2021년 시민 기후변화 적응학교 4강
- 김상래 박사, ‘기후변화 적응을 위한 도시 물순환’이라는 주제로 강연 -
2021년 시민 기후변화 적응학교 4강이 7월 27일 저녁 7시 유스호스텔에서 있었다. 4강은 김상래 박사(한국건설생활환경시험연구원)가‘기후변화 적응을 위한 도시 물순환’이라는 주제로 강의를 하였다.
다음은 김 박사의 강의 내용을 정리한 것이다.
도시 물순환 측면에서 보면 개발 전에는 비가 오면 유출량 변화 그래프가 평이하게 그려졌는데, 개발 후에는 비가 많이 오면 유출량이 한꺼번에 늘어났다가 메말라간다. 여름에 비도 많이 오지만 덥다. 도시가 불투수 면이 많아지면서 그만큼 축열도 많이 된다. 아스팔트에서 축열이 많이 되고, 그대로 유지되어 야간에도 25℃ 이상 유지되면서 도시 열섬, 열대야를 유발한다. 이때 내린 물을 가지고 좀 온도를 떨어뜨려 보자, 이것이 환경부에서 추진하고 있는 그린 인프라 사업이다. 저영향개발, 스마트그린 도시가 그린 인프라 사업의 핵심이다.
2018년 얼마나 더웠습니까. 기상관측 이래로 가장 더웠다고 한다. 날씨가 더워지면 빗물, 수돗물, 하천수를 아스콘 위에 뿌린다. 아스콘 위에 뿌리는 거하고 투수성포장 위에 뿌리는 그거하고 얼마나 차이가 날까. 지금 상당히 더워서 익산도 살수차를 가지고 도로에 물을 뿌리는지는 모르겠지만 요즘 같으면 뿌릴 것 같다. 불볕더위 대책으로 몇도 이상일 때는 모든 자치단체가 다 시행하는 것 같다. 아스콘에 물을 뿌리면 금방 증발한다. 투수성 포장, 요즘 차도에 투수성 블록이 많이 생기고 있다. 전주, 군산, 남원을 보면 주요 도로에 차도 블록을 많이 깔고 있다. 차도 블록에 물을 뿌리는 그거하고 아스콘에 물을 뿌리는 그거하고 온도 감소 효과를 비교하면 6배 차이가 난다. 투수성 포장이 온도 감소 효과가 훨씬 좋다. 미세먼지 감소 효과도 있다.
폭염 문제 해결은 물이다. 물 가지고 해야 한다. 다른 방법이 없다. 우리가 지금 탄소 중립을 위해 CO2를 줄이겠다고 하는데 그러면 안 더워질까? 물을 가지고 바로 불을 끌 수 있는데 자꾸 다른 방법을 찾는 것 같다. 답답하기도 하다.
물은 보이는 물과 보이지 않는 물이 있다. 우리나라 수자원 총량은 1,297억㎥인데 이중 이용 가능 수 자원량은 58%다. 한해에 내리는 강수량 중 26%만 관리하는데, 하천, 호수, 지하수 전부 해서 26%다. 손실량이라고 해서 42%는 지금까지 전혀 거들떠보지도 않았다. 환경사업으로 많이 하는 저영향개발사업의 핵심은 보이지 않는 물을 관리해 보자는 것이다. 올해 6월 8일 환경부에 물정책실이 생겼다. 그전에는 상하수도, 수생태계, 물이 따로따로 있다가 이제는 물정책실 안에 수자원국, 수도국, 수생태국이 만들어졌다. 비로소 물관리기본법이 2019년 시행되고, 올해 국가물관리기본계획이 나왔다.
