식물원이 도시의 공기를 평균 5°C 낮출 수 있음

 (newatlas.com)
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  • 전 세계 기온 상승과 폭염이 심해지는 상황에서, 도시 안에 자연 기반 인프라를 늘리는 방식이 공기 온도를 낮추는 실질적 대응책으로 검토됨
  • University of Surrey 주도 연구에서 식물원은 도심 공기를 최대 5°C 낮췄고, 습지·레인 가든·가로수·도시 공원도 각각 냉각 효과를 보임
  • 연구진은 27,000편이 넘는 논문 중 202편을 골라 녹색·청색·회색 인프라 유형별 냉각 효과를 메타분석함
  • 냉각은 그늘, 식물의 수분 방출, 수역의 증발산, 알베도 효과, 녹색 지붕·벽의 단열처럼 여러 메커니즘이 함께 작동한 결과임
  • 모든 유형이 도움이 되지만, 도시별 환경·자원·예산과 가능한 부작용을 따져야 장기 효과를 기대할 수 있음

도시 냉각 효과를 정량화한 메타분석

  • 전 세계 기온이 상승하고 2023년이 관측 이래 가장 더운 해로 확인된 상황에서, 도시 안으로 자연을 들이는 방식이 폭염 시 공기 온도 저감에 기여할 수 있음
  • University of Surrey가 이끈 연구는 도시의 녹지·수공간·회색 인프라를 함께 보는 녹색·청색·회색 인프라(green-blue-grey infrastructure)를 기준으로 냉각 효과를 분석함
  • 연구진은 27,000편이 넘는 연구 논문 풀에서 202편을 선정해 메타분석을 수행함
    • 분석 범주에는 공원, 공학적 녹화 프로젝트, 습지, 녹색 벽, 식물원 등이 포함됨
    • 영국, 호주, 브라질, 중국, 홍콩, 미국의 과학자 29명이 연구에 참여함

인프라 유형별 냉각 효과

  • 식물원은 도심 공기 온도를 최대 5°C 낮출 수 있는 것으로 나타남
  • 다른 도시 인프라 유형도 뚜렷한 냉각 효과를 보임
    • 습지: 4.7°C
    • 레인 가든: 4.5°C
    • 가로수: 3.8°C
    • 도시 공원: 3.2°C
  • 모든 도시 녹색·청색·회색 인프라 유형은 일정한 냉각 이점을 제공함

냉각이 일어나는 방식

  • 나무와 식물은 지면에 닿는 직사광선을 줄이고 공기 중으로 수분을 방출해 열을 낮춤
  • 수역은 증발산, 그늘, 알베도 효과, 지하수 재충전, 온도 완충을 통해 주변 환경을 식힘
    • 열을 흡수하는 히트싱크처럼 작동해 낮에는 냉각 효과를 내고, 밤에는 온난화 가능성도 남아 있음
  • 녹색 지붕과 녹색 벽은 건물을 단열하고 열 흡수를 줄임
  • 식생은 바람막이 역할을 하며 자연 환기에도 기여할 수 있음

폭염과 도시 계획 맥락

  • 2022년 7월 19일 영국에서는 40.3°C가 기록을 깼음
  • 같은 해 유럽에서는 여름 폭염과 관련해 62,862명의 사망이 연결됨
  • 2003년 유럽 폭염은 가뭄과 작물 실패로 160억 유로의 경제 손실을 낳음
  • IPCC는 도시의 녹색·청색 인프라 요소가 도시 공기 온도 저감에 특히 효과적이라고 봄

지역 조건을 따져야 하는 적용 전략

  • 밀도가 높아지고 확장되는 도시는 자연을 다시 들이고, 지면·포디엄·벽·지붕의 식물 피복을 늘릴 기회를 활용해야 함
  • 단일한 해법은 없으므로, 적절한 개입을 고르기 전에 지역 맥락을 평가해야 함
    • 환경 조건
    • 이용 가능한 자원
    • 예산
    • 장기 효과
    • 가능한 부작용
  • 연구는 오픈 액세스로 The Innovation에 공개됨
  • 관련 발표는 University of Surrey에서 확인할 수 있음

