권용석 Kwon Yongseok**
Abstract
The negative effects of heat waves on our society are well known through active research in the field of health and environmental disasters. In order to systematically reduce the risk of such a heat, it is necessary to search for countermeasures in the field of urban planning. The purpose of this study is to investigate the main points where artificial heat occurs and the wind direction and temperature condition during summer and winter events in Daegu city and surrounding cities. As a result, we confirmed that the urban structure of Daegu city is not appropriate for the heatwave, and the case of Daegu city showed that the solution of the urban structural problem should be basically preceded. In this study, four alternatives were selected as policy alternatives: urban cooperation for water-shed management, systematic management of sources of artificial heat, gradual relocation of abundant artificial heat discharge facilities, and customized management of wind routes.
Keywords: Heatwave, Urban Structure, Mesoclimate, Artificial Heat, Urban Planning
* 본 논문은 “권용석, 정군우, 최용준. 2017. 기후변화시대 대구 대도시권 도시지역 폭염 대응방안 연구. 대구: 대구경북연구원”을 수정․보완 하여 발전시킨 것임.
** 대구경북연구원 부연구위원 | Associated Research Fellow, Daegu Gyeongbuk Development Institute | kwony@dgi.re.kr
24 국토연구 제98권(2018. 9)
심을 다시금 불러일으켰다.
폭염의 위험성은 이미 앞서 언급한 국지적 차원의 도시화 측면뿐만 아니라 전 세계적 차원의 기후변화 로 인해 더욱 심각해질 것으로 예상된다. 이러한 폭염 의 위험성을 경고하는 연구는 보건, 환경 분야에서 활 발히 진행되어오고 있는 반면, 폭염 대응방안에 대한 논의는 그 위험성에 상응하는 만큼의 심도를 지니고 있지 못하고 있다. 게다가 폭염 대응에 관한 연구는 대체적으로 기후변화 연구의 일환으로 진행되어 도시 계획 측면에서 봤을 때 그 대안이 구체적이지 못하고 원론적인 성격이 강해 정책적 실효성은 그리 높지 못 하다. 이러한 인식하에 본 논문은 연구의 초점을 폭염 가중요인 중 하나인 ‘기상조건에 부합하지 않는 도시 구조’에 맞추고, 폭염피해 저감을 위한 도시계획 분야 에서의 대응 필요성에 대해 다루고자 한다.
여기서 기상조건이라 함은 강우, 강설, 풍향, 풍속, 기온 등 대기에서 나타나는 자연 현상을 의미한다. 기 상재해는 이러한 기상현상으로 인해 발생한 재난으로 서 협의로는 호우, 태풍, 대설, 강풍, 풍랑 등이 해당되 며, 넓은 의미에서 폭염도 하나의 기상재해로 인정하 는 추세다(김지영, 최병철, 박일수, 김규량 외 2006;
기상청 2012). 이처럼 기상재해에 속하는 폭염의 특성 상 다른 어떤 조건보다도 기온, 풍속, 풍향 등과 같은 여러 기상조건에 의해 폭염 발생 여부, 발생 및 피해 정도가 크게 좌우된다. 따라서 폭염이 발생하는 도시 에서의 폭염 저감대책은 해당 도시의 기상특성이 충 분히 고려될 필요가 있다.
2. 연구의 목적
그동안 우리나라 도시성장 과정에서 자연적 특성 중 특히 기상여건을 충분히 고려하지 못해 폭염이 가중 되었다는 문제인식에 따라, 폭염으로 인해 발생될 수
있는 막대한 사회적 비용을 저감하기 위한 방안을 도 시계획 분야에서 모색하고자 한다. 이를 위해 본 논문 에서는 대구시와 그 주변지역을 대상으로 단편적으로 나마 해당 지역 고유의 기상여건이 충분히 반영되지 못한 도시구조로 인해 폭염이 인위적으로 가중될 수 있음을 보여줌으로써, 역설적으로 기존의 도시발전방 식을 자연 순응형으로 변모시킨다면 그동안 불필요하 게 가중되었던 폭염문제가 완화될 수 있음을 주장하 고자 한다.
