1. 논문관련 분야의 소개, 동향, 전망을 설명, 연구과정에서 생긴 에피소드

생물계절이라고 표현되는 식생의 phenology는 기후변화에 의해 식생이 어떻게 대응하고 적응하지를 잘 표현하는 식생 변화의 지표라고 할 수 있습니다. 이 뿐만 아니라 식생의 phenology는 기후시스템내에서의 물, 에너지, 탄소 순환의 변화에 있어서 육상 생태계의 역할을 결정짓는 일을 하고 있습니다. 예를들어, 봄철 육상 식생이 잎을 틔우고 본격적인 생장을 시작하는 spring phnology onset의 변화는 궁극적으로 대기 중 이산화탄소를 육상 생태계가 흡수하는 시간의 시작을 암시합니다. 따라서 정확한 식생 phenology의 변화를 감지하고 변화의 이유를 밝혀내는 작업은 이산화탄소 증가에 따른 기후변화를 이해하는데 필수적인 과정이라고 생각합니다.
기후변화를 이해하기 위한 연구는 주로 전 지구 기후시스템 모델링을 통하여 이루어집니다. 기후 시스템모델링은 대기권, 수권, 지권의 각종 물리 과정을 수치화하여 기후 시스템 전체의 변화 및 변동을 설명하고 있습니다. 최근들어 모델의 발달은 기후변화의 많은 부분에 대한 의문점을 해결하고 있지만, 아직 해결해야할 문제점이 많이 남아 있습니다. 특히 현재의 기후모델은 정확한 식생의 변화를 모의하는 부분이 잘 이루어 지지않고 있습니다. 기후변화를 연구하는 많은 연구들이 식생변화의 기후되먹임 과정에 대한 중요성에 대해서 발표를 하고 있지만, 아직 이 분야에 대한 모델링 작업이 부족한 실정입니다.
기후변화의 문제가 심각 해짐에 따라 세계 여러국가들은 국제기구인 국가간기후변화협의체 를 통하여 기후변화에 대한 진단을 하고 미래에 대한 예측을 하고 있습니다. 과거 기후변화에 대한 연구는 관측자료를 통해 이루어 지지만, 미래의 변화를 예측하는 것은 모델에 의존할 수 밖에 없습니다. 그러나 앞에서도 언급했듯이 현재 우리가 알고 있는 미래기후변화 예측 결과에는 식생의 변화에 따른 되먹임 작용이 포함되어 있지 않고 있습니다. 따라서 과연 우리가 예측하고 있는 미래 기후변화에 있어서 식생의 변화가 얼마나 많은 부분을 바꿔 놓을지는 기후변화를 연구하는 과학자들이 풀어야할 숙제 중의 하나 입니다.
이와 같은 일련의 배경으로, 본 연구는 식생 phenology 장기간 변화를 감지하고 그 이유를 밝혀내어, 차후 기후 모델링에 식생의 phenology를 적절하게 모수화하기 위한 발판을 제공하기위해 목적으로 진행 되었습니다.

2. 연구를 진행했던 소속기관 또는 연구소에 대해 소개 부탁 드립니다.

저는 현재 미국 프린스턴 대학교 대기해양과학 프로그램 소속 박사후 연구원으로 근무하고 있으며 미국해양대기청 소속 지구물리유체연구실 과학자 및 프린스턴 대학교수님과 함께 전지구 통합 기후모델의 식생 모수화 작업 및 탄소순환 연구를 진행하고 있습니다. 그리고 본 연구는 제가 박사과정을 보낸 서울대학교 지구환경과학부 기후물리실험실에서 이루어 졌습니다. 제가 몸 담았던 서울대 기후물리실험실은 허창회 교수님을 중심으로 기후 시스템내에서의 여러 물리 과정 (구름, 에어로졸, 식생, 및 빙하등), 기후변화 요인 및 영향, 그리고 태풍 및 한파와 같은 악기상의 장기변화에 대한 다양한 연구를 진행하고 있습니다. 특히 식생 분야 연구에 있어서, 미래 기후변화에 있어서 식생의 되먹임 연구는 국내 최초로 진행 되었으며 (아마 제가 알고 있는 한 아시아 최초 일 것 입니다) 이미 기후변화와 관련한 국제적인 학회지에 많은 논문이 등재 되었습니다. 현재 국내에서 독자적인 기술로 개발한 기후모델이 없는 실정이기에 미국 국립대기과학연구소에서 개발한 모델을 도입하여 연구를 진행하고 있습니다. 비록 미국의 모델을 들여와 연구를 진행하고 있지만 본 연구실의 연구 성과는 모델을 제공해 준 미국 연구진에게 조차 높은 평가를 받고 있습니다.

