카트리나는 곧바로 5급 허리케인으로 돌변하면서 이 도시의 제방을 넘어 폭풍 해일을 일으켰고 뉴올리언스는 단 몇 분 만에 침수되었고, 대피 명령을 무시한 사람들은 익사하기도 했다.
뉴올리언스는 기존 제방 이외에 더욱 강력한 보호시설이 필요하다. 하지만 루이지애나에서는 광범위한 홍수통제 프로그램을 시행하려 했으나 계속 반대에 부딪쳤다.
생태계 파괴를 걱정하는 환경보호주의자들, 생계를 위협받는 어부들, 경쟁적인 제안서로 교착상태에 빠진 엔지니어들, 그리고 막대한 비용 때문에 이 계획을 거부한 관리들로 인해 홍수통제 프로그램은 실행되지 못했다.
카트리나는 이 모든 것을 바꿔놓았다. 비용이 얼마가 들더라도, 무리가 되더라도 실행 가능한 모든 방법이 다시 논의되기 시작했지만, 결국 마지막에 가서 관리들은 응급책을 선택할 수도 있다. 하지만, 그래서는 안 된다.
뉴올리언스를 보호하려면 일괄적으로 작용하는 다양한 첨단 기술이 필요하다. 전 세계의 여러 전문가와 상담을 통해 5급 태풍을 이겨낼 수 있는 혁신적인 다섯 가지 해결방안을 찾았다.
이러한 방식은 뉴올리언스와 근방의 많은 해안지대에 철저한 재설계 작업이 수반될지라도, 결정적인 것은 자연 재해에 대해 시에서 더욱 철저한 준비를 해야 한다는 점이다. 다음은 뉴올리언스시를 보호하기 위한 비전이다.
개관
홍수가 없는 뉴올리언스?
다음과 같은 다섯 가지 기술을 통해 5급 대풍도 극복할 수 있다.
뉴올리언스는 폰차트레인 호수와 미시시피 강 사이에 오목하게 자리 잡고 있어서 제방 시설이 크게 파손되면 잠길 수 있다. 이것을 방지하려면, 시에서는 ① 호수의 좁은 입구 두 곳을 가로지르는 거대한 해문, ② 도시와 바다 사이의 습지대 완충지역, ③ 지하배수시스템, ④ 범람한 물이 이웃으로 퍼져나가지 않도록 막아주는 방벽, ⑤ 고위험 지대의 수륙양용 주택을 고려해 볼 수 있다.
바다문
거대한 공기주입식 방벽으로 태풍해일을 막아낸다.
역사
이곳 제방은 폰차트레인 호수가 8피트(243미터) 아래에 있는 도시로 흘러 들어가지 못하도록 설계되었지만, 카트리나로 인한 해일은 이 제방을 무력하게 만들었다. 약 580억 갤론의 물(이 호수 양의 약 3%)이 도시로 유입되어 시의 3/4 이상을 침수시켰다.
1960년대 이래로 엔지니어들은 수문을 설치하는 방안을 고려했다. 수문을 설치하게 되면 허리케인이 발생한 동안에는 수문을 닫아서 폭풍 해일이 호수로 밀려들어오지 않도록 할 수 있다. 하지만, 이러한 계획은 수문 때문에 해양생물과 영양분이 조수에 따라 이동할 수 없다는 이유로 1997년 폐지되었다.
네덜란드와 영국에서는 북해의 극심한 태풍과 큰 파도를 막기 위해 이미 비슷한 해문을 건설했으며, 베니스에서는 그러한 해문이 건설 중에 있다. 뉴올리언스처럼 베니스도 천천히 가라앉는 석호 내부에 자리 잡은 해수면 보다 낮은 도시이다.
2011년까지 베니스의 엔지니어들은 아드리드 해에서 석호로 나눠진 세 곳의 입구에 78개의 강철 및 콘크리트 방벽을 세울 것이다. 일련의 방벽은 거의 1마일에 달할 것이며, 이것은 뉴올리언스를 멕시코만과 분리하는데 필요한 길이보다도 훨씬 길다.
“현재 베니스에 건설 중인 해문과 비슷한 것을 뉴올리언스에도 건설할 수 있다고 생각한다.”라고 이 프로젝트의 수석 엔지니어인 마리아 테레사 브로토는 말한다.
설계 사양
일련의 거대한 해문은 폰차트레인 호수를 Rigolets와 Chef Menteur Pass에 있는 걸프 지대와 이어주는 좁은 수로 각각을 가로질러 건설될 것이다. 약 914미터에 걸쳐 뻗어 있는 속이 빈 해문은 날씨가 좋은 동안에는 해수로 채워질 것이다. 이 해문은 해저와 인접해 있어 해양 생물이나 조수에는 영향을 미치지 않는다.
