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- 화창한 날에는 더 큰 가로수도 최대 400리터의 물을 증발시킬 수 있다.
- 도시공원, 숲 및 정원은 동시에 두 가지 기후 위험 요소에 대해 작용한다.
- 폭우 시 많은 양의 물을 흡수 홍수 방지
- 더울 때 뜨거운 아스팔트 정글에서 차가운 섬을 형성

도시가 장기적으로 더위에 적응하는 방법

장기적으로 극한 기후에 대비하기 위해 도시는 건축 프로젝트, 토지 사용 및 도시 녹지와 같은 본질에 집중해야 한다. 밀집된 건물, 콘크리트 및 유리 외관, 타르칠된 거리 및 주차장, 녹지가 거의 없는 전형적인 도심은 더위와 폭우의 결과를 악화시키기 때문이다. 따라서 대부분 도시는 기후 변화에 적응하기 위해 재건되어야 한다. 모토는 도시에서 더 많은 파란색과 녹색이다. 

▲ 싱가포르가 앞장서고 있다. 아시아 대도시에서는 아파트 블록과 고층 건물의 정면과 지붕이 점점 더 친환경화되고 있다. © Lim Weixiang – Zeitgeist 사진/게티 이미지

기후 매핑: 핫스팟은 어디?

이러한 조치를 시작하기 전에 먼저 현재 상황을 기록해야 한다. 그것은 도시 지역에서 특히 열 축적이 심하거나 물 배수가 불량한 문제 구역이 있는 곳을 보여준다. Ruhr University Bochum(RUB)의 모니카 슈타인뤼케(Monika Steinrücke)가 이끄는 연구팀은 몇 년 전에 Bochum, Oberhausen, Bottrop 및 Düsseldorf와 같은 도시에 대해 이러한 매핑을 수행했다. 이를 위해 그들은 기존 기후 측정 시스템을 사용하고 무엇보다도 온도, 습도 및 바람을 측정하는 도시 전역에 분산된 임시 이동식 기후 스테이션을 설치했다.

기후 스테이션의 기록은 전체 도시 지역에 대한 측정 실행으로 보완된다. 이 데이터와 건물, 녹화 및 기타 요소에 대한 추가 데이터를 사용하여 과학자들은 도시의 기후 지도를 만들었다. 모든 도시가 다르기 때문에 개별 적응 개념 개발의 기초 역할을 한다. 이를 위해 연구자들은 개선할 수 있는 부분과 이에 가장 적합한 조치를 분석했다.

도시 냉각 공기 통로

증가하는 더위 기간에 도시를 적응시키는 개념은 전체 도시 수준, 지구 수준 및 건물 수준의 세 가지 수준을 기반으로 한다. 예를 들어, 도시 전체 수준에서 기후학자는 주변 지역의 공기 통로를 통해 도시의 환기를 확인했다. Steinrücke는 "강한 바람이 아니라 매우 민감하게 반응하는 살금살금 흘러가는 흐름이라고 생각해야 한다"고 설명했다.

그녀와 동료들은 안개 기계를 사용하여 흐름을 조사했다. 그들은 공기가 더 차가운 도시 지역의 열린 공간에 설치했다. 안개는 모든 풀잎 주위와 도시를 향한 모든 언덕 위로 천천히 기어간다. 예를 들어, 흐름이 철로를 넘어 도심으로 흐르면 그곳의 과열된 공기를 냉각시킨다. 이러한 통로를 활성화하고 깨끗하게 유지하는 것은 도시 계획에서 중요한 포인트다. 잘못된 장소에 있는 공원과 나무도 신선한 공기의 전체 흐름을 막을 수 있기 때문이다.

▲ 첫 번째 단계는 도시 열 핫스팟의 매핑이다. © Alex Potemkin/ 게티 이미지

지역 내: 더 많은 녹색과 더 많은 물

다음 단계인 도시지역에서는 모두 녹화에 관한 것이다. 나무는 그늘을 제공하고 거리와 집이 뜨거워지는 것을 방지한다. 결과적으로 콘크리트 표면은 열을 덜 방출하고 대기 온도는 특히 밤에 떨어진다. 동시에 나무는 천연 에어컨과 같은 역할을 한다. 화창한 날에는 더 큰 가로수도 최대 400리터의 물을 증발시킬 수 있다. 결과적으로 크라운의 그늘진 부분의 습도가 약 10% 증가한다. 물이 증발할 때 열을 소비하기 때문에 나무는 주변을 동시에 최대 3도까지 식힌다.

