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  1. 2015.08.19 열대야로 잠을 잊은 그대에게
  2. 2008.08.22 건축물도 머리를 쓴다
열대야로 잠을 잊은 그대에게

# 2040년 8월 21일 

“여러분, 오늘은 폭염 경보 31일째입니다. 열대야도 19일째 계속되고 있네요. 폭염 위기 때는 어떻게 행동해야 하는지 알고 있죠? 낮 동안은 밖에 나가지 않아요. 실내 온도가 35도 이상일 때 집에서 냉방 장치를 쓸 수 없으면 가까운 무더위 쉼터로 대피해요.” 

“집에 가면 바로 닦고 무더위 예방 음료를 마셔요!” 

유치원 때부터 폭염 대비 교육을 단단히 받아온 아이들이 입을 모아 대답한다. 낮 최고 기온이 38도를 넘나드는 날들이 계속되고 있다. 문제는 밤 최저 기온. 최저 기온이 25도 이상으로 규정된 열대야만으로도 고통스러운데, 지난 이틀은 초열대야라 부르는 30도에 육박했다. 입추도, 말복도 지났으니 이제 한풀 꺾이려나 기대하고 있지만 절기가 무용지물이 된 지 벌써 오래다. 학사 일정대로 개학을 했지만 여름방학을 9월까지로 연장해야 한다든가 다음 주까지 폭염이 계속되면 임시 휴교를 고려해야 한다는 얘기도 나오는 마당이다. 

“선생님, 열대야는 언제 끝나요?” 

“글쎄요. 작년에는 26일 만에 끝났으니까, 올해도 비슷하겠지요. 다음 주면 시원한 바람이 불거예요.” 

대답을 하면서도 확신할 수 없다. 폭염과 열대야 지속 일수는 매년 눈덩이처럼 늘어만 가고 있다. 30년 전, 내가 초등학생이던 시절 한 여름 낮 공원의 바닥분수는 첨벙거리며 뛰어든 아이들로 북새통이었다. 하지만 요즘은 폭염 기간 오후 12시~5시는 허가 받은 긴급 업무자를 제외하면 야외활동 자체가 금지돼 있다. 폭염 사망자가 200명을 넘은 2036년 이후 단행된 조치다. 도시의 낮은 에어컨 냉각기 소리만 윙윙거릴 뿐 적막 그 자체다. 그리고 밤은 제대로 잘 수 있을까 하는 불안과 함께 찾아온다. 

*** 

보통 사람들이 몸으로 느낄 정도로 한반도의 여름은 더 덥고, 길어지고 있다. 여름의 지속기간은 13~17일 가량 늘어났고, 겨울은 줄고 있다. 한반도의 기온 상승폭은 세계 평균에 비해서도 높다. 특히 지난 100년간 한반도의 6대 도시 평균 기온 상승폭은 세계 평균의 2배 수준이다. 폭염경보와 폭염주의보와 같은 폭염 특보가 발령된 횟수도 급격히 늘고 있다. 2009년 365회에서 2013년엔 724회였다. 

한 여름, 사람들의 관심은 오늘 최고 기온은 얼마냐에 모아진다. 그런데 크게 주의를 기울이지 않는 ‘일 최저기온’이야말로 폭염과 열대야를 이해할 열쇠다. 1981년부터 2010년까지 연평균 폭염일수는 11.2일, 열대야 일수는 5.3일이었다. 이에 비해 최근 5년은 폭염일수는 12.7일, 열대야 일수는 9.7일로 늘었다. 열대야 일수의 증가폭이 더 크다. 부산대 하경자 대기환경과학과 교수의 연구에 따르면 1908년부터 2008년까지 100년간 서울의 7월 일 평균기온은 0.6도 증가했으나, 일 최저기온은 1.4도가 올랐다. 한낮의 기온보다 밤의 기온이 더 빠르게 오르는 추세다. 한반도는 더 많이 달궈지고, 덜 식고 있다. 

