21세기 노아의 방주, 지구를 지키는 첫 번째 시작은 부산에서
대학생신재생에너지기자단 20기 권혜주, 20기 조현선
물에 잠기는 부산, 해상도시 건설 추진
지구 온난화로 인해 해수면이 상승한다는 것은 현대인 모두가 아는 사실입니다. 언론으로부터 전해 듣는 소식은 단순히 먼 곳에서 일어난다 생각하기 때문에 경각심을 갖기에 충분하지 않습니다. 그런데, 지난달 9일, 기후 6차 평가 보고서가 발표되었습니다. 지구의 온도가 1.5도 상승하는 시기가 무려 12년 앞당겨질 것으로 추측했고, 그린피스는 2030년 부산의 바다 수위가 상승하면서 우리 땅의 최소 5%가 침수될 것이라고 예상합니다. 즉, 10년 뒤면 부산은 물에 잠긴다는 의미입니다. 2030년 한반도 홍수 시뮬레이션의 결과 부산의 요트 경기장 주변이 서서히 잠기더니 수영강을 따라 벡스코와 센텀시티에 물이 차기 시작합니다. 최근 부산은 장마와 폭우로 인해 많은 피해를 보았다고 해도 과언이 아닙니다. 불과 일주일 전 부산에 오후 늦게 내린 폭우로 인해 도심 곳곳이 물에 잠기고 옹벽이 무너지는 사고가 발생했습니다. 가을을 맞이하며 내리는 가을장마가 일주일 중 3번 피해를 일으키니 부산시민들의 공포심은 더욱더 커져만 가고 있고, 계절에 따른 자연스러운 현상들이 두려움을 조장하고 있다는 사실은 지구가 우리에게 주는 경고와 다름이 없다고 생각할 수 있습니다.
[자료 1. 과거 170년 동안 전지구 지표면 온도의 변화]
[자료 2. 부산 폭우 피해]
어떤 대책을 세워야만 했던 부산, 부산은 그렇게 해상도시 건설을 추진하게 됩니다. 이번 프로젝트는 유엔 해비타트와 함께 진행하게 되는데, 유엔 해비타트는 지속 가능한 도시 발전을 만들어나가는데 필요한 많은 지원 사업을 계획하고 실행하는 유엔 산하의 대표 국제기구입니다. 기후 난민을 위해 추진 중인 거주민 3천 명 규모의 부유식 해상도시 시범 모델 ‘오셔닉스 시티’를 부산으로 선정하였고 이 프로젝트의 자금은 전액 유엔 해비타트가 부담하기로 협약을 체결하였습니다.
[자료 3. 부산 해상도시 시범 모델 조감도]
출처 : 중앙일보
[자료 4. 2030년 부산 벡스코, 원동 일대 모습]
이번 기사를 통해, 물에 잠길 한반도에 대비하여 추진하는 해상도시에 대해 알아보고 기후변화와 연관된 미래 도시를 예측해보는 시간을 가져보고자 합니다.
물 위의 도시, 해상도시의 의미와 연구 배경
해상도시는 바다 위 인공적으로 건설한 도시로 에너지 · 물 · 식량 등을 자급자족하고, 자원 재활용이 가능한 현대판 노아의 방주라고 불립니다. 유엔 해비타트의 파트너 도시인 부산이 참여하는 프로젝트는 부유식 해상도시 건설입니다. 부유식이란 철 등으로 된 배 형태 구조물을 말하며 부유식 해상도시란 배처럼 바다에 떠 있는 도시를 건설하는 것을 말합니다. 유엔 해비타트와 부산시가 계획 중인 해상도시는 부유식 해상도시로, 기후 변화에 따른 해수면 상승으로 생기는 기후 난민 피난처입니다.