3. 연구활동 하시면서 평소 느끼신 점 또는 자부심, 보람

저희는 대기과학과 출신으로 기후-식생 상호작용을 연구하고 있습니다. 가지고 있는 지식이 대부분 기상학 적인 것이기에 처음 연구를 시작할 때는 많은 문제점이 있었습니다. 용어조차 생소할 뿐만 아니라 어떤 자료를 가지고 어떻게 접근 해야하는지조차 막연하였습니다. 결국 식생 분야의 지식을 쌓기 위해 많은 시간과 노력이 필요했습니다. 그런 과정에서 학제간 연구의 중요성도 많이 깨달았습니다. 예를들어, 현재 프린스턴 대학 같은 경우 대기해양프로그램 교수, 생물학과 교수, 그리고 지구물리유체연구실 소속 대기과학자 및 전산과학자 들이 모여 기후-식생 연구를 진행하고 있습니다. 생물확자들은 대기과학자들이 제시하는 식생 되먹임에 대한 메커니즘을 규명해주고 엄청난 컴퓨팅소스를 가진 지구물리유체연구실 과학자들은 기후-식생 모수화 과정을 얼마나 효율적으로 코딩할지에 대해 고민을 합니다. 이러한 학제간 연구는 좀 더 나은 연구를 할 수 있는 배경을 만들어 주고 있습니다. 또 하나 연구를 진행하면서 아쉬웠던점은 본 연구의 결과를 한국에 맞는 모델을 가지고 검증해보고 싶었지만, 한국에는 아직 독자 기후 모델이 없다는 점 입니다. 한국은 식생의 분포도 다양하며 오랜시간 동안 관측된 phenology자료 들이 많이 있습니다. 특히 저희 연구진이 발표한 개화시기 연구는 현재 출판된 논문 중 세계에서 2번째로 긴 시간규모를 가지고 있습니다. 아직은 기후모델 자체가 없기 때문에 식생 모델링의 중요성이 약하게 부각 될 수도 있지만, 한국의 기후변화를 정확히 이해하고 미래 한국의 탄소순환 변화를 정확히 예측하고 규명하기 위해서는 장기간의 식생관측 자료 및 위성 자료를 이용하여 독자적인 식생모델의 개발이 절실히 필요하다고 생각하고 있습니다.

4. 이 분야로 진학하려는 후배들 또는 유학준비생들에게 도움이 되는 말씀을 해 주신다면?

