August 19,2018

스마트 도시 설계로 폭염·혹한 해결

기상이변 대응하는 스마트한 미래 도시

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지난 7일은 여름이 지나고 가을의 문턱에 들어섰음을 알리는 ‘입추’였다. 하지만 폭염의 기세는 꺾이지 않고 있다. 기상청에 의하면 앞으로 폭염과 늦더위는 8월말까지 이어질 전망이다.

폭염은 우리나라만의 상황이 아니다. 전 세계가 폭염으로 펄펄 끓고 있다. 기상학자와 과학자들은 지구에 닥친 폭염 현상을 자연현상으로 두고 간과하면 위험하다고 경고하고 있다. 폭염이 단순 자연재난이 아닌 사회적 재난으로 분류되어야 할 시기가 온 것이다.

지구촌 전역에서 전례 없는 폭염으로 인해 큰 어려움을 겪고 있다. ⓒ ScienceTimes

지구촌 전역에서 전례 없는 폭염으로 인해 큰 어려움을 겪고 있다. ⓒ ScienceTimes

전 세계를 강타한 폭염, 특정 지역 아닌 광범위한 이상고온 현상    

전국을 강타한 폭염은 지난 1일 최고 절정에 달했다. 전국 평균 40도에 육박했고 체감온도는 42도를 넘어섰다. 폭염으로 인한 피해는 연일 기록을 갱신 중이다.

폭염으로 인한 인명피해는 지난 2011년 온열질환자 응급실 감시체계를 운영해 집계해왔던 이래 최대치에 달했다. 7일 질병관리본부에 따르면 지난 5월부터 이달 6일까지 온열질환자는 3438명이었다.

해수온도가 급격히 상승하면서 전국의 양식장에서는 물고기들이 죽었다. 전남 장흥군 양식장에서는 광어 13만 마리가, 제주에서는 6만 마리가 집단 폐사했다. 돼지·닭 등 사육장의 상황도 별반 다르지 않다.

미래 도시는 과학기술을 통해 폭염 등 이상기온 현상에 대비하고 온실가스를 장기적으로 줄일 수 있도록 해야한다. ⓒ ScienceTimes

미래 도시는 과학기술을 통해 폭염 등 이상기온 현상에 대비하고 온실가스를 장기적으로 줄일 수 있도록 해야한다. ⓒ ScienceTimes

폭염은 세계적인 현상이다. 연일 40도가 넘는 폭염과 산불로 수십 명의 사상자를 낸 그리스는 물론 스페인과 포르투갈도 최고 기온이 45도가 넘어섰다. 캐나다도 147년 만에 폭염 기록을 갱신했다. 미국 데스밸리는 연일 최고 52.7도를 넘나드는 기염을 토했다. 캘리포니아 주 또한 최고 48도에 이르는 등 북아메리카 또한 극심한 폭염에 시달리고 있는 상황이다.

이러한 폭염 현상은 온실가스에 따른 기후변화 때문이라는 관측이 유력하다. 전 세계 대도시에서 기후 온난화를 부추기는 온실가스 배출이 해마다 높아지면서 지구 온난화 현상이 가속화되고 있다는 것이다.

가장 거시적이고 장기적인 관점에서 폭염 등 기상이변에 대응하는 방법은 탄소배출 등 온실가스를 줄이는데 전 세계가 함께 노력해야 한다. 이를 위한 장치로 파리기후변화협약이 있다. 2015년 전 세계 95%의 국가가 참여한 파리기후변화협약은 지구의 기온이 평균 2도 이상 오르지 않도록 각국이 온실가스 배출을 감축하자는데 목적이 있다.

미래 새로운 도시는 폭염 등 기후변화와 관계없도록 설계    

과학자들은 도시에서 폭염 등 기상이변 현상을 대응하고 온실가스를 감소시키는 실질적인 방법으로 ‘스마트 도시 설계’를 새로운 해법으로 내놓았다. 미래 도시는 과학기술로 폭염 등 기후변화와는 상관없이 쾌적한 환경에서 생활할 수 있도록 만든다는 것이 주요 내용이다.

