[10대 인물] | 이명인 UNIST 폭염연구센터장 | 폭염은 시스템 붕괴의 시작, 정확한 예측으로 연쇄작용 막아야

2025-07-10 김성희 기자

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UNIST 폭염연구센터 이명인 센터장

이명인 울산과학기술원(UNIST) 폭염연구센터장은 서울대학교에서 대기과학을 전공하고, 서울대학교 대기과학, 지구환경과학 석·박사를 마쳤다. 이후 미국 NASA 고다드우주비행센터 연구원을 거쳐 UNIST 도시환경공학과 교수로 재직 중이며, 유니스트 기획처장과 대외협력처장, 한국기상학회 국제협력이사, APEC기후센터 자문교수로 활동하고 있다. 이 교수는 기후변화와 기상재해 연구분야 전문가로, 30년에 걸친 연구 활동을 통해 국제적으로도 그 업적을 인정받아 왔다. 2018년 ‘세계 기상의 날’ 대통령 표창을 수상했으며, 2024년 ‘과학·정보통신의 날’ 기념식에서는 폭염 예보기술 개발 공로로 과학기술진흥부문 과학기술포장을 받았다. 이 외에 2019년 한국기상학회 송천학술상, 2004년 NASA 우수성과상 등을 수상했다. 현재 폭염연구센터에서 폭염을 예측하는 중기예보 기술 개발을 주도하고 있으며, 전 지구 기후 예측 모델과 폭염 메커니즘 분석, 인공지능 기반 예보 기술개발 등의 연구를 수행하고 있다.

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기후변화는 인간 삶에 어떤 방식으로 위협이 되고 영향을 미치는가

지구의 대기 순환과 기후변화 예측을 주요 연구 주제로 삼아 왔다. 과거에는 폭염을 대구나 밀양처럼 일부 지역의 여름철 기상 현상 정도로만 여겼지만, 이제는 발생 빈도와 지속 기간, 무엇보다 그 강도가 과거보다 훨씬 더 강해졌다. 이러한 변화는 전 지구적인 대기 순환의 변화, 그리고 그 순환을 움직이는 기후 시스템의 전반적인 불균형과 깊은 관련이 있으며, 그 중심에는 기후변화가 있다. 이러한 변화가 인간 삶에 어떤 방식으로 위협이 되고 영향을 미치는지 과학적으로 규명하고자 '폭염'에 주목하게 되었다.

마침 기상청에서 폭염을 집중적으로 다루는 연구개발 사업을 새롭게 추진하고 있었고, 우리 연구팀이 선정되면서 9년간 본격적으로 폭염에 대한 과학적 분석과 대응 연구를 시작했다. UNIST 폭염연구센터에서 연구 책임을 맡으며, 기후변화로 인한 폭염을 보다 본질적이고 구조적으로 들여다보게 되었고 문제의식을 구체화하는 계기가 되었다.

폭염은 기후 시스템 자체가 비정상적으로 변화하고 있다는 징후

폭염은 단순히 더운 날씨가 아니라, 인체에 심각한 영향을 미칠 정도의 고온 현상이 장기간 지속되는 기상 재해다. 하지만 그 정의는 기후 적응 수준과 문화에 따라 다르게 나타난다. 우리나라는 한낮 최고기온이 33도를 넘거나, 습도까지 고려한 체감온도가 33도 이상일 때 폭염으로 본다. 이처럼 폭염은 기온뿐 아니라 습도, 체감, 대기 흐름 등 다양한 요소가 복합적으로 작용해 발생하며, 강한 일사량, 상층 고기압, 건조한 열기의 유입 같은 조건들이 함께 맞물려야 한다. 

해양과 폭염 사이에도 밀접한 연관성이 있다. 최근 수십 년 사이 바닷물 온도는 관측 이래 최고 수준에 도달했고, 이러한 고수온 현상은 대기를 가열해 북태평양 고기압을 강하게 발달시키는 원인이 된다. 대기는 열 용량이 작아 빠르게 변하지만, 바다는 지구의 거대한 난로처럼 서서히, 그러나 지속적으로 열을 방출하면서 전 지구적인 폭염의 기반을 만든다.

실제로 최근에는 폭염 발생 시기가 기존의 7~8월을 벗어나 5월이나 9월까지 확장되었고, 한번 시작되면 예전보다 훨씬 더 길고 강하게 이어진다. 1994년의 폭염은 ‘100년에 한 번’이라 여겨졌지만, 비슷하거나 더 강력한 폭염이 2018년, 그리고 2024년에 반복되며, 통계적 예측을 무력화시키고 있다. 폭염일수와 열대야는 꾸준히 늘고 있으며, 40도를 넘는 극단적 기온도 더 이상 이례적이지 않다. 이 모든 변화는 우리가 기후 시스템 자체가 비정상적으로 변화하고 있다는 명백한 증거로 읽어야 하며, 폭염은 더 이상 일시적인 기상이변이 아니라, 기후위기의 가장 강력하고 분명한 징후 중 하나다.

