노벨 물리학상, 독일, 미국, 이탈리아 수상 기후변동 예측하기(+ 한국은 언제?)

2021년 노벨 물리학상은 기후변화를 연구한 독일, 일본계 미국 과학자와 복잡계 현상을 연구한 이탈리아 과학자에게 돌아갔습니다. 한국은 이번에도 못 받았는데요. 기초과학에 약한 한국이 노벨물리학상을 받기에는 시간이 필요해보입니다. 

 

노벨-물리학상

 

 

 

스웨덴 왕립과학아카데미 노벨위원회는 올해 노벨 물리학상 수상자로 슈쿠로 마나베, 클라우스 하셀만, 조르조 파리시 교수가 선정되었다고 밝혔습니다. 마나베 교수는 일본태생의 28번째, 자연과학 분야에서는 25번째 노벨상 수상자 입니다.

 

마나베-슈쿠로-교수

 

마나베 슈쿠로 

 

마나베 슈쿠로 교수는 일본 출신의 미국 기상학자 입니다. 1931년 9월 21일 일본에서 태어나 도쿄 대학을 나와 미국으로 이민을 갔습니다.

 

일본계 미국인인 슈쿠로 마나베 교수는 1960년 초부터 대기 중 이산화탄소 수치가 증가하면 지구 표면의 온도가 어떻게 상승하는지 연구 했다고 합니다. 지구 온난화에 대한 장기 연구의 출발점인데요. 현재 기후의 시간 변화를 물리 법칙에 기초해 산출하고, 과거, 현재, 미래 기후를 예측하는 '기후 모델' 기틀을 마련한 것입니다. 

 

노벨물리학상

 

1960년대 초 복사 대류 모델(radiative-convective model)을 개발해 대기의 열구조를 유지하고 변화시키는데 온실가스가 미치는 영향을 탐구했습니다. 이후에도 지구 온난화 뿐만 아니라 100년 주기로 이어지는 기후의 자연적 변동성을 탐구하기 위해 결합된 모델을 개발하고 활용했습니다.

 

 

마나베-모델

 

1975년 미국 국적을 취득하고 연구를 지속했습니다. 1997년부터 2002년까지 일본에서 지구온난화 연구를 했고, 2002년 다시 미국으로 돌아가 프린스턴대 대기 및 해양과학프로그램 방문연구원을 거쳤습니다. 현재 미국 국립해양청(NOAA) 지구물리유체역학연구소(GFDL)와 협력하고 있습니다.

 

하셀만-교수

 

하셀만 교수

 

1970년대 날씨가 날씨와 기후를 연결하는 새로운 기후 모델을 만들었습니다. 날씨가 변동성을 지니지만 기후 모델에 신뢰성을 부여하는 방법을 고안하기도 했습니다. 그가 개발한 기후 모델은 온도 상승이 인간이 배출한 이산화탄소 배출 때문이라는 점을 증명하는데 쓰였습니다.

 

 

핑거프린트-이론

 

또 기후 변화의 패턴을 자연적 변화와 인위적 변화로 구분하는 '핑거프린트' 방법을 개발했습니다. 노벨위원회는 "하셀만은 약 10년 뒤 날씨와 기후를 연계한느 모델을 만들어 변화무쌍하고 혼란스러운 날씨에도 기후 모델을 신뢰할 수 있는 이유에 답했다."며 하셀만 교수를 극찬 했습니다.

 

파리지-교수

 

파리지 교수

 

1980년대 원자에서 행성 규모에 이르는 물리 시스템상 무질서와 변동성의 상호 작용을 발견한 공로를 인정받았습니다. 그는 특히 무질서한 복잡계 재료에서 숨겨진 패턴을 발견했습니다. 물리학, 수학, 생물학, 신경과학, 기계학습과 같은 서로 다른 분야에서도 무작위성과 무질서한 현상에 대한 이해와 설명을 가능하도록 했습니다. 글로벌 정보서비스기업 클래리베이트는 '2021년 피인용 우수연구자' 물리학분야 연구자 중 한 명으로 파리시 교수를 선정해 일찌감치 수상 가능성이 점쳐지기도 했습니다. 

 

 

특히 파리지 교수가 연구한 스핀글라스 모델은 입자가 가진 '스핀'이라는 변수로만 이뤄진 시스템입니다. 스핀 글라스 모델은 위, 아래 2개의 변수만 있어 비교적 간단하면서도 기후변화, 생물학, 신경과학, 머신러닝 등 다른 복잡계를 해석하기 위한 기초 모델이 됩니다. 하지만 이 역시 수학 식으로 모델링하고 풀기가 어려운 실정이었는데, 파리지 교수가 이 연구의 초기 발전에 기여를 했습니다.

 

스핀-글라스-이론

 

노벨물리학상은 1901년 제정된 이래 지난해까지 총 215명에게 영예가 돌아갔습니다. 수상자에게는 상금 900만크로나( 약 12억 2000만원)가 주어집니다. 이번 상금의 절반은 하나베 교수와 하셀만 박사에게, 나머지 절반은 파리지 교수에게 돌아가게 됩니다.

 

매년 12월 스웨덴 스톡홀롬에서 개최되던 시상식은 지난해에 이어 올해도 펜데믹 확산 방지를 위해 열리지 않습니다. 대신 수상자들이 자국에서 상을 받는 장면이 TV로 중계된다고 합니다.

 

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