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- 아시아 대도시들의 가장 심각한 지반 침하
- 멕시코시티의 일부 지역은 연간 21.7센티미터씩 가라앉고 있다. 이는 기록적인 수치다.
- 인도네시아 반둥 일부 지역의 지반 침하 값이 연간 11.5센티미터를 넘어서
- 중국의 베이징-톈진-허베이(Beijing-Tianjin-Hebei) 대도시권"은 2016년부터 지하수 자원을 다시 채우기 위한 조치로 지반 침하 멈춰

지도가 보여주는 전 세계 가라앉는 도시들

레이더 데이터를 새롭게 분석한 결과, 전 세계 대도시들이 얼마나 심각하게 가라앉고 있는지 나타났다. 특히 아시아 지역의 대도시들이 지반 침하의 큰 타격을 입고 있다. 전 세계 465개 대도시 중 상위 10위권에 아시아 메트로폴리스가 6곳이 포함되어 있으며, 멕시코시티와 이란의 이스파한도 여기에 속한다. 반면 독일과 유럽 대부분 지역에서는 지반이 거의 가라앉지 않고 있으며, 이곳의 침하 현상은 미미하고 안정적이다.

▲ 연구진은 인구 100만 명 이상인 전 세계 465개 도시의 지반 침하를 분석했다. 이는 유럽의 센티넬-1 위성에서 얻은 레이더 데이터를 활용하여 가능했으며, 사진은 2014년 멕시코시티의 데이터다. 사진: © ESA/DLR 마이크로파 및 레이더 연구소–SEOM InSARap; 코페르니쿠스 데이터(2014)

소리 없는 위협: 

지반 침하는 전 세계 많은 지역, 특히 대도시와 해안 지역에서 골칫거리가 되었다. 건물의 하중과 지하수, 석유 및 기타 자원의 과도한 채취로 인해 많은 대도시 밑의 지반이 가라앉고 있다. 그 결과 홍수에 대한 취약성이 커질 뿐만 아니라 건물과 주요 인프라가 손상되고 있다.

지반 침하는 고해상도 레이더 위성 데이터를 통해 측정할 수 있다. 서로 다른 시기의 촬영본을 상호 비교하면 간섭 무늬(Interferenzmuster)가 생성된다. 이를 통해 도시 아래의 지표면이 가라앉았는지, 그리고 그 정도가 얼마나 심한지 알 수 있다. 하지만 그동안은 서로 다른 방법과 기준 고도가 사용되는 경우가 많았다. 베이징 대학교의 리준 왕(Lijun Wang)과 동료들은 "따라서 지금까지는 균일한 InSAR(간섭성 합성개구레이더) 방법에 기반한 대도시 지반 침하의 고해상도 전 세계적 지도가 부재했다"고 설명한다.

아시아 대도시들의 가장 심각한 지반 침하

왕과 그의 연구팀은 처음으로 전 세계적으로 일관된 기준에 따라 465개 대도시의 지반 침하를 고해상도로 지도화했다. 이를 위해 연구팀은 2014년부터 2023년까지 유럽 센티넬-1 위성의 레이더 데이터를 분석했다. 107개국과 모든 유인 대륙에 걸쳐 있는 이 대도시들에 대해 연구팀은 주변 지역과 비교한 상대적 침하(상대적 Subsidenz)와 GPS로 결정된 균일한 기준 고도와 비교한 침하를 모두 측정했다.

전 세계적 지도화 결과, 전 세계에서 가장 빠르고 심각하게 가라앉고 있는 대도시들은 아시아에 있는 것으로 나타났다. 아시아 대도시의 지반은 평균적으로 연간 33밀리미터씩 가라앉고 있으며, 이는 연구팀이 산출한 유럽 대도시의 평균 연간 3밀리미터에 비해 무려 10배 이상 높은 수치다. 아프리카의 지반 침하는 평균 연간 6밀리미터, 북아메리카는 연간 17밀리미터였다.