물순환의 핵심은 보이지 않는 물, 증발산량이라고 해서 전혀 신경을 안 썼던, 이 부분을 어떻게 하면 늘릴까, 바다로 유실되는 양 중에 얼마나 증발산을 시킬까, 증발산을 시키기 위해 침투시키고, 가로수를 많이 심고, 숲을 만들고 이런 사업을 할까. 키는 이거라고 생각된다. 보이지 않는 물을 어떻게 해서 온도를 줄일까, 그 부분에 대해서 말씀드리고 싶다. 그동안 물관리라고 해서 보이는 물, 하천수, 댐, 지하수만 관리했는데, 이제는 보이지 않는 물이 물순환의 가장 핵심이다. 보이지 않는 물에 대해서 어디 텍스트에 나오는 것도 아니지만 제가 5~6년 계속 말씀드리고 있다.
불투수 면이 많아지면서 비가 오면 한꺼번에 쓸려간다. 물이 한꺼번에 쓸려가면서 하천이 마르고, 홍수가 발생한다. 국제인구행동연구소(PAI) 보고서를 보면 1인당 가용 수량이 나온다. 1인당 가용 수량이 1,700㎥가 넘으면 물로 인한 스트레스가 없는 나라다. 우리나라는 1인당 물 사용 가능량이 1,460㎥이니까 물 스트레스가 있다. 인구가 줄지 않는 이상 물 사용 가능량을 늘리기 어렵다. 국제인구행동연구소의 보고서 결과를 가지고 우리나라는 댐을 짓는 근거로 사용했다.
물환경보전법에 따르면 물순환 관리지표가 불투수면적률, 물순환율로 되어있다. G-SEED(녹색건축인증) 제도를 보면 빗물 관리, 빗물 및 유출 지하수 이용, 절수형 기기 사용 등 물순환 관리와 생태면적률, 자연지반 녹지율, 비오톱 조성 등 생태환경을 평가한다.
도시 물관리 지표를 보면 보이는 물에 대해서는 공급관리(기존 수자원 확충, 수자원 불균형 해소, 신규 수자원 개발), 효율 관리(물 공급 인프라 고도화, 물관리 체계 개선 등), 재난관리(도시 침수 및 홍수 대응, 도시 물 공급 중단 대응 등), 수요관리(재이용을 통한 수요 감축, 수요 모니터링 및 예측 등), 순환관리(자연지반 침투량, 자연기반 증발량 증대, 자연기반 도시 열 및 미세먼지 제어)를 지표로 두고 있다. 보이지 않는 물에 대해서는 공급관리(물자급률, 대체수자원), 효율관리(물자급률, 물 분쟁 해소)를 지표로 설정하고 있다.
도시 물 자급률(LWIR)은 전체 물 사용량에서 자체공급량을 나눈 것이다. 자체공급량은 광역상수도, 지방상수도, 지하수, 빗물 이용, 하수 재이용 등을 말한다. 우리나라 전국 평균 물 자급률은 72%다. 서울시가 53.7%, 울산광역시가 22.3%다.
1인 1일 물 사용량(LPCD)은 지역, 국가 간 물 사용량을 비교할 수 있게 하고, 수자원을 효율적으로 활용할 수 있는 지표가 된다. 1인 하루 물 사용량은 수용량의 추정과 물 공급 시설 확충 및 급수체계 조정 등의 지표가 된다. 2018년 상수도 통계를 보면 1인 1일 물 사용 요금은 154원이며, 사용량은 208ℓ(리터)이다. 사용 목적별 1일 1인 가정 용수 사용 현황을 보면 변기가 25%로 가장 높고 싱크대 21%, 세탁 20%, 목욕 16% 순이다.
생태면적률(BAR)이란 전체 개발면적에서 자연순환기능 면적을 나눈 것이다. 환경부는 2016년 7월에 생태면적률 적용 지침을 만들어 시행하고 있다. 생태면적률 적용기준 예를 들면 구도심개발사업은 권장 달성 목표가 30%, 구도심 외의 개발사업은 40%, 산업단지의 조성사업은 20%, 실외 일반 체육시설은 80%, 실내 체육시설(경륜·경정시설)은 50%, 매립시설은 50%, 소각시설 및 분뇨처리시설은 40%를 적용하고 있다.
