인류가 내쉬는 CO2 연 20억 톤, 1985년보다 74% 늘어난 이유는 인구

살아 있는 모든 사람은 음식을 에너지로 전환하고 남은 탄소를 이산화탄소로 내뱉는다. 인류 전체로 합산하면, 일상적인 생활을 하는 사람들을 대상으로 한 측정치를 바탕으로 한 첫 번째 글로벌 추정에 따르면, 이 조용한 화학 반응은 연간 약 20억 톤의 CO₂에 달한다.

총량은 30년 동안 거의 4분의 3 증가했으며, 주된 이유는 인구가 훨씬 더 많아졌기 때문이다. 순수 톤수로 보면 인간의 호흡은 이제 일부 산업 국가 전체의 화석 연료 배출량을 웃돌지만, 이 수치를 내놓은 과학자들은 이것이 지구를 데우는 원인이 아니라고 강조한다.

배스 대학교(University of Bath) 운동·영양·대사 센터의 하비에르 곤잘레스(Javier Gonzalez)가 주도하고 The Lancet Planetary Health에 게재된 이 연구는 인류의 대사 CO₂가 1985년 연간 11억 8천만 톤에서 2015년 20억 5천만 톤으로 증가했다고 밝혔다. 증가분의 60% 이상은 인구 증가에서 비롯됐다. 나머지는 주로 사람들의 체중이 증가한 데서 기인하는데, 몸집이 클수록 더 많은 연료를 소모하기 때문이다.

곤잘레스는 “우리 모두는 단순히 음식을 에너지로 전환함으로써 이산화탄소를 생성하지만, 지금까지 그것이 전 세계적으로 얼마나 되는지 정확히 알지 못했다”며 “우리가 발견한 것은 증가의 주된 원인이 인구가 더 많아졌기 때문이라는 점”이라고 말했다.

2015년 총량을 세계 인구로 나누면 1인당 연간 약 275kg, 유아, 어린이, 노인을 평균 내면 하루 약 0.75kg에 해당한다. 1985년에는 이 수치가 240kg에 가까웠다. 같은 기간 동안 세계 인구는 약 26억 명 증가했으며, 이 때문에 개인별 증가 속도보다 전 세계 총합이 훨씬 더 빠르게 올랐다.

수십억 명의 호흡을 측정하는 방법

인류 전체에 방독면을 씌울 수는 없으므로 연구팀은 실험실 밖에서 한 사람의 몸이 소모하는 에너지를 측정하는 가장 신뢰할 수 있는 방법인 이중 표지수(doubly labelled water)부터 시작했다. 지원자는 일부 수소 원자가 중수소로, 일부 산소 원자가 중산소로 대체된 물을 마신다. 이후 1~3주 동안 소변 샘플을 통해 각 표지자가 몸 밖으로 얼마나 빨리 배출되는지 확인한다.

핵심은 그 차이에 있다. 수소는 거의 물로만 배출되는 반면, 산소는 물과 내쉰 CO₂로 모두 배출된다. 두 배출 속도의 차이는 그 사람이 일하고, 자고, 먹고, 평소처럼 돌아다니는 동안 얼마나 많은 이산화탄소를 생성했는지 보여준다.

연구진은 국제원자력기구(IAEA)의 이중 표지수 데이터베이스에 있는 신생아부터 101세까지 6,756명을 대상으로 한 9,006건의 측정 데이터를 활용했다. 이 데이터를 바탕으로 CO₂ 배출량이 체질량과 성별에 따라 어떻게 달라지는지에 대한 모델을 구축했다. 그런 다음 유엔(UN)의 국가별 인구 통계와 세계보건기구(WHO) 및 NCD Risk Factor Collaboration의 체질량 데이터를 입력해 연도별 결과를 추적했다.

