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[2025. 2. 17.] 연세대 송하준 교수팀, “뜨거워진 바다가 식는 데 걸리는 시간이 두 배 늘어났다” 2025.02.17

신촌 홍보팀

연세대 송하준 교수팀, “뜨거워진 바다가 식는 데 걸리는 시간이 두 배 늘어났다”

- 바다가 열적 스트레스에 대한 회복력을 잃어버리고 있음을 밝혀 -

- 지난 40년간 해양의 열적 회복 속도 절반으로 감소 -

- 해양 회복 속도 둔화, 해양폭염 지속 시간 증가와 직결 -

- 기상기후분야 국제 최고 권위 학술지 ‘Nature Climate Change’ 게재 -

(왼쪽부터) 대기과학과 송하준 교수, 이채형 연구원, 최연주 박사, 조아진 박사과정생

연세대학교(총장 윤동섭) 대기과학과 송하준 교수 연구팀이 인공위성 관측자료를 이용해 지난 40여 년 동안 해양이 열적 스트레스에서 회복되는 속도가 점차 느려지고 있음을 밝혀냈다.

이번 연구는 연세대 송하준 교수팀이 주도하고, 미국 매사추세츠공과대학교(MIT) 존마셜(John Marshall) 교수와의 협업으로 진행됐다. 연구 결과는 기상·기후 분야 최고 권위 학술지 ‘네이처 클라이밋 체인지(Nature Climate Change, IF 30.3, 상위 0.5%)’에 2월 6일(현지시간) 게재됐다.

지난 40여 년간 지구 온난화로 인해 해수면 온도가 꾸준히 상승하면서, ‘해양열파’로 알려진 이상 고수온 현상이 점점 더 빈번하게 발생하고 있다. 이러한 변화는 해양 생태계뿐만 아니라 인간 활동에도 직·간접적인 영향을 미치고 있다.

일반적으로 해양은 온도가 일시적으로 상승하더라도 일정 시간이 지나면 원래 상태로 회복되는 경향이 있다. 연구팀은 위성 관측 데이터를 이용해 지난 40년 동안 해양의 회복력 변화를 분석한 결과, 1980년대에는 이상 해수면 온도가 원래 상태로 회복되는 데 평균 10일 내외가 걸렸지만, 2020년대에는 이 기간이 20일 이상으로 증가한 것으로 나타났다.

특히, 원래 회복력이 상대적으로 약했던 해역에서 이러한 둔화 현상이 더욱 두드러지게 나타났다. 연구팀은 해양의 회복력이 점점 느려지고 있다는 사실이 해양 생태계뿐만 아니라 기후 변화에도 큰 영향을 미칠 수 있음을 시사한다고 설명했다.

연구팀은 해양이 온도 변화에서 회복되는 속도가 둔화하는 이유를 2021년 노벨물리학상 수상자인 클라우스 하셀만이 기후 연구에 도입한 방법을 활용해 세 가지 주요 요인, 즉 ▲혼합층 깊이 ▲감쇠 효율 ▲외부 강제력 변화에 의한 복합적인 결과임을 밝혔다.

먼저, 상층 해양의 온도 상승은 해양의 성층화를 강화해, 표층의 열이 해양 내부로 효과적으로 전달되는 것을 어렵게 만들었다. 이는 해양이 온도 변화를 조절하는 능력을 저하시켜 회복 속도를 둔화시키는 요인으로 작용했다.

또한, 바람 세기의 증가는 혼합층을 깊어지게 하면서 해수면 온도의 회복을 더욱 어렵게 만들었다. 이는 해양 표면에서 발생한 열적 이상 상태가 더 오랜 시간 지속되도록 하는 원인이 됐다.

그러나, 이 두 가지 요인만으로는 관측된 표층해양 회복력 둔화를 충분히 설명하기 어려웠다. 연구팀은 추가 분석을 통해 외부 강제력, 특히 해류 및 해양 내부 순환과 같은 외부 요인의 약화가 회복력 둔화에 큰 영향을 미쳤음을 추론했다.

위성 관측을 통해 확인된 표층해양 회복력 둔화는 상층 해양에서 해양 내부로의 열 확산 효율이 감소하고 있음을 의미한다. 그 결과, 상층 해양의 과도한 열을 해소하는 과정에서 대기-해양 상호작용의 역할이 더욱 커졌으며, 이는 해양이 인간 활동으로 인해 발생한 초과 열을 흡수하는 능력이 감소하고 있음을 시사한다. 또한, 이상 해수면 온도의 지속 시간이 길어지는 현상은 해양 열파의 지속 시간이 증가하는 추세와 일치한다.

송하준 연세대 교수는 “표층 해양의 회복력 둔화는 해양 생태계에 더 큰 열적 스트레스를 가할 가능성이 있으며, 해양열파 등으로 인해 생태계가 극단적인 온도에 노출될 위험을 증가시킬 수 있다.”라고 말했다.

한편, 이번 연구는 한국연구재단의 지원을 받아 수행됐으며, 이채형 연구원이 제1저자로 참여했다.

붙임 1. 연구진 사진 1장.

2. 논문 대표 그림 1장. 끝.

(사진 설명)

1. (왼쪽부터) 연세대 대기과학과 송하준 교수, 이채형 연구원, 최연주 박사, 조아진 박사과정생

2. 이상 해수면 온도의 (a)평균지속시간과 (b)경향. (c-g)각 대양에서의 이상 해수면온도 지속시간(빨간선)과 해양열파 지속시간(검은선)의 시계열

(논문 정보)

1. 논문 제목: Observed multi-decadal increase in the surface ocean's thermal inertia

2. 논문 주소: https://www.nature.com/articles/s41558-025-02245-w