도시의 물리적 구조가 폭염에 의한 피해 규모 키워

태풍이 무인도에 상륙하면 피해가 없지만, 사람이 많이 사는 섬에 상륙하면 큰 재해가 발생하는 것처럼 도시의 폭염도 마찬가지다. 도시에는 사람들이 몰려 살고, 재해에 더 많이 노출되기 때문에 같은 폭염도 인구가 밀집된 도시에서 피해 규모가 훨씬 커진다. 

도시의 물리적 구조도 폭염에 한몫을 한다. 바람은 열을 식힐 수 있지만 빽빽하게 들어선 고층 건물들은 바람의 유입을 막고, 좁은 골목과 복잡한 가로망 때문에 바람의 흐름을 왜곡시켜, 도시 내부에 바람의 진입을 어렵게 만든다. 바람이 차단되면 열은 빠져나가지 못하고 도시 내부에 머물게 된다. 

녹지 부족도 문제다. 흔히 ‘도시사막’이라고도 부르기도 한다. 식물의 증발산 작용은 지면의 온도를 낮추는 자연 냉각 장치지만, 녹지가 없는 도심에서는 이 기능이 제대로 작동하지 않고 결국 열은 계속해서 축적된다. 더 나아가 더위를 피하기 위해 사람들은 에어컨 등 냉방 장치에 더 의존하게 되며, 이때 발생하는 인공열 또한 비례해서 증가한다. 이런 인공열이 누적되고 다시 도시 외부로 배출되면서 도시는 점점 더 뜨거워진다.

폭염을 날씨 뉴스로 다뤄서는 안돼, 현재 진행형의 '재난'으로 규정하고 전략 수립해야

폭염은 단순한 자연재해가 아니라, 명백한 ‘기후재난’으로 봐야 한다. 기후재난이라는 개념은 단순히 자연적으로 발생하는 재해를 넘어, 기후변화로 인해 점점 더 자주, 강하게 반복될 위험이 있는 것을 의미한다. 지금 우리가 겪고 있는 폭염과 열대야는 이미 매우 심각한 수준이지만, 문제는 이 현상이 일시적인 것이 아니라 앞으로 더 극단적이고 빈번하게 나타날 가능성이 높기 때문에 폭염은 현재 진행형의 재난으로 자리 잡고 있다.  

우리나라 연도별 폭염일수와 온열질환 사망자 발생 수. 사진 국립안전재난연구원

이 점은 통계에서도 잘 드러난다. 매년 자연재난으로 인한 사망자 수를 보면 태풍이나 집중호우의 경우는 발생 시 피해 규모가 클 수는 있지만, 해마다 발생하는 것은 아니어서 편차가 큰 반면, 폭염으로 인한 사망자는 2018년을 기점으로 집계가 본격화된 이후에도 꾸준히 발생해 오고 있으며, 상시적이고 반복적인 피해가 특징이다. 이는 우리가 이 재난을 어떻게 인식하고 대응할 것인가에 대한 새로운 기준을 요구한다. 선진국이 갖춰야 할 중요한 조건 중 하나는 바로 재난으로부터 안전한 사회 시스템을 구축하는 일이다. 그리고 폭염은 그 시스템 안에서 충분히 예측하고 대비할 수 있는 재난이다. 우리는 이미 정교한 예보 기술과 다양한 대응 수단을 갖고 있다. 결국 중요한 것은 ‘준비’다. 

동시에, 이 기후재난에 대응하기 위해서는 온실가스 감축이라는 근본 원인 해결 노력도 병행되어야 한다. 파리협정 등 국제 기후협약에 따라 국가 온실가스 감축목표(NDC)를 이행하고, 실질적인 감축 활동을 추진하는 것, 그것이 장기적으로 폭염을 줄이는 일과 직결된다. 그와 동시에, 기후가 점점 더워질 것이라는 전제를 기반으로 한 도시계획, 재난관리 체계, 폭염 대응 매뉴얼 등 구체적이고 체계적인 ‘적응 전략’도 함께 추진돼야 한다. 나는 이러한 이유에서 폭염을 더 이상 날씨 뉴스의 일환으로 다뤄서는 안 되며, 우리가 대응하고 관리해야 할 중요한 기후재난으로 재정의해야 한다고 생각한다.