태풍이 다가오면, 컴프레셔 펌프가 해문 내부에 있는 밀봉된 챔버로 공기를 밀어 넣어 물에 뜰 수 있도록 한다. 경첩식 해문의 한쪽 면은 해저에 있는 콘크리트 기반에 밀착되고 반대 면은 수면 밖으로 올라오게 된다.
베니스 프로젝트의 최고 설계자인 알베르토 스코티에 따르면 건설중인 해문은 16피트 높이의 파도도 막아낼 수 있다. 5급 태풍을 막아내려면 루이지애나의 해문은 160mph 이상의 강풍에도 견딜 수 있도록 보강해야 한다.
또한, 베니스의 해문보다도 더 높아야 한다. “카트리나가 일부 지역에서는 27피트(8.2296미터)의 태풍해일을 일으켰다.”고 뉴올리언스 지역의 미공병단 공보담당관인 수잔 잭슨은 말한다.
문제점
5억-10억 달러 이상이 소요될 것으로 추정됨에 따라 비용이 가장 큰 문제가 되고 있다.
진행 상황
공병대원들이 일부 구상 작업을 평가하고 있다. 임시 허리케인 방지 권고사항은 이른 여름까지는 나올 예정이다.
습지대 공사
태풍을 막아주는 자연 방벽을 복구한다.- 빠르게!
역사
거대한 습지대는 바다로부터 뉴올리언스를 보호해 주지만, 30분마다 1에이커씩 가라앉고 있다. 1930년 이래로 1,500평방마일 이상이 사라졌다. 2050년이면 습지대가 둘러쌓고 있는 내륙 해안선 중 1/3이 바다로 가라앉게 될 것이다.
석유 및 가솔린 업계로 비난의 화살이 쏟아지고 있다. 개발업체들은 석유와 가솔린 저장고를 이용하고 항해할 수 있는 수로를 만들기 위해 빈약한 습지대를 통과하는 최소 9,000마일(14484킬로미터)의 운하를 준설하였다.
이 운하는 내륙으로 조수를 동반한 바닷물을 흘려보내고 있어 담수가 필요한 습지대 식물이 바닷물에 잠기고 말았다.
루이지애나 천연자원부, 미공병단, 미환경보호청, 주 및 연방기관에서는 140억을 들여 파괴된 이 습지대를 복구하기 위한 코스트 2050(Coast 2050)이라는 30년 습지대 복구 계획을 세웠다.
이러한 계획이 성공하기 위한 핵심은 거대한 수송관을 통해 미시시피강의 침전물을 끌어올려 주변의 늪과 습지로 보내는 것이다. 수십 년에 걸친 이 작업은 파괴된 지역을 메우고 습지대의 본래 식물들이 잘 자랄 수 있는 환경을 조성하게 될 것이다.
단기간 동안 생물학자들은 염분이 많은 깊은 물에 적응했을 가능성도 있는 습지대 식물은 없는지 확인하고 있다. 지금까지 파괴된 지역과 이곳 식물을 복원하려는 노력은 천천히 진행되고 있다. 왜냐하면, 습지대를 복구하는 데 사용하는 일반적인 방법은 직접 식물과 나무를 심는 것이어서 지루하고 비용이 많이 드는 과정이기 때문이다.
루이지애나 주립대학교 AgCenter의 유전학자 헤리 유토모는 더 좋은 계획을 구상하고 있다. 즉, 수심, 담수 또는 함수에 상관없이 대부분의 환경에서 자랄 수 있는 습지대 식물을 발생학적으로 개선하는 것이다.
설계 사양
지난 6년간 유토모와 그의 연구팀은 3/4에이커의 시험대에서 13가지 종류의 코드그래스와 캘리포니아 블루그래스를 선별적으로 재배했다. 또한, 실험을 통해 개선될 식물의 DNA로 통합할 수 있는 내염성 유전자를 식별해 냈다.
2월에 유토모는 첫 번째 주요 현장실험을 진행할 예정으로, 개선된 씨앗 100파운드를 루이지애나 습지대에 뿌릴 계획이다. 훨씬 더 큰 규모로 진행할 경우, 식물 복구에는 에이커당 10달러의 적은 비용이 들 수 있다.
문제점
실험이 잘 진행될 경우 파괴된 습지대 전체를 복구하는 데에는 수십 년이 걸릴 것이다. “하지만, 최소한 우리는 가장 빠르게 일부 지역을 복구할 수 있다.
진행 상황
유토모에 따르면 습지대 전체에 사용할 씨앗을 수확하여 본격적으로 습지대 복구에 착수하려면 2-3년이 더 걸릴 것이다.
대규모 배관공사
뉴올리언스 시가 물에 잠기지 않도록 지하배수시스템을 건설한다.
