By SABRINA WEISS, WIRED UK

2022년 여름, 파업 시위와 인력 부족 문제로 항공편과 기차가 운행을 취소해, 승객의  불만을 자극하는 것으로 부족했는지 유럽의 열파가 이동 혼란 악화를 유발한다. 극한 수준의 열은 사망 원인이 될 정도로 인간의 건강에 해롭지만, 환경에도 악영향을 미친다. 금속과 아스팔트 표면이 확장 후 왜곡돼, 도로와 철도, 활주로 모두 사용하기 어렵거나 위험한 상태가 된다. 2022년 여름, 열파 때문에 수천 편의 교통수단 운행이 큰 피해를 볼 수 있다. 

철도를 구부릴 수 있으며, 아스팔트가 용해(표면 강도 약화나 형태 변화 등)되는 일 모두 2022년 7월, 유럽 여러 국가의 기온이 40°C를 넘어서면서 역대 최고 기온을 기록하면서 분명해진 일이다. 7월 18일(현지 시각), 런던 루턴 공항은 활주로 용해 수준이 심각해, 일시적으로 폐쇄됐다. 활주로는 두 시간 동안 폐쇄됐으며, 엔지니어 인력은 표면 수리 작업에 나섰다. 일부 항공편은 경로를 변경했으며, 나머지는 항공편 운항이 취소되었다.

열파는 기후변화 때문에 더 강력하면서 자주 발생했다. 따라서 대중교통 기반 시설도 열파 발생 빈도에 따른 변화가 필요하다. 이미 극심한 열파가 발생하는 내내 기반 시설 온도를 낮춘 상태로 유지해야 했다. 다수가 식물이나 그림, 인공 그림자 생성 등 비교적 간단한 방법을 이용했다. 반면, 물질 과학계는 열 저항성을 갖춘 금속 사용과 같이 비교적 더 복잡한 해결책을 제시했다. 그러나 기반 시설 개선 작업은 쉽지 않거나 비용 부담이 큰 편이다.

피렌체대학교 도시공학 및 환경공학 부교수인 지오반니 포지에리(Giovanni Forzieri)는 철도와 도로가 특히 열파에 취약하다고 말한다. 2018년, 포지에리 부교수 연구팀은 열파를 포함해 홍수, 산불, 폭풍 등 각종 극단적 기후 현상이 유럽의 미래 기반 시설에 끼칠 피해를 조사했다. 현재 유럽 대중교통 부문은 매년 기후 관련 피해 금액 약 8억 달러(8억 2,000만 달러)를 유지한다. 그러나 연구팀은 21세기가 끝나기 전, 수십 년 동안 대중교통 부문의 기후 피해 금액이 119억 유로(122억 달러)에 육박할 것으로 추산했다. 대중교통의 기후 피해 금액 90%는 열파와 관련 있다.

철도 교통은 철강 소재로 생산한 철도가 실온보다 20°C 더 상승하면, 복구가 어렵다. 따라서 극단적 기후 변화 현상의 영향을 받을 수 있다. 따라서 새로운 철도 건설을 시작하기 전, 철강 소재의 철도는 통제된 방식에 따라 가열과 냉각 과정을 거쳐 더 높은 기온에 견디도록 한다. 또한, 다른 접근 방식으로 다양한 기온 속에서 실행하도록 한다. 영국은 27°C 수준의 환경에서 압력 없는 철도 개발 작업을 한다. 

그러나 만약 폭염이 강타한다면, 철로가 확장되는 탓에 철로를 고정하는 정박지에 제약이 가해진다. 결국, 철로가 압력을 받아 철로 형태 왜곡이 발생하면서 철로가 구부러질 수 있다. 기차의 이동 속도를 낮춘다면, 철로에 가하는 압력이 적기 때문에 철로 왜곡 발생 가능성이 감소할 수 있다. 이 때문에 유럽 전역의 네트워크 운영사가 결과적으로 기차 운행 지연과 취소 등 심각한 비용 부담으로 이어진 일시적인 속도 제한을 시행할 수밖에 없었다.
 
한 가지 해결책은 철로를 흰색으로 칠하는 것이다. 흰색은 햇빛을 반사해, 철로의 온도를 5~10°C 낮출 수 있다. 영국과 스페인, 스위스 철도 운영사는 이미 열파 피해가 발생하기 전부터 철로에 흰색 페인트를 칠하기 시작했다.

물론, 유럽 여러 지역의 기온이 주기적으로 27°C를 넘어 며, 기온 상승 시에도 철로가 제 역할을 하도록 제작한다. 그러나 영국과 같은 곳이 갑자기 더 더운 기후 조건에 견뎌야 하는 상황이 된다면, 겨울의 매우 낮은 온도를 견디기 어려울 것이다. 철강 계약은 추위에 노출되면 견디기 어렵다. 즉, 기존 운영 창구보다 기온이 더 낮은 탓에 압력을 받는다면, 철로에 균열이 생길 수 있다는 의미이다. 아스톤대학교 버밍엄캠퍼스 도시 공학 및 환경 공학부 소속 와이어드 독자인 키란 토타 마하라즈(Kiran Tota-Maharaj)는 "영국과 같은 국가의 기온 변화 범위가 이전보다 훨씬 더 넓어진 탓에 철로 관리가 매우 까다롭다"라고 말했다.

