노벨 물리학상 수상자 3명이 과학으로 증명한 기후위기

[뉴스펭귄 이후림 기자] 올해 노벨 물리학상은 기후위기와 지구가열화(지구온난화)를 예측하는 수학적 기법을 연구한 과학자 3인에게 돌아갔다.

스웨덴 왕립과학원노벨위원회는 2021년 노벨 물리학상 수상자로 슈쿠로 마나베(Syukuro Manabe), 클라우스 하셀만(Klaus Hasselmann), 조르조 파리시(Giorgio Parisi) 등 3인을 선정했다고 5일(현지시간) 발표했다.

3인은 모두 기후위기로 인한 앞날을 예측하는 수학적 기법을 연구한 공로를 인정받아 노벨 물리학상을 수상하게 됐다.

미국 프린스턴대학 마나베 교수와 독일 막스플랑크기상연구소 창립자 하셀만은 지구 기후의 물리적 모델링, 가변성을 정량화하고 지구가열화를 안정적으로 예측한 공로로 공동수상 영예를 안았다. 두 사람은 1960년대와 1970년대 인간이 만든 기후위기에 대한 조기 경고를 울리는 선구적인 작업을 진행했다.

마나베 교수는 대기 중 이산화탄소 증가가 어떻게 지구 표면 온도상승을 초래하는지 증명해냈으며, 그가 1960년대 개발한 지구 기후 물리적모델은 현재 기후모델링 토대로 사용되고 있다.

하셀만은 대기 온도상승이 인간이 배출한 이산화탄소 때문이라는 것을 증명하는 모델을 개발했으며, 무질서한 날씨에도 불구하고 기후모델이 신뢰성 있는 이유를 설명하는 데 기여했다.

스웨덴 왕립과학원에 따르면 이들이 개발한 복잡한 시스템은 무작위성과 무질서를 특징으로 하기 때문에 연구 및 계산이 매우 어렵다. 왕립과학원은 "무질서한 상호작용을 발견하고 장기적인 행동을 예측하는 새로운 방법을 인정한다"고 말했다.

이탈리아 사피엔자대학교 파리시 교수는 무질서하고 복잡한 재료에서 숨겨진 패턴을 발견해 수학적인 방법으로 풀어낸 '스핀 글라스' 모델을 고안해냈다. 

뜨거워진 유리 액체를 차가운 물에 담그면 분자들이 제자리를 못 찾고 아무 데나 자리를 잡아 딱딱하게 굳어지면서 불규칙한 원자 형태가 나오는데, 이 같은 현상을 수학적 모델로 풀어낸 것. 

왕립과학원은 "파리시 발견은 완전히 무작위적인 복잡한 재료와 현상을 이해하고 설명하는 것을 가능하게 한다"면서 "물리학 뿐 아니라 수학, 생물학, 신경과학, 기계학습과 같은 다른 분야에서도 동일하게 적용된다"고 덧붙였다.

특히 파리시 교수는 수상 직후 가진 기자회견에서 "각국 정부가 가능한 빠르고 강력한 조치를 취해야 한다"며 "미래 세대를 위해 지금 당장 행동해야 한다. 기후위기가 인류에게 엄청난 위협이 될 것"이라고 경고해 눈길을 끌었다.

노벨물리학위원회 토르스 한손(Thors Hans Hansson) 위원장은 "올해 인정된 발견은 우리 기후 지식이 관측에 대한 엄격한 분석을 기반으로 한 견고한 과학적 기초 위에 있음을 보여준다"며 "수상자들 모두 복잡한 물리적 시스템 특성과 진화에 대한 보다 깊은 통찰력을 얻는 데 기여했다"고 말했다.