초록 ▼

□ 연구개요
수증기를 제외하고 대기 중 가장 중요한 온실기체는 이산화탄소와 메탄이다. 특별히, 온실기체는 인류활동에 의해 급속히 증가하고 있어, 대기 온실기체 조절기작에 대한 수준 높은 과학적 이해가 시급히 요구되고 있다. 이산화탄소의 경우 대기 체류시간이 백년 이상 되기 때문에, 정확한 연구를 위해서는 적어도 수백 년 이상의 대기 농도 자료가 필요하다. 그러나, 직접적인 대기 관측자료는 불과 50여 년에 불과하다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여, 빙하에 포집된 과거 공기를, 세계 최고 수준의 정밀한 측정기법과 시설을 활용하

□ 연구개요
수증기를 제외하고 대기 중 가장 중요한 온실기체는 이산화탄소와 메탄이다. 특별히, 온실기체는 인류활동에 의해 급속히 증가하고 있어, 대기 온실기체 조절기작에 대한 수준 높은 과학적 이해가 시급히 요구되고 있다. 이산화탄소의 경우 대기 체류시간이 백년 이상 되기 때문에, 정확한 연구를 위해서는 적어도 수백 년 이상의 대기 농도 자료가 필요하다. 그러나, 직접적인 대기 관측자료는 불과 50여 년에 불과하다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여, 빙하에 포집된 과거 공기를, 세계 최고 수준의 정밀한 측정기법과 시설을 활용하고 최근 국내 기술진에 의해 시추된 남극 Styx 빙하코어를 분석하여 최근 900년 동안 대기 이산화탄소와 메탄 농도변화를 복원한다. 또한, 고기후 프락시 간의 정확한 연령대비, 박스모델을 이용한 온실기체 거동 분석 등의 분석기법을 활용한다. 세부 연구주제는 아래와 같다.
(1) 이산화탄소와 메탄 농도 변동성
(2) 메탄 농도 조절기작
(3) 이산화탄소 농도 조절기작
(4) 온실기체-기후변화 상호작용

□ 연구 목표대비 연구결과
○ 남극 Styx빙하코어를 분석하여, 당초 계획 “과거 900년”를 초과하는 “과거 1500년”기록을 가장 높은 시간 해상도(이산화탄소=11.6년; 메탄=7.8년)와 정밀도로 대기 온실기체 농도를 복원하였다.
○ 복원된 CH₄농도를 활용하여, Styx빙하코어의 기체연령을 정확히 설정하였으며, 지역별 기후와의 상관성 분석에서, CH₄농도는 북극 및 남아메리카 기후와 유의미한 상관관계를 보였다. 박스모델을 이용한 연구결과, CH₄농도 변화의 경향성은 저위도 보다는 북반구 고위도 지역에서의 방출량에 의해서 조절되는 것으로 여겨지며, 과거 1500년 동안의 CH₄ 변동성의 진폭은 다소 상승하는데, 인류활동의 증가와 지역적 기후변동과 관련된다.
○ Styx코어로 복원된 CO₃ 농도자료는 기존 자료 중에서 WAIS Divde코어 자료를 가장 지지하며, 서기 1600년 경의 7 ppm 농도 감소를 확인하였다. 지역적 기후변화 자료와의 비교에서, 이산화탄소 농도는 북극 기후 및 해양 표층수 온도, 남극해에서의 용승과 상관성을 보이며, 궁극적으로 태양활동의 세기 변화와 지구시스템의 반응에 의해서 조절되었을 가능성을 시사한다.
○ CH₄과 CO₂ 농도자료 비교에서, 수백 년 시간규모에서의 CH₄농도 변화는 CO₂ 농도와 높은 양의 상관관계를 보이며, CO₂ 농도 변화에 북극 육상환경변화가 주요 요인이 될 수 있음을 시사한다.
○ 전반적으로 연구목표를 초과달성 하였다.

□ 연구개발결과의 중요성
이산화탄소(CO₂)와 메탄(CH₄)의 급속한 농도증가가 현대 기후변화의 주요인으로 여겨지고 있으나, 온실기체 농도 조절 메커니즘과 기후변화와의 연관성에 대한 이해는 매우 미흡하다. 제안된 과제에서는 남극 Styx 빙하코어에 보존된 과거 공기의 이산화탄소(CO₂)와 메탄(CH₄)농도를 가장 정밀한 분석법을 이용하여 측정하여 과거 900년에 대한 고해상도 자료를 획득했다. 또한, 획득한 자료를 바탕으로 온실기체 농도 변동성 변화, 온실기체 농도 조절기작, 온실효과-기후변화 상호작용를 연구하여, 온실기체 거동에 대한 과학적 이해를 높였다.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• (1) 연구의 필요성 ... 4
• (2) 연구목표 및 연구범위 ... 6
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 6
• (1) Styx빙하코어를 이용한 이산화탄소와 메탄 농도 고해상도 복원 및 변동성연구 ... 6
• (2) 메탄 농도 조절기작 연구 ... 11
• (3) 이산화탄소 농도 조절기작-기후와의 연관성 ... 13
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 17
• 4. 참고문헌 ... 19
• 5. 연구성과 ... 21
• 대표적 연구실적 ... 35
• 끝페이지 ... 51