역사
카트리나가 해안을 강타한 직후에, 로버트 비는 임시 엔지니어팀을 조직하여 뉴올리언스로 향했다. 버클리에 있는 캘리포니아대학의 토목환경공학과 교수인 로버트 비는 미공병단의 요청으로 카트리나의 여파를 조사하기 위해 루이지애나로 갔다.
그가 바로 직시한 문제는 홍수가 나면 저지대 도시로 물이 들어온다는 점이었다. 로버트 비는 뉴올리언스를 교차하는 운하에 틈이 있다는 점에도 일부 원인이 있다고 설명했다.
태풍이 몰아치는 동안 운하는 범람하거나 완전히 붕괴되어 수백 만 톤의 물이 주변 지역으로 흘러 들어갈 수 있다. 이곳으로 흘러 들어간 물은 다른 곳으로 빠져나가지 못한다.
조성하고 그 아래에는 배수시스템을 만들 계획이다.”
설계 사양
로버트 비는 운하를 없애고 여기에 내장 지하수로(boxed culvert)라는 지하 콘크리트 수로를 건설하여 홍수 시에 도시 밖으로 물을 뺄 수 있는 대규모 배관시스템을 권장했다. 몇 피트 지하에 묻힐 이 지하수로의 길이는 최소한 3미터이고 넓이는 6미터가 될 것이다.
“현재 운하는 인근 지역을 범람하게 할 수 있는 간선수로이다. 우리는 이 운하를 메운 다음 그 위에 멋진 공원을 조성하고 그 아래에는 배수시스템을 만들 계획이다. 이것은 샤워기의 배수설비와도 같다.”라고 로버트 비는 말한다.
하지만, 뉴올리언스는 해수면 아래에 있기 때문에 이 시스템은 폰차트레인 호수로 올라갔다 내려오는 물의 무게에 의존할 수 없다. 로버트 비는 이런 경우에 태풍에 견딜 수 있는 튼튼한 펌프를 제안했다. 튼튼한 재질로 둘러싸인 이 펌프는 디젤엔진으로 구동되고 고지대에 설치하므로 아무리 막강한 태풍이 와도 잘 작동할 것이다.
문제점
로버트 비의 예상에 따르면 이 기술은 간단하지만, 운하를 지하수로로 변경하는 데에는 1마일의 운하당 약 100만 달러의 비용이 드는 대규모 공사가 시행되어야 한다. (이 시의 주요 운하 세 개(올리언스와 런던의 17번가)와 지류가 50마일 정도 뻗어 있고, 여기에 약64킬로미터의 산업수로가 더 있다.)
진행 상황
뉴올리언스를 방문한 후에 로버트 비는 지하수로 계획 개요를 담은 “우리가 이제 무엇을 해야 할까?”라는 제목이 붙은 백서의 초고를 작성했다. 그는 최소한 이 도시에서 세 개의 주요 운하를 폐쇄해야 한다고 주장한다.
지역 공동체 피난처
도시를 여러 구역으로 분할하면 홍수를 더 작은 지역으로 제한할 수 있다.
역사
잠수함과 항공모함은 많은 구획으로 나누어져 있다. 만약 한 구획이 새기 시작하면, 선원들은 배 전체가 가라앉기 전에 해치를 막고 물에 잠긴 구획을 격리시킨다.
이것은 루이지애나 수자원연구소의 전임 소장이자 은퇴한 토목공학과 교수인 조셉 수헤이다가 제안한 전략으로 뉴올리언스의 새로운 제방시스템에 쉽게 포함시킬 수 있다.
현재 시스템 하에서는 “제방이 무너지더라도 내부에서 홍수를 관리할 수 없다.”고 조셉 수헤이다는 말한다.
설계 사양
수헤이다의 해결방안은 강화된 홍수방벽의 연동망을 만드는 것으로, 이 방벽이 뉴올리언스를 “지역공동체 피난처(수헤이다가 붙인 이름)”로 분할해 준다.
“이 도시에는 함께 연결되어 세분화될 수 있는 자연적인 토포그래프 능선이 있어 도시를 분할할 수 있다.”라고 수헤이다는 설명하면서 “분할된 도시 중 한 곳이 새거나 침수 피해가 발생하면 이 홍수를 해당 지역으로만 격리시킬 수 있다."라고 그는 덧붙였다.
지역공동체 피난처 홍수방벽은 기존의 흙으로 만든 제방보다는 덜 눈에 띄지만, 어떤 피트의 높이도 지원할 수 있는 약 91센티미터의 넓이가 필요하다. 이 도시를 분할하는데 사용되는 홍수방벽은 고속도로 측면에 사용된 콘크리트 느낌의 좁은 방벽과 비슷할 것이다. 일반도로는 강철 수문을 통과하게 된다.