그동안 물관리는 사람을 살리기 위한 것이었는데, 지금은 지구를 살리는 인식으로 바뀌고 있다. 도시기후 탄력성이란 맷집을 키우자는 것이다.
도로에 물을 뿌리면(쿨링&클린로드, 쿨링포그) 온도가 떨어진다. 물을 뿌린 이후에는 점점 온도가 올라가다가 어는 시점에 다시 내려가는 알 수 있었다. 이는 물이 기화되면서 에너지를 흡수해 발생하는 현상이라고 본다. 물 1㎏을 수증기로 만드는데 539㎉의 기화열이 필요하다.
도로포장재의 증발량(액체가 그 표면에서 일정 시간 동안 기체 상태로 변화는 양) 연구를 한 결과 보통블록, 투수 블록, 배수성 포장, 아스팔트 순으로 증발량이 크게 나타났다. 표면 온도 저감 성능평가 결과 투수 블록, 천연잔디, 보통블록, 흙 포장, 다공성 포장이 아스콘 포장보다 불볕더위 저감과 열대야 감소 효과가 컸다.
옥상녹화 설치 여부에 따른 실내 냉방 부하 저감 성능평가 결과 옥상녹화 미적용 시 표면 온도가 76.9도 도달 시, 옥상녹화의 표면 온도는 51.9도로 표면 온도가 25도 줄이는 효과가 있었다. 냉방기기의 소비전력량은 옥상녹화를 설치할 때 0.53kWh/day 절감효과가 있었다. 옥상녹화를 설치할 때 TOE(석유환산톤), CO2 발생량은 옥상녹화 미적용 시보다 12% 절감효과가 있었다.
여름철 서울시에서 가장 온도가 높은 곳을 조사해보니까 강남구와 서초구로 나왔다. 원인은 40m 이상 도로가 강남구, 서초구가 가장 많았다. 광로에서 발산하는 열로 인해 온도가 높아졌다고 본다. 부산은 북구와 강서구가 40m 이상 광로가 가장 많은 것으로 조사되었다.
생태문명은 기후위기, 생태계 파괴 등을 극복하고 사람과 자연이 조화롭게 공존하면서 지속할 수 있는 지역으로 도약하기 위한 삶의 방식을 말한다. 생태문명은 도로에서 되어야 한다. 전라북도도 ‘생태문명 선도에 관한 조례’가 있다. 화석문명은 아스팔트고 생태문명은 투수성 블록이다. 어린이보호구역을 투수성 블록으로 교체해야 한다. 노약자, 어린이일수록 뜨거운 기후에 노출되기 쉽다.
사회적 취약계층, 노인 취약계층이 키가 작으므로 도로에서 올라오는 뜨거운 지열에 많이 노출된다. 50cm와 성인 키 높이의 미세먼지 농도를 비교하면 10,000배까지 차이가 발생하기도 한다. 환경정의, 환경 불평등 해소를 위해서도 온도를 떨어뜨리기 위해 도로포장재를 바꾸어야 한다. 건전한 물순환 체계를 구축하는 것이 물관리기본법의 취지다. 투수성 포장으로 교체하면 미세먼지 감소 효과도 있고 소음도 3db 이상 줄여준다. 제동거리도 짧아지는 등 다양한 효과를 보인다.
환경정책기본법 제2조(기념이념)를 보면 환경정의 실현이다. 국토기본법 제5조(친환경적국토관리)도 환경정의 실현이다. 폭염, 도로재비산 문제는 환경적 불평등을 안고 있다. 북극이 녹는 그것보다 불투수성이 해수면을 올리는데 6배 기여를 한다고 한다. 불투수성 포장이 도로 재비산먼지, 폭염, 가뭄 등의 원인이다.