그렇다면 해상도시를 연구 및 건설하는 가장 큰 원인은 무엇일까요? 바로 지구 온난화 때문입니다. 이상기후로 인해 기온이 높아지면 바닷물 수위도 높아지므로 해수면이 상승하게 됩니다. 해수면 상승으로 사라질 위기에 처한 해안 도시들은 침수 위험에 놓일 수밖에 없습니다. 실제 2020년 한 해에만 전 세계적으로 4050만 명이 기후 위기로 인한 강제 이주를 당했습니다. 그 다음으로 세계 인구 증가로 인한 식량과 에너지 수요의 확대입니다. 유엔은 미래 보고서를 통해 15년 뒤 2030년이 되면 세계 인구가 약 83억 명이 증가함에 따라 식량과 물 그리고 에너지에 대한 수요가 40% 정도 확대될 것이라고 전망한 바 있습니다. 미래 자원 개발 및 활용을 위해 해양건축의 필요성 또한 중요해지고 있는 시점입니다. 특히 부유식 해상도시는 해양생태계 오염을 최소화하는 친환경 기술로 세워지는 인류의 피난처로 새로운 미래 도시의 산업을 개척해나가는데 기여할 수 있습니다.
사실상 해상도시는 새로운 개념이 아닙니다. 이전부터 열대 기후에 대비하기 위해 전통 주거 방식인 수상 가옥이 존재했고, 새로운 주택난과 기피 시설을 만들기 위한 인공섬들이 대규모 간척 사업으로 만들어졌습니다. 이미 다양한 유형의 해상도시들이 우리 사회에 존재하지만, 21세기가 들고 지구 온난화가 뚜렷해지면서 해상도시는 기후 변화의 피난처로 재조명받기 시작했습니다.
해상도시의 사례 : 수상 가옥과 인공섬 그리고 미래 해상도시의 흐름
앞서 말했듯이 땅이 아닌 물 위에 짓는 해상도시는 수상 가옥과 인공섬 등 다양한 유형들이 있습니다. 하지만, 유엔이 구상하는 해상도시는 인공섬과는 약간의 차이점을 갖습니다. 인공섬은 대규모 간척 사업으로 모래와 흙을 바다에 퍼붓는 등 대규모 매립으로 인하여 자본 소모뿐만 아니라 수질 오염과 같은 환경 파괴를 야기합니다. 유엔 해비타트는 물에 뜨는 배 형태의 구조물로 이루어지는 부유식 해상도시로, 인공섬과는 차별화된 해양 생태계 오염을 최소화하는 친환경 기술을 이용합니다. 현존하는 수상 가옥과 인공섬의 사례를 살펴보고, 생태 도시에 초점을 맞춘 최근 해상도시들에 대한 흐름과 가능성에 대해 알아보겠습니다.
운하의 도시라고 알고 있는 네덜란드의 수도 암스테르담에 대해 소개하려고 합니다.
네덜란드(Netherlands)는 낮은(Nether=low)과 땅(lands)의 합성어로 낮은 땅을 의미합니다. 그중 네덜란드의 수도인 암스테르담(Amsterdam)은 암스텔(Amster)과 담(Dam)의 합성어로 암스텔강에 둑을 쌓아 만든 인공 수상 도시를 의미합니다. 한적한 습지였던 이 도시는 현재 70% 정도가 간척지 위에 지어져 있습니다. 많은 섬은 400개가 넘는 다리로 연결되어 있고, 운하가 거미줄처럼 늘어있는 게 특징입니다.
[자료 5. 네덜란드 암스테르담]
1. 네덜란드의 수상가옥, 아이부르그 마을
흔히 수상 가옥이라고 하면 동남아시아의 수상 가옥을 가장 먼저 떠올릴 것입니다. 네덜란드도 물에 순응하는 생활 방식을 만들어나가며 현대적인 수상 주택 단지인 아이부르그(Ijburg) 마을을 만들었습니다. 부유식 콘크리트 위에 철골과 나무 등으로 집을 지었고, 해수면 상승을 대비하여 철 기둥이 강바닥에 설치되어 있어 수면이 올라가면 물이 콘크리트 구조물을 수직으로 들어 올리게끔 설계되어 있습니다.
[자료 6. 네덜란드 아이부르그]
2. 한국의 인공섬, 세빛섬
어벤져스2의 촬영지로 유명한 장소이자 서울 한강의 색다른 수변 문화를 즐길 수 있는 인공섬인 세빛섬, 우리나라에서도 물 위에 떠 있는 인공섬을 찾아볼 수 있습니다. 세빛섬은 서울특별시 반포대교 남쪽 하류의 한강 수상에 복합문화공간으로 조성된 인공섬입니다. 180톤의 무게를 버틸 수 있는 강철 테이블이 섬마다 연결되어 있고, 이는 콘크리트 블록에 고정되어있습니다.
