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- 20세기 한 세기 동안에만 해수면은 약 15cm 상승했으며, 현재는 매년 4cm씩 상승하는 중
- 해수면은 바람, 해류, 해수의 온도와 염분 등 여러 요인의 영향을 받는다. 이러한 데이터를 포함하지 않고 지역 조위계 측정값을 사용하여 모델을 보정하지 않으면 오차가 발생.
- 두 번째 오차 원인은 해수면과 해안 고도에 서로 다른 기준 시스템을 사용하는 것

해수면 상승, 기존 예상보다 높은 수치
잘못된 방법론으로 연구의 90%에서 기준치 과소평가

방법론적 오류:
메타분석에 따르면, 기존 연구들은 많은 해안 지역의 현재 해수면을 잘못 측정했으며, 그 수치는 기존 예상보다 최대 1m 더 높다. 이는 많은 지역에서 홍수 및 토지 침식 위험이 크게 과소평가 됐다는 의미다. 학술지 "네이처(Nature)"에 발표된 연구에 따르면, 해수면 아래에 거주하는 인구는 68% 증가했고, 침수되는 토지 면적은 37% 증가했다. 이러한 차이는 잘못된 기준치 설정과 결함 있는 연구 방법론 때문이다. 

▲ 많은 해안 지역의 해수면이 이미 이전에 생각했던 것보다 높은 것으로 조사 결과 밝혀졌다. pixabay

해양 온난화와 끊임없이 증가하는 빙하 녹은 물의 유입으로 해수면은 상승하고 있다. 20세기 한 세기 동안에만 해수면은 약 15cm 상승했으며, 현재는 매년 4cm씩 상승하고 있고, 상승 속도는 더욱 빨라지고 있다. 이것은 이미 해안 지역과 섬에서 홍수 발생 빈도가 증가하고 점진적인 토지 유실을 초래하고 있다. 따라서 해안 지역은 해안 보호 조치 강화 또는 특히 취약한 지역의 주민 대피 등을 통해 적응해야 한다.

문제는 미래 해수면 예측치(예: IPCC 보고서)가 상대적인 값이라는 점이다. 즉, 미래 해수면이 현재 해수면 대비 얼마나 변할지를 보여주는 값이다. 개별 해안선에 미치는 영향을 파악하려면 해당 지역의 현재 해수면을 알아야 한다. 그런데 바로 이 부분에서 문제가 발생한다는 사실을 네덜란드 바헤닝겐 대학교의 카타리나 시거(Katharina Seeger)와 필립 민더하우드(Philip Minderhoud)가 밝혀냈다.

▲ 이전 추정치와 실제 해수면의 차이. 붉은색은 이전 추정치보다 높은 해수면을 나타내며, 붉은색이 진할수록 차이가 크다. © Seeger and Minderhoud / CC-by 4.0

실제 해수면은 예측치보다 최대 1m 더 높음

연구진은 해안 보호와 기후 변화 영향에 관한 최근 논문 385편의 방법론과 결과를 면밀히 분석했다. 그 결과, 거의 모든 연구에서 해수면 위성 데이터 해석에 결함이 있는 방법론이 사용됐음을 발견했다. 그 결과, 해수면 측정값 또한 부정확했다. "우리 계산 결과에 따르면 많은 해안선에서 측정된 해수면이 기존 연구에서 산출된 수치보다 높은 것으로 나타났다"고 시거는 보고했다.

실제 해수면은 최대 1m 더 높다. 이전의 위험 분석들은 평균적으로 해수면을 20~30cm 정도 로 과소평가했다. 동남아시아 일부 지역에서는 해수면이 기존에 산출된 수치보다 최대 1m 더 높은 것으로 나타났다. "큰 차이가 나타나는 다른 지역으로는 라틴 아메리카, 북미 서해안, 카리브해, 아프리카, 인도-태평양, 중동 등이 있다"고 연구팀은 밝혔다.

대부분 유럽 해안에서는 실제 해수면과의 차이가 가장 적다. 독일 해안의 데이터 또한 정확한데, 이는 *조위계가 촘촘하게 설치된 네트워크와 해수면을 기준으로 한 높이 모델을 기반으로 하기 때문이다.
*조위계: 바다 표면의 높이, 즉 조위(潮位)를 지속적으로 측정하는 장비로, 해수면 변동을 관측·기록하는 기본 설비

지오이드만으로는 충분하지 않다.