기후변화의 중요성은 제가 굳이 언급하지 않아도 TV 뉴스나 신문을 통해 잘 알려지고 있습니다. 그리고 언론이 얘기하는 미래 기후변화란 결국 수치모델을 통해 계산되어진 결과를 전달하는 것입니다. 앞에서도 얘기 했듯이 이러한 수치 모델링에는 아직 식생의 변화를 적절히 묘사하고 규명하는 작업이 많이 부족한 상태 입니다. 결국 아직 할일이 많다는 것이죠. 그 중에서도 제일 선행 되어야 할 점은, 지금 까지의 식생이 기후변화에 어떻게 반응하고 변해 가는지를 정확히 규명하는 것입니다. 특히 최근들어 급속히 발전하고 있는 위성을 이용한 연구분야는 모델링 못지 않게 중요하게 여겨지고 있습니다. 사실 전지구 식생 변화를 한번에 관측 할 수 있는 방법은 위성 밖에 없습니다. 그래서 이러한 위성자료를 이용한 식생의 phenology 변화 감지 연구는 실제 기후모델링의 근간이 되고 있습니다. 현재 미국 나사 및 대학 교수진들은 위성자료 적절히 이해하고 응용하는 연구에 몰두 하고 있으며 식생 phenology의 지상 관측과 위성관측의 관계를 규명하는 것은 매우 중요하다고 여겨 지고 있습니다. 따라서 기후식생의 상호 작용 연구의 차후 발전은 위성을 이용한 감지 기술 개발 및 모델 개발이라는 두 가지 분야에 의해 결정 될 것 입니다. 어떤 분야를 선택하든 기후-식생의 상호작용에 관한 연구는 반드시 기후변화 진단 및 예측 연구에 있어서 큰 중요한 부분을 차지할 것이라 생각합니다.

5. 연구활동과 관련된 앞으로의 계획이 있으시다면?

앞에서도 언급했듯이 한국에는 독자 식생모델이 없습니다. 대기과학 박사로서 식생 모델을 개발한다는 것이 쉬운 일은 아니겠지만, 도전 해 볼만한 과제라고 생각합니다. 현재 함께 연구를 진행하는 프린스턴 과학자들도 배부분이 대기과학 출신 들입니다. 제 생각에는 식생 전공자들이 아니기에 좀 더 한 쪽으로 치우치지 않은 균형잡힌 모델을 개발 할 수 있을 것이라 생각합니다. 물론 모든 걸 혼자 할 수 없기에 적절한 식생 분야 파트너를 갖춘다면 좋은 한국형 모델을 개발 할 수 있을 것이라 생각합니다. 한국은 육지 면적이 작기는 하지만 나름대로 많은 산림자원을 가지고 있다고 생각합니다. 이러한 산림자원이 얼마나 효율적으로 탄소를 흡수하고 배출하는지 그리고 기후변화에 따른 식생의 변화가 미래 한국의 탄소 흡수원으로서 어떤 역할을 해줄 수 있을 지를 밝혀내기 위해서는 독자적인 모델이 반드시 필요합니다. 현재는 프린스턴에서 모델의 근간이 되는 여러 식생 모수화작업의 개발에 참여하고 있습니다. 그리고 미국 국립대기과학연구소의 연구 파트너들과 그들의 최신 식생 생지화학 모델 결과에 대한 검증 작업 또한 참여하고 있습니다. 이 뿐만 아니라 미국 나사의 과학자들과 그들의 위성자료를 이용해 식생 변화를 어떻게 감지하고 그러한 변화에 기후의 영향이 얼마나 되는지 파악하기 위해 지속적인 교류를 하고 있습니다. 따라서 이러한 제 연구의 배경은 앞으로 한국형 그리고 나아가 아시아형 식생모델의 개발에 많은 도움을 줄 것이라 생각합니다.

6. 다른 하시고 싶은 이야기들....

먼저, 좋은 기회를 주신 한빛사에 감사를 드립니다. 이곳에 인터뷰를 하는 것도 영광 스럽게 생각하지만, 사실 대기과학과에서도 식생에 관한 연구를 진행 하고 있다는 것을 알릴 수 있는 기회가 된 것 같아 개인적으로 너무 기쁘게 생각합니다. 앞으로 한빛사를 통해 생물, 농업, 임업, 조경, 의학 등 기후변화 및 식생의 상호작용을 연구하는 다양한 분야의 연구진들과 교류 했으면 합니다. 앞으로 저 뿐만 아니라 서울대 지구환경과학부 기후물리실험실의 식생 연구에 많은 관심 부탁 드립니다.

2008년 서울대 기후물리실험실 창립 10주년 행사
서울대 허창회 교수, 이화여대 박선기 교수, 기상청 이희상박사, 기후물리실험실 출신 선후배 및 가족들