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탄소예산

탄소예산(carbon budget)은 지구온난화를 산업화 이전(1850-1900년 평균) 대비 1.5°C 또는 2°C와 같은 특정 수준으로 특정 확률(50% 혹은 67%) 내에서 제한하기 위해, 현재부터 인간 활동으로 방출할 수 있는 이산화탄소 최대 누적 순 배출량을 의미한다.[1] 이러한 일반적 의미의 탄소예산은 '잔여 탄소예산(RCB, remaining carbon budget)'이라고 불린다.

과거(1750년)부터 현재까지 모든 이산화탄소 발생원과 흡수원을 포괄하는 개념이 '역사적 탄소예산(historical carbon budget)'이다. IPCC의 지구온난화 1.5도 특별보고서에 따르면 산업화 이전 시기(1750년)부터 2017년 말까지 인위적 이산화탄소 배출량은 약 2.2조톤(tCO2)에 달한다.[2] 잔여 탄소예산과 역사적 탄소예산을 합하면 지구온난화를 특정 온도 내에서 제한할 수 있는 '총 탄소 예산(total carbon budget)'을 정의할 수 있다.[3]

잔여 탄소예산 개념은 지구온난화를 일정한 정도에서 안정화시키기 위해서는 전 지구적 이산화탄소 배출량이 결국 순 배출 제로 (넷 제로, net zero) 에 도달해야 함을 의미한다.[3]

탄소예산 개념의 역사

탄소예산 개념은 2009년 이후 과학적으로 가장 견고한 기후정책 목표 설정 방법으로 평가받기 시작했다.[4] 2008년과 2009년에는 여러 연구들이 누적 탄소 배출량과 지구온난화가 거의 선형적인 관계를 보인다는 것을 보여주었다.[5][6][7][8]

2014년 IPCC 제5차보고서에서는 탄소예산 개념이 도입되었다.[9][10] 자연과학을 다루는 워킹그룹 1 보고서에서는 "누적 탄소 배출 예산이라는 개념의 단순성이 정책에 매력적으로 다가온다"고 언급하기도 했다.[10] 그러나 기후 완화 대응을 다루는 워킹그룹 3 보고서에서는 탄소예산이 언급되지 않았다.[4] 유엔기후변화협약 (UNFCCC) 사무총장은 IPCC 제5차보고서 발표 후 탄소예산이 국제 협상의 유용한 기반이 될 가능성이 없다고 말하기도 했다. 국가 간에 예산을 배분하는 것이 “정치적으로 어렵기” 때문이었다.[4]

이후 탄소예산 개념은 주로 기후 대응을 위한 실질적 목표와 실제 대응 사이의 '격차’를 비판적으로 강조하는 목적으로 자리 잡기 시작했다. 특히 환경운동 진영에서는 허용 가능한 배출량과 화석 연료 매장량을 비교해, 지구적 탄소예산을 달성하려면 화석 연료를 지하에 그대로 두어야 한다는 주장으로 활용되었다.[4]

잔여 탄소예산의 계산

잔여 탄소예산의 규모를 추정하는 것은 여러 가정을 필요로 한다.[3]

(1) 한계로 선택되는 지구 기온 상승 수준(예: 산업화 이전(1850-1900년 평균) 대비 1.5°C 또는 2°C) (2) 해당 수준 이하로 기온 상승을 유지하고자 하는 확률 (예: 50%, 67%) (3) 메탄, 아산화질소 같이 기후에 영향을 주는 다른 온실가스 배출을 얼마나 성공적으로 제한하는지 여부

잔여 탄소예산의 계산에 있어 기본적인 정보는 과학적 연구에 의해 정해지지만, 궁극적으로는 주관적으로 어느 기준을 선택하는지에 따라 그 양이 달라진다. 예를 들어, 지구 기온 상승을 산업화 이전 수준보다 1.5°C 이하로 제한하고, 50% 또는 67% 확률을 갖는 경우, 잔여 탄소예산은 2020년 1월 1일 기준 각각 이산화탄소 5천억 톤 및 4천억 톤이다.[3]

