그리스 산토리니의 사진을 본 적이 있을 겁니다. 파란 바다 위 절벽에 눈처럼 하얀 집들이 늘어선 풍경입니다.
그 흰색은 관광을 위한 연출이 아닙니다. 에어컨이 없던 시절부터 지중해 사람들이 강한 여름 햇볕에 맞서 온 오래된 지혜입니다. 흰 벽과 흰 지붕은 햇빛을 되돌려보내 집 안을 시원하게 지켰습니다.
그리고 지금, 세계의 도시들이 같은 질문을 진지하게 다시 꺼내고 있습니다. 도시의 지붕들을 하얗게 바꾸면, 정말 도시가 시원해질까?
흰색이 시원한 이유는 두 가지다
어두운 지붕은 내리쬐는 태양에너지의 90% 이상을 흡수합니다. 한여름 어두운 지붕의 표면온도가 66℃, 조건에 따라 그 이상까지 올라가는 이유입니다. 반면 깨끗한 흰 지붕은 햇빛의 대부분을 반사합니다.
쿨루프라고 부르는 지붕은 여기에 한 가지 성질을 더 갖추고 있습니다. 흡수한 열을 적외선으로 잘 내보내는 성질입니다. 햇빛을 덜 받아들이고(반사율), 받은 열은 빨리 내보내는(방출률) 이 두 가지가 함께 작동할 때, 지붕 표면은 한여름 최고 더위에도 일반 어두운 지붕보다 28~33℃가량 시원하게 유지될 수 있습니다. 미국 환경보호청(EPA)과 에너지부가 20년 넘게 쌓인 실측으로 확인해 온 수치입니다.
지붕 아래 방은 실제로 시원해질까
표면온도가 내려가면 건물 안으로 들어오는 열도 줄어듭니다. EPA가 종합한 연구에 따르면 에어컨이 없는 주택에서는 쿨루프만으로 실내 최고 온도가 1.2~3.3℃ 가량 내려갔고, 에어컨이 있는 주택에서는 한낮 냉방 수요가 11~27% 줄었습니다.
숫자로는 작아 보일 수 있지만, 지붕 바로 아래에서 여름을 나는 사람에게 실내 2~3℃는 잠들 수 있는 밤과 그렇지 못한 밤의 차이가 되기도 합니다. 한국에서도 옥탑방과 최사층 주거처럼 지붕의 열을 그대로 받는 집일수록 효과가 큽니다. 여러 지자체가 폭염 대책으로 취약가구 옥상에 쿨루프 시공을 지원해온 것도 이 때문입니다.
도시 전체로 넓히면 어떻게 될까
지붕은 도시가 하늘을 향해 펼쳐 놓은 거대한 표면입니다. 한 채의 흰 지붕은 그 집을 시원하게 하지만 도시의 지붕들이 함께 바뀌면 도시의 공기에도 영향을 주기 시작합니다. 흡수되는 태양에너지 총량이 줄면서 주변 기온이 내려가고, 기온에 민감한 오존 생성도 줄어들 수 있습니다. EPA가 인용하는 영국의 한 연구는 도시 전역에 쿨루프를 적용하면 열섬과 관련된 더위 사망이 18%가량을 상쇄할 수 있다고 추정했습니다.
그래서 이것은 개인의 리모델링을 넘어 도시의 정책이 되었습니다. 뉴욕은 자원봉사자들과 함께 건물 지붕 수백만 제곱미터를 하얗게 칠하는 프로그램을 운영해 왔고, 인도의 아마다바드는 폭염 대응 계획에 저소득 주거지 지붕의 쿨루프를 포함했습니다.
한지만 만능 열쇠는 아니다
군형을 위해 짚어야 할 것들이 있습니다.
먼저 겨울입니다. 햇빛을 반사하는 성질은 겨울에도 그대로라서 추운 지역에서는 난방 부담이 조금 늘 수 있습니다. 다만 겨울에는 해가 낮고 낮이 짧아 지붕에 닿는 햇빛 자체가 적기 때문ㅇ, 여름에 아끼는 것 보다 겨울에 잃는 것이 대체로 작습니다. 어느 쪽이 이득인지는 그 지역의 기후에 달려 있습니다.