일부 국가는 견고한 콘크리트 조각을 이용해 기온 변동성 문제를 극복하려 한다. 콘크리트 조각이 철로에 고정되는 사례가 증가하는 추세이지만, 그 가격은 영국 표준 비용보다 약 4배 더 비싸다. (자갈 위에 놓인 침대차를 철로에 고정해야 한다.) 영국 전역의 약 3만 km 길이에 이르는 철도와 교각, 터널을 소유한 네트워크 레일(Network Rail)은 견고한 콘크리트 조각 활용과 같은 해결책의 실용성과 비용 효과 등을 비관적으로 보았다. 여름 기온이 27°C를 넘는 날이 많지 않기 때문이다. 토타 마하라즈는 "2022년 여름이나 이듬해, 열파가 또 발생한다면, 여러 마을과 도시 지역사회가 대중교통 지연에 대비해야 할 것이다. 하루아침에 해결할 수 없는 문제이다"라고 전했다.

여름과 겨울의 기온 변화는 보통 모래와 대리석, 으스러진 돌, 진득한 물질인 역청, 반고체 형태인 석유 등이 혼합된 도로 아스팔트 표면에도 영향을 미친다. 아스팔트는 검은색이기 때문에 태양의 열을 빠르게 받아 가열된다. 결과적으로, 역청이 더 부드러워지면서 아스팔트 표면은 끈적이게 되며, 차량의 압력으로 손상되기 쉽다. 2022년 7월, 맨체스터와 스위스 루체른에서 차량 압력 때문에 아스팔트 표면이 변형된 사례가 보고되었다. 아스팔트 소재에 폴리머를 추가하면, 녹는점을 약 80°C로 높일 수 있으나 아스팔트 재료 비용 인상이라는 문제로 이어진다. 폴리머를 추가한 아스팔트는 보통 밀라노와 마드리드 고속도로 외곽과 같이 교통량이 매우 많은 곳에만 사용한다.

열파의 주요 기반 시설 손상은 여러 가지 문제 중 하나에 불과하다. 2021년, 이탈리아와 스페인 합동 연구센터의 연구팀이 발표한 연구는 도로와 철도 운영 및 유지(O&M) 비용 인상을 예측했다. 전 세계 기온이 약 3°C 상승하면, 영국과 유럽연합 도로와 철도 O&M 비용은 현재 수준 대비 4.1%가량 증가할 전망이다. 그 부분적인 이유는 유지 작업 빈도를 늘려야 하기 때문이다. 기온 상승 수준을 1.5~2°C 수준으로 제한한다는 기후 약속을 지킨다면, 그 비용은 1.3~1.5% 인상할 것이다.

예방이 문제 발생 후 해결보다는 낫다. 특히, 포장도로와 건물 등 열을 흡수하고 보관하는 곳의 표면에는 나무와 야채를 심는 일이 열파의 문제를 억제할 결정적인 역할을 할 수 있다. 중부유럽 지방 자치 기관은 도시에 길게 뻗은 트램 트랙 사이에 나무를 심고, 철도 왜곡 위험성을 줄이려 했다. 폴란드 바르샤바 연구팀은 2018년, 친환경 트랙이 보관한 빗물 증발로 주변 지역의 온도를 낮추는 역할을 하는 동시에 소음을 낮추는 효과도 있으며, 대중의 경제적, 생태학적 문제 인식 수준도 훌륭하다는 사실을 확인했다.

독일과 스위스의 일부 대도시는 건물과 도로, 포장도로의 아스팔트와 시멘트를 나무, 잔디, 습지 등으로 덮으면서 이른바 '스펀지 도시(Schwammstädte)'가 되고자 한다. 일부 연구는 나무가 창문과 지붕을 가리면서 도로와 건물 기온 감소 효과가 있다는 사실을 입증했다. 유럽연합 여러 기후 프로젝트와 지방자치 기관의 기후변화 적응 전략 자문을 담당하는 개인 전문가 브리짓 조지(Birgit Georgi)는 공공 기반 시설 설립 계획이나 유지, 개선 작업을 할 때, 기후 변화 적응을 고려하여 지출 비용을 최소화해야 한다고 주장한다. 조지는 "지금 당장 모든 조치를 시행할 수는 없지만, 기후변화 문제 해결책을 염두에 둘 수는 있다"라고 말했다.

조지는 자연 기반 대응 방안이나 재료 구성 변경을 대도시 이외 지역에도 적용할 수 있다고 주장한다. 그러나 단계적 도입이 필요한 전략이다. 도로와 활주로는 일반적으로 교통량에 따라 10~15년 단위로 표면을 다시 제작한다. 철로의 수명도 수십 년이지만, 엔지니어가 수년 단위로 항상 유지 작업을 한다. 그러나 조지는 기후변화 대응 속도가 다른 부문보다 대중교통 부문에서 더 느리다고 지적한다. 그는 "대중교통 체계에 수많은 이해관계자가 개입했다는 문제가 있다"라고 언급했다. 그러나 열파가 더 자주 발생한 탓에 최근 이어진 철로와 도로, 활주로 손상 완화 목적의 운행 지연은 앞으로 더 많은 대중교통의 이동 지연 문제가 발생할 것을 의미한다.

** 위 기사는 와이어드UK(WIRED.co.uk)에 게재된 것을 와이어드코리아(WIRED.kr)가 번역한 것입니다. (번역 : 고다솔 에디터)

<기사원문>
How to Prevent Another European Transport Meltdown