Modern Cosmology and Architecture

현대 우주론과 건축

* The more we get to know about modern cosmology, the more we are eager for the architecture of contact with the universe in dark sky, but which is so rare nowadays.




대부분의 건축은 홀로 또는 집단으로라도 어두운 밤하늘을 배경으로 아름답게 빛나고자 한다. 하지만 광대무변한 '우주와의 만남'(contact with the universe)을 원하는 사람들을 위한 건축은 신비로운 천체의 경치를 담은 어두운 밤하늘(dark-sky) 자체를 보도록 해준다. 위 그림은 마국환경정보센터(NOAA)가 제공하는 데이터를 근거로 작성된 빛 공해 지도(Light Pollution Map; https://www.lightpolutionmap.info)로 왼쪽은 2014년이고 오른쪽은 2017년 현재이다. 특히 강원도 지역을 살펴보면 놀라울 정도로 급속히 밝아지고 있는 것을 확인할 수 있다. 그것은 깜깜한 하늘의 장소를 찾는 사람에게는 거의 재앙에 가까운 일이다. 미국을 비롯해 세계적으로 어두운 밤하늘의 중요성을 알리는 단체인 국제 어두운 밤하늘 협회(IDA: International Dark-Sky Association; http://www.darksky.org)는 우주와의 만남에 촛점을 맞추지는 않았지만 자연적 문화적 측면에서 현재와 미래 세대들을 위해 어두운 밤하늘을 보호하려고 자빌적으로 일하고 있다. 그들의 연구에 의하면 빛 공해의 대부분은 가로등에 의해 발생하고 있으며 가로등을 아래 방향으로만 비추어도 커다란 감소효과가 있다고 한다.

필자는 2010년에 서산시 대산읍의 가로림만 해변에 송죽정이라 명명한 건축물울 지었는데 2층 잠자리에서 누으면 밤하늘이 보이도록 천창을 만들었고 완만한 곡면의 지붕에서는 거의 반구에 가깝게 보이는 하늘을 잘 조망할 수 있도록 설계하였다. 하지만 예상과는 달리 실제로는 밤에 침대에 누워서는 결로와 반사광으로 별들이 안보이고, 지븡에서는 북쪽에 위치한 대산공단의 심각한 빛 공해와 비록 원거리이기는 하나 사방에서 가로등 불빛으로 별자리 관찰 이외의 망원경 천체관측에는 적합하지는 못하였다. 그래서 우선 지붕의 일부인 폭 5m 남짓한 사각형 데크 주위로 키 높이로 주변의 빛을 차단하도록 4cm 각목들을 촘촘히 세워 사방을 막고 가운데에 개인용 관측돔(Skyshed POD: Pesonal Observatory Dome)을 조립-설치하였다. 또한 천창을 투명도가 극대화된 저철분 4중유리로 교체하여 지붕에 올라가 표면의 먼지만 닦아주면 잠자리에서도 밤하늘의 별을 잘 볼 수 있게 되였다. 그리고 완만한 곡면의 지붕에 설치해 놓은 사방 3m 나무데크는 밤하늘을 보며 우주에 관하여 담소하는 장소로 만들었다. 이곳은 가끔 태풍의 피해를 입는 강풍지역이라 이를 견딜 수 있도록 구조를 바꾸는 등 여러가지 시행착오를 겪어가며 밤하늘 관측에 적합하도록 조금씩 개선해 나갔다.

하지만 근래 몇년간 빛 공해가 해마다 급속도로 늘어나면서 그간의 많은 노력들이 퇴색되고 말았다. 중국에서 불어오는 황사도 심해졌고 무엇보다 미세먼지 스모그들이 서해안을 중심으로 몰려오기 시작한 것이다. 우리나라 봄철의 스모그의 원인을 여기저기 찾아보다가 미국 항공우주국(NASA)이 2015년 자체적으로 모니터링한 결과 대산공단이 세계적인 심각한 미세먼지 오염원이라는 충격적인 발표를 보게 되었다. 이후 2016년 5월-6월 중 580여 과학자들이 한미협력 국내 대기질 공동조사를 시행한 결과도 유사해서 국내에서 발생한 초미세먼지의 52%는 국내에서 나머지 34%는 중국 내륙에서, 9%는 북한에서 생겨난 것으로 조사되었다. * 이렇게 송죽정 주변 가로림만 밤하늘의 상태가 복합적인 이유로 여름철 은하수도 잘 보이지 않을 정도로 악화되자, 일단 천체관측보다 천문학에 관한 이론적 탐구로 주된 방향을 바꾸었다. 한편으로는 빛 공해가 비교적 적은 곳에 원격 관찰이 가능한 시스템의 개인관측소를 구축하고 있는 중이기도 하다. **



위의 왼쪽 사진은 2014년 겨울 마나슬루 서킷 트레킹 도중에 찍은 사진으로 당시에 깜깜한 밤하늘의 수많은 별들과 은하수에 감동했었던 기억이 생생하다. 지금까지 천문학의 출발점은 육안으로 보는 별자리의 호기심 어린 사계절간 관찰이었다. 그런데 우리나라는 빛 공해가 심각하게 만연하여 일상생활에서 밤하늘의 별들을 보기가 어려워진 까닭인지 천문학에 대한 관심사가 매우 적은 것 같다. 물론 깊숙히 나아가면 '오늘의 천문학'(astronomy today)은 갈릴레오 이후의 시각적 천체관측의 결과물이 아니고, 아인슈타인의 상대성 이론에 따른 이론적 연구와 가시광선을 포함한 전체적 스펙트럼에 걸친 우주 탐사 결과가 합쳐져서 탄생되었음을 알 수 있다. 필자가 근래에 우주의 탄생과 진화를 이론적으로 이해하려고 노력하면서도 자주 밤하늘에 초롱초롱한 별들을 보려고 하는 것은 주말마다 산에서 보는 아름다운 경치들보다 훨씬 더 신비롭고 지적 호기심을 불러일으키기 때문이다. 그래서 우주에 대한 비밀을 조금씩 알게될 수록 밤하늘 별풍경에 더욱더 매료되고 있다. 아마도 우리의 신체가 '별먼지'(stardust)로 구성되었기 때문에 사람이 별들에게 매혹되는 것은 우주적 섭리인 것 같다. ***

