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화려한 도시의 밤 풍경을 만드는 인공조명이 식물들에는 지구 온난화보다 더 심한 생장 환경을 만든다는 지적이 나왔다. 픽사베이 제공

한국을 찾은 많은 외국인이 불야성을 이룬 서울의 야경을 보면 깜짝 놀라며 장관이라고 감탄을 터뜨린다. 문제는 지나친 인공조명은 사람은 물론 동식물의 생활 패턴을 교란해 문제를 일으킬 수 있다는 점이다.

이런 가운데, 중국 우한대 수자원 공학 연구실, 미국 밴더빌트대 지구·환경과학과, 노던 애리조나대 정보·컴퓨터·사이버 시스템 학부, 에코시스템 과학 연구센터, 오크리지 국립 연구소 환경과학 연구부, 캘리포니아 로스앤젤레스대(UCLA) 환경·지속가능성 연구소, 독일 라이프니츠 수자원·민물 어업 연구소, 베를린 자유대 생물학 연구소 공동 연구팀은 도시 인공조명이 식물의 성장 기간을 농촌 지역에 비해 최대 3주까지 연장한다는 사실을 확인했다고 밝혔다. 생장 기간이 길어지면 웃자람 현상이 발생해 수형(樹形)이 망가지거나, 식용 작물의 경우 수확량이 줄어들 수도 있다. 이 같은 연구 결과는 도시계획 및 토목공학 분야 국제 학술지 ‘네이처 도시학’ 6월 17일 자에 실렸다.

한국뿐만 아니라 많은 나라에서 인구가 도시에 집중되면서 급격한 도시화가 발생하고 있다. 여기에 지구 온난화까지 더해져 도시는 더 뜨겁고, 더 환해지고 있다. 콘크리트와 아스팔트는 열을 흡수하고 방출해 도시 열섬 현상을 부채질한다. 이 때문에 도시는 주변 지역보다 낮과 밤 할 것 없이 대기 온도가 높다. 여름철 도심지역의 열대야가 더 심하고 길어지는 이유도 여기서 찾을 수 있다. 도시 공학자들에 따르면 최근 10년 동안 전 세계 도시의 야간 인공조명량은 이전보다 10% 이상 증가했다.

빛과 온도는 식물 성장 기간에 영향을 미치는데, 실제로 인공조명과 높아진 온도 탓에 도시의 식물들은 봄에 더 일찍 싹을 틔우고 꽃을 피우며, 가을에 더 늦게 낙엽을 떨군다. 그러나, 인공조명이 도시의 식물 생장에 미치는 영향은 많이 연구되지 않았다.

연구팀은 뉴욕, 파리, 토론토, 베이징 등 북반구 지역 428개 도시에 대해 2014년부터 2020년까지 위성 관측 데이터와 야간 인공조명, 지표면 근처 공기 온도, 식물 생장 기간에 대한 데이터를 분석했다. 그 결과, 야간 인공조명의 밝기는 농촌 지역에서 도시 중심지로 갈수록 기하급수적으로 증가하는 것이 확인됐다. 광량은 온도 증가보다 도시 식물의 생장 기간에 더 큰 영향을 미친다고 연구팀은 밝혔다. 특히 인공조명은 성장 시작 기인 봄보다 성장이 끝나는 가을에 더 큰 영향을 미치는 것으로 확인됐다. 구체적으로 조사 대상이 된 도시들에서 성장 시작되는 시기는 농촌과 도시 주변 지역에 비해 평균 12.6일 빨리, 성장 종료 시기는 11.2일 늦었다.

이런 패턴은 조사 대상인 북반구 도시 전체에서 나타났지만, 대륙 간 차이가 있었다. 식물 성장 시작이 가장 빠른 곳은 유럽, 그다음이 아시아, 북미 지역 순으로 나타났고, 인공조명 평균 광량이 가장 큰 곳은 북미지역으로 나타났다. 또, 야간 인공조명 효과는 온대 기후대에서 더 강하게 나타나는 것으로 확인됐다.

연구를 이끈 덩샨 쉬 중국 우한대 교수는 “인공조명이 식물 생장에 미치는 영향은 LED 조명에서 더 강하게 나타나는 것으로 알려져 있다”며 “미래 도시 인프라 계획을 세울 때는 조명이 식물에 미치는 영향을 최소화하면서 기능적 요구를 충족하는 조명 시설을 설치할 수 있도록 해야 한다”고 말했다.

유용하 과학전문기자

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