환경 연구 동향 | 앨지닥터
30초 핵심 · 이 연구가 밝힌 것
1970년대 이후 가장 더운 밤의 체감온도는 10년당 0.32°C 올라 낮의 0.27°C보다 빠르게 상승했고, 강한 열 스트레스를 연 90일 이상 겪는 세계 인구 비율은 55%에서 70%로 늘었습니다.
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유럽중기예보센터(ECMWF) 연구진이 Nature Climate Change에 발표한 연구는 보편열기후지수(UTCI)를 이용해 1950~2024년 전 세계 열 스트레스의 변화를 분석했습니다. 낮과 밤의 체감온도, 열 스트레스의 빈도와 계절 길이, 낮부터 밤까지 이어진 복합 고온, 인구 노출을 함께 살폈습니다. 가장 더운 밤의 체감온도는 낮보다 빠르게 상승했고, 위험한 더위는 강도·빈도·기간·공간 범위에서 함께 확대됐습니다. 연구진은 열 스트레스의 변화가 인구 증가와 재분포에 더해 인구 노출을 키웠다고 밝혔습니다.
기온만으로 설명되지 않는 체감 열 스트레스의 원리
같은 기온에서도 습하고 바람이 약하거나 햇빛과 주변 표면의 복사열이 강하면 몸은 더 덥게 느낄 수 있습니다. 보편열기후지수(UTCI, Universal Thermal Climate Index)는 기온뿐 아니라 습도, 바람, 복사열과 인체의 생리 반응을 함께 계산해 야외에서 사람이 겪는 열적 부담을 체감온도로 나타냅니다. [배경 1]
열 스트레스는 몸이 열을 충분히 내보내지 못해 부담이 쌓이는 상태입니다. 세계보건기구는 열 스트레스가 날씨 관련 사망의 주요 원인이며 심혈관·호흡기·정신건강 질환 등을 악화시킬 수 있다고 설명합니다. 낮의 더위뿐 아니라 밤에도 열 부담이 남는지를 함께 살펴야 이번 연구가 낮·밤과 연속 노출을 구분한 이유를 이해할 수 있습니다. [배경 2]
75년 전 지구 격자와 인구 자료를 잇는 분석 흐름
연구진은 0.25° 격자의 ERA5 기온 자료와 ERA5-HEAT의 UTCI 자료를 이용해 1950~2024년 전 세계 육지를 분석했습니다. ERA5-HEAT가 제공하지 않는 남극은 UTCI 분석에서 제외했습니다. 해마다 가장 높은 일최고·일최저 UTCI 10개의 평균, 강한 열 스트레스(32°C 이상)·매우 강한 열 스트레스(38°C 이상)·극한 열 스트레스(46°C 이상) 일수, 최저기온이 20°C 아래로 떨어지지 않은 열대야 일수를 산출했습니다.
1970~1979년과 2015~2024년의 10년 평균을 비교하고, 강한 열 스트레스가 나타난 낮과 열대야가 같은 24시간에 이어진 경우를 복합 고온으로 분류했습니다. 인구 노출은 1975년과 2020년의 0.25° 격자 인구 자료를 결합해 계산했습니다. 또 2020년 인구에 1970년대 열 스트레스 조건을 적용한 반사실 시나리오를 만들어, 노출 증가분을 인구 증가·재분포의 영향과 열 스트레스 변화의 영향으로 나눴습니다.
밤 체감온도가 낮보다 빠르게 오른 전 지구 추세
1970~2024년 전 지구 육지 평균에서 해마다 가장 더운 낮 10일의 최고 UTCI는 10년당 0.27 ± 0.05°C 상승했습니다. 가장 더운 밤 10일의 최저 UTCI는 10년당 0.32 ± 0.05°C 올라 낮보다 상승 속도가 빨랐습니다. 같은 기간 10년마다 강한 열 스트레스 일수는 2일, 매우 강한 열 스트레스 일수는 1일, 극한 열 스트레스 일수는 0.2일 늘었고 열대야도 2일 증가했습니다. 이 여섯 추세는 모두 통계적으로 유의했습니다(P<0.001, 95% 신뢰구간).
모든 대륙에서 커진 강한 열 스트레스의 빈도와 계절
2015~2024년에는 1970년대보다 모든 대륙에서 매우 강한 열 스트레스와 극한 열 스트레스 기준을 넘는 빈도가 높아졌습니다. 극한 열 스트레스 빈도는 유럽과 남아메리카에서 2.5배, 북아메리카에서 2.0배, 아프리카에서 1.8배, 오세아니아에서 1.7배, 아시아에서 1.2배였습니다. 아열대 일부 지역에서는 강한 열 스트레스 일수가 연간 최대 50일 늘었고, 과거 평균적으로 나타나지 않던 지역에도 위험한 더위가 확장됐습니다.