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GN⁺   [-]
Hacker News 의견들

  • 요즘 Miyawaki Forests에 꽂혀 있음. 작고 빽빽한 도시 숲인데 몇 년 만에 성숙한 상태에 도달할 수 있다고 함
    최소 주차장 요건은 집어치우고, 최소 숲 요건은 어디 있나 싶음

    • 도시의 삭막한 환경에 사는 사람들에게는 좋지만, 비인간 동물에게는 더 복잡함
      이런 숲은 대체로 서식지 파편화에도 비교적 잘 버티는 가장자리 종이 주도하게 됨
      숲의 깊이가 많이 필요한 민감한 종은 이런 작은 주머니형 숲에서 잘 지내기 어렵고, Miyawaki 숲의 보전 가치는 제한적임
      결국 면적 대비 둘레가 작은, 실제로 이어진 큰 숲을 보존하고 관리하는 일이 여전히 필요함
    • 최소 주차장 요건에서 최소 공원 요건으로 가는 셈이네 :-)
    • 놀랍게도 뒷마당에도 만들 수 있는 것 같음
      https://canadiangeographic.ca/articles/the-many-benefits-of-...
    • 모든 곳이 빽빽한 숲이어야 한다는 생각은 문제임. 더 도움이 되는 건 다양한 생태계를 확보하는 것임
      공간이 많지는 않지만 마당 전체에 200종이 넘는 식물로 California chaparral, 해안 숲, 건조 조경, 야생화 초지까지 4가지 생태계를 만들었음
      도시도 이런 환경을 만들 수 있고, Miyawaki Forests만 여기저기 심는 것보다 더 긍정적일 수 있음
    • 이름이 그럴싸하게 붙은 방식은 대체로 예전에 이미 발명된 것이고, 계획은 약속을 다 채우지 못하는 경우가 많음
      “숲이 몇 년 만에 성숙 상태에 도달한다”는 말도 듣기 좋은 마케팅 문구에 가깝고 실제로는 틀린 주장으로 보임
      그래도 “최소 주차장 요건은 집어치우고 최소 숲 요건은 어디 있나?”는 티셔츠로 만들고 싶을 만큼 훌륭한 문구임

  • 도시가 식물원을 감당할 수 없다면, 보도와 대로변 등 여러 곳에 가로수를 심는 것만으로도 생태적 이점이 있고 사람의 심리에도 좋으며 범죄도 줄일 수 있음
    https://www.fs.usda.gov/research/treesearch/40701

    • 나무를 심어서 범죄가 줄어드는 건지, 아니면 나무를 심은 지역이 원래 범죄가 적은 지역인 건지는 구분해야 함
      논문 초록은 나무와 범죄 사이의 역상관을 보이지만, 인과관계를 주장하거나 증명하는 데까지는 가지 않음

  • 이제 와서 이게 놀라운 사실이면 안 된다고 봄. 녹지가 열을 줄이는 건 당연하지만, 핵심은 무엇보다 콘크리트를 제거해서 도시 열섬 효과를 완화한다는 데 있음
    도시 열섬은 낮 동안 열에너지를 흡수해 극단적인 더위를 키우고, 밤에는 열을 방출해 제대로 식기 어렵게 만듦
    그런데도 나무를 더 심고 차량 공간을 줄이는 데는 여전히 저항이나 무관심이 많고, 마치 젠트리피케이션에나 좋은 히피 감성 취급을 받음

    • 나무를 더 심는 것과 차량 공간을 줄이는 것은 서로 다른 문제라서 반드시 묶을 필요는 없음
      둘을 의존적으로 묶는 사람들은 보통 반차량 의제가 먼저이고, 녹지 조성은 환경 개선의 목표라기보다 핑계나 도구에 가까움
      공원과 녹지를 늘리고 싶다면 Paris의 Hausmann처럼 다른 방식으로도 가능함

  • 사막도 식힐 수 있을지 궁금함. 예를 들어 Sahara 가장자리에 원자로를 세우고 바닷물을 담수화한 뒤, 그 물로 사막 넓은 구역에 관개하고 대나무를 심는 방식임
    그러면 사막을 식히고 CO2를 격리하며 기후 온난화에도 전 지구적 영향을 줄 수 있지 않을까 싶음
    대략 계산하면 담수화에 3.5 kWh/m^3, 원자로 10기, 대나무 한 그루당 1㎡라고 할 때 55억 그루를 물 주고 키울 수 있음
    각 대나무가 연간 CO2 10kg을 고정한다고 치면, 약 1,000억 달러 투자로 전 세계 배출량의 10%를 한 번에 줄이는 셈임

