도시열섬은 왜 달라질까?…기후조건·공간구조가 가른다

UNIST, 전 세계 2213개 도시 분석

[울산=뉴시스] 울산과학기술원(UNIST) 임정호 교수(좌측)와 이시우 연구원. (사진=UNIST 제공) 2026.06.15. [email protected] 
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[울산=뉴시스] 박수지 기자 = 도시열섬 현장은 기후와 도시 구조가 결합해 나타난다는 연구 결과가 나왔다.

울산과학기술원(UNIST)은 지구환경도시건설공학과 임정호 교수팀이 도시열섬이 기후와 도시 형태의 상호작용으로 달라진다는 사실을 규명했다고 15일 밝혔다.

이번 연구는 부산대학교 유철희 교수, 서울대학교, 미국 퍼시픽 노스웨스트 국립연구소(PNNL)와 함께 진행했다.

연구를 위해 전 세계 2213개 도시를 분석했다.

도시열섬은 도심 온도가 외곽보다 높게 나타나는 현상이다. 건물과 도로, 보도블록 등이 열을 저장하고 바람 흐름이 바뀌면서 도심에 열기가 쌓이는 구조다.

연구 결과에 따르면 열섬 현상의 양상은 도시가 속한 기후대에 따라 달랐다.

한랭 기후 지역의 도시들은 주로 낮 시간에 건물로 인한 열 상승 효과가 두드러졌다.

반면 건조 기후 지역의 도시들은 수분 증발을 통한 대기 냉각 효과가 작았다.

건물과 도로가 낮 동안 흡수한 열을 밤에 내보내면서 야간 시간대에 열섬 현상이 강하게 나타났다. 또 같은 기후대 안에서도 도시의 건물 밀도와 높이에 따른 차이가 컸다.

고층 건물이 빽빽하게 모인 도심처럼 열을 저장하기 쉬운 구조가 주변에 많은 지점은 열섬 현상이 강해졌다.

주변에 낮은 건물이 듬성듬성 있을 때는 열섬이 상대적으로 약했다.

연구팀은 전 세계 2213개 도시를 1㎞ 격자로 나눈 뒤 주변부와 기후 조건이 열섬에 미치는 영향을 인공지능(AI) 모델로 계산해 이 같은 분석 결과를 얻었다.

기후변화와 도시 성장 시나리오를 고려한 예측 결과도 내놨다.

기후변화는 열섬 현상을 악화시키는 주요 요인으로 나타났다.

도시화가 빠르게 진행되는 개발도상국·신흥국 도시에서는 건물 밀도와 높이 같은 도시 형태 변화가 열섬을 키우는 데 더 크게 작용할 것으로 예측됐다.

이번 연구는 UNIST 이시우 연구원과 부산대학교 스마트시티전공 유철희 교수가 공동 제1저자로 참여했다.

연구팀은 "위성 데이터와 인공지능 기계학습 모델링을 융합한 대규모 분석을 통해 도시의 열환경을 기후적 맥락에서 이해해야 한다는 사실을 밝혀낼 수 있었다는 데 의미가 있다"며 "도시열섬 완화 전략 역시 획일적인 방식이 아니라 각 도시의 기후 조건과 공간 구조에 맞춘 지역 맞춤형 접근이 필요하다"고 말했다.

이번 연구 결과는 세계적 권위의 학술지 네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)에 지난달 11일 공개됐다.


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