그간의 도시성장 과정은 부득이하게 폭염을 가중 시켰다. 지금까지의 도시성장 방식을 고집할 경우 우 리 사회가 짊어져야 할 부담 또한 크게 증가할 수 있 다는 우려와 함께 현시점에서 미리 고민해야 하는 부 분이 무엇인지 찾고, 실제 그에 대한 대안을 모색함으 로써 향후 미래세대가 짊어져야 할 부담을 최소화하 려는 노력이 시급하다.
3. 연구방법
현 도시구조와 해당 도시의 기상조건 간의 부조화로 인해 폭염이 가중되는 문제의 구체성을 확보하고자 본 논문에서는 대구시를 대상으로 사례연구를 진행하 였다.
대구는 여름철 찜통더위의 대명사로 잘 알려진 지 역으로, 대구가 특별히 더운 지역인 이유에 대해서는 단순 내륙 분지지형이라는 지형적 특성으로만 치부되 었다. 하지만 산업화와 함께 계획적으로 건설된 신도 시와는 달리 우리나라 대부분의 자연발생적 도시들은 풍수지리적 사고에 기초하여 분지형태를 띠고 있어 (박수진 2014), 분지라는 지형적 특징이 전국적으로 공통적으로 적용되는 상황임에도 불구하고, 유난히 대구의 경우에 한해서만 분지라는 지형적 특성을 폭 염의 원인으로 특정하기에는 곤란하다.
도시구조적 차원에서 바라본 대구 대도시 유역의 폭염 가중원인 추정과 해결과제 25 이러한 판단하에 본 논문에서는 분지 지형 대신 대
구시 고유의 기상조건에 주목한다. 대구의 도시구조 적 특징은 서측에 산업단지들이 밀집되어 있다는 점 으로, 이 지역을 중심으로 도시열섬이 형성되어 있다.
이에 따라 유난히 빈번한 대구 폭염은 대구시 서측에 밀집한 산업단지와 대구시 고유의 기상조건이 밀접한 관계가 있다고 가정하고, 대구시 일대의 기상조건과 현 대구시의 도시구조 특히 서측에 밀집한 산업단지 입지 간의 복합적 관계가 폭염에 미치는 기제를 다음 과 같이 밝히고자 한다.
우선 산업단지가 대구시 도시열섬현상에 상당한 영향을 미친다는 점을 밝히기 위해서 대량의 인공열이 대구 서측에 밀집한 산업단지 지역에서 발생한다는 사실을 확인하고자 하였다. 이를 위해서는 도시 내 각 시설에 대한 인공열 방출량에 관한 조사자료가 가장 적절하나, 현재 그러한 자료가 조사되고 있지 않은 관 계로 산업통상자원부, 에너지경제연구원에서 집계한 대구 에너지 다소비업체 현황을 토대로 인공열 다량 방출 지역이 산업단지임을 간접적으로 추정하였다.
다음으로 산업단지와 복합적 관계에 있다고 추정 되는 기상조건을 파악하기 위해 본 논문에서는 폭염 과 밀접한 기온, 풍향, 풍속 3가지를 중심으로 검토하 였다. 검토는 2가지 상이한 시간적 범위를 두고 다층 적으로 진행하였는데, 폭염이 주로 발생하는 ‘여름’이 라는 계절적 시간범위와 평균온도가 33℃ 이상 지속 되어 폭염특보가 발령된 이벤트 기반의 시간범위이 다. 이처럼 2가지 차원에서 검토한 이유는 폭염 현상 이 여름철 전반에 걸쳐 발생할 수 있는 개연성과 실제 폭염이 발생한 시점에서의 풍향은 여름철 통상시와는 상이한 패턴을 보일 수 있다는 판단에서였다.
여름철 기상자료는 2007년부터 2017년까지 10년 간 측정한 풍향과 풍속자료이며, 폭염발생일 당시 의 풍향, 풍속, 기온자료는 폭염특보가 실제 발령된
2016년 8월 14일 중 폭염이 가장 심한 시간대인 14시 부터 17시까지의 기온, 풍향, 풍속의 분 단위 자료를 사용하였다.
