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인프라 3.0, 미래의 거대 도시 재건: 도시의 미래 P6

David Tal, 발행인, 미래학자
@DavidTalWrites
링크드인

화, 09 / 15 / 2020 - 08 : 56

전 세계적으로 매일 200,000명의 사람들이 도시로 이주합니다. 거의 70 비율 2050년까지 전 세계 인구의 90%가 도시에 거주할 것이며 북미와 유럽에서는 XNUMX%에 가깝습니다.

문제가 있습니까?

우리 도시는 현재 지역 코드 내에 정착하는 사람들의 급격한 유입을 수용하도록 설계되지 않았습니다. 우리 도시의 많은 부분이 증가하는 인구를 지원하기 위해 의존하는 주요 기반 시설은 50~100년 전에 건설되었습니다. 더욱이 우리 도시는 완전히 다른 기후에 맞게 건설되었으며 오늘날 일어나고 있는 극한 기후 현상에 잘 조정되지 않았으며 기후 변화가 심화됨에 따라 앞으로 수십 년 동안 계속 발생할 것입니다.

전반적으로 우리의 도시, 즉 우리의 집이 생존하고 다음 사반세기까지 성장하려면 더 강하고 지속 가능하게 재건되어야 합니다. 도시의 미래 시리즈의 마지막 장에서 우리는 도시의 재탄생을 주도하는 방법과 경향을 탐구할 것입니다.

우리 주변에서 무너지는 인프라

뉴욕시(2015년 수치)에는 200년대 이전에 지어진 학교가 1920개가 넘고 1,000마일이 넘는 수도 본관과 160년이 넘은 100개의 다리가 있습니다. 이러한 교량 중 2012년 연구에 따르면 47개가 구조적으로 결함이 있고 골절 위험이 있는 것으로 나타났습니다. NY의 지하철 본선 신호 시스템이 50년의 유효 수명을 초과하고 있습니다. 이 모든 부패가 세계에서 가장 부유한 도시 중 하나에 존재한다면 도시의 수리 상태에 대해 무엇을 가정할 수 있습니까?

일반적으로 오늘날 대부분의 도시에서 볼 수 있는 기반 시설은 20세기를 위해 건설되었습니다. 이제 문제는 21세기에 이 기반 시설을 개조하거나 교체하는 방법에 있습니다. 이것은 쉬운 일이 아닙니다. 이 목표를 달성하기 위해 필요한 수리 목록은 길다. 관점에서 보면 75년까지 구축될 인프라의 2050%가 현재 존재하지 않습니다.

인프라가 부족한 것은 선진국뿐만이 아닙니다. 개발도상국에서는 그 필요성이 훨씬 더 시급하다고 주장할 수 있습니다. 도로, 고속도로, 고속철도, 통신, 배관 및 하수 시스템, 아프리카 및 아시아의 일부 지역에서는 작업이 필요합니다.

A에 따라 신고 Navigant Research에 따르면 2013년 전 세계 건물 재고는 총 138.2억 m2이며 그 중 73%가 주거용 건물이었습니다. 이 숫자는 향후 171.3년 동안 2억 m10로 증가하여 연간 복합 성장률 2%를 약간 넘는 속도로 확장될 것입니다. 이러한 성장의 대부분은 중국에서 매년 2억 mXNUMX의 주거용 및 상업용 건물 재고가 추가될 것입니다.

전반적으로 향후 65년간 글로벌 건설 성장의 1%가 신흥 시장에서 발생할 것이며 선진국과의 격차를 메우기 위해 연간 투자가 최소 XNUMX조 달러가 필요합니다.

인프라 재구축 및 교체를 위한 새로운 도구

건물과 마찬가지로 우리의 미래 기반 시설은 에서 처음 설명한 건설 혁신의 이점을 크게 누릴 것입니다. XNUMX장 이 시리즈의. 이러한 혁신에는 다음이 포함됩니다.

건설 작업자가 레고 조각을 사용하는 것과 같은 구조를 만들 수 있도록 하는 고급 조립식 건물 구성 요소입니다.
작업장 안전, 건설 속도, 정확성 및 전반적인 품질을 개선하여 인간 건설 노동자의 작업을 증대(일부 경우 대체)하는 로봇 건설 노동자.
적층 제조 공정을 적용하여 세밀하게 제어된 방식으로 시멘트를 층별로 부어 실물 크기의 주택과 건물을 짓는 건설 규모의 3D 프린터.
요행 건축건축가가 최종 건축 제품의 디자인과 모양에 초점을 맞춘 다음 로봇이 맞춤 설계된 건축 자재를 사용하여 구조물을 붓게 하는 먼 미래의 건축 기술입니다.