상위 10위: 가장 빠르게 가라앉는 도시는 어디일까?

상대적 지반 침하의 영향을 가장 심하게 받는 전 세계 도시는 인도네시아의 메단(Medan)과 반둥(Bandung)으로, 연간 각각 33밀리미터와 22밀리미터씩 침하하고 있다. 그 뒤를 이어 멕시코의 토레온(Torréon)과 멕시코시티, 이란의 이스파한, 중국의 톈진(Tianjin), 방글라데시의 치타공(Chittagong)이 순서에 올랐다. 8위부터 10위까지는 브라질의 플로리아노폴리스(Florianopolis), 미얀마의 양곤(Rangun), 멕시코의 톨루카(Toluca)가 차지했다. 왕과 동료들은 "이로써 가장 빠르게 가라앉는 10대 대도시 중 6곳이 아시아에 위치하고 있다"고 보고했다.

이 10위권 목록과 수치는 도시 전체의 평균값을 기준으로 한다. 하지만 전형적으로 침하 현상은 도시 내부에서도 크게 다르게 나타난다. 예를 들어 멕시코시티의 일부 지역은 연간 21.7센티미터씩 가라앉고 있으며, 이는 기록적인 수치다. 인도네시아 반둥 역시 연구팀이 파악한 바에 따르면 일부 지역의 지반 침하 값이 연간 11.5센티미터를 넘어선다.

독일 대도시들은 안정적, 아시아는 큰 변동성

독일에서는 베를린이 가장 안정적이다. 독일의 수도는 연간 단 0.2밀리미터만 가라앉고 있습니다. 루르 지역(Ruhrgebiet)과 라인란트(Rheinland)의 대도시들은 이보다 약간 더 많지만 여전히 미미한 수준의 상대적 지반 침하를 보이고 있습니다. 뒤스부르크(Duisburg), 뒤셀도르프(Düsseldorf), 쾰른(Köln)의 침하는 연간 0.8~1.3밀리미터이며, 프랑크푸르트 암 마인, 슈투트가르트, 만하임, 뮌헨도 비슷한 범위에 있다. 함부르크의 경우에도 연구팀은 연간 약 1.3밀리미터의 지반 침하만을 기록했습니다.

따라서 독일의 백만 도시들과 대부분의 유럽 대도시에서 지반 침하는 전 세계적인 기준으로 볼 때 미미하며 비교적 안정적입니다. 반면, 조사 대상이었던 9년 동안 많은 아시아 대도시에서는 지반 침하가 양방향으로 훨씬 더 크게 변화했다. 연구팀은 "이러한 상반된 추세는 어쩌면 해당 지역의 급격한 경제 발전을 반영하는 것일 수 있다"고 설명했다. 예를 들어 무분별한 건축 증가와 과도한 지하수 추출은 지반 침하를 가속화할 수 있다.

베이징이 지반 침하를 멈춘 방법

하지만 긍정적인 사례도 존재한다. 표적화된 조치를 통해 침하를 멈추거나 심지어 역전시키는 데 성공한 대도시들이다. 왕과 동료들은 "이에 주목할 만한 사례는 중국의 베이징-톈진-허베이(Beijing-Tianjin-Hebei) 대도시권"이라고 전한다. 이곳에서는 2016년부터 지하수 자원을 다시 채우기 위한 조치들이 취해졌습니다. 덕분에 여러 도시 지역에서 지반 침하를 성공적으로 멈출 수 있었습니다.

연구팀에 따르면, 이번 지도화 작업은 지반 침하 핫스폿(Hotspot)을 식별할 수 있는 기반을 제공합니다. 이 지식을 바탕으로 각 도시와 지자체는 도시 내 추세 악화를 방지하기 위한 조치의 우선순위를 정할 수 있습니다.

출처: Lijun Wang (Peking University, China) et al., Nature Cities, 2026; doi: 10.1038/s44284-026-00527-8

[더사이언스플러스=문광주 기자]

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