북반구 열대 밖 지역을 평균하면 1970년대보다 열 스트레스 계절이 보통 단계에서 15일, 강한 단계에서 12일, 매우 강한 단계에서 9일, 극한 단계에서 6일 길어졌습니다. 다만 변화가 모든 곳에서 같지는 않았습니다. 인도·파키스탄 일부와 호주 남서부 해안에서는 낮의 열 스트레스 일수가 줄었지만, 인도와 파키스탄에서는 열대야가 늘었습니다.
밤에도 식지 않는 복합 고온의 증가와 장기화
열대야 가운데 밤의 최저 UTCI가 보통 열 스트레스 범위에 든 비율은 1965년 2.2%에서 2024년 11.4%로 높아졌습니다. 강한 열 스트레스를 동반한 열대야는 1998년 전에는 사실상 나타나지 않았지만 2024년에는 0.08%였습니다. 아직 매우 강하거나 극한 수준의 열 스트레스를 기록한 열대야는 없었습니다.
강한 열 스트레스가 나타난 낮과 열대야가 연속된 복합 고온은 전 지구적으로 더 자주, 더 오래 이어졌습니다. 유럽에서는 하루짜리 복합 고온의 발생이 1970년대보다 73% 증가했고, 15~30일 이어진 경우는 3.4배가 됐습니다. 북반구 아프리카에서는 271~365일 이어진 긴 복합 고온의 빈도가 2.8배로 증가했습니다. 연구진은 긴 사건일수록 표본 수가 적어 배수 추정의 95% 신뢰구간이 넓어진다고 밝혔습니다.
열 스트레스 변화가 인구 증가 이상으로 키운 노출
강한 열 스트레스를 해마다 90일 이상 겪는 지역에 사는 세계 인구 비율은 1970년대 55%에서 2015~2024년 70%로 높아졌습니다. 적어도 하루의 극한 열 스트레스에 노출된 비율도 16%에서 22%로 늘었습니다. 전체 인구 증가까지 고려하면 이는 1970년대보다 약 10억 명이 추가로 해마다 극한 열 스트레스를 겪는다는 뜻입니다.
연구진의 반사실 분해에서는 대부분의 강도·기간 범주에서 열 스트레스 변화가 만든 노출 증가분이 인구 증가와 재분포가 만든 증가분과 같거나 더 컸습니다. 2015~2024년 매우 강한 열 스트레스에 대한 연간 인일(person-days) 노출은 사하라 이남 아프리카, 남아시아와 동남아시아, 아라비아반도, 지중해 주변에서 특히 크게 산출됐습니다.
낮과 밤을 함께 다뤄야 할 적응 전략과 자료의 한계
연구진은 기온만이 아니라 습도·바람·복사열과 인체 반응을 포함한 UTCI를 사용함으로써 낮의 극값을 넘어 밤의 열 부담과 연속 노출까지 전 지구적으로 보여줬다고 설명합니다. 저자들은 열-건강 행동계획, 조기경보, 도시 냉각과 같은 적응 전략이 낮과 밤의 더위를 함께 다뤄야 하며, 습하거나 바람이 약한 환경에서는 기온 기준만으로 위험을 낮게 평가할 수 있어 열 스트레스 지표를 기후 위험평가에 통합할 필요가 있다고 제안했습니다.
이 연구의 한계
ERA5-HEAT의 0.25° 격자는 도시 열섬 같은 미기후와 극값을 충분히 포착하지 못해 도시의 열 스트레스와 인구 노출을 낮게 산출했을 가능성이 있습니다. UTCI는 표준화된 개인을 가정해 나이·체성분·기후 적응의 개인차를 반영하지 않으며, 원래 낮 조건에 맞춰 개발된 UTCI 구간을 밤에 적용한 값은 상대적인 야간 열 부담으로 해석해야 합니다. 인구 자료도 각 10년을 대표하는 한 시점의 격자값을 사용해 그 안에서 일어난 이주와 도시화를 담지 못합니다. 연구진은 야간 열 스트레스 기준의 생리학적 검증과 배출 시나리오별 전 지구 UTCI 전망이 후속 연구에 필요하다고 밝혔습니다.
* 배경 자료
[배경 1] Copernicus Climate Change Service. (2025). Introducing Thermal Trace, a gateway to a wealth of heat and cold stress data.
[배경 2] World Health Organization. (2024). Heat and health.
* 대상 논문
Emerton, R., Nicolas, J., Lombardi, A., & Di Napoli, C. (2026). Global heat stress intensification and its expanding footprint on the human population. Nature Climate Change. https://doi.org/10.1038/s41558-026-02670-5