재료 측면에서 혁신에는 고유한 특성을 가진 건설 등급 콘크리트 및 플라스틱의 발전이 포함될 것입니다. 이러한 혁신에는 도로를 위한 새로운 콘크리트가 포함됩니다. 놀랍게도 투과성, 극심한 홍수나 미끄러운 도로 상황을 피하기 위해 물이 바로 통과할 수 있도록 합니다. 또 다른 예는 다음을 수행할 수 있는 콘크리트입니다. 스스로 치유하다 환경이나 지진으로 인한 균열로부터.

이 모든 새로운 인프라에 자금을 어떻게 조달할 것인가?

인프라를 수정하고 교체해야 한다는 것은 분명합니다. 우리는 운 좋게도 향후 XNUMX년 동안 다양한 새로운 건설 도구와 재료가 도입될 것입니다. 그러나 정부는 이 모든 새로운 기반 시설에 대한 비용을 어떻게 지불할 것입니까? 그리고 현재의 양극화된 정치 환경을 고려할 때 정부는 인프라 백로그를 줄이는 데 필요한 막대한 예산을 어떻게 전달할 것입니까?

일반적으로 말하면 돈을 찾는 것이 문제가 아닙니다. 정부는 충분한 투표권을 가진 유권자에게 이익이 된다고 생각하면 마음대로 돈을 발행할 수 있습니다. 이러한 이유 때문에 일회성 기반 시설 프로젝트가 대부분의 선거 운동 이전에 유권자 앞에 매달려 있는 당근 정치인이 되었습니다. 기존 기반 시설에 대한 간단한 수리에 대한 언급을 무시하고 기존 기업과 도전자 사이에서 누가 최신 교량, 고속도로, 학교 및 지하철 시스템에 자금을 지원할 것인지를 놓고 경쟁하는 경우가 많습니다. (원칙적으로 새로운 기반 시설을 만드는 것은 기존 기반 시설이나 하수도 및 수도 본관과 같은 보이지 않는 기반 시설을 수리하는 것보다 더 많은 표를 얻습니다.)

이러한 현상 유지가 국가 기반 시설 부족을 종합적으로 개선할 수 있는 유일한 방법은 문제에 대한 대중의 인식 수준을 높이고 이에 대해 조치를 취하려는 대중의 욕구(분노와 갈퀴)를 높이는 것뿐입니다. 그러나 그렇게 될 때까지 이 갱신 프로세스는 기껏해야 2020년대 후반까지 단편적으로 남아 있을 것입니다. 이 시기는 많은 외부 동향이 나타나 인프라 건설에 대한 수요를 크게 이끌 것입니다.

첫째, 선진국의 정부는 주로 자동화의 성장으로 인해 기록적인 실업률을 경험하기 시작할 것입니다. 우리의 설명대로 일의 미래 시리즈, 고급 인공 지능 및 로봇 공학은 광범위한 분야와 산업에서 점점 더 인간 노동을 대체할 것입니다.

둘째, 기후 변화로 인해 점점 더 심각한 기후 패턴과 사건이 발생할 것입니다. 기후 변화의 미래 시리즈. 그리고 아래에서 더 자세히 논의하겠지만, 극단적인 날씨는 대부분의 지방 자치 단체가 준비한 것보다 훨씬 빠른 속도로 기존 기반 시설을 고장나게 할 것입니다.

이러한 이중 과제를 해결하기 위해 필사적인 정부는 마침내 막대한 현금을 들여 검증된 성공 전략인 인프라 개발로 눈을 돌릴 것입니다. 국가에 따라 이 자금은 단순히 새로운 세금, 새로운 국채, 새로운 자금 조달 방식(나중에 설명됨) 및 점점 더 많은 공공-민간 파트너십을 통해 조달될 수 있습니다. 비용에 관계없이 정부는 만연한 실업으로 인한 대중의 불안을 가라앉히고 다음 세대를 위한 기후 방지 기반 시설을 구축하기 위해 비용을 지불할 것입니다.

실제로 2030년대까지 작업 자동화의 시대가 가속화됨에 따라 대규모 인프라 프로젝트는 단기간에 수십만 개의 수출 불가능한 일자리를 창출할 수 있는 마지막 정부 자금 지원 계획 중 하나가 될 수 있습니다.

우리 도시의 기후 보호

2040년대까지 극단적인 기후 패턴과 사건으로 인해 도시 기반 시설이 한계에 도달할 것입니다. 극심한 더위에 시달리는 지역은 도로의 심각한 러팅, 광범위한 타이어 고장으로 인한 교통 혼잡 증가, 철도 선로의 위험한 휘어짐, 에어컨으로 과부하된 전력 시스템이 폭발할 수 있습니다.