[자료 7. 세빛섬]
3. 몰디브의 인공섬, 훌후말레
마지막으로 휴양지이자 신혼여행지로 유명한 몰디브, 지구에서 가장 아름다우면서도 기후 위기로 점점 사라지고 있는 섬나라 몰디브에 거대한 인공섬이 만들어졌습니다. 훌후말레는 몰디브 수도인 말레 북동쪽에 건설되어 말레의 인구를 분산시키는 동시에 해수면 상승에 대비하고자 만들어진 인공섬입니다. 산호 지대 위에 모래를 쌓아 해발 2m 높이의 인공섬을 만들었고, 그 위에 도시를 조성했습니다.
[자료 8. 1997년 2월과 2020년 몰디브 모습 - 훌후말레가 크게 변한 모습]
최근 해상도시의 흐름은 대도시 인구 증가와 기후변화로 인한 해수면 상승에 대비한 기후 난민의 피난처를 중심으로 프로젝트가 진행되고 있음을 알 수 있습니다. 탄소 중립이라는 새로운 문제에 직면한 우리는 새로운 정착지에서 더 나아가 지속 가능한 물 위의 새로운 도시를 건설하기 위한 해상도시 건설 연구와 프로젝트에 대한 시도가 꾸준하게 이어질 것을 예상할 수 있습니다.
해상도시 건설 연구와 프로젝트
현재 일본과 네덜란드에서 해상도시에 관한 활발한 연구가 진행되고 있습니다. 네덜란드의 해양연구소의 연구진들은 실내 수조에서 축소된 인공섬 모델을 활용해 여러 테스트를 진행하고 있습니다. 물줄기로 인한 구조물의 흔들림, 이로 인한 거주민들에게 갈 피해, 새로운 섬의 환경적 영향을 어떻게 최소화할 건지에 관한 질문에 대답하기 위해 약 87개의 삼각형으로 만든 인공섬을 테스트했습니다. 그 결과로, 이 모델 섬의 가장 큰 특징인 하나의 큰 모형을 사용하는 게 아닌 삼각형 모델을 떨어뜨려 연결한다면 건물의 안전성을 증가시킬 수 있다는 결론에 도달할 수 있었습니다.
[자료 9. 각각의 삼각형을 스프링으로 연결시키는 모습]
출처: Maritime Research Institute Netherlands - Marin Youtube
중심부에는 커다란 빌딩과 같은 대규모 거주 시설을 세워 중심을 잡아주고, 외곽에는 파도로 인한 충격을 흡수하기 위해 항구, 에너지 허브, 양식장을 건설합니다. 또한 UN이 구상하는 해양도시 제1원칙에 맞춰 에너지, 물, 식량의 자급자족을 위해 주택, 공공 공간, 선박의 하역 및 부두뿐만 아니라, 식량을 위한 어업 및 해초 채취 시설, 에너지를 얻기 위한 풍력, 태양력, 조류 또는 파도에너지를 생산할 수 있는 발전기를 설치할 예정이라고 합니다. 이렇게 네덜란드가 해상도시에 열정적으로 임하는 이유는 바로 네덜란드는 작은 국가지만 늘어나는 인구를 대비하기 위해 역사적으로 바다를 넓혀왔고, 이제는 그 방법이 지속 가능한 해결책이 아니기 때문입니다. 그 당시 바다를 개척해 땅을 넓혔다는 사실은 기술적인 측면에서 대단하지만, 해수면이 오를수록 도시들은 더욱 붐벼 더 많은 활동들을 바다에서 하게 될 때 새로이 바다를 개척하여 곶과 둑을 설치한다는 것은 환경에 큰 악영향을 끼치는 것이기 때문에 해상도시에 더 적극적으로 참여하는 것입니다.