도시공원, 숲 및 정원은 동시에 두 가지 기후 위험 요소에 대해 작용한다. 폭우 시 많은 양의 물을 흡수하여 홍수를 방지하는 동시에 더울 때 뜨거운 아스팔트 정글에서 차가운 섬을 형성한다. 인공 개울이나 분수 형태의 연못, 호수 또는 수역도 냉각 효과가 있다. 연구 결과에 따르면 하나의 큰 도시공원보다 여러 개의 작은 공원이 도시 기후에 더 유리하다. 녹지의 냉각 효과는 겨우 100미터 조금 넘게만 확장되기 때문이다. 반면에 주택 단지 위에 최소 1헥타르 이상의 작은 녹지가 많이 퍼져 있으면 도시 전체에 대한 냉각 효과가 훨씬 더 좋아진다.

보도와 자전거 도로의 음영도 중요한 역할을 한다. 폭염이 닥칠 때 가장 가까운 공원이나 공중 냉각실까지 뜨거운 태양 아래 수백 미터를 먼저 걸어야 한다면 이는 특히 어린이와 노인들에게 무리가 될 수 있기 때문이다. Stuttgart 대학의 토목 및 환경 엔지니어인 요른 비르크만(Jörn Birkmann)은 "휴양 구역으로 연결되는 보행자 및 자전거 도로 연결도 그늘이나 열 스트레스에 대해 확인해야 한다"고 말했다.  

▲ 공원과 수역은 도시를 식히는 데 도움이 된다. 사람을 식히는 분수도 도움이 된다. © Imgorthand/ 게티 이미지

건물: 밝은 색상 및 초목
"물론 도심에 새로운 공원을 만들 공간이 항상 있는 것은 아니다"고 Steinrücke는 인정했다. "그러나 대안이 있다. 정면과 지붕을 온실로 만들 수 있다." 이것은 바로 세 번째 수준인 건물로 연결된다. 녹색 지붕과 정면은 또한 집과 차고가 낮 동안 열을 덜 저장하고 밤에 공기를 식힐 수 있도록 도와준다. 예를 들어 싱가포르에서는 고층 건물의 정면도 녹색화되고 있으며 2030년까지 50헥타르의 "옥상 정원"이 지붕, 정면 또는 발코니에 만들어질 예정이다.

건물 자체에 관한 한 독일 도시는 지중해 지역의 예를 들 수 있다. 그곳의 주택은 흰색에서 베이지색으로 되어 있어 태양 복사의 상당 부분을 반사한다. 결과적으로 벽은 어두운 파사드보다 덜 가열된다. 따라서 밝고 두꺼운 벽은 에어컨 없이도 합리적으로 견딜 수 있는 실내 기후를 만들 수 있다. 남향 지붕은 더위에도 도움이 된다. 여름에는 높은 한낮과 오후의 태양으로부터 정면을 보호한다. 반면에 겨울에는 태양이 하늘에서 더 낮을 때 그 광선이 건물에 도달하여 건물을 가열할 수 있다.

"지붕 덮개와 노면에도 차이가 있다. 밝은 빨간색 지붕 타일은 검은색 타일보다 훨씬 적은 열을 저장하고 어두운 아스팔트 대신 더 가벼운 것이 여름에 최대 20도까지 차이를 만들 수 있다."라고 Steinrücke는 말했다. 지붕의 태양광 시스템은 이중의 긍정적인 효과도 있다. 전기를 공급하는 동시에 아래의 지붕 영역을 가리기도 한다. 결과적으로 지붕과 지붕 트러스는 덜 가열된다.

이론은 너무 많지만 구현은 어떨까?

[더사이언스플러스=문광주 기자]

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