한편, 기상과 관련된 현상을 충분히 이해하기에는 행정경계보다는 자연적 경계에 따른 영역설정이 적절 하다는 판단하에 수리적 공간단위인 ‘유역(Watershed, Basin)’을 기준으로 영역의 경계를 삼았다. 이에 따라 연구대상의 공간적 범위는 대구, 경산, 영천이 포함된
‘금호강 단위유역’(이하 대구 대도시 유역으로 통칭) 으로 검토자료 또한 해당 유역 내 설치된 종관기상관 측장비(ASOS) 5곳(서구, 신암, 대구, 경산, 하양)의 자 료이다.
본 논문에서는 이상의 자료를 오픈소스인 R 프로 그램을 활용하여 연구목적에 맞게 가공, 분석, 시각화 하였다.
II. 폭염에 대한 도시구조적 접근 1. 폭염과 도시와의 관계
폭염은 폭서(暴暑: 매우 심한 더위)와 같은 단어로, 사 전적 정의로 매우 심한 더위를 뜻한다. 학술적으로는 현재까지 여름철 고온현상에 대한 정확한 용어 정리 가 국가별로 통일되지 않아 명확한 정의가 없는 상태 이다. 다만 폭염주의보, 폭염특보 등 대국민 행정조치 를 기준으로 하는 제도적 의미에서 폭염은 대체적으 로 33℃ 전후를 기준으로 한다.
결국 고온현상으로 귀납되는 폭염은 여름에 자연 적으로 발생하는 현상으로 계절주기성을 가진다. 이렇 듯 기본적으로 계절적 요인에 의해 자연적으로 발생하 는 폭염은 도시열섬현상, 기후변화 등 인간 활동의 영 향으로 인해 인위적으로 더욱더 가중될 수 있다. 이 중 특히 도시열섬은 도시와 직결되는 현상으로, 타 지
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Hove, Steeneveld, Jacobs and Heusinkveld et al.(2011) 은 폭염 저감과 관련하여 도시열섬현상은 실제 도시
Reduction Field Technique Effect
Net Radiation Optimization
Surface Improvement Reduction of Solar Radiation Absorption Roof Surface
Improvement
Reduction of Solar Radiation Absorption Plant Shade
Composition
Reduction of Solar Radiation Absorption
Falling in Temperature due to Evaporation
Effect Expansion of
Planting Surface
Lowering the Temperature Increase of Plant
Amount
Falling in Temperature due to Evaporation
Effect Reduce Heat
Capacity
Use Low-capacity Material
Prevention of Time Delay Effect of Temperature
Reduce Heat Consumption
Energy-saving Building Techniques
Suppress Energy Release to the Atmosphere Low Energy
Transportation Means
Suppress Energy Release to the Atmosphere
Surplus Energy Release Out of Space
Souce: Kwon 2015.
Table 1 _Heatwave Abatement Technique
도시구조적 차원에서 바라본 대구 대도시 유역의 폭염 가중원인 추정과 해결과제 27 례로 정응호, 김대욱, 류지원, 차재규 외(2008)는 위성
자료를 통해 바람길 생성에 중요하다고 판단되는 지 역을 독일지역연구학회 기준에 따라 추출하였으며, 송봉근, 박경훈(2013)은 MetPhoMod 모델링 기법을 적용하여 창원시의 바람 패턴을 분석하였다. 서보용 (2015)은 KLAM21 모델을 사용하여 대구시 찬 공기 생성 및 이동패턴을 분석하고 그 결과를 기상자료와 비교하며 검증하였다. 안승만, 이규석, 이채연(2015) 은 이용한 바람통로 네트워크 구축을 위한 최적의 방 법론을 거칠기 길이를 기반으로 모색하였다.
이상 살펴본 바를 정리하면, 바람길 관련 국내 선행
이상 살펴본 바를 정리하면, 바람길 관련 국내 선행