  • 왜 많은 도시가 더 많은 숲으로 도시를 식히려 하지 않는지 늘 궁금했음
    나무가 많은 캠퍼스에서 공부했는데, 학교 안 온도가 바로 바깥보다 최소 5°C는 낮았음

    • 주차 공간 같은 것이 사업주와 도시에 더 수익성이 좋기 때문임
      나무 그늘 아래 머무는 시간에 돈을 받지 않는 한, 나무로는 누구도 금전적 이익을 얻기 어려움
    • 더 많은 주거 공급이 더 즉각적이고 우선순위 높은 필요로 여겨지기 때문임
    • 이미 공원이 아닌 땅은 대부분 사유지임. 대부분의 도시는 숲 하나만큼의 부동산을 매입할 여력도 없고, 정리한 뒤 다시 심는 비용은 더 어렵다 봄
    • 도시의 목적 자체가 인간 활동을 작은 면적에 집중시키는 데 있음

  • 이건 좀 오해의 소지가 있어 보임
    식물원이 내부 공기를 식힌다는 건 충분히 믿음. 나무와 그늘이 많고 공원보다 식생이 조밀한 곳이면 당연히 그렇게 됨
    하지만 햇볕에 아스팔트가 달아오르는 5~10블록 밖 도시 공기에 유의미한 영향을 준다는 건 믿기 어려움
    도시 블록 절반을 식물원으로 바꿀 것도 아니니, 이 글의 요지가 뭔지 잘 모르겠음
    반면 글은 가로수의 효과가 더 작다고 하지만, 가로수는 식물원 주변의 작은 국소 지역이 아니라 도시 전체에 영향을 주기 때문에 훨씬 중요하지 않나 싶음
    여러 개입의 냉각 효과를 비교하면서도 크기나 밀도를 어떤 기준으로 비교했는지 전혀 밝히지 않는다는 점이 큰 결함으로 보임
    식물원은 거리와 건물을 대체하지만, 가로수는 기존 도시에 추가되는 것이니 비교 단위 자체가 사과와 오렌지 비교 같음

    • 글은 이 부분을 꽤 잘 다루고 있다고 봄. 그늘 외에도 열린 물과 잎의 증발, 그리고 흙이 열 저장고처럼 작동하는 효과가 있음
      연구에서 식물원은 도로 위 나무보다 약간 더 효과적인 정도라서 그늘이 가장 큰 요인일 가능성이 높지만, 다른 요인도 분명히 작용함
      밤에 도로와 시멘트보다 더 잘 식는 점이나, 더 조밀한 식생의 증발 효과가 강한 점이 그런 예임
      다만 열린 잔디 공원과 비교하면 어땠는지가 빠져 아쉬웠음. 식생 밀도 차이가 더 뚜렷해져 도로 위 나무와 정원 사이의 측정 차이를 더 잘 설명했을 것 같음
    • 완전히 일화지만, 2에이커쯤 되는 공원 옆에 살고 있음. 큰 고목들이 많고 잔디도 있으며 농구장과 테니스장도 들어가 있음
      여름 더위에 동네를 걸을 때 공원에서 2~3블록 안으로 들어오면 온도가 놀랄 정도로 약 5도 떨어짐
      왜 그런지는 모르지만, 약간의 녹지라도 큰 영향을 줄 수 있어 보임
    • 실제로 유의미한 효과가 있음. 나무는 토양의 빗물을 끌어올려 줄기를 통해 잎까지 보내고, 잎의 작은 기공이 그 물을 증산 과정으로 다시 공기 중에 내보냄
      내륙 깊숙한 곳도 비를 받을 수 있는 이유가 실제로 이 과정 때문임. 이 과정이 없으면 구름이 내륙까지 멀리 들어가기 어려움
    • 뜨거운 공기는 팽창해 밀도가 낮아지면서 상승하고, 그 빈자리를 차가운 공기가 채움
      그래서 더 차가운 숲은 주변의 더 따뜻한 지역을 향해 바깥쪽 바람을 만들고, 차가운 공기를 주변으로 퍼뜨림
      같은 효과는 봄철 해안 지역에서도 볼 수 있음. 육지가 바다보다 빨리 데워지면 육지 위 뜨거운 공기가 올라가고 바다의 찬 공기가 들어와 열풍이 생기며 해안을 훨씬 시원하게 만듦
      이 바람은 카이트서핑이나 윙포일링이 가능할 만큼 강해지기도 함
    • 더 나쁜 의미로 오해의 소지가 있음. 이런 방식은 온도와 습도를 맞바꾸는 셈임
      온도가 너무 높지 않을 때는 잘 작동하지만, 가장 필요할 정도로 더워지면 뜨거운 오븐처럼 변할 수 있음