다음은 밤 입니다. 쿨루프는 햇빛을 반사하는 기술이므로 해가 진 뒤에는 할 일이 없습니다. 낮의 축열을 줄여 밤을 간접적으로 돕지만 밤에도 식지 않는 도시의 문제를 혼자 해결하지 못합니다.
마지막으로 관리입니다. 흐니 지붕도 때가 타면 반사율이 내려갑니다. 한 번 칠하고 잊는 기술이 아니라, 가끔 씻어주고 다시 칠해야 하는 기술입니다.
우리 집 옥상에도 할 수 있을까
옥상이 있는 저층 주택이라면 시도해볼 수 있습니다. 세 가지만 기억하면 됩니다. 첫째, 일반 흰 페인트가 아니라 반사율과 방출률 기준을 만족하는 차열(쿨루프) 도료를 쓰는 것이 좋습니다. 둘째, 칠하기 전에 옥상 방수 상태부터 점검해야 합니다. 도료는 방수의 대안이 아니기 때문입니다. 셋째, 사는 지역 지자체가 쿨루프 지원사업을 하고 있는지 확인해 보세요. 시공 비용을 지원받을 수 있는 경우가 있습니다.
쿨루프는 조용한 기술입니다. 전기도, 기계도 없이 빛의 물리 법칙만으로 일합니다. 물론 흰 지붕 하나로 폭염이 사라지지는 않습니다. 그러나 가로수, 투수성 포장, 바람길과 함께라면 도시의 여름을 물러서게 만드는 도구상자의 확실한 한 칸입니다.
질문
겨울에는 오히려 손해 아닌가요?
추운 지역에서는 난방 부담이 조금 늘 수 있습니다. 다만 겨울에는 태양의 고도가 낮고 낮이 짧아 지붕이 받는 햇빛 자체가 적어, 냉방 수요가 큰 기후에서는 여름의 절감이 겨울의 증가보다 큰 것으로 평가됩니다. 지역 기후에 따라 득실이 달라집니다.
쿨루프 도료는 일반 흰 페인트와 무엇이 다른가요?
색만 흰 것이 아니라 태양광 반사율과 열 방출률이 일정 기준 이상이 되도록 만들어진 도료입니다. 같은 흰색이라도 눈에 보이지 않는 적외선 영역까지 반사하는 정도가 달라, 표면온도 차이가 날 수 있습니다.
옥상 정원(녹화)과 쿨루프 중 무엇이 나은가요?
목적이 조금 다릅니다. 옥상 녹화는 단열과 빛물 관리, 생태 효과까지 있지만 비용과 하중, 관리 부담이 큽니다. 쿨루프는 비용이 낮고 시공이 간단한 대신 반사 효과에 집중합니다. 건물 조건과 예산에 따라 선택이 달라집니다.
핵심 정리
한여름 어두운 지붕은 66℃ 이상 달아오르지만, 반사율과 방출률을 높인 쿨루프는 같은 조건에서 28~33℃가량 시원하게 유지됩니다. 에어컨 없는 집의 실내 최고 온도를 1~3% 낮추고 냉방 수요를 11~27% 줄일 수 있으면, 도시 전체에 적용되면 더위로 인한 피해를 줄이는 효과도 기대됩니다. 겨울 난방 부담과 야간 한계, 관리 필요성까지 함께 보면 쿨루프는 만능이 아니라 도시를 식히는 도구상자의 확실한 한 칸입니다.
참고 자료
U.S. Environmental Protection Agency. Using Cool Roofs to Reduce Heat Islands.
U.S. Department of Energy(2010). Guidelines for Selecting Cool Roofs.
Lawrence Berkeley National Laboratory, Heat Island Group. Cool Roofs.
U.S. Environmental Protection Agency(2008). Reducing Urban Heat Islands:Compendium of Strategies.