도시열섬, 기후와 도시형태 산물 "지역 맞춤형 대책 세워야"

UNIST 임정호 교수팀 규명…한랭기후 낮, 건조기후 밤에 열 상승

도시열섬이 기후와 도시 형태 간 상호작용으로 달라진다는 사실을 규명한 UNIST 연구진. 왼쪽부터 임정호 지구환경도시건설공학과 교수, 이시우 연구원. [울산과학기술원 제공. 재판매 및 DB 금지]

(울산=연합뉴스) 허광무 기자 = 도시열섬 현상이 기후와 도시 형태가 맞물려 나타나는 복합적 산물이라는 점이 규명됐다. 이에 따라 폭염 대책을 수립할 때 도시별 기후와 형태를 동시에 고려해야 할 필요성이 제기된다.

울산과학기술원(UNIST) 임정호 지구환경도시건설공학과 교수팀은 유철희 부산대 교수, 서울대, 미국 퍼시픽 노스웨스트 국립연구소(PNNL)와 함께 전 세계 2천213개 도시를 분석해 도시열섬이 기후와 도시 형태 간 상호작용으로 달라진다는 사실을 밝혀냈다고 15일 밝혔다.

도시열섬은 도심 온도가 외곽보다 높게 나타나는 현상이다. 건물과 도로, 보도블록 등이 열을 저장하고, 바람 흐름이 바뀌면서 도심에 열기가 쌓이면서 발생한다.

이번 연구 결과에 따르면 열섬 현상 양상은 도시가 속한 기후대에 따라 달랐다.

한랭 기후 지역 도시들은 주로 낮에 건물로 인한 열 상승효과가 두드러졌다. 반면에 건조 기후 지역 도시들은 수분 증발을 통한 대기 냉각 효과가 작고, 건물과 도로가 낮 동안 흡수한 열을 밤에 내보내면서 야간 시간대에 열섬 현상이 강하게 나타났다.

또 같은 기후대 안에서 도시 건물 밀도와 높이에 따른 차이가 컸다.

고층 건물이 빽빽하게 밀집한 도심처럼 열을 저장하기 쉬운 구조가 많은 지점은 열섬 현상이 강했고, 주변에 낮은 건물이 듬성듬성 있을 때는 열섬이 상대적으로 약했다.

연구진은 2천213개 도시를 1㎞ 간격 격자로 나눈 뒤 주변부와 기후 조건이 열섬에 미치는 영향을 인공지능 모델로 계산해 이와 같은 분석 결과를 얻었다.

기후와 도시 형태가 도시열에 미치는 복합 효과 분석 체계. [울산과학기술원 제공. 재판매 및 DB 금지]

연구진은 기후 변화와 도시 성장 시나리오를 고려한 예측 결과도 내놨다.

기후 변화는 열섬 현상을 악화시키는 주요 요인으로 나타났으며, 도시화가 빠르게 진행되는 개발도상국과 신흥국 도시에서는 건물 밀도와 높이 등 도시 형태 변화가 열섬을 키우는 데 크게 작용할 것으로 예측됐다.

임 교수는 "도시 열 환경을 기후적 맥락에서 이해해야 한다는 사실을 밝혀낼 수 있었다는 점에서 의미가 있다"며 "도시열섬 완화 전략 역시 획일적 방식이 아니라, 각 도시 기후 조건과 공간 구조에 맞춘 지역 맞춤형 접근이 필요하다"고 말했다.

또 "복잡한 도시열섬 형성 과정을 이해하기 위해서는 대규모 공간자료와 기후자료를 효과적으로 해석할 수 있는 인공지능 기반 분석 기술이 필수적"이라며 "이번 연구 결과는 폭염 대응, 도시 재개발, 열 취약지역 우선 관리 등 다양한 정책 분야에 기여할 것"이라고 덧붙였다.

이번 연구는 과학기술정보통신부 재원으로 한국연구재단 지원을 받아 수행됐으며, 연구 결과는 국제 학술지 네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)에 지난 5월 11일 공개됐다.

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