유럽이 전례 없는 폭염에 신음중이다. 영국은 사상 최초로 40도 이상의 온도를 기록했으며, 포르투갈과 스페인, 이탈리아 그리고 프랑스는 폭염과 함께 거대한 산불에 시달리고 있다. 폭염과 산불은 자연과 인명 피해를 야기할 뿐만 아니라 지반과 건물, 도로와 철도, 발전소, 송전선과 같은 인프라에도 커다란 피해를 가져온다.
폭염과 건물 붕괴 위험과 과열 위험 증가
2021년 사상 두 번째로 더운 6월을 기록했던 러시아는 여기저기서 토양이 뒤틀렸다. 러시아는 국토의 3분의 2가 영구 동토층으로 구성되어 있어 기후 변화와 기온 상승에 독특하게 취약하며, 얼어붙은 얼음과 토양이 뒤틀려 도로가 부서지고 해빙되면서 건물 토대가 흔들린다. 알렉산드르 코즐로프(Alexander Kozlov) 러시아 천연자원부 장관은 러시아의 북부지역 건물들 중 40%가 기후변화로 인한 영구 동토층 융해로 붕괴 위험에 처해 있다고 경고했다. 코즐로프는 러시아 경제가 영구 동토층이 녹으면서 2050년까지 670억 달러 이상의 손실을 볼 것이라고 말했다.
기후 변화는 더 따뜻한 온도에 적응할 수 있는 능력과 자원을 갖춘 부유한 국가인 영국에서 폭염을 심화시키고 있다. 그러나 지난 10년 동안 건물의 과열과 중요 기반 시설에 대한 증가하는 위험을 해결하기 위한 조치는 거의 이루어지지 않았다. 지중해 주변 국가들은 물론 위쪽의 영국도 장기간 38°C 이상의 온도를 지속적으로 처리할 준비가 되어 있지 않다.
영국 기반 시설은 일반적으로 겨울 동안 열을 유지하도록 설계되었지만 여름에는 열을 효과적으로 막도록 설계되지 않았다. 현 상태에서 기존 영국 기반 시설의 약 20%가 과열될 위험이 있으며 평균 기온이 상승하면 이러한 위협이 증가할 것으로 예상된다. 2021년까지 최근 5년 동안 지어진 약 57만 채의 영국 주택들은 최근의 폭염과 지구 온난화에 대한 대비가 되어있지 않은 주택들이 대부분이다.
폭염과 철도 및 도로
유럽연합과 영국은 각각 200,000 km과 16,000 km 길이의 선로를 운영하며, 약 3조 100억 유로로 추정되는 철도를 보유하고 있다. 철도 운영 및 유지보수(O&M) 비용 2016년 약 269억 9,000만 유로에 달했으며, 이는 유럽연합과 영국 국내총생산(GDP)의 약 0.4%에 해당하는 가치이다.
강철은 열전도율이 높아 다른 건축 자재보다 많은 열을 빠르게 흡수하고 전달할 수 있으며 주변 기온보다 최대 20°C 더 뜨겁다. 강철 레일은 열에 길어져 트랙의 바닥과 측면을 밀어낸다. 팽창할 공간이 없으면 레일이 구부러져 수리하는 데 며칠이 걸리고 이동과 운송에 상당한 지연을 초래한다. 영국 철도 네트워크의 약 40%는 가공선(架空線, overhead line)과 도체 레일(導體, conductor rail)을 모두 사용하여 전철화되어 있다. 전력선은 더운 날씨에 줄어들 수 있기 때문에, 전기 화재를 막기 위해 열차는 훨씬 더 느린 속도로 운행하도록 명령받는다. 느린 이동은 또한 더 적은 힘을 발휘하여 트랙이 버클에 걸릴 가능성을 낮춘다. 현대의 가공선은 스프링이 달린 자동 장력 시스템이나 다양한 온도에 적응하는 균형추를 포함하고 있기 때문에 더운 날씨의 영향을 덜 받는다. 오래된 가공 송전선에는 여전히 열차에 고정된 장력 커넥터가 있으며, 폭염 시 고장 발생에 훨씬 더 취약한다. 무엇보다도 영국의 철도는 섭씨 30도를 기준으로 만들어졌기 때문에 장기간의 폭염은 영국 철도를 위험에 노출시킨다.
