나무 주변 포장을 줄이면 미래의 더위에서도 냉각 효과가 같을까요?

상세 설명

나무는 도시 열섬 현상을 완화하는 데 중요하지만, 기후변화와 광범위한 토양 밀폐가 나무의 성장과 냉각 능력을 갈수록 위협하고 있다.

이 연구는 독일 뮌헨의 공공 광장 25곳에서 지표면 밀폐와 미래 기후 조건이 나무의 성장 및 미기후 냉각에 미치는 복합적인 영향을 분석했다. 여기에는 RCP 8.5 기후변화 조건에서의 도시 나무 생장과 냉각 기능 분석이 포함됐다. 연구 설계는 과정 기반 모델링과 실제 기온 측정을 결합했다.

연구진은 과정 기반 CityTree 모델을 사용해 현재 기후 조건(1991–2020년)과 미래 기후 조건(2081–2090년)에서 흉고단면적당 바이오매스 증가량과 증산에 의한 냉각을 모의했다. 미래 모의실험에는 IPCC 제5차 평가보고서(AR5)의 대표농도경로(RCP) 8.5를 적용했다. 현재의 그늘 냉각 양상을 파악하기 위해 한 차례 여름철 동안 iButton 센서로 수집한 기온 측정 자료를 모의실험에 보완적으로 활용했다.

현재 조건에서 토양 밀폐를 20% 줄이면 바이오매스 증가량은 21.5%, 수관 피복률은 25% 증가하고, 증산을 통한 냉각 효율은 13.2% 높아지는 것으로 모델은 나타냈다.

미래 RCP 8.5 시나리오에서는 바이오매스 증가량이 16.5%, 수관 피복률이 15% 감소할 것으로 예측됐다. 토양 밀폐 해제에 따른 냉각 개선 폭은 약 4%로 줄었으며, 이는 기온 상승과 물 가용성 감소에 따른 제약을 반영한다. 초록은 이 미래 시나리오에서 모델로 예측한 생장과 증산 냉각이 각각 16.5%, 5.6% 감소한다고도 보고했다. 토양 밀폐 해제의 냉각 효과가 약해지는 이유로는 가뭄으로 인한 기공 폐쇄가 잠열 플럭스를 제한한다는 설명을 제시했다.

실제 측정에서는 광장별 그늘 냉각 효과에 상당한 차이가 나타났다. 수관 피복률이 56%인 Alpenplatz에서는 피크 시간대에 기온이 최대 2.7 °C 낮아졌다. 포장 면적이 큰 Bordeauxplatz와 Marstallplatz에서는 기온 감소 폭이 각각 1.4 °C와 1.8 °C로 더 작았다. 초록은 이 측정에서 수관 밀도가 보행자 높이의 냉각을 좌우하는 주된 요인이며, 기온 감소 폭은 최대 2.7 °C였다고 밝혔다.

연구 결과는 건물이 밀집한 도시 환경에서 나무의 활력과 미기후 조절 기능을 유지하는 데 토양 투수성과 공간 설계가 핵심적인 역할을 한다는 점을 강조한다.