폭염 예보의 한계는 중·장기 예측 사이에 존재하는 '정보 공백'에서 비롯, AI기술로 간극 좁혀

폭염 예보의 한계는 중·장기 예측 사이에 존재하는 '정보 공백'에 있다. 현재 기상청은 단기(3일 이내), 중기(10일 이내), 장기(1개월 이상) 예보로 구분해 정보를 제공하지만, 10일 이후부터 한 달까지의 예측은 세부적인 예보 신뢰도가 낮아 실효성이 떨어지는 문제가 있다. 이는 폭염과 같은 재난 대응에 있어 사전 준비 시간을 확보하기 어렵게 만든다.

예컨데 양식장 운영, 농작물 보호, 에너지 수급 계획 등 다양한 분야에서 폭염 정보의 선행시간은 핵심적인 대응 조건이다. 폭염과 같은 극한 기상현상은 예측 난도가 높아, 대기의 특성 상 2주를 넘는 예측은 기술적으로 한계를 나타낸다. 수치예보모델 고도화와 같은 과학기술적 투자가 시급하다. 더불어 현행 폭염 특보 기준은 33도(주의보), 35도(경보) 수준에 머물고 있으나, 38~40도를 넘는 극한 폭염이 일상화되며 피해 강도 역시 증가하고 있다. 이에 따라 폭염 강도 기준을 더욱 세분화하고, 경보 체계 또한 정교하게 개편할 필요성이 커지고 있다. 이것이 폭염 시대에 우리가 예보 시스템을 바라봐야 할 새로운 기준이다.

우리나라 폭염발생을 10일 전부터 예측할 수 있는 시스템을 개발했다. 사진 UNIST 뉴스레터

최근에는 인공지능 기술을 활용해 예측의 가능성을 조금씩 넓혀 가고 있다. 우리 연구팀도 AI 기반 통계 모델을 이용해 여름철 폭염 일수와 강도를 예측하고, 이를 기상청에 제공하고 있다. 특히 ‘앙상블 예측’이라는 기법을 통해 수십 번의 시뮬레이션을 반복해 2주 범위 내 폭염 확률을 산출하고 있으며, 이러한 자료는 기상청의 종합 판단에도 참고된다. 다만 3~4주 이상 장기 예보는 여전히 기술적 한계가 많아, 이 부분은 지속적인 연구개발이 필요한 과제다. 더 나아가 단순한 기온 예측을 넘어, 폭염이 산업과 사회에 어떤 영향을 미칠지를 분석하는 ‘영향 예보’로 확장하는 것이 앞으로 기상과학이 나아가야 할 중요한 방향이라고 생각한다.

폭염 예측 정확도가 에너지와 산업, 사회 전반에 연쇄적 영향 가져와

폭염은 단순한 날씨 문제가 아니라 에너지와 산업, 사회 전반에 연쇄적인 영향을 미치는 위협적인 존재가 되었다. 최근 전력 수요가 급증하는 것도 단지 더위 때문만은 아니다. 초연결 사회에서 AI와 데이터센터, 산업 플랫폼 등 열을 많이 발생시키는 산업이 빠르게 확장되고 있으며, 이들을 안정적으로 작동하기 위해선 전력수급이 필수적이다. 그런데 여기에 폭염 같은 자연재해가 겹치면 전력 공급망이 불안정해지고, 결국 산업 운영과 일상 서비스 전반이 위협받게 된다. 

폭염 예측의 정확도는 에너지 수급 안정에 핵심적인 역할을 한다. 태양광이나 풍력 같은 신재생에너지는 기상 조건에 따라 발전량이 크게 달라지기 때문에, 폭염 시기를 정밀하게 예측할 수 있다면 발전량을 미리 조정할 수 있고, 이에 따라 화석연료나 원자력 발전의 가동 계획도 효율적으로 수립할 수 있다. 이런 정밀한 예측은 결과적으로 에너지 수급 관리정책을 더욱 안정적이고 체계적으로 운영할 수 있는 기반이 된다.

그러므로 폭염의 중장기적인 기상예측이 중요하다. 폭염 시기 농장 시설 개조 및 물류계획, 농산물 및 어류의 출하 시점 등은 모두 기상정보에 의해 결정되기 때문에 사전 준비가 필수적이다. 이 시기를 놓친다면, 농작물 가격도 기상 상황에 따라 폭등하거나, 폭락할 수 있다. 사전에 파악할 수 있다면 자원을 보다 효율적으로 사용하고 낭비를 줄일 수 있다. 산업과 사회가 효율적으로 의사결정을 내리고 자원을 관리하려면, 기후와 기상에 대한 예측 역량을 강화하고, 체계적인 준비를 해 나가야 한다. 이것은 반드시 준비해야 할 중요한 과제이다. 