적당한 강수를 경험하는 지역은 폭풍과 토네이도 활동이 증가할 수 있습니다. 폭우로 인해 하수도 본관이 과부하되어 수십억 명이 홍수 피해를 입을 것입니다. 겨울 동안 이 지역은 피트에서 미터로 측정되는 갑작스럽고 상당한 강설을 볼 수 있습니다.

그리고 미국의 체서피크 만 지역이나 대부분의 방글라데시 남부 또는 상하이 및 방콕과 같은 도시와 같이 해안이나 저지대에 위치한 인구 밀집 지역의 경우 이러한 장소에서 극심한 폭풍 해일이 발생할 수 있습니다. 그리고 해수면이 예상보다 빠르게 상승하면 내륙의 이러한 영향을 받는 지역에서 기후 난민의 대규모 이주가 발생할 수도 있습니다.

이러한 모든 종말 시나리오는 제쳐두고, 우리의 도시와 기반 시설이 이 모든 것에 부분적으로 책임이 있다는 점에 주목하는 것이 좋습니다.

미래는 녹색 인프라

전 세계 온실 가스 배출량의 47%는 건물과 기반 시설에서 발생합니다. 그들은 또한 세계 에너지의 49%를 소비합니다. 이러한 배출 및 에너지 소비의 대부분은 대규모 건물 및 기반 시설 유지 관리를 위한 자금 부족으로 인해 존재하는 완전히 피할 수 있는 폐기물입니다. 또한 대부분의 기존 건물과 기반 시설이 건설된 1920-50년대에 만연한 구식 건축 표준의 구조적 비효율성으로 인해 존재합니다.

그러나 현재 상태는 기회를 제공합니다. ㅏ 신고 미국 정부의 국립 재생 에너지 연구소(National Renewable Energy Laboratory)에 따르면 미국의 건물 재고가 최신 에너지 효율적인 기술과 건축 법규를 사용하여 개조된다면 건물 에너지 사용을 60%까지 줄일 수 있다고 계산했습니다. 또한 태양광 패널과 솔라 윈도우 자체 전력의 대부분 또는 전부를 생산할 수 있도록 이러한 건물에 추가되어 에너지 절감이 88%까지 증가할 수 있습니다. 한편, 유엔 환경 프로그램(United Nations Environment Programme)의 연구에 따르면 유사한 이니셔티브가 전 세계적으로 시행된다면 배출량을 줄이고 에너지를 30% 이상 절약할 수 있습니다.

물론 이 중 어느 것도 저렴하지 않을 것입니다. 이러한 에너지 절감 목표를 달성하는 데 필요한 인프라 개선을 구현하는 데는 미국에서만 4년 동안 약 40조 달러(연간 100억 달러)가 소요됩니다. 그러나 반대로 이러한 투자로 인한 장기적 에너지 절약은 6.5조 165억 달러(연간 XNUMX억 달러)에 해당합니다. 미래에 발생하는 에너지 절약을 통해 투자 자금을 조달한다고 가정하면 이 인프라 갱신은 인상적인 투자 수익을 나타냅니다.

실제로 이러한 종류의 자금 조달은 공유 저축 계약, 장비를 설치한 다음 해당 장비에서 생성된 에너지 절약을 통해 최종 사용자가 비용을 지불하는 방식이 북미와 유럽 대부분 지역에서 주거용 태양열 붐을 주도하고 있습니다. Ameresco, SunPower Corp. 및 Elon Musk 계열사인 SolarCity와 같은 회사는 이러한 금융 계약을 사용하여 수천 명의 개인 주택 소유자가 전력망에서 벗어나 전기 요금을 낮추도록 도왔습니다. 비슷하게, 녹색 모기지 은행 및 기타 대출 회사가 태양광 패널을 설치하는 기업 및 주택 소유자에게 더 낮은 금리를 제공할 수 있도록 하는 유사한 금융 도구입니다.

조를 더 만들기 위해 조

전 세계적으로 우리의 글로벌 인프라 부족은 15년까지 20-2030조 달러에 이를 것으로 예상됩니다. 그러나 앞서 언급했듯이 이 부족은 다음과 같은 큰 기회를 나타냅니다. 이 격차를 좁힐 수 있습니다 최대 100억 개의 새로운 일자리를 창출하고 새로운 경제 활동에서 연간 6조 달러를 창출합니다.

그렇기 때문에 기존 건물을 개조하고 노후된 기반 시설을 교체하는 능동적인 정부는 노동 시장과 도시가 21세기에 번창할 수 있는 위치에 놓을 뿐만 아니라 훨씬 적은 에너지를 사용하고 환경에 훨씬 적은 탄소 배출량을 기여하도록 할 것입니다. 전반적으로 인프라에 대한 투자는 모든 면에서 승리하지만 이를 실현하려면 상당한 대중의 참여와 정치적 의지가 필요합니다.