태풍해일이 폰차트레인 호수의 흙으로 만든 제방을 통과할 경우, 수문은 자동으로 닫혀서 도시의 남쪽에 홍수가 나지 않도록 막는다.
수헤이다는 병원, 발전소, 대피소, 경찰서, 소방서 및 기타 주요 건물이 더욱 안전할 수 있도록 이중 방벽을 만들 것을 제안했다. "도시에 홍수가 나더라도 주요 시설은 안전하게 유지될 것이다."라고 수헤이다는 말한다.
문제점
큰 흥미를 끄는 홍수방벽은 뉴올리언스의 특성을 바꿔 놓을 것이다. 즉, 빛과 시야를 차단하고 소외된 이웃을 만들 수 있다.
진행 상황
루이지애나에 있는 헤스코 배스천사는 15피트 길이의 제빙그릇과 비슷한 콘서테이너라는 제품을 설계했다. 이 제품은 흙이나 모래로 채울 수 있고 레고처럼 쌓아 올릴 수도 있다.
하지만, 지금까지 인근 지역을 둘러싸서 보호할만한 방벽을 세울 공식적인 계획은 없다.
수륙양용 주택
다른 홍수조절 장치가 고장 날 경우에도 안전할 수 있도록 구명보트와 구명 주택의 이중 역할을 하는 주택기반을 만든다.
역사
네덜란드 국민들은 바다를 이겨내기 위해 80억 달러 이상을 썼지만, 이들이 세운 방어책은 아주 확실한 방법은 아니었다. 대비책으로 엔지니어들은 홍수 시에 건물이 떠올라 홍수를 견딜 수 있도록 설계된 주택과 회사에 대한 실험을 거듭했다.
마즈보멜(Maasbommel) 도시에 있는 건축회사인 두로 베르메르사는 현재 홍수 시에 물 위로 뜰 수 있도록 설계된 “수륙양용 주택” 모형 34채를 짓고 있다. “네덜란드는 오랫동안 물과 싸워왔다.”라고 이 회사의 대변인 딕 반 구스빌리겐은 말하면서 “그래서 결국에는 홍수를 위협으로 보기보다는 홍수를 극복할 수 있는 인프라와 환경을 조성하기 위해 노력했다.”라고 덧붙였다.
이러한 개념은 뉴올리언즈에도 적용될 수 있어 다른 보호 장치들이 이 도시의 홍수를 막지 못할 경우에 제방 주변 지역과 해수면 아래에 있는 지역과 같이 홍수에 가장 취약한 마을을 보호할 수 있다.
이것은 정박지에서 부양식 독이 조수의 높낮이에 따라 위아래로
움직이는 방식과 같다.
설계 사양
마즈보멜에서는 한 채에 35만 달러 하는 주택을 주택과 구명보트의 두 가지 역할을 할 수 있는 콘크리트 기반으로 짓기 위해 세밀한 조사에 착수했다. 홍수가 나지 않을 때에 이 방수 주택의 기반은 강철 기둥 위에 서있다. 홍수가 밀려오면 이 주택은 기둥과 분리되어 물 위로 올라가기 시작한다.
주택이 떠내려가는 것을 막기 위해 집에 연결되어 있는 슬리브를 통해 두 개의 긴 계선주가 누비듯 나아간다. 이를 통해 물에 뜨는 건물이 홍수에도 천천히 위아래로 움직일 수 있으며, 이것은 정박지에서 부양식 독이 조수의 높낮이에 따라 위아래로 움직이는 방식과 같다.
유연성 있는 공동구는 태풍이 발생한 동안에 가스 및 배관시설의 연결부와 전기시설을 보호한다. “모든 주택이 허리케인에 대비한 시설을 갖출 필요는 없다.”라고 반 구스빌리겐은 말한다. 단, 제방과 해문이 태풍해일을 막을 수 있어야 한다.
결국, 전체 도시 블럭은 거대한 바지선을 기반으로 조성될 수 있다. 날씨가 좋은 동안에 이 바지선은 마른 땅의 오목한 강철 기둥 위에 서있으므로, 홍수가 도시 내부로 밀려들어와 이 도시의 일부 구역이 물에 뜨기 전까지는 일반 도시와 별반 다를 바가 없다.
문제점
카트리나로 인해 완전히 파괴된 약 50,000채의 주택을 물에 뜨는 건물로 변경하는 데에는 180억 달러가 들 것으로 예상되며, 이는 일반 주택을 재건하는 데 드는 비용의 약 두 배 수준이다.
진행 상황
현재, 뉴올리언스의 관리들은 수륙양용 주택을 재건 사업의 일부로 고려하지 않고 있다. 만약 네덜란드의 시험 주택이 다음 홍수를 잘 견뎌서 손상을 입지 않는다면, 향후 고려 대상이 될 수도 있다.
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