기상청 기후변화정보센터가 낸 한반도기후변화보고서에 따르면 21세기 후반 한반도의 폭염일수는 17.9일에서 최대 40.4일로 늘어날 것이라고 한다. 열대야 역시 지금보다 13배 늘어난 37.2일에 이를 수 있다고 한다. 2001년부터 2010년 서울의 열대야는 평균 8.2일. 연구자들의 예측대로 매 10년마다 열대야가 8.06일씩 증가한다면 2100년에는 서울의 열대야 수는 무려 1년에 70일에 이르게 된다. 1년에 2달 이상 열대야가 지속된다면 과연 어떤 일이 벌어질까? 

열대야는 낮 기온이 섭씨 30도 이상이고 밤의 최저 기온이 섭씨 25도 이상인 날을 말한다. 낮에 뜨거운 태양열을 받아 달궈진 지표는 밤이 되면 복사열을 방출한다. 대기 중의 습도가 높으면 이 복사열을 흡수해 밤에도 기온이 내려가지 않는다. 반면 사막의 경우 한낮에는 한반도보다 훨씬 더 달궈지지만 밤이면 기온이 급격히 떨어진다. 습도가 낮기 때문이다. 

우리나라는 삼면이 바다로 둘러싸여 있고, 고온다습한 북태평양 고기압이 강하게 발달된 상태에서 열대야가 나타난다. 앞으로 지구온난화로 수온이 상승하면 열대야는 더 지독해질 것이다. 게다가 열대야는 공기의 흐름이 둔한 내륙, 인구밀도가 높은 도시에서 더 많이 나타난다. 특히 대기 중 이산화탄소 농도가 문제다. 이산화탄소가 대기 밖으로 방출시켜야 할 열기를 붙잡아두는 열섬 현상은 도시의 열대야를 부추긴다. 폭염 피해는 발생한 날의 수 보다 지속일수에 좌우되는데, 열대야는 폭염의 지속일수를 늘리는데 영향을 준다. 

더위에 우리 몸은 어떻게 반응할까? 우리 몸은 더우면 열을 방출해 정상 체온을 유지하려 한다. 하지만 고온에 장시간 노출되면 신체 내부의 열을 제대로 방출하지 못해 열사병이 발생할 수 있다. 폭염 속에서 야외활동을 하면 보통 속도로 30분을 걸어도 100m 달리기를 한 뒤와 같은 심박수가 나타날 수 있다. 한낮의 기온이 33도라도 그늘 없이 땡볕에서 밭매기를 했다면 신체는 45도의 사우나에 있는 것과 같은 상태가 된다. 지진, 홍수, 태풍과는 달리 폭염은 그 모습을 드러내지 않은 채 사람들의 건강을 위협하기 때문에 더 위협적이다. 

열대야 상황에서는 수면 부족이 가장 큰 문제다. 열대야가 발생하는 날은 대체로 습도가 높아 불쾌지수도 함께 높아진다. 건강한 사람도 신경이 예민해지기 일쑤. 쾌적한 수면 온도는 18도~20도인데, 밤 기온이 25도가 넘으면 내장의 열을 외부로 발산하기 어렵고, 체내의 온도 조절 중추가 각성된 상태를 유지하므로 깊은 잠을 자기 어렵다. 수면 장애는 노약자나 심혈관 질환, 호흡기 질환자에게 치명적인 위협이 된다. 또 수면이 부족하면 낮 동안에 졸음이 몰려와 각종 사고의 원인이 된다. 

극심한 폭염과 열대야는 우리 모두의 건강을 위협한다. 올해의 무더위가 한풀 꺾였다고 안심하고 잊을 일이 아니다. 

글 : 이소영 과학칼럼니스트

 

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건축에 있어 경제와 사회는 불가분의 관계이다. 예컨대 제1차 오일쇼크는 자연광을 받을 수 있도록 경사 유리로 덮는 아트리움을 전 세계적으로 유행시켰고, 제2차 세계대전은 전후 복구를 목적으로 도미노 시스템으로 크게 나뉘는 콘크리트 박스형의 군더더기 없는 건축물을 탄생시켰다. 현재 연일 치솟는 유가 폭등은 가히 제3차 오일쇼크를 방불케 한다. 그래서 현대의 건축가들에게 건축물의 에너지 절약은 가장 큰 난제라 할 수 있다.