[자료 10. 네덜란드 해양연구소의 부유식 인공섬 실험]
그 다음, 일본의 시미즈 건설은 탄소 중립 인공도시인 글린 플로트(The Environmental Island - GREEN FLOAT) 프로젝트를 시작했습니다. 일본 또한 해수면 상승으로 물에 잠겨 사라질 위기에 처한 섬나라 중 하나입니다. 2100년에 일본은 해수면이 약 91.4cm 정도 올라 일본이 아예 잠길 수도 있다는 연구 결과가 있지만, 이는 2013년도 연구이기 때문에 올해 발표된 새로운 기후 환경 보고서에 의하면 2100년보다 더 빠르게 앞당겨질 수 있을 거라 예상합니다. 이에 맞서 일본의 그린 플롯은 적도 바다 위에 벌집처럼 각각의 셀을 연결한 인공섬을 2025년까지 건설하는 것을 목표로 두고 있습니다. 일본의 플로트 섬은 해일에 대한 생각이 네덜란드 해양 연구소와 차이점이 있습니다. 앞서 언급한 듯이 네덜란드는 충격을 최소화하고 인명 피해를 줄이기 위해 작은 삼각형 모양을 떨어뜨려 설치하는 것이지만, 일본의 경우 벌집처럼 각각의 셀을 연결해 기후가 가장 안정적인 적도에 위치시켰다는 점, 해일은 연안에서 마주치는 것보다 열려있는 바다가 훨씬 안전하다고 판단한 점에서 차이점을 발견할 수 있습니다. 그러나 그린 플롯의 실현성에 대한 의문이 제기되는데, 그 이유는 제1원칙인 자급자족을 위해 중앙에 설치될 타워 주변에 가축과 다른 농업으로 음식을 생산할 수 있는 초원이나 숲을 조성한다는 것입니다.
[자료 11. 일본의 탄소중립 인공도시인 글린 플로트 조감도]
바다 위 인공 섬에서 숲을 조성하고, 모든 셀에서 친환경 녹색 기술을 이용해 에너지를 생산함으로써 ‘폐기물 0’이라는 도전의 실현성에 대한 전문가들의 염려가 있기도 했습니다. 그러나 다른 국가들과 다르게 해수면 상승을 심각하게 받아들이고 국민의 안전을 위해 해상 도시에 진지하게 임하는 모습을 높게 평가할 수 있습니다. 앞으로 이 실현성에 대한 부분에 물음과 관심을 갖고 어떠한 모습으로 발전하는지 잘 지켜봐야 할 것입니다.
기후변화로 인한 미래 도시의 모습
과연 해상도시는 현실성 있으며 기후변화를 막을 수 있는 지속가능한 도시의 모습이 될 수 있을까요? 한국해양대학교 해양공간건축학부 이한석 교수는 “해상도시는 해수면 상승과 지진 등 자연재해에 적응력이 뛰어나 미래형 도시로 손색이 없다. 입지에 따른 비용이 문제일 뿐, 기술적으론 얼마든지 가능하다.”라고 강조했습니다. 밀물과 썰물 그리고 해류 등 해상조건과 재난에 대비할 수 있는 입지 선정의 문제 그리고 비용 문제를 해결해야 된다는 어려움이 있습니다. 그러나, 우리나라는 해상도시를 건설할 설계 기술은 확보되어 있으니 길지 않는 시간 내에 해상도시 구축이 충분히 가능하다고 생각합니다.
[자료 12. 부산시 유엔 해비타트 프로젝트 참여]
2021년 8월 05일 유엔 해비타트와의 협약 체결 만남에서 박형준 부산 시장은 “온실가스 배출에 따른 해수면 상승에 대비하는 UN의 목표가 탄소 중립 전환도시를 지향하는 부산시의 시정 방향과 일치하며, 부산시가 가진 조선업과 플랜트 산업의 기술력이 이번 지원 제안에 반영된 것이라 예상한다.”라고 말했습니다. 해상도시 건설을 추진하는 부산시가 우리나라의 시작점이 되어 시민들에게 기후 위기의 경각심을 인식하도록 만들어줄 수 있으며 기후변화를 대비할 새로운 미래 도시의 가능성을 보여줄 기회가 되리라 생각합니다. 대홍수를 대비하여 하느님이 노아에게 만들도록 지시한 배, 노아의 방주로 수많은 생명을 구했던 것처럼 21세기 현대판 노아의 방주인 해상도시가 더 빠르게 다가올 기후 변화에 맞설 수 있기를 희망해봅니다.
