지구 온난화로 인한 기후 변화에 대응하기 위해 노력하는 토목공학 기술자들
< 일러스트 OpenAI의 DALL·E 제공 >
[위즈덤 아고라 / 이승원 기자] 기초적으로 토목공학이라는 학문은 도로, 철도, 교량, 댐, 항만, 상하수도 등 우리 사회의 기반이 되는 사회 기반 시설(SOC: social overhead capital)을 계획, 설계, 시공, 유지하는 학문이다. 또한 토목공학은 사회 기반 시설뿐 아니라 고층 건물 등 다양한 건축물의 건설과 안전에도 많은 도움을 준다. 즉, 토목공학은 사회의 안정성과 유지력을 위하여 일하는 분야이며, 토목공학 기술자들은 외적인 아름다움과 구조적 안정성의 조화를 이루도록 하는 기술자들이다.
토목공학 기술자들은 우리의 삶에 숨은 버팀목이라고 생각한다. 건물 안에 숨겨진 강철 뼈대처럼, 그들의 많은 계산과 노력 없이는 우리가 당연하게 여기는 공간은 쉽게 무너졌을 것이다.
토목공학 기술자들은 특히 환경의 영향을 많이 받는 직업이다. 다양한 자연재해와 계절이 존재하는 지역에서는 이러한 요소들을 모두 고려해 시설과 건물들을 설계해야 하기에 토목공학 기술자들의 중요성이 부각된다. 반면 하나의 계절이 지속되거나 환경 변화가 적은 지역들에서는 상대적으로 토목공학 기술자의 역할이 덜 주목받기도 한다. 그러나 최근의 기후 변화로 인해 계절 변화가 크지 않았던 국가들에서도 환경적 변화가 발생하기 시작했고, 이미 지어진 건축물들에 대해서도 많은 우려가 제기되기 시작했다.
기후 변화란?
우리가 흔히 알고 있듯이 지구의 평균 기온은 점차 상승하고 있다. 그로 인해 지구 온난화가 발생했고, 각 지역의 고유한 기후를 변화시키는 현상이 나타나고 있다. 한국의 봄과 가을이 점점 짧아지는 이유 중 하나는 한국의 평균 기온이 약 1.6도 정도 상승했기 때문이다. 특히 한국의 기온 상승률은 전 세계 평균 기온 상승률보다 더 빠른 속도로 증가하고 있다.
평균 기온이 1.6도 상승한 것만으로는 큰 변화를 유발하지 않을 것이라고 생각할 수도 있다. 하지만 한국에너지기술연구원에 따르면 평균 기온이 2도 이상 상승할 경우 그린란드와 남극의 빙하가 녹고 해수면이 크게 상승할 가능성이 있다고 한다. 해수면 상승은 폭염, 홍수, 가뭄 등 다양한 기후 재난을 유발할 수 있으며, 생태계 파괴와 식량 및 물 부족 문제를 초래할 수 있다.
토목공학 기술자들의 노력
앞서 말했듯이 토목공학 기술자들은 댐, 다리 등 사회 기반 시설의 설계를 담당하는 공학자들이다. 사람들이 일상적으로 사용하는 사회 기반 시설에서 가장 중요한 요소는 안정성이다. 그러나 자연재해는 그 안정성을 위협하며 토목공학 기술자들에게 새로운 과제를 안겨주고 있다. 예를 들어 강이 있는 곳에 토목공학 기술자들이 다리를 설계하고 건설했다고 가정해 보자. 이후 해당 지역에 기후 변화로 인해 많은 비가 내리게 되면, 강물이 범람하여 다리를 붕괴시킬 위험이 생길 수 있다.
사회 기반 시설뿐만 아니라 많은 피해를 입는 곳 중 하나가 농경지이다. 최근 한국에서도 강수량이 증가하는 경향이 나타나고 있다. 이미 장마 시기에 많은 강수량을 기록하는 한국이지만 최근에는 기존 배수 시설이 감당하기 어려울 정도로 비가 내리는 경우도 늘어나고 있다. 그 결과 홍수가 증가하고 많은 인명 피해와 재산 피해가 발생하고 있다.
농경지는 도시처럼 체계적인 배수 시설에 의지하기보다 전통적인 물 관리 방식에 의존하는 경우가 많다. 물을 저장해 사용하기도 하고, 물을 흘려보내는 길을 만들기도 한다. 하지만 그 길이 감당할 수 있는 양을 초과하게 되면 가축들이 홍수를 피하지 못해 실종되거나 익사할 수 있고, 농경지는 물에 잠겨 농작물들이 큰 피해를 입게 된다. 따라서 해당 연도의 농업 종사자들은 큰 손실을 겪게 되며, 기후 변화로 인해 최대 강수량이 계속 갱신될 경우 이러한 문제는 더 심각해질 것으로 예상된다.
토목공학 기술자들은 농경지의 피해를 최소화하기 위해 다양한 방식으로 노력하고 있다. 첫 번째는 댐을 건설하여 물의 범람을 조절하는 것이고, 두 번째는 농작물을 보호할 수 있는 구조의 농업 시설을 설계하는 것이다. 댐을 건설함으로써 비로 인한 범람을 최대한 줄이고, 만약 첫 번째 방어선이 무너지더라도 두 번째 방법으로 피해를 줄이려는 것이다. 예를 들어 토목공학을 전공한 한 지인은 농업 종사자들의 비닐하우스를 기둥 없이도 가장 튼튼한 돔 형태로 만들 수 있는 방법에 대해 연구하고 있다.
현재 토목공학 기술자들의 모습
다양한 국가들은 빠른 속도로 변화하고 있다. 그 국가들의 겉모습 뒤에는 항상 토목공학 기술자들의 계산과 설계가 숨겨져 있다. 변화하는 환경에 발맞추기 위해 노력하는 그들을 하나하나 기억할 수는 없지만, 그들 덕분에 우리가 안전하게 살아갈 수 있다는 사실을 이 글을 통해 한 번 생각해 보면 좋겠다.
[위즈덤 TECH] 토목공학, 이름을 들었을 때에는 투박하고 힘들게 일하시는 분들의 모습만 떠오르곤 합니다. 저는 토목공학을 모든 것의 기반이라고 생각합니다. 구조물 뒤에 숨겨진 많은 계산과 원리를 더 알아보고 전달하고 싶습니다. 우리가 살고 있는 이 세상, 편하게 이용하고 있는 건물들과 구조물들, 그 뒤에서 조용히 그리고 묵묵히 자신의 일을 하고 있는 토목공학 기술자들에 대해 위즈덤 아고라 이승원 기자의 ‘위즈덤 TECH’으로 알아봅시다.
