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메가시티 열섬현상(Heat Island) 대비책

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조상근(정치학 박사, (사) 미래학회 이사)
기사입력 2020-07-13

▲조상근 박사

 

메가시티에서는 열섬현상이 자주 발생한다. 이로 인해, 거대도시민들에게 열 손상(Heat Injury)과 같은 건강상 문제가 발생할 수 있다. 설상가상(雪上加霜)으로 폭염이나 열대야가 더해진다면, 인구가 초밀집된 메가시티에서는 대량피해가 발생할 수도 있다. 따라서 메가시티의 열섬현상은 단순한 이상기후가 아닌, 선제적 대비가 필요한 도전요소(Challenge)로 간주해야 할 필요가 있다.

 

  이처럼 메가시티에 열섬현상이 발생하는 이유는 무엇일까? 메가시티에는 콘크리트나 아스팔트로 건축된 인공구조물이 많아 태양열을 많이 흡수한다. 그리고 최소 1,000만 명 이상의 경제활동으로부터 발생하는 인공열이 상당하다. 또한, 바람의 흐름을 가로막는 빽빽한 빌딩 숲이 즐비하다. 즉, 태양열과 인공열이 복합되어 메가시티 온도를 상승시키고, 결과적으로 열섬현상이 빈번하게 발생하는 것이다.

 

  그렇다면 메가시티 열섬현상을 어떻게 극복할 수 있을까? 세계 곳곳에서 적용되고 있는 다음과 같은 아이디어들이 도움이 될 수 있을 것이다.

 

 인공수로

독일의 생태 도시로 유명한 프라이부르크(Freiburg)에는 베헬레(Bächle)로 불리는 인공수로가 있다. 이것은 12세기 당시 대부분 목재로 만들어진 도시 건축물들을 화재로부터 보호하기 위해 주요 도로를 따라 도시 내부에 촘촘히 연결한 일종의 도시 인프라다. 시간이 흘러 프라이부르크는 콘크리트와 아스팔트 인공구조물이 들어섰지만, 프라이부르크의 여름철 평균 기온은 베헬레로 흐르는 시원한 물로 인해 주변 지역보다도 2℃ 이상 낮다. 이처럼 도시 전체에 뻗어 있는 인공수로는 인공구조물이 보존하는 태양열을 감소시키면서 메가시티에 활력을 불어넣는 새로운 생명선(Life Line)이 될 수 있을 것이다.

 

수열에너지(Water Thermal Energy)
  스웨덴의 수도 스톡홀름(Stockholm)은 주변 수자원과 도시 건물들의 열에너지 차이를 이용하여 전체 냉방의 40%를 충당하고 있다. 여름철에 지표면보다 온도가 낮은 해수, 하천수, 호수 등 주변 수자원을 건물 내부로 순환시켜 실내온도를 낮추는 것이다. 국내에서는 한강수가 롯데월드타워(555m)의 수열에너지원으로 사용되고 있다. 이로 인해, 롯데월드타워 주변 2㎞의 대기 온도는 1.89℃ 낮아졌고, 미세먼지·이산화탄소·소음(70dB)도 감소하였다. 이와 같은 수열에너지를 이용한 냉방 시스템은 인공구조물로부터 발산되는 인공열을 감소시키고, 메가시티 대기 환경의 회복탄력성(Resilience)도 강화할 수 있을 것이다.

 

스프링클러(Sprinkler) + 군집드론(Drone Swarm)
  미세구멍을 통해 물을 분사하는 장치인 스프링클러는 최근 드론기술과 융복합되어 소방(화재 진압), 농업(농작물 살수), 환경(초미세먼지 저감) 등의 분야에서 사용되고 있다. 향후 이러한 융복합기술은 4차 산업혁명의 발전과 함께 더욱 고도화될 것이다.

 

예를 들어, 초소형 고출력 엔진, 수소연료전지, 인공지능(AI) 및 사물인터넷(IoT) 등의 기술을 접목하였을 때, 충분한 살수량을 보유한 지능형 군집드론 플랫폼으로 발전할 수 있을 것이다. 이것은 메가시티 곳곳에 설치된 열 감지 센서와 초연결되고, 공중 공간을 통해 온도 상승지역으로 신속하게 접근함으로써 메가시티의 열섬현상을 원천적으로 차단할 수 있을 것이다.

 

  2018년 서울의 열대야 지속기간은 25일로 역대 최장 기록을 경신했다. 올해 서울의 첫 폭염주의보는 6월 9일에 발령되었다. 전 세계적으로 가속화되고 있는 온난화와 도시화 현상을 고려할 때, 서울의 열섬현상은 더욱 빈번하게 발생할 것이다. 따라서 서울과 같은 메가시티에서는 선제적으로 열섬현상을 차단할 수 있는 다양한 대비책을 마련할 필요가 있다.

 

  앞에서 언급한 ‘인공수로’, ‘수열에너지’, ‘스프링클러 + 군집드론’ 등은 세계 여러 나라의 삶의 지혜가 반영된 창의적인 아이디어들이다. 이것들을 융복합하여 활용한다면, 열섬현상의 발생 가능성을 낮춰 거대도시민들의 건강과 안전을 보장하고, 혹서기 메가시티의 안정성(Stability)을 한층 더 강화할 수 있을 것이다.

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