과 에어로졸, 해양의 용존산소량과 산성도, 대기-해양 탄소 플럭스 등의 예측을 통해 증가하고 있는 미래 기후 정보에 대한 수요에 발맞추는 연구를 할 계획”이라고 밝혔다.
박 교수는 기후모델링을 활용한 기후변화 메커니즘, 기후-해양생태 상호작용 등의 분야에서 연구를 수행 중이며, Nature Climate change, Nature Geoscience, Nature Communications, PNAS 등의 저명 학술지 논문을 포함한 다수의 논문을 게재한 바 있다.