영국에 비해 스페인과 프랑스를 포함한 더 더운 유럽 국가에서는 일반적으로 철도 노선에 사용되는 강철이 제조 전과 제조 중에 다르게 취급된다. 이들 국가에서는 서로 다른 합금을 사용하거나, 강철을 다르게 제작하여 일단 전개되면 열 응력을 보다 효과적으로 방출할 수 있다. 그러나 이 경우도 야외 온도가 35도가 되면 철로는 45도 이상이 된다. 사고를 막기 위해 기차는 평소보다 속도를 줄여야 한다. 예를 들어 프랑스의 TGV는 폭염시 시속 330 km의 속도를 약 30-50 km를 줄여야 한다. 더욱이 파리 주변의 철도는 건설 당시 참고한 온도가 24도였기에 지금 프랑스의 철도 시스템은 현재의 폭염을 감당하기에는 무리다.
경제적 번영에 중요한 승객과 상품의 흐름을 가능하게 하는 운송 네트워크의 중요성과 결합된 이러한 기반 시설의 중요한 가치를 감안할 때, 유럽 전역의 극심한 더위가 증가하면 이들 기반 시설의 운영과 유지와 보수에 당연히 상당한 추가 비용이 예상된다. 파리 협약에 기초해 수행된 한 위험 분석에 따르면 기온이 산업화 이전보다 1.5도 높아질 경우 유럽과 영국의 철도 운영 및 유지 보수 비용은 연간 1억 유로, 2도에서 2억 유로, 3도에서 7억 유로 4도에서 15억 유로의 추가 비용이 발생한다.
지난해 미국과 캐나다 서북부 폭염으로 일부 도로가 녹아내리고 함몰했다. 시애틀에서는 도로가 녹고 팽창하는 것을 막기 위해 물탱크 차들이 하루 2회 도로에 물을 뿌리며 다니기도 했다. 현재 프랑스에서는 매년 7월 3주 동안 열리는 세계적인 프로 도로 사이클 경기인 투르 드 프랑스(Tour de France)가 개최 중인데, 투어 주최자인 아마리 스포츠 기구(Amaury Sport Organization, ASO)는 폭염으로 녹아내리는 노면 때문에 깊은 고민에 빠졌다. 녹는 도로 표면은 특히 추락과 대규모 충돌이 거의 확실해지는 경로의 구불구불한 고속 구간에서 라이더에게 명백한 위험을 초래한다. 투어 주최자인 아마리 스포츠 기구(Amaury Sport Organization, ASO)는 포장도로를 시원하고 온전하게 유지하기 위해 노선의 녹기 쉬운 부분에 다량의 물을 뿌리는 것을 선택했다. 이 단체는 포장 냉각을 위해 10,000리터(약 2,642갤런)의 물을 할당했다. 하지만 산불이 유럽을 휩쓸고 있는 상황에서 ASO의 방침은 비판을 받았다. ASO는 타르가 녹아 미끄러워 사고가 발생하기 쉬운 소위 '출혈 구역'을 중심으로 물을 중점적으로 뿌리기로 방침을 바꾸었다.
유럽연합과 영국의 도로는 약 5조 7,500 유로의 가치가 있다. 이 도로들의 운영 및 유지보수 비용은 2016년 현재 약 38조 3,000억 유로에 달한다. 위의 같은 연구에 따르면 기온이 산업화 이전보다 기온이 1.5도 상승할 경우 8억 유로, 2도 상승할 경우 11억 유로, 3도 상승 시 22억 유로, 4도 상승 시 33억 유로의 추가 비용이 발생한다.
폭염과 전기: 전력 수요 급증과 냉각수 문제 그리고 녹아내리는 송전 케이블
더운 나라에서는 에어컨과 같은 냉각 장치의 사용 증가로 인해 기상이변 시 전력 사용량이 급증한다. 한 미국 연구에서는 극단적인 기온 상승이 미국 최대 수요를 7.2%까지 증가시킬 수 있다고 예측했다. 프랑스에서는 2017년 폭염으로 6월에 약 2 기가와트(GW)의 수요가 증가했다. 임페리얼 컬리지 런던(Imperial College London)의 이아인 스태펠(Iain Staffell) 박사에 따르면 2017년 6월 동안 온도가 1도 상승할 때마다 전력 수요는 0.9%(300MW) 증가했다. 예를 들어 6월 19일 평균 기온이 섭씨 21.9도였을 때 수요는 32GW에 달했다. 평균 기온이 15.9도까지 떨어진 25일에는 수요가 26.6GW로 줄어들었다. 지금처럼 40도가 넘는 폭염이 영국에서 지속된다면 전력 수요는 기하급수적으로 증가할 것이다. 2019년 밀라노는 6월 말 기온이 40도 이상으로 올라가면서 전력 수요가 전년도보다 40%나 급증하였고 이로 인해 밀라노 일부 지역이 여러 차례 정전되었다. 이탈리아에서 냉방에 들어가는 총 1차 에너지 수요는 2010년 13%였지만 2050년 70%로 상승할 것으로 전망된다. 더 심각한 문제는 유럽연합의 경우 이 냉난방에 들어가는 에너지의 66%가 화석 연료에서 나온다는 것이다. 따라서 우크라이나에서의 전쟁에 따른 대 러시아 제재로 에너지 난을 겪고 있는 유럽연합의 탄소 순배출 제로 계획에 더 큰 차질이 빚어질 전망이다.