  • 제목을 넘어 읽어보면 효과는 나무가 그늘을 제공하고 물이 증발하며 공기를 식히는 데서 나옴
    꼭 실제 식물원이 필요하지는 않음

    • 그래도 아마 가장 쉽고 싼 방법일 수 있음. 작은 동물의 서식지를 만들고 도시 거주자의 사기를 높이는 부가 효과도 있음
    • 나무가 더 필요하다고 몇 년째 외치고 있음

  • 나라 전체를 거대한 검은 아스팔트 주차장과 6차선 고속도로로 덮어 만들어낸 열 사막 효과를 어떻게든 해야 함
    하지만 그건 검토할 수 없겠지. 주차장이야말로 인간 설계의 정점이고, 인류에게 가장 논리적인 설계 해법이니까

    • “지옥으로 가는 길은 아스팔트로 포장되어 있다”는 글을 얼마 전 HN에서 봤음
      https://devonzuegel.com/the-road-to-hell-is-paved-with-aspha...
      포장석이나 벽돌의 여러 장점 중 하나로 열이 덜 난다는 점을 들고 있음
      예전에는 “울퉁불퉁하다”는 이유로 싫어했는데, 실제로는 그렇지 않음. 동네 쇼핑센터와 새 Taco Bell 주차장이 포장석을 쓰는데 거의 느껴지지 않음
      새 주차장에는 포장석을 쓰고, 주간고속도로와 시속 30마일 이상 도로 같은 중하중 용도에는 아스팔트나 콘크리트를 유지해도 선불 비용 외에는 크게 잃을 게 없을 듯함
      Taco Bell도 가치 있다고 본다면 말임
    • 근처에 큰 주차장이 있는 Tesco 몰이 있고, 이후 대부분 잔디지만 나무와 덤불도 있는 녹지 길을 걸어야 하는 곳에 살고 있음
      온도 차이가 엄청남. 한여름에는 주차장이 견디기 힘들고 녹지는 훨씬 낫게 느껴짐
      이른 봄이나 늦가을에는 주차장이 그럭저럭 괜찮지만 여전히 못생겼고, 녹지를 걸으면 서늘하고 습한 바람 때문에 몸이 떨림
      한겨울 영하의 날에만 두 구역이 비슷하게 느껴짐
    • 공평하게 말하면, 미국에 살 때 경험으로는 검은 아스팔트보다 밝은 회색 콘크리트가 주차장과 도로 모두에 훨씬 흔했음
      알베도를 높이는 것은 시도해볼 만한 지구공학 해법 중 하나로 여겨짐
    • Not Just Bikes는 필수로 언급해야 함
      https://www.youtube.com/@NotJustBikes/videos

  • 도시에 나무를 심고 토착 녹지를 두면 더 시원해진다는 건 상식이어야 한다고 봄
    Los Angeles의 우리 동네에는 마당에 나무를 원치 않는 사람도 있고, 도시가 심은 나무를 없애려고 실제로 훼손한 사람도 있음
    어느 정도 이해는 됨. 나무는 관리가 필요하고 돈도 듦
    우리 마당에는 빠르게 자라는 큰 pepper tree가 있는데, 시가 관리해주는 경계 바로 안쪽에 있어 직접 관리해야 함
    보통 집에 닿지 않게 가지치기하는 데 연 700달러를 쓰지만, 여름 늦은 오후에 만들어주는 그늘은 정말 고맙게 느껴짐

  • 일화적으로 보면 Spain의 도시들은 정말 아름답고 잘 관리된 정원이 많은 듯함
    더운 기후를 완화하려는 것과 관련이 있을 수 있음. Córdoba의 여름은 그야말로 오븐 같음

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