건물 외벽과 창문 등을 친환경 발전소로 대체하는 스마트 시티.  ⓒ ScienceTimes

건물 외벽과 창문 등을 친환경 발전소로 대체하는 스마트 시티. ⓒ ScienceTimes

지난 7월 과학기술정보통신부 주최로 열린 ‘2018 대한민국 기후기술대전’에서 선보인 ‘에너지 자립형 친환경 스마트시티’가 대표적이다. 친환경 스마트 시티는 기존 도시의 건물들이 친환경 에너지를 생산해내는 주체가 된다. 친환경 에너지 자립형 건물들은 온실가스의 한 요인이 되고 있는 화력발전소를 대체하게 된다. 건물의 벽면 및 창문 등을 태양광 발전이 가능하도록 활용하도록 하는 것이 핵심이다.

지구촌 이상기온 현상은 여름에는 폭염을, 겨울에는 혹한을 동반한다. 냉방과 난방이 동시에 가능한 삼중열병합 연료전지 기술이나 밤과 낮, 계절에 상관없이 태양열에너지를 저장해 필요할 때 사용할 수 있는 에너지저장장치(ESS) 기술 개발 또한 앞으로 미래 도시 설계에서 중요한 축을 차지할 것으로 보인다.

자동차에서 내뿜는 이산화탄소 등 각종 온실가스는 전기차·수소차로 대체하면서 감축시킬 수 있다. 수소전기차의 연료를 가정용 에너지로 전환하는 에너지저장기술(P2G)도 앞으로 더욱 발전시켜야 할 항목이다.

과학자들은 도시 주요 도로 주변에 녹지를 확보 및 도로 다이어트, 바람길 조성 등의 폭염저감형 도시 설계를 해법으로 제시하고 있다. ⓒ 산림청

과학자들은 도시 주요 도로 주변에 녹지를 확보 및 도로 다이어트, 바람길 조성 등의 폭염저감형 도시 설계를 해법으로 제시하고 있다. ⓒ 산림청

이에 우리 정부도 온실가스 감축을 위해 스마트 공장, 전기차·수소차 지원, 스마트 건축물 리모델링, 소규모 분산전원을 모아 전력을 거래하는 전력중개사업 등을 통해 온실가스 감소를 위한 정책을 적극 시행할 방침이다. 스마트 계량기 보급 사업과 신재생통합관제시스템 구축 사업도 함께 진행될 계획이다.

도시 자체를 ‘폭염 저감형’으로 설계하는 것도 폭염 등 기상이변을 막을 수 있는 또 하나의 해법이다. 현대 도시는 구조상 열 배출이 어렵다. 도시 내부의 열을 식히기 위한 냉방장치로 열은 도시 안에서 돌고 돈다. ‘열섬 현상’이 발생한다. 악순환이 반복되고 있는 것이다.

조기혁 울산과학기술원(UNIST) 도시환경공학부 교수는 실제로 도시가 도시 외곽에 비해 더 높은 온도를 유지하는 ‘열섬현상’이 발생하고 있다는 것을 실제 울산 시내 44곳에 관측소를 설치해 알아냈다.

조 교수는 “열섬효과로 발생한 1.5도의 온도 차이는 도시 주요 도로 주변에 녹지를 확보해 개방하고 차로를 줄이고 보도를 넓히는 도로 개선 방법 및 바람길 확보 등의 도시 설계로 낮출 수 있다”고 지난 1일 발표한 연구논문을 통해 밝혔다.

조승희 광주전남연구원 책임연구위원도 지난 2일 광주전남연구원이 발간한 ‘광전 리더스 인포(Info)’에 실은 보고서를 통해 지난 1968년부터 지난해까지 50년간 광주·전남지역 전남지역의 폭염기간이 지속적으로 늘고 있음을 밝히고 폭염에 대비하기 위해서는 도시에 녹지 확대 및 바람길 조성 등 도시 자체를 폭염 저감형으로 만드는 노력이 필요하다고 강조했다.

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