덥고 건조한 날씨는 이미 유럽의 전력 생산에 추가적인 스트레스를 더하고 있다. 발전에는 연료만 필요한 것이 아니라 물 집약적인 과정이다. 발전소는 증기로 변환하여 발전 터빈을 구동하고 기계를 냉각하기 위해서 물을 소비하는데 이 두 가지 모두 다 물의 온도를 상승시킨다. 하지만, 따뜻한 물이 이러한 서식지에 살고 있는 야생 동물들에게 부정적인 영향을 미칠 수 있기 때문에, 냉각 타워를 통해 냉각해야 하지만 더운 날씨에는 냉각 시간이 더 오래 걸리고 결과적으로 전력 생산 효율이 떨어진다.
이것은 2003년 폭염 동안 프랑스의 원자력 발전소에 심각한 결과를 가져왔다. 프랑스 전력의 약 75%를 공급하는 이 발전소들은 원자로를 식히기 위해 근처의 강에서 물을 끌어온다. 그러나 폭염 동안 이 강은 너무 뜨거웠고 너무 낮아 냉각 과정을 위한 물을 안전하게 공급할 수 없었고, 이로 인해 발전소는 폐쇄되거나 용량을 대폭 줄여야 했다. 수요 증가와 함께, 프랑스는 대규모 정전 위기를 초래했다. 2017년보다 훨씬 뜨거운 폭염은 또다시 대규모 전력 공급 위기를 가져올 수 있다.
프랑스 전력공사 (Électricité de France)는 계속되는 가뭄으로 냉각에 필요한 강물이 줄어들기 때문에 일부 원자력 발전소의 생산량을 줄여야 할 수도 있다고 말했다. 이탈리아와 스페인의 수력발전소도 덥고 건조한 환경 때문에 생산량이 감소했다.
냉방 수요의 증가와 공급 부족은 전력 가격을 상승의 원인이 되고 있다. 영국의 하루 평균 전력 공급량은 4월 이후 주말 동안 공급된 전력 중 최고가인 1 메가와트당 197.90파운드에 달했다. 프랑스의 하루 전 전력 가격은 메가와트 시간당 148.62유로까지 올랐다.
더운 날씨는 전기를 생산하고 분배하는 네트워크에 큰 문제를 일으킬 수 있다. 물질은 뜨거워지면 팽창한다. 여기에는 전기 그리드도 포함된다. 예를 들어 송전 케이블은 종종 열팽창에 민감한 알루미늄으로 피복된다. 확장되면 가공선이 느슨해지고 처져 케이블의 전기 저항이 증가하여 효율성이 떨어질 수 있다. 2021년 미국과 캐나다 북서부를 덮쳤던 열 돔에 의한 폭염으로 송전 케이블이 녹아내려 수만 가구의 전력 공급이 중단되고 전철 서비스가 취소되는 사태가 발생했다.
영국은 사상 최초로 40도를 넘어섰다. 7월 19일, 독일은 2022년의 가장 더운 날을 경험했다. 네덜란드는 화요일 마스트리히트에서 39.5도로 가장 더운 날을 기록했다. 포르투갈의 기온이 크게 떨어졌다. 다만 지난주부터 폭염 관련 사망자가 1000명을 넘어섰다.
산불은 유럽 전역에서 이러한 극단적인 온도의 일반적인 결과가 되었다. 프랑스 남서부 지역은 30여 년 만에 가장 큰 산불이 발생했다. 7월 12일 이후, 포도주를 재배하는 지롱드 지역의 19,300 헥타르 이상을 화재가 휩쓸었다. 스페인 중부와 북서부 또한 산불로 황폐화되었다. 유럽 연합의 지구 관측 프로그램의 일부인 코페르니쿠스(Copernicus) 모니터링 서비스는 6월과 7월 사이의 산불로 인한 총 탄소 배출량이 2003년 이후 스페인에서 가장 높은 수치라고 말했다.
유엔 세계 기상기구(WMO)는 앞으로 더 심각한 사태가 올 것이라고 경고했다. "미래에 이런 종류의 폭염은 정상적일 것이고, 우리는 훨씬 더 강한 극단을 보게 될 것입니다, "라고 세계 기상기구(WMO)의 피터리 타랄라(Peterri Taalas) 소장은 말했다.
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