문제의 핵심은 소위 지오이드를 기준으로 삼는 방식에 있다. 이 감자 모양 모형은 중력과 자전으로 형성된 지구의 중력장을 나타낸다. 전 세계 해양의 물은 지구의 중력을 따르기 때문에 해수면의 모양과 대략적인 높이 또한 이 지오이드를 통해 유추할 수 있다.

하지만 함정이 있다. 민더하우드는 "실제로는 해수면은 바람, 해류, 해수의 온도와 염분 등 여러 요인의 영향을 받는다"고 설명했다. 이러한 데이터를 포함하지 않고 지역 조위계 측정값을 사용하여 모델을 보정하지 않으면 오차가 발생한다.

육지와 해양의 서로 다른 기준점

두 번째 오차 원인은 해수면과 해안 고도에 서로 다른 기준 시스템을 사용하는 것이다. 시거는 "육지와 해양의 고도는 서로 다른 위성으로 측정되며, 종종 동일한 지오이드를 사용하지 않는다"고 설명했다. 각 해안선에 대한 해수면을 정확하게 결정하려면 이러한 서로 다른 기준점을 고려하고 계산적으로 조정해야 한다.

하지만 실제로는 그렇지 않은 경우가 많다. 시거와 민더하우드의 분석에 따르면, 그들이 조사한 연구의 90% 이상이 이러한 두 가지 오류 원인을 고려하지 않았거나, 고려하더라도 불충분했다. 또한, 연구의 9%는 지표면 고도 데이터와 조위계 측정값을 결합했지만, 이러한 데이터의 계산적 일치 과정에서 결함을 보였다. 결과적으로 대부분의 연구는 현재 해수면 높이에 대해 잘못된 값을 도출했다.

더 넓은 지역과 더 많은 사람이 영향 받아

해수면 상승을 과소평가하는 것은 특히 홍수와 토지 손실 위험과 관련하여 심각한 문제다. 민더하우드는 "간단히 말해서, 제가 사는 섬이나 항구 도시의 해안 해수면이 예상보다 높다면, 해수면 상승의 결과는 예상보다 훨씬 빨리 나타날 것이다"고 설명했다. 홍수와 토지 손실로 영향을 받는 사람들의 수도 예상보다 훨씬 많을 것이다.
구체적으로, 이는 이미 5천500만 명에서 1억 100만 명에 이르는 사람들이 해수면 아래 지역에 살고 있다는 것을 의미한다. 이전에는 1천만 명에서 1천500만 명만이 영향을 받을 것으로 예상됐다. 미래의 위험에 대한 예측 또한 너무 낮다. 민더하우드는 "수정된 계산에 따르면 현재 해수면보다 1m 상승할 경우, 약 37% 더 많은 지역이 해수면 아래로 가라앉고, 68% 더 많은 사람이 영향을 받을 것이다"고 말했다.

▲ 해수면이 1미터 상승하면 해수면 아래에 거주하는 인구가 이전에 생각했던 것보다 더 많아질 것이다. © Seeger and Minderhoud / CC-by 4.0

"과학은 바로 이런 식으로 작동해야 한다.“

시거와 민더하우드에 따르면, 이제는 개선이 시급하다. "이번 연구 결과는 해안 재해에 관한 기존 연구들의 방법론을 재평가하고, 대부분 경우 업데이트해야 할 필요성을 제기한다"고 민더하우드는 말했다. 동시에 연구진은 IPCC와 같은 기관의 해수면 상승 예측치 자체는 영향을 받거나 왜곡되지 않았다고 강조했다. 단지 이러한 예측치의 기준값만 변경될 뿐이다.

"이러한 사실이 밝혀진 것은 매우 긍정적이며, 과학이 나아가야 할 방향을 보여주는 것이다"고 이번 연구에 참여하지 않은 브라운슈바이크 공과대학교의 연구원 가브리엘 다비드는 평했다. "모든 연구는 우리를 조금씩 더 현명하게 만들어 준다. 특히 훌륭한 연구는 더욱 그렇다. 새로운 데이터와 기술은 기존의 가정을 검토하고 수정할 수 있는 새로운 관점을 제시해 준다."

참고: Nature, 2026; doi: 10.1038/s41586-026-10196-1
출처: Nature, Wageningen University & Research

[더사이언스플러스=문광주 기자]

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