부잣집에서 딸 셋에게 쌀을 한 말씩 주고 한 달을 살라고 했다는 옛 이야기가 기억난다. 한 달 후 가장 지혜로운 방법으로 쌀을 많이 남겨온 딸은 누구인지 한번 시험해 보고자 했던 것이다.
첫째딸은 굶었다.
둘째딸은 한 달 동안 쌀을 아껴서 조금씩 먹었다.
셋째딸은 그 쌀을 받자마자 떡도 해먹고 하인과 배불리 먹고 나가서 일했다.

과거 건축물의 에너지 절약 방법이 무조건 안 쓰는 첫째딸 형이었다. 반면, 현대의 소비자들은 이야기 속 셋째딸이 더 나은 이익창출을 위해 머리를 쓴 것처럼 좀 더 편리하게 생활하는 쪽을 택한다. 이는 무한대로 무상, 공짜로 공급되는 자연에너지를 벌어서 쓰는 방법이다. 가장 대표적인 방법이 널리 알려진 태양열 에너지다. 그러나 이 방법은 위도가 맞아야 한다는 문제와 미학적 문제 등을 안고 있다. 다음은? 풍력이다. 그런데 바람의 문제는 불 때도 안 불 때도 있으며 혹은 불더라도 세기가 일정치 않다는 결정적 단점을 지니고 있다. 그렇다면 에너지원으로 빵점이다.

그러나 소극적으로 바람을 기다리는 것이 아니라 바람을 만든다면 이야기는 달라질 수 있다. 예컨대, 건물 사이에 늘 존재하는 극간풍은 골칫거리였다. 난류를 형성하기 때문이다. 그러나 위기를 기회로 즉 난류를 역으로 이용할 수 있다면 언제나 안정적인 바람을 공급받을 수도 있다.

또 건물을 아예 빙글빙글 돌려 바람을 만들어 낼 수도 있다. 건물이 빙글빙글 돌아서 어지러울 거라고 여긴다면 그건 오산이다. 두바이 dynamic architecture의 경우 건물을 완전히 한 바퀴 도는 데 걸리는 시간은 약 90분 정도이니 건물의 거주자들이 느끼지 못할 정도일 것이다. 또한 건축물의 회전은 층과 층 사이에 마치 배의 노와 같이 생긴 날개(scoop)가 바람의 직진 운동을 회전력으로 바꿔주는 기능을 하여 가능하게 하였다.

일반적인 풍력장치는 날개가 수직이며, 보통 1-1.5메가와트의 전력을 생산한다. dynamic architecture의 수평 풍차는 0.3메가와트의 전력을 생산하며, 총 48개의 풍차가 건물바닥에 설치되어 있다. 풍차 1개당 50가구가 사용 가능한 전력을 생산하는데 이 건물에는 200가구가 거주하고 있어 나머지 44개 풍차에 의해 발생 전력은 주변 빌딩에 공급할 계획이다.

이 움직이는 건물을 설계한 이탈리아 출신 건축가인 데이비드 피셔(David fisher)는 “옳은 것은 무엇이든 좋지만, 좋은 것이 항상 옳진 않다.”라는 말로써 건축가들에게 현재의 방식이 옳다고 안주할 것이 아니라 적극적으로 새로운 방식을 찾을 것을 요구하고 있다.



이에 건축가들은 각각의 장점을 혼합한 형태의 새로운 방식을 내 놓았다. 예를 들어 태양열과 풍력을 동시에 이용하는 방법인데 현재 지름 29m의 풍차와 4,000개의 광 패널을 통해 바람과 태양열을 동시에 사용하도록 설계된 두바이 국제 금융센터(DIFC)가 대표적이다.

건축에서 바람(wind)은 미래의 바람(wish)이 되고 있다. 과학자들이 난색을 표명하던 풍력을 이용한 초고층 건물의 현실화는 이제 대체에너지로서 바람의 이용을 선택이 아닌 필수 요소로 바꾸어 놓았다. 그래서 나는 태양에 반짝이는 바람개비를 하나씩 달고 있는 미래의 건물들을 상상해 본다. “형태는 기능을 따른다(Form follow function).”라는 미스 반 데 로에(Mies van der Rohe)의 모더니즘 미학은 현대 건축에 있어서 “형태는 환경을 따른다(Form follow environmental).”가 되어야 하지 않을까?

글 : 이재인 박사(어린이건축교실 운영위원)

ndsl링크 <출처 : 한국과학기술정보연구원 >

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