아래의 왼쪽 사진은 올해 초 늦겨울의 송죽정 이층 지붕 위로 오리온과 황소자리가 보이던 밤하늘의 풍경이다. 송죽정은 애초에 밤과 낮의 하늘이 잘 보이는 위치에 있기는 하지만 주간의 풍경을 염두에 두고 디자인했을 뿐이었다. 한편 위 시각의 밤풍경만은 꽤 아름답고 건축물과도 어울리는 것 같아 천체관측용 CCTV 카메라룰 설치해서 수시로 그 장면을 살펴보곤 한다. 만약 새롭게 외부의 자연 풍경을 감상하는 것이 핵심인 건축물을 설계하게 된다면 처음부터 다른 접근방식을 갖고 시작할 것이다. 우선 대지 선정부터 빛 공해 지도를 참조하여 가급적 빛 공해가 적은 지역을 찾아낼 것이다. 부연하자면 가급적 건조한 장소를 고르는 것이 더 좋다. 일반적으로는 고도가 높은 지역이 국지 기후상 덜 습하다. 기본적인 지역이 정해지면 다음으로는 주변에 가로등과 같은 빛공해요소들이 어떠한가를 파악하여 구체적인 대지를 결정할 것이다. 세번째로는 주위 풍경을 시간대별로 나누어 생각하되, 밤하늘 풍경의 감상을 최우선으로 대지를 선정한다.

천체관측 경험이 없는 건축가가 실제로 밤하늘을 잘 볼 수 있도록 설계하기는 쉽지 않을 것이다. 각론으로서는, 최고의 밤 경치는 옥외에서 직접 볼 수 있도록 하는데 주변의 부분적인 빛 공해 요소들을 차단하면서 천구로의 시야가 가급적 넓게 계획한다. 관찰자 주변의 기온 조절과 가급적 해충을 차단할 수 있는 방법도 고려해야 한다. 차선으로 실내에서 밤 하늘의 경치를 볼 경우에는 투과율이 높은 유리를 다층으로 만들며 무엇보다 결로를 최소화해야 한며 유리창들의 상호 반사에도 유의해야하고 밖에서 유리창을 쉽게 닦을 수 있도록 계획한다. 인공조명이 필요할 곳이는 적색으로 하여 야간 안구 적응에 문제가 없도록 해야한다... 등등. 고려해야할 요소들이 꽤나 많다. 다시 근본적인 주제로 돌아가면, 이제껏 아름다운 밤 경치가 있는 곳에 지어진 기존의 건축물들을 보면 대부분이 밤하늘을 배경으로 스스로가 빛 공해를 일으키고 있는 예술적 대상들(objects)이었다. 하지만 우리가 오늘날 숨막히는 신비를 밝히고 있는 현대 우주론에 깊은 관심을 갖게 될수록, 밤하늘의 천체를 제대로 바라볼 수 있도록 하는 건축-정자(pavilion), 주거 또는 기타 시설들(institutions)-과 더불어 우리를 있게 한 우주와 스스로의 삶의 의미를 되새길 수 있기를 갈구하게 될 것이다.


* 가로림만은 2007년 전국환경가치평가 1위에 오른 아름다운 바다인데, 멀지 않은 북쪽의 대산공단이 공해/빛 공해의 산지인 것이다. SBS '대산... 세계에서 대기오염이 가장 급격하게 심각해진 도시'(2016.1.11), 서산시대 '대산공단, 대기오염 철저한 모니터링으로 관리한다더니...'(2017.7.25) 이를 위해 미국 NASA는 MODIS, VIIRS, MOPITT, OMI 환경위성 관측장비들을, 한국은 천리안위성의 해양탑재체를 사용했다고 한다.
** 강원도 홍천 군업리 소재의 개인관측소에서는 아직 실험 중인 천체용 CCTV 시스템으로 상시 별자리 관찰을 하고, Skyshed POD(관측돔)안의 망원경으로는 간략한 천체관측을 할 수 있도록 작업하고 있다. 서울에서 1.5시간 거리이지만 그믐때에는 SQM(Sky Quality Meter)이 21에 가까워때 꽤 양호한 위치라 생각된다. 한편 주변에 가로등과 근래에 완공된 북쪽 홍천휴게소의 광해가 문제이기는 하다.
*** 상단은 2014년 11월 25일 마나슬루 써킷 트레킹(Manaslu Circuit Trek) 중 남룽(Namrung 2560m)에서 새벽4시경에 촬영한 사진이며, 우측은 천문 프로그램인 'Cartes du Ciel'-프랑스 버전 별자리표(공개 소프트웨어)를 강력 추천함!-로 만든 네팔 카트만두을 기준으로 한 유사한 장소 및 시간과 시야 및 별 밀도의 시뮬레이션의 캡쳐인데 보다시피 은하수(Milky Way)가 환상적으로 보이고 있다. 하단은 2017년 2월 23일 오지리 송죽정에서의 본 남서쪽 밤하늘의 CCTV Scb-2000 카메라의 캡처이며, 우측은 또한 'Cartes du Ciel'의 시뮬레이션인데 여기서는 은하수를 거의 인식하기 어렵다.

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