Earthquake-Driven Urban Reconfiguration and Land Use Change: Scenario-Based ANN– Markov Modelling of Post-Disaster Growth

도시가 거대한 지진에 직면했을 때, 즉각적인 비극은 인명 손실과 건물의 붕괴로 측정됩니다. 하지만 잔해가 치워진 후에도 오랜 시간이 흐른 뒤에도, 재난은 지형 그 자체에 영구적인 흔적을 남깁니다. 이것은 도시가 단순히 부서진 것을 수리하는 것이 아니라, 그 형태 자체를 바꾸며 어떻게 재건되는지에 대한 이야기입니다. 도시 계획 및 지리학 분야에서 과학자들은 토지 이용(우리가 지구를 농장, 숲, 주거지로 나누는 방식)이 시간이 흐름에 따라 어떻게 변화하는지 연구합니다. 그들은 위성 이미지를 사용하여 위에서 이러한 변화를 관찰하고, 컴퓨터 모델을 사용하여 도시가 다음에 어디로 성장할지 예측합니다. 보통 도시는 공간을 절약하기 위해 아파트와 사무실을 높게 쌓아 올리며 위로 성장합니다. 그러나 재난이 닥치면 규칙이 바뀌는 경우가 많습니다. 생존자와 계획가들은 높게 짓는 것보다 넓게 퍼지는 것이 더 안전하다고 결정할 수 있으며, 이는 도시를 둘러싼 들판과 목초지를 집어삼키는 다른 종류의 성장을 초래합니다. 이러한 변화를 이해하는 것은 도시가 다음 세대를 위해 안전하고 지속 가능할지, 아니면 단순히 재난을 초래했던 실수를 반복하게 될지를 결정하기 때문에 매우 중요합니다.

한 연구팀은 2023년 2월 6일의 파괴적인 지진이 동부 터키의 말라티야(Malatya) 시를 정확히 어떻게 재편했는지 이해하기 위해 연구를 시작했습니다. 살구 과수원과 완만한 평원으로 유명한 지역인 말라티아는 진앙지가 다소 떨어져 있었음에도 불구하고 큰 타격을 입었습니다. 도시는 수천 채의 집을 잃었으며, 이 파괴는 도시가 어떻게 확장되어야 하는지에 대한 전면적인 재고를 강요했습니다. 무엇이 일어났고 다음에 어떤 일이 일어날 수 있는지를 알아내기 위해, 과학자들은 1986년, 2022년, 그리고 2025년에 촬영된 지역의 위성 사진을 살펴보았습니다. 그들은 패턴을 학습하는 인공지능의 한 종류인 고급 컴퓨터 프로그램을 사용하여 수십 년 동안 토지가 어떻게 변했는지 분석했습니다. 그런 다음 그들은 두 가지 서로 다른 미래 시나리오를 만들었습니다. 하나는 지진이 일어나지 않았을 경우이고, 다른 하나는 재난 이후 채택된 새로운 안전 규칙에 따라 도시가 재건되었을 경우입니다.

지진이 발생하기 전, 도시는 이미 성장하고 있었지만 익숙한 경로를 따르고 있었습니다. 1986년에 이 지역은 건조한 목초지가 전체 토지의 약 70%를 차지하며 지배적이었습니다. 재난 직전인 2022년까지 도시는 상당히 확장되었으며, 주택과 도로 같은 시가지가 토지의 거의 17%를 차지하게 되었습니다. 그러나 가장 극적인 변화는 농업 부문에서 나타났습니다. 세계 시장에서 말린 살구의 높은 가치에 힘입어, 지역의 유명한 살구 과수원과 기타 농경지는 2022년까지 면적의 41% 이상을 차지할 정도로 거대하게 성장했습니다. 도시는 밀집화되고 있었지만, 여전히 풍요로운 녹색 들판과 목초지로 둘러싸여 있었습니다.