폭염 경보 체계 개편하고 산업안전보건의 중대한 과제로 다뤄야

폭염은 전국 평균으로 대응할 수 없는 국지적 재난이다. 어떤 지역에서 40도가 넘는 극한 폭염이 발생하더라도, 행정안전부는 전체 피해 규모나 발생 지역의 범위를 중심으로 위기경보를 판단하고 있어, 해당 지역이 위기 상황을 '심각' 단계로 격상하지 못한다. 이러한 국지적 피해를 막기 위해서는 위기경보를 중부, 남부, 수도권 등 지역별로 세분화해, 동시에 재난이 벌어지더라도 지역 상황에 맞는 독립적인 대응이 가능하도록 체계를 개편해야 한다. 특히 건설 노동자처럼 현장에서 일하는 취약계층은 무더위 휴식제가 ‘권고’ 수준에 머물러 실질적 보호가 어렵다. 폭염은 산업안전보건의 중대한 과제로 다뤄져야 하며, 제도적 의무화가 절실하다. 나아가 야외 행사 취소, 농산물 가격 폭등 등 폭염 리스크를 대비할 수 있도록 날씨보험, 기후금융 같은 정책도 도입돼야 한다.

마지막으로 기후·기상정보를 누구나 쉽게 활용할 수 있는 시스템을 구축해야 한다. 정보의 활용은 정부나 기업의 정책 결정뿐 아니라 시민의 생활에도 이어져야 한다. 특히 사회적 약자나 취약계층은 이런 정보에 접근성이 떨어지며, 활용하지 못하면 피해는 훨씬 커진다. 이런 점에서 기후정보와 기상정보를 누구나 쉽게 활용할 수 있는 체계를 만드는 것이 앞으로 우리가 준비해야 할 중요한 과제라고 생각한다. 

폭염은 단발적 현상이 아닌 상시적 재난, 인명 피해 ‘0’을 목표로 삼아야

지구의 기온 상승은 직선이 아닌 계단식이다. 온실가스는 지속적으로 누적되고 있고, 기온은 가속과 감속 구간을 반복하며 출렁인다. 2010년대 이후 기후변화는 다시 가속 구간으로 진입했고, 지금의 극단적 폭염은 그 결과물이다. 전문가들은 이미 2010년 중반부터 산업화 이전 대비 지구 평균기온 1.5도가 깨질 것을 경고해 왔고, 지난해 그 임계점을 넘어섰다. 특히 앞으로 향후 23년간은 이러한 정점 수준의 매우 더운 기후가 지속될 가능성이 높다는 분석이 제기되면서, 폭염은 단발적 현상이 아닌 상시적 재난으로 자리 잡고 있다. 

기후변화에 대응하기 위해 우리는 인명 피해 ‘0’을 목표로 삼아야 한다. 이를 위해 도시계획부터 기후 적응 요소를 반영하고, 쿨링 수트 같은 착용형 냉방기술, 분산형 에너지 시스템, 고온 대응 소재 등 기술 개발이 필요하다. 가로수와 녹지, 수변 공간을 확충하고, 건널목 차양막이나 지하통로 같은 도시 인프라 개선은 시민의 체감 온도를 낮추는 데 실질적인 도움이 된다. 궁극적으로는 도시와 건축 설계에 기후 데이터를 반영하고, 전문가 자문과 평가 기준을 제도화하는 것이 필요하다. 도시가 기후를 이해하는 방식부터 달라져야 한다.

현재 겪고 있는 폭염은 우리가 정말 감당할 수 있는 수준인지 스스로에게 물어봐야 한다. 실제로 고령층과 50~60대 야외 근로자에게 폭염 피해가 집중된다. 많은 이들이 "나는 아직 일할 수 있다"고 생각하며 무리하게 일을 지속하지만, 그 결과는 열탈진이나 열사병 같은 심각한 건강 피해로 이어질 수 있다. 폭염 특보가 발효되었을 때는 ‘이것만 더 하고’라는 생각은 잠시 멈추고, 반드시 휴식과 수분 섭취 같은 기본적인 안전수칙을 지켜야 한다. 폭염은 단순히 더운 날씨가 아닌, 우리가 만든 시스템과 제도가 얼마나 준비돼 있는지는 묻고 있다. 더 이상 개인의 인내나 책임으로 감당할 수 없다. 사회 전체가 함께 움직여야, 우리는 이 뜨거운 미래를 견딜 수 있다.