이 접근법이 중요한 이유는 이전 수치들이 평균 칼로리 필요량이나 측정실에 갇힌 소규모 자원봉사자 그룹 같은 지름길에 의존했기 때문이다. 이중 표지수는 출근길과 뒤척이는 밤을 포함한 실제 일상을 포착하며, 따라서 저자들은 자신들의 추정치가 대규모 자유 생활 측정에 기반한 첫 번째 것이라고 설명한다.

톤수로는 러시아의 화석 연료 배출량보다 크다

20억 톤의 규모를 체감하려면 화석 연료와 비교해 보라. Our World in Data가 집계한 Global Carbon Project 데이터에 따르면, 2015년 전 세계에서 석탄, 석유, 가스를 태우고 시멘트를 생산하면서 약 354억 톤의 CO₂가 배출됐다. 인간의 대사는 그중 약 6%를 차지했다.

국가별로 비교하면 더 극명하다. 같은 해 러시아의 화석 연료 및 시멘트 배출량은 약 16억 톤, 일본은 약 12억 톤으로, 둘 다 인류가 내뱉는 CO₂보다 적었다. 인도는 약 22억 톤이었다. 이 비율은 30년 동안 거의 변하지 않았다. 1985년에도 대사 CO₂는 훨씬 적었던 화석 연료 총량의 약 6%였다.

지리적 분포는 생리학이 아니라 사람을 따른다. 아시아가 인류 대사 CO₂의 대부분을 생산하는데, 단순히 대부분의 사람이 그곳에 살기 때문이며, 연구에 따르면 남성과 여성의 차이는 인구 수준에서 상쇄됐다.

왜 당신의 호흡은 석탄 발전소처럼 지구를 데우지 않는가

당신이 내뱉는 탄소는 얼마 전까지만 해도 대기 중에 있었다. 밀밭이나 논이 광합성을 통해 그것을 대기에서 끌어들였고, 빵이나 쌀로 당신의 식탁에 도착했으며, 당신의 세포가 그것을 다시 방출했다. 몇 달에서 몇 년 사이에 순환이 닫힌다. 과학자들은 이것을 빠른 탄소 순환(fast carbon cycle)이라고 부른다.

석탄, 석유, 가스는 수백만 년 전에 식물이 가둬 놓은 탄소를 운반한다. 그것들을 태우면 지질학적 시간 동안 순환에서 벗어나 있던 탄소가 대기에 추가되며, 이것이 대기 CO₂가 계속 증가하는 이유다. 곤잘레스는 “중요한 것은 우리가 내쉬는 이산화탄소가 화석 연료를 태우는 것과 같지 않다는 점”이라며 “우리는 호흡이 기후 변화를 주도한다고 말하는 것이 아니다”라고 말했다.

80억 인구를 먹여 살리는 일은 비료 공장에서 트랙터, 냉동 트럭, 개간된 산림에 이르기까지 큰 화석 연료 발자국을 남긴다. 이러한 배출은 농업, 토지 이용, 에너지 등 다른 항목에서 집계된다. 새로운 수치는 신체가 음식을 운동과 열로 전환하는 마지막 단계만을 다룬다.

그렇다면 왜 그것을 집계하는가? 탄소 순환을 모델링하는 과학자들과 거리 상공의 CO₂를 측정하는 도시 네트워크는 모든 흐름이 균형을 이루어야 하기 때문이다. 인구 밀집 도시에서는 수백만 주민의 호흡이 센서가 포착하는 것의 일부다. 배스 연구팀은 이 연구가 더 나은 탄소 회계를 위한 것이지, 누구에게 운동을 줄이거나 식단을 바꾸라고 말하려는 것이 아니라고 강조한다.

추정치가 해결하지 못한 것

이것은 모델링 연구이며, 그 기반에는 한계가 있다. 6,756명의 자원봉사자는 다른 목적으로 진행된 연구에 참여했기 때문에 인류의 무작위 표본이 아니며, 여성이 남성보다 약 2대 1로 많다. 모델은 체질량과 성별로 각 개인의 배출량을 예측하는데, 이는 전체 인구의 신체 활동 수준 차이가 국가별로 측정되지 않고 평균에 포함된다는 것을 의미한다.