이산화탄소 배출이 순 배출 제로가 된 후에도 지구 평균 온도가 추가로 변화할 가능성, 즉 제로 배출 잔존효과 (ZEC, Zero Emission Commitment)가 얼마나 되느냐에 따라서도 탄소예산의 양이 달라진다. 현재 IPCC 제6차보고서에서는 제로 배출 잔존효과를 0으로 가정하고 있지만 여기에도 불확실성이 존재한다는 지적이 있다.[11]

탄소예산은 얼마나 남았나

2018년 지구온난화 1.5도 특별보고서에서는 1.5°C 제한을 위해서는 50% 확률에선 5800억톤(tCO2), 66% 확률에선 4200억톤(tCO2) 남았다고 평가했다.[2]

2021년 IPCC 제6차보고서에서는 1.5°C 제한을 위해서는 2020년 기준 50% 확률에서 5000억톤(tCO2), 67% 확률에서 4000억톤(tCO2) 남은 것으로 평가했다. 또한 2°C 제한을 위해서는 1조 1500억톤(67%) ~ 1조 3500억톤(50%) 남은 것으로 평가했다.[12]

연간 전지구 이산화탄소 배출량은 2015년 이후 평탄화되어 약 400억톤(tCO2) 정도를 유지하고 있었으나, COVID-19 팬데믹 종료 이후 다시 상승하여 2024년 기준 416억톤(tCO2)에 달하고 있다.[13] 세계 탄소 프로젝트(Global Carbon Project)는 이 추세대로라면 2025년 기준 50% 확률로 1.5°C를 넘기까지 약 6년(2350억톤), 2°C를 넘기까지 약 27년(1조 1100억톤) 남았다고 평가했다.[13]

IPCC 보고서 저자 등 60여명의 각국 과학자가 모인 글로벌 연구 프로젝트 지구기후변화지표(IGCC)에서는 2025년 6월 19일 발표한 논문에서 50% 확률로 1.5°C를 넘는 데 까지 남은 탄소예산이 1300억톤(tCO2)에 불과하며 현재 배출 추세라면 3년 조금 넘게 남았다고 평가했다.[14]

참고문헌

  1. Intergovernmental Panel On Climate Change (Ipcc) (Ed.). (2023). Annex I: Glossary. In Climate Change 2022—Mitigation of Climate Change (1st ed., pp. 1793–1820). Cambridge University Press. https://doi.org/10.1017/9781009157926.020 ↩

  2. IPCC. (2018). Summary for Policymakers. In V. Masson-Delmotte, P. Zhai, H.-O. Pörtner, D. Roberts, J. Skea, P. R. Shukla, A. Pirani, W. Moufouma-Okia, C. Péan, R. Pidcock, S. Connors, J. B. R. Matthews, Y. Chen, X. Zhou, M. I. Gomis, E. Lonnoy, T. Maycock, M. Tignor, & T. Waterfield (Eds.), Global warming of 1.5°C. An IPCC special report on the impacts of global warming of 1.5°C above pre-industrial levels and related global greenhouse gas emission pathways, in the context of strengthening the global response to the threat of climate change, sustainable development, and efforts to eradicate poverty (pp. 3-24). Cambridge University Press. https://doi.org/10.1017/9781009157940.001 ↩ ↩

  3. Berger, S., Connors, S. L., Allan, R. P., Berntsen, T., Bock, L., Cerezo-Mota, R., & Cobb, K. (2021). IPCC_AR6_WGI FAQ Frequently Asked Questions. https://www.ipcc.ch/report/ar6/wg1/downloads/faqs/IPCC_AR6_WGI_FAQ_Chapter_05.pdf ↩ ↩ ↩ ↩

  4. Lahn, B. (2020). A history of the global carbon budget. WIREs Climate Change, 11(3), e636. https://doi.org/10.1002/wcc.636 ↩ ↩ ↩ ↩

  5. Allen, M. R., Frame, D. J., Huntingford, C., Jones, C. D., Lowe, J. A., Meinshausen, M., & Meinshausen, N. (2009). Warming caused by cumulative carbon emissions towards the trillionth tonne. Nature, 458(7242), 1163–1166. https://doi.org/10.1038/nature08019 ↩