친환경 건축에 대한 대학생신재생에너지기자단 기사 더 알아보기
1. "주목 받는 새로운 에너지원, 건물 에너지효율", 14기 변홍균, 15기 김민서, 민정윤, 16기 김창준, 김건형, https://renewableenergyfollowers.org/2806
물에 잠기는 부산, 해양도시 건설 추진
1) 윤파란, MBC 뉴스데스크, “10년 뒤 ‘부산’ 물에 잠긴다 …해상도시 건설 추진", 2021.08.16, https://imnews.imbc.com/replay/2021/nwdesk/article/6293867_34936.html
물 위의 도시, 해상도시의 의미와 연구 배경
1) 김미중, 강철희, 부유식 건축의 유형 및 건축 프로그램 특성에 관한 연구, 대한건축학회 2016년도 춘계학술발표대회논문집 제 36권, 제 1호, 145-148, 2016.04
2) 곽노필, 한겨레, “해상도시는 기후난민을 위한 ‘노아의 방주’가 될까”, 2019.06.17, https://www.hani.co.kr/arti/science/future/898139.html
3) 김준해, The Science Times, “부유식 해상도시 5년 후 등장”, 2015.07.21, https://www.sciencetimes.co.kr/?news=%EB%B6%80%EC%9C%A0%EC%8B%9D-%ED%95%B4%EC%83%81%EB%8F%84%EC%8B%9C-5%EB%85%84-%ED%9B%84-%EB%93%B1%EC%9E%A5
4) KIOST, KIOST 한국해양과학기술원 네이버 블로그, 키오가 읽어주는 해양문고 <바다 위 인공섬, 시토피아>, 2021.02.22, https://blog.naver.com/kordipr/222252358125
해상도시의 사례 : 수상 가옥과 인공섬 그리고 미래 해상도시의 흐름
1) 과학 다큐 비욘드 21세기 노아의 방주 해상도시 #001, 2017.10.20, https://youtu.be/Q_UpGCbyUaQ
2) 과학 다큐 비욘드 21세기 노아의 방주 해상도시 #002, 2017.10.20, https://youtu.be/bQo6q-abkzw
3) 과학 다큐 비욘드 21세기 노아의 방주 해상도시 #003, 2017.10.20, https://youtu.be/EdeMRfXu11M
4) 천권필, 중앙일보, “이대로면 나라가 사라질 판…산호 위 5만 도시 쌓은 몰디브”, 2021.04.12, https://www.joongang.co.kr/article/24033357
5) 현대자동차, HMG JOURNAL 홈페이지, 물과 조화를 이룬 건축물, 2018.09.03, https://news.hmgjournal.com/TALK/?p=156047
해상도시 건설 연구와 프로젝트
1) 기독일보 편집 기자, 기독일보, "2100년 해수면 91.4cm 상승"..일본 잠기나, 2013.08.20, https://www.christiandaily.co.kr/news/14485#share
2)김종화, 아시아경제, 물에 잠기는 지구 - ② 부유식 인공섬, 새 거주공간? [과학을 읽다], 2019.12.05, https://news.v.daum.net/v/20191205063027304
3) 윤태희, 나우 뉴스, 日건설사 “바다 위에 친환경 인공섬 띄운다”, 2010.11.13, https://nownews.seoul.co.kr/news/newsView.php?id=20101113601004
4) Engi’s CONPAPER, 적도 탄소중립 인공도시 ‘그린플로우트 프로젝트’ The Enviornmental Island - GREEN FLOAT: VIDEO, 2017.03.19, https://conpaper.tistory.com/50657
5) Michael Irving, Artificial floating islands could expand liveable space at sea, New Atlas, 2017.7.13 https://newatlas.com/artificial-floating-mega-island/50447/
기후변화로 인한 미래 도시의 모습
1) 안준영, 부산 일보, “유엔 추진 ‘현대판 노아의 방주’ 부산에 띄운다”, 2021.08.05, http://www.busan.com/view/busan/view.php?code=2021080519204817259
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