Cities are scrambling to prevent flooding

홍수와 싸우는 도시들

우수관, 펌프를 비롯한 기존 기반 시설로는 기후 변화로 거세지는 폭풍에 대비하기 힘들다.

기후 변화에 직면해 미국 도시들은 홍수 방지 대책을 강화하기 위하여 펌프, 빗물 배수관 및 기타 기반 시설의 건설과 개선에 힘쓰고 있다.

많은 경우 기존 시스템은 노후화되었고 과거의 기후에 맞게 구축되어 있다. 또 개선된 기반 시설조차 점차 빈번해지는 대형 홍수의 피해 완화에만 그칠 뿐이어서 각 도시 당국은 이제 다른 해결책을 고민하고 있다.

홍수는 최근 몇 주 사이 뉴욕과 애리조나주의 플래그스태프를 강타했다. 독일과 벨기에에서도 여러 지역이 홍수 피해를 봤고, 1,000명이 넘는 사람들이 실종됐다.

최근 6월의 폭풍우 당시, 디트로이트에 집중 호우가 발생하면서 거리와 주택이 침수되고 지역 우수 관리 설비가 물에 잠겼다. 시 당국에는 23,000 건이 넘는 피해 신고가 접수됐고, 지역 뉴스에서는 침수된 지하실과 물에 휩쓸려간 자동차 소식을 보도했다.

오대호수도국(Great Lakes Water Authority) CEO 수 매코믹은 폭풍우 뒤 기자회견에서 “유례없는 경험이다”라고 말했다. 수도국은 디트로이트와 주면 지역의 하수 처리 서비스를 담당하고 있다.

도심은 다른 지역에 비해 침수되기 쉽다. 왜냐하면 거리, 주차장, 건물은 빗물이 스며들지 않는 불투수성을 띠기 때문이다. 물이 숲이나 초지에서와 달리 땅으로 스며들지 못한다. 대신 물은 도심에서 포장면을 따라 흘러간다.

디트로이트는 많은 오래된 도시들이 그렇듯 흐르는 빗물을 오수와 합쳐 처리한다. 그렇게 합쳐진 하수는 펌프를 이용해 처리장으로 보낸다. 최근 폭우 때 정전과 기계 결함으로 주요 펌프장 두 곳에서 12개의 펌프 중 네 개가 작동을 멈췄다.

수도국은 지난 몇 년 동안 이 두 곳의 펌프장을 개선하는 데만 1,000만 달러를 썼고, 다른 개수 작업에도 수억 달러를 더 썼다. 그러나 이 하수도를 완전히 현대화하려면 170억 달러 이상의 비용을 들여 별도의 우수관망(stormwater network)을 구축해야 할 것이다.

애리조나 주립대학의 인프라 및 정책 연구원 미하일 체스터(Mikhail Chester)는 미 전역의 우수 기반 시설이 노후화되고 있으며 많은 행정 당국이 보다 복원력이 강한 시스템을 구축하기보다 임시방편에 의존해왔다고 말한다. 또한 기계 및 전기 시스템은 심한 폭우 시에 때때로 종종 고장이 난다고 체스터는 덧붙였다.

하지만 설령 펌프장이 완벽하게 작동했더라도 이 설비로 심각한 홍수를 막지는 못했을 것이다.

구식 모델

많은 우수 기반 시설과 유사하게 디트로이트의 펌프장도 10년 빈도의 강우(10-year storm)에 대응할 수 있는 수준으로 설계되어 있다. 10년 빈도의 강우란, 약 10년에 한 번 일어날 수 있는 강우의 시간당 강우량을 뜻한다. 미 국립기상청(National Weather Service) 자료에 따르면, 디트로이트 지역의 10년 빈도 강우량은 시간당 약 43.2mm일 것으로 보고 있다.

수도국에 따르면, 이번 6월 폭우 시 디트로이트 일부 지역에서는 1,000년 빈도(시간당 94mm 이상의 비)에 해당할 만한 극심한 강우량을 기록했고, 이는 이들 펌프장의 처리 능력을 훨씬 초과하는 수준이었다.

