100년 후 중국 국토 4분의 1 , 물에 잠긴다

中 베이징대·중국과학원 연구진
유럽우주국 위성으로 주요 도시 고도 변화 분석
100년 이내에 영토 26% 해수면 아래로

중국이 점점 가라앉고 있다는 경고가 나왔다. 기후 변화로 높아지는 해수면과 함께 지하수의 고갈, 건물의 무게로 인해 땅이 버티지 못하고 내려 앉는 현상이 겹치면서 중국 영토가 가라앉고 있다는 것이다. 지반 침하로 수도 이전을 준비하는 인도네시아 자카르타와 거대 도시 뉴욕에 이어 중국도 영토의 상당 부분이 물에 잠길 가능성도 나온다.

성리 타오 중국 베이징대 교수가 이끄는 연구진은 19일 국제 학술지 ‘사이언스’에 “중국 주요 도시들이 과도한 지하수 사용과 고층 빌딩 건설로 매년 10㎜ 이상 가라앉고 있다”고 밝혔다.

중국의 신흥 도시 중 한 곳인 톈진(天津) 전경. 중국 연구진은 톈진을 비롯해 82개 주요 도시의 고도 변화를 분석한 결과 연간 3~10㎜ 가량 침하하고 있다고 밝혔다./빈하이신구 업무위원회

연구진은 유럽우주국(ESA)이 운영하는 지구 관측 위성 ‘센티넬-1(Sentinel-1)’의 간섭계 합성개구레이더(InSAR) 관측 데이터를 이용해 중국 주요 도시 82곳의 고도 변화를 분석했다. 센티넬-1 위성은 관측 데이터를 누구나 무료로 활용할 수 있어 공공부문은 물론 연구, 상업용 데이터 분석에 주로 사용된다. 간섭계 합성개구레이더는 레이더 펄스를 사용해 위성과 지표면 사이 거리를 밀리미터(㎜) 단위로 측정이 가능한 초정밀 측정 기술이다.

연구진은 2015년부터 2022년까지 중국의 주요 도시의 위성 데이터와 함께 지상에서 수신한 위성항법장치(GPS) 신호를 분석했다. 그 결과 도시 대부분이 빠른 속도로 침하하고 있는 것으로 나타났다. 분석 대상인 도시의 면적 45%는 매년 3㎜씩 가라앉고 있으며, 약 16%는 10㎜이상의 속도로 가라앉았다. 일부 도시에서는 연간 22㎜가 가라 앉을 정도로 심각한 상황이다.

이 같은 추세가 계속된다면 앞으로 100년 이내에 중국 영토의 약 26%는 해수면보다 낮아질 것이라는 경고도 나왔다. 연구진은 “이 지역에는 중국 인구의 29% 가량이 살고 있다”며 “도시 침하를 막기 위한 보호 조치가 이뤄지지 않으면 상당한 문제가 발생할 것”이라고 분석했다.

연구진은 중국 대륙이 빠르게 가라앉는 이유로 과도한 지하수 사용과 함께 난립한 고층 건물을 지목했다. 너무 빠른 도시화로 인해 나타난 부작용이라는 분석이다. 특히 지하수 과다 사용으로 인한 부작용은 전 세계 곳곳에서 나타나고 있다.

지난 2월 인도네시아에서는 총선 투표소가 물에 잠기는 일이 일어났다. 자카르타는 과도한 지하수 사용으로 세계에서 가장 빠르게 가라 앉는 도시로 꼽힌다./신화통신 연합뉴스

인도네시아는 올해 10월 국가적인 이사를 준비하고 있다. 1949년부터 인도네시아의 수도 역할을 해왔던 자카르타를 떠나 보르네오섬 동부의 도시인 누산타라로 수도를 옮겨야 하기 때문이다. 자카르타는 세계에서도 인구밀도가 가장 높은 도시 중 하나다. 그러나 상수도 시설이 빈약해 대부분 주민들이 지하수를 사용하면서 문제가 나타났다. 자카르타는 지하수 과다 사용으로 매년 2~15㎝씩 내려앉아 세계에서 가장 빠르게 가라앉는 도시가 됐다.

미국 뉴욕은 지하수가 아닌 과도한 고층 건물 건설로 인해 가라앉는 대표적인 도시다. 미국 지질조사국(USGS) 연구진이 지난해 발표한 연구 결과에 따르면 뉴욕은 매년 1~2㎜씩 가라앉고 있다. 100만개에 달하는 고층 건물이 7억7000만톤(t)의 무게로 땅을 짓누르고 있다는 것이 연구진의 분석이다. 특히 중심가인 맨해튼은 침하 속도가 2배가량 빠르다.

이외에도 전 세계에서 지반 침하가 나타나는 도시는 꾸준히 늘고 있다. 지난해 미국 로드아일랜드대 연구진도 위성 데이터를 활용해 전 세계 99개 해안 도시의 고도 변화를 분석했다. 당시 연구에 따르면 33개 도시가 연간 10㎜ 정도의 지반 침하를 일어나고 해수면은 3㎜씩 높아져 침수 위험이 크게 늘고 있는 것으로 나타났다.

로버트 니콜스 영국 이스트앵글리아대 교수는 이날 사이언스에 논평을 내고 “전 세계 인구의 19%가 지반 침하의 영향을 받고 있다”며 “그러나 얼마나 땅이 빠르게 가라 앉는지 장기적인 관측 방법은 마땅치 않다”고 말했다.

특히 지반 침하의 원인을 찾기 위해서는 지속적인 관찰이 중요한 만큼 이번 연구에서 활용한 위성 탐사의 중요성은 커질 전망이다. 니콜스 교수는 “도시의 침하를 막기 위한 대응책 마련이 시급하다”며 “위성 탐사와 GPS 데이터를 활용해 전 세계에서 지반 침하가 어떻게 일어나는지 면밀한 조사가 필요하다”고 말했다.

참고자료

Science(2024), DOI: https://doi.org/10.1126/science.adl4366

Geophysical Research Letters(2022), DOI: https://doi.org/10.1029/2022GL098477

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