열섬·냉방 수요 증가 등 고려
에너지 공급 시스템 운용해야
지속 발전 가능한 도시 될 것

세계적인 도시경제학자인 미국 하버드대 에드워드 글레이저 교수는 ‘도시의 승리’라는 책에서 “도시는 인류가 만든 최고의 발명품”이자 “가장 친환경적”이라고 주장하고 있습니다. 점점 심해지고 있는 각종 도시 오염과 환경문제를 고려해 본다면 글레이저 교수의 의견에 동의하기는 쉽지 않습니다. 도리어 18세기 프랑스 사상가 장 자크 루소가 지적한 것처럼 “도시는 인간이라는 종이 모여 사는 깊은 수렁”이라는 말이 더 어울리지 않나 싶은 생각이 들기도 합니다.그렇지만 영국의 정치가 윈스턴 처칠이 “사람이 도시를 만들고 도시는 사람을 만든다”라고 말한 것처럼 인간과 도시는 상호 적응하면서 발전해 왔습니다. 결국 도시에서 발생한 문제들은 도시라는 특수한 환경을 고려해 사람이 해결해야 한다는 말입니다.

스위스 로잔연방공과대학(EPFL) 태양에너지 및 건축물리학 연구실 소속 연구팀은 도시에서만 나타나는 미세 기후를 고려한 도시 에너지 모델을 고안해 주목받고 있습니다. 이번 연구 결과는 에너지 분야 국제학술지 ‘어플라이드 에너지’ 지난달 24일자와 환경 분야 국제학술지 ‘지속가능성’ 최신호에 발표됐습니다.

지구온난화로 인한 기후 변화의 영향을 가장 크게 받는 곳은 도시입니다. 도시에서 쓸 수 있는 에너지를 만드는 화석 연료량은 점점 줄어들고 있으며 게다가 지구온난화까지 심각한 수준에 이르고 있습니다.

도시의 지속가능한 에너지 문제를 해결하기 위해서는 도시 특유의 환경을 충분히 고려해야 합니다. 에너지 효율적이고 지속 발전 가능한 도시를 건설하기 위해서는 도시계획가와 건축가, 지역사회가 함께 머리를 맞대고 새로운 도구와 방법을 개발해야 하는 이유입니다.

연구팀은 도시 내 건물들을 단순한 독립형 구조물이 아닌 ‘도시’라는 커다란 퍼즐 속에 있는 하나의 조각으로 분석해 도시 에너지 시스템을 설계하는 모델을 개발했습니다. 우선 상반된 기후조건을 가진 스위스 로잔과 팔레스타인 나블루스를 대상으로 기후변화가 건물의 냉난방 수요에 미치는 영향을 분석했습니다. 또 도시 중심부와 주변부, 외곽으로 나눠 에너지 흐름과 용량, 수요를 2039년, 2069년, 2099년에 어떻게 변할 것인가 시뮬레이션했습니다. 현재 로잔은 난방 수요가, 나블루스는 냉방 수요가 높은 곳이지만 시뮬레이션 결과 두 지역 모두 냉방 수요가 증가하는 반면 난방 수요는 꾸준히 감소하는 것으로 나타났습니다. 여기에 열섬 효과 같은 도시의 다양한 국지적 기상 변화 요소를 포함시켜 계산할 경우 냉방 수요는 훨씬 더 증가해 에너지 수요 변동성은 더 커지는 것으로 나타났습니다.

연구진은 지구 전체의 기후 변화뿐만 아니라 도시의 국지적 기후를 무시하고 에너지 수요를 계산할 경우는 전력 공급 안정성이 심각하게 떨어질 수 있다고 지적하고 있습니다. 도시의 미세 기후를 고려하지 않고 지금과 같은 에너지 공급 시스템을 지속한다면 블랙아웃과 같은 상황이 수시로 발생할 수 있다는 말입니다. 거시적, 미시적 기후변화를 모두 고려해 지역 특성에 맞는 종합적인 도시 설계가 이뤄져야 하는 이유입니다.

대형 아파트 단지로 대표되는 한국의 건축물이나 도시 계획을 보면 과연 급격한 기후변화에 제대로 대응하고 있는 것인지 의심스러울 때가 많습니다. 개별 건축물이 도시 전체 시스템과 하나가 돼 작동하지 못한다면 오히려 기후변화에 적응하지 못할 뿐만 아니라 도시 기능을 상실하게 될 것이라는 EPFL 연구자들의 지적을 도시계획가들과 건축회사들은 잘 새겨들어야 할 것 같습니다.

edmondy@seoul.co.kr