그러나 켄트 주립대학 수문학자 앤 제퍼슨(Anne Jefferson)에 따르면 강우량 예측은 과거 자료를 근거로 삼고 있기 때문에 대형 폭우의 실제 확률을 제시하지 못할 수 있다. 추정상 특정 연도에 10년에 한 번 빈도로 발생할 수 있는 폭우가 이제 기후 변화 탓에 더 자주 발생할 가능성이 크다. 또한 제퍼슨은 우수 기반 시설 설계 시 기후 변화를 고려하는 기관은 거의 없다고 말한다.

“우리는 여전히 과거의 기후에 고착돼 있다”고 제퍼슨은 말한다.

인프라 설계 시 기후 변화를 고려하고자 하는 행정 당국은 불확실성에 직면한다. 최선의 온실가스 배출 시나리오에 맞춘 계획을 수립해야 할까, 아니면 최악의 시나리오에 맞춘 계획을 수립해야 할까? 그리고 온실가스가 강우에 정확히 어떤 영향을 미칠지 예측하기는 어렵다.

대형 폭우에 대한 계획은 훌륭한 목표이긴 하지만 비용 역시 많이 든다. 대형 펌프와 파이프는 제작 비용도 더 비싸고 설치도 더 어렵다고 체스터는 말한다. 게다가 비용 상승도 선형적이지 않다고 덧붙인다. 즉, 용량이 두 배인 펌프나 파이프는 대부분의 경우 그 비용은 두 배 이상이 될 것이다.

앞당겨진 시간

해안 도시들은 훨씬 더 심각한 기후 위협에 직면해 있고, 일부 도시들은 이를 막기 위해 공격적으로 투자하고 있다. 탬파 베이 타임즈(Tampa Bay Times)에 따르면, 플로리다주 탬파는 2015년과 2016년에 발생한 대규모 홍수 후 펌프장과 기타 기반 시설을 개선하는 데 2,700만 달러를 지출했다. 일부 개선은 효과가 있었던 것으로 보인다. 탬파는 적어도 올해, 허리케인 엘사와 같은 대형 폭풍 때 홍수 피해를 막았다.

그러나 탬파의 해안가를 따라 상승하는 해수면은 곧 펌프의 배출구를 완전히 덮을 수 있다. 만일 해수면이 우수 방출관에서 물이 빠져나가는 지점에 도달하게 되면 이 배수 시설로는 탬파에서 물을 제거할 수 없을 것이다.

몇몇 도시는 도시 홍수 방재를 위해 빗물 연못(storm ponds), 빗물 정원(rain gardens)과 같은 다른 시설의 설치를 고려하고 있다. 제퍼슨은 빗물 정원과 같은 초지로 잉여수(excess water)가 유입되는 양과 속도를 줄일 수 있다고 말한다. 이런 시설이 적절한 장소에 충분히 만들어진다면 소규모 홍수를 예방할 수 있지만, 다른 우수 기반 시설과 마찬가지로 이들 시설도 보통은 대규모 폭풍우가 올 때의 홍수를 막도록 설계되지 않았다고 제퍼슨은 덧붙인다.

가장 극한 기후 상황은 피하는 것 말고는 달리 대책이 없다고 제퍼슨은 말한다. 갈수록 커지는 수해의 방지 대책을 수립하는 대신 행정 당국은 상습 침수 지역의 토지를 매입해 공터로 두거나 적절한 용도로 사용할 수 있다. 체스터는 네덜란드를 예로 든다. 네덜란드에서는 지방 정부들이 ‘하천 공간 확보(Room for the River)’ 프로젝트를 시작해 강 유역에 완충 지대를 늘리고 상습 침수 지역의 활용 방식을 바꿨다. 지금 그곳에는 주택 대신 농장이 들어섰고, 홍수로 농작물이 피해를 입을 경우 지방 정부가 농민들에게 보상을 해준다.

도시들은 우수관과 펌프, 빗물 정원을 건설하거나 개조할 수 있다. 하지만 기후 변화로 정상 상태가 빠르게 뒤바뀌고 있어 수십 년간 쓸 수 있도록 지어놓은 기반 시설이 난관에 봉착했다.

체스터는 “이제 우리는 환경이 빠르게 변하는 새로운 패러다임에 진입했다. 그리고 우리의 기반 시설은 신속한 변경이 힘들다. 이 두 가지는 서로 상충되는 것이다”라고 말한다.

미리보기 3회1회

MIT Technology Review 구독을 시작하시면 모든 기사를 제한 없이 이용할 수 있습니다.