  6. Matthews, H. D., & Caldeira, K. (2008). Stabilizing climate requires near-zero emissions. Geophysical Research Letters, 35(4). https://doi.org/10.1029/2007GL032388 ↩

  7. Matthews, H. D., Gillett, N. P., Stott, P. A., & Zickfeld, K. (2009). The proportionality of global warming to cumulative carbon emissions. Nature, 459(7248), 829–832. https://doi.org/10.1038/nature08047 ↩

  8. Zickfeld, K., Eby, M., Matthews, H. D., & Weaver, A. J. (2009). Setting cumulative emissions targets to reduce the risk of dangerous climate change. Proceedings of the National Academy of Sciences, 106(38), 16129–16134. https://doi.org/10.1073/pnas.0805800106 ↩

  9. IPCC. (2014). Climate change 2014: Synthesis report. Contribution of Working Groups I, II and III to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. IPCC. https://www.ipcc.ch/report/ar5/syr/ ↩

  10. Collins, M., Knutti, R., Arblaster, J., Dufresne, J.-L., Fichefet, T., Friedlingstein, P., Gao, X., Gutowski, W. J., Johns, T., Krinner, G., Shongwe, M., Tebaldi, C., Weaver, A. J., & Wehner, M. (2013). Long-term climate change: Projections, commitments and irreversibility. In T. F. Stocker, D. Qin, G.-K. Plattner, M. Tignor, S. K. Allen, J. Boschung, A. Nauels, Y. Xia, V. Bex, & P. M. Midgley (Eds.), Climate change 2013: The physical science basis. Contribution of Working Group I to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change (pp. 1029–1136). Cambridge University Press. https://www.ipcc.ch/report/ar5/wg1/ ↩ ↩

  11. Palazzo Corner, S., Siegert, M., Ceppi, P., Fox-Kemper, B., Frölicher, T. L., Gallego-Sala, A., Haigh, J., Hegerl, G. C., Jones, C. D., Knutti, R., Koven, C. D., MacDougall, A. H., Meinshausen, M., Nicholls, Z., Sallée, J. B., Sanderson, B. M., Séférian, R., Turetsky, M., Williams, R. G., … Rogelj, J. (2023). The Zero Emissions Commitment and climate stabilization. Frontiers in Science, 1. https://doi.org/10.3389/fsci.2023.1170744 ↩

  12. IPCC. (2021). Summary for policymakers. In V. Masson-Delmotte, P. Zhai, A. Pirani, S. L. Connors, C. Péan, S. Berger, N. Caud, Y. Chen, L. Goldfarb, M. I. Gomis, M. Huang, K. Leitzell, E. Lonnoy, J. B. R. Matthews, T. K. Maycock, T. Waterfield, O. Yelekçi, R. Yu, & B. Zhou (Eds.), Climate change 2021: The physical science basis. Contribution of Working Group I to the sixth assessment report of the Intergovernmental Panel on Climate Change (pp. 3–32). Cambridge University Press. https://doi.org/10.1017/9781009157896.001 ↩

  13. Friedlingstein, P., O’Sullivan, M., Jones, M. W., Andrew, R. M., Hauck, J., Landschützer, P., Le Quéré, C., Li, H., Luijkx, I. T., Olsen, A., Peters, G. P., Peters, W., Pongratz, J., Schwingshackl, C., Sitch, S., Canadell, J. G., Ciais, P., Jackson, R. B., Alin, S. R., … Zeng, J. (2025). Global Carbon Budget 2024. Earth System Science Data, 17(3), 965–1039. https://doi.org/10.5194/essd-17-965-2025 ↩ ↩

  14. Forster, P. M., Smith, C., Walsh, T., Lamb, W. F., Lamboll, R., Cassou, C., Hauser, M., Hausfather, Z., Lee, J.-Y., Palmer, M. D., von Schuckmann, K., Slangen, A. B. A., Szopa, S., Trewin, B., Yun, J., Gillett, N. P., Jenkins, S., Matthews, H. D., Raghavan, K., … Zhai, P. (2025). Indicators of Global Climate Change 2024: Annual update of key indicators of the state of the climate system and human influence. Earth System Science Data, 17(6), 2641–2680. https://doi.org/10.5194/essd-17-2641-2025 ↩