도시의 온도를 낮추기 위해 필요한 나무의 수는?

세계의 도시들이 점점 더 뜨거워지고 있는 지금, 나무가 만들어내는 시원한 그늘은 콘크리트로 둘러싸인 도심 속에서 오아시스 같은 역할을 한다. 그러면, 나무가 만들어내는 그늘을 더 넓게 만들어 도시 전체의 온도를 낮추기 위해서는 얼마나 많은 나무를 심어야 할까?

 

도시의 온도를 낮추기 위해 필요한 나무의 수는?

 

도시의 온도를 낮추기 위해 필요한 나무의 수는?

 

분석 단위의 크기와 냉각 효율(CE)은 제곱근을 따른다. 즉 일정 수준까지는 범위가 넓을수록 더 큰 냉각 효과를 기대할 수 있다. 이 법칙은 새크라멘토(A), 볼티모어(B), 베이징(C), 심천(D) 4개 도시 모두에서 공통적으로 나타났다

 

 

나무가 도시의 온도를 낮추는 것은 물리적인 작용 덕분이다. 나무는 땅에서 흡수한 많은 양의 물을 공기 중으로 내보내면서 열을 흡수한다. 나무가 만들어내는 그늘 또한 온도를 낮추는 효과를 갖는다. 이러한 나의 천연 냉방 효과는 잘 알려져 있지만, 도시 전체에서 얼마나 효과가 있을지는 명확하지 않았다.

 

대부분의 연구는 좁은 구역에서 나무의 효과를 조사해왔으며, 나무의 가지와 잎이 모인 면적이 1% 증가하면 해당 지역의 온도가 약 0.04~0.57도 내려간다는 결과를 도출해왔다. 이번에는 도심 전체에서도 동일한 결과를 기대할 수 있을까?

 

이를 밝히기 위해 미국 뉴욕에 본사를 둔 케리 생태계 연구소와 중국과학원 등의 연구진이 이번 연구를 진행했다.

다양한 기후를 가진 네 도시를 대상으로 연구 진행 연구는 중국의 베이징과 선전, 미국의 볼티모어와 새크라멘토의 네 도시를 분석 대상으로 삼았다.

 

이 네 도시는 기후가 각기 달라 베이징과 볼티모어는 온대 기후, 선전은 아열대, 새크라멘토는 지중해성 기후를 지니고 있다. 연구진은 이 네 도시의 위성 이미지를 수집하고, 도시를 작은 격자로 나누어 각 격자 안에서 나무 면적과 기온의 관계를 분석한 뒤, 그 결과를 도시 전체로 확대 적용했다.

 

도시 온도를 낮추기 위한 나무 수를 계산할 수 있는 법칙

 

나무의 냉방 효과는 적용 범위가 클수록 증가했다. 예를 들어, 베이징에서 나무 면적이 1% 증가했을 때 개별 격자에서는 기온이 0.06도 내려갔지만, 도시 전체에서는 0.18도 낮아졌다. 연구팀의 저우 웨이치 박사는 "냉각 효율이 전체 스케일에서 멱함수 법칙을 따르고 있다는 사실을 발견했다"고 설명했다. 이 법칙은 기후가 다른 네 도시 모두에 적용되었기 때문에, 전 세계 어느 도시에서든 동일한 법칙이 적용될 수 있을 것으로 기대된다.

 

이번 결과를 바탕으로 특정 도시에서 원하는 냉각 효과를 얻기 위해 필요한 나무의 수를 계산할 수 있게 되었다. 예를 들어 볼티모어에서는 나무 면적을 1% 늘리면 0.23도 더 시원해질 것으로 예상되며, 1.5도를 낮추려면 나무 면적을 6.39% 늘려야 한다. 앞으로 다양한 기후의 도시에서도 이 법칙이 적용되는지 확인하여, 자연 기반의 기후변화 대응책이 어느 정도 효과적인지 검증할 예정입니다. 이번 연구는 2024년 11월 4일자로 『PNAS』에 게재되었습니다.

 

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