지진은 모든 것을 바꾸어 놓았습니다. 재난 이후 1년 동안 성장 패턴이 급격히 변했습니다. 연구진은 도시가 수직으로 높게 짓기보다는 수평적으로 바깥쪽으로 퍼지기 시작했다는 것을 발견했습니다. 이는 위험 구역 내 건물 높이를 제한하는 새로운 안전법의 직접적인 결과였습니다. 아파트를 높게 쌓는 대신, 도시는 주변의 토지를 소비하기 시작했습니다습니다. 2025년까지 건물과 도로가 차지하는 면적은 26% 이상으로 급증했습니다. 이러한 급격한 확장은 토지에 막대한 비용을 치르게 했습니다. 수십 년 동안 이미 크게 줄어들었던 건조한 목초지는 전체 면적의 단 6%로 감소했습니다. 농경지와 과수원 또한 새로 생겨나는 넓게 퍼진 주거지들에 밀려 퇴보하기 시작했습니다.

미래에 어떤 일이 일어날지 보기 위해, 연구팀은 컴퓨터 모델을 2050년과 2070년까지 실행했습니다. 그들은 두 가지 가능한 세계를 비교했습니다. 첫 번째 시나리오, 즉 지진이 발생하지 않았을 경우, 도시는 이전의 추세를 계속했을 것입니다. 모델은 2070년까지 시가지가 약 26%에 도달할 것이며, 도시는 더 수직적으로 성장하여 주변 농경지를 더 많이 보존할 것이라고 제안합니다. 재난 이후의 재건 현실을 반영하는 두 번째 시나리오에서, 도시는 훨씬 더 빠르고 넓게 성장할 것으로 예상됩니다. 2070년까지 시가지는 토지의 거의 37%를 덮을 것으로 예상됩니다. 이는 재난에 의해 형성된 세상에서, 도시가 한때 지역을 정의했던 방대한 양의 농경지와 목초지를 삼켜버릴 것임을 의미합니다.

이 연구는 이러한 변화의 원동력이 단순히 도시 중심지로부터의 거리라는 점을 강조합니다. 도시 핵심부에서 멀어질수록, 재난 이후의 시대에는 해당 토지가 새로운 주거지로 전환될 가능성이 더 높습니다. 연구진은 수직 성장에서 수평 성장으로의 전환이 단순히 잔해에 대한 일시적인 반응이 아니라, 도시 정체성의 근본적인 재구성이라는 것을 발견했습니다. 사람들을 미래의 지진으로부터 보호하기 위해 설계된 새로운 용도 지역제(zoning laws)가 의도치 않게 도시를 지역 경제와 생태계를 부양하는 바로 그 들판 위로 퍼지게 만들고 있습니다. 이는 어려운 역설을 만듭니다. 오늘날 생명을 구하기 위해 취해진 조치들이 지역 경제와 생태계를 지탱하는 땅을 소비하고 있다는 것입니다.

연구진은 이러한 미래 지도가 현재의 추세와 법률에 기반한 시뮬레이션이라는 점을 주의 깊게 명시하고 있습니다. 그것들은 가능한 경로를 나타내는 것이지, 보장된 운명을 나타내는 것이 아닙니다. 가장 최근 연도의 데이터는 도시가 여전히 긴급 복구 과정에 있던 시기의 것이므로, 일부 새로운 건설은 임시적일 수 있습니다. 그러나 추세는 명확합니다. 지진은 강력한 촉매제 역할을 하여, 도시가 기존의 성장 패턴을 버리고 새로운 확산형 패턴을 채택하도록 강요했습니다. 만약 이러한 추세가 계속된다면, 한때 말라티아를 둘ла러싸고 있던 활기찬 살구 과수원과 목초지는 대부분 사라지고, 평원 멀리까지 뻗어 나가는 저층 도시 경관으로 대체될 것입니다. 이 연구는 도시가 재난 후에 재건될 때, 단순히 예전 모습으로 돌아가는 것이 아니라, 향후 수십 년 동안 지형을 결정짓는 결과를 낳는 새로운 무언가가 된다는 사실을 엄중히 경고하는 역할을 합니다.