시계열도 2015년에서 멈춘다. 현재 세계 인구가 약 82억 명인 점을 감안하면, 동일한 1인당 비율로 오늘날 총량은 약 22억 5천만 톤에 가깝겠지만, 이는 단순한 산술일 뿐 연구에서 보고된 수치는 아니다. 다른 가스들도 그 범위를 벗어난다. 일부 사람의 장내 미생물은 메탄을 생성하며, 이 메탄은 부분적으로 호흡을 통해 배출된다. 이전 챔버 실험에서는 자원봉사자의 약 3분의 1이 메탄 생성자임을 발견했다.

연구는 또한 우리 음식 속 탄소 중 얼마나 많은 양이 합성 비료 등을 통해 화석 에너지에 의해 형성되었는지에 대한 질문을 열어 둔다. 그 질문은 농업의 탄소 장부에 속하며, 식사의 기후 영향이 실제로 자리하는 곳이 바로 거기다.

인간이 내쉬는 CO₂에 대한 일반적인 질문

사람은 하루에 얼마나 많은 CO₂를 내뱉나요?

모든 연령을 평균하면 약 0.75kg입니다. 이는 연구의 2015년 전 세계 총량을 그해 세계 인구로 나눈 값입니다. 활동적인 성인은 그 평균보다 더 많이 생산하고, 어린 아이는 훨씬 적게 생산합니다. 1년으로 환산하면 평균 약 275kg입니다.

호흡이 기후 변화에 기여하나요?

화석 연료가 그런 방식으로 기여하지는 않습니다. 우리가 내쉬는 탄소는 음식에서 오며, 그 음식의 기반이 된 식물은 최근에 대기에서 그것을 흡수했으므로, 호흡은 이미 순환 중이던 탄소를 되돌려 보낼 뿐입니다. 식품의 기후 비용은 그것이 어떻게 재배되고, 가공되고, 운송되는지에서 발생하며, 이는 별도로 집계됩니다.

과학자들은 신체가 생산하는 CO₂를 어떻게 측정하나요?

실험실 밖에서 가장 신뢰할 수 있는 방법은 이중 표지수입니다. 사람이 중수소와 중산소로 표지된 물을 마시면, 1~3주 동안의 소변 샘플을 통해 각 표지자가 몸 밖으로 얼마나 빨리 나가는지 알 수 있습니다. 두 비율의 차이가 얼마나 많은 CO₂가 생성되었는지 보여줍니다.

1985년 이후 인간의 CO₂ 배출량이 왜 이렇게 많이 증가했나요?

주로 1985년에서 2015년 사이에 인구가 약 49억 명에서 75억 명으로 증가했기 때문입니다. 인구 증가가 증가분의 60% 이상을 설명하며, 나머지 대부분은 평균 체중 증가를 반영합니다.

다음은 무엇인가

이 연구는 2026년 10월 26일에 온라인에 게재됐으며, 11월 초에 더 넓은 주목을 받았다. 저자들은 인간의 대사가 빠른 탄소 순환의 양적으로 중요한 부분이며, 탄소 시스템 모델에 포함되어야 한다고 주장한다. 유엔의 전망에 따르면 세계 인구는 2080년대 중반 약 103억 명으로 정점을 찍을 것이며, 저자들은 대사 CO₂도 그에 맞춰 계속 증가할 것으로 예상한다. 미래의 모든 사람들은 자신의 음식이 하늘에서 빌린 탄소를 내뱉을 것이며, 장부를 정확히 유지하는 작업은 더욱 커질 것이다.

참고문헌: Gonzalez et al., “Accounting for global carbon dioxide production from human metabolism between 1985 and 2015: a modelling study,” The Lancet Planetary Health, 2026. DOI: 10.1016/j.lanplh.2026.101546

태그: 기후, The Lancet Planetary Health, University of Bath, 대사, 이산화탄소, 인구 증가