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기반 시설

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목차

1. 개요

기반 시설은 인류의 집단 거주와 함께 발전해 온 개념으로, 경제, 사회, 기본 인프라 등으로 분류된다. 경제 인프라는 생산 활동을 지원하는 도로, 항만, 통신망 등을, 사회 인프라는 사회 서비스 지원을 위한 학교, 병원 등을, 기본 인프라는 철도, 도로, 운하 등을 포함한다. 고대 로마 시대부터 현대까지 인프라의 중요성은 강조되어 왔으며, 19세기 철도 정비, 20세기 미국의 대규모 인프라 투자를 통해 경제 성장을 뒷받침했다. 최근에는 지속 가능한 인프라, 녹색 인프라, 스마트 도시 등 친환경적이고 효율적인 인프라 구축이 중요해지고 있으며, 코로나19 팬데믹 이후 인프라 투자의 필요성이 더욱 강조되고 있다.

2. 역사

인류가 집단 거주를 시작하면서 기반 시설의 역사도 함께 시작되었다. 도로는 사람이 다니는 길을 연결한 것으로, 과거에는 자갈, 흙, 벽돌 등으로 만들었으나 현대에는 콘크리트나 시멘트를 사용한다. 산업 혁명 이후 철도가 등장하면서 도로가 많이 생겨났다. 도로는 국가의 세금으로 만들어지며, 도로 공사비 및 유지·보수비를 회수하기 위해 요금소를 설치하기도 한다. 또한, 밤에는 가로등을 설치하여 운전자와 보행자의 안전을 확보한다.

2. 1. 고대

인류가 집단 거주를 시작한 역사와 인프라의 역사는 궤를 같이한다. 메소포타미아에서는 최초의 도서관, 댐, 터널 등의 인프라가 탄생했고, 특히 "세계 최초의 제국"이라고 불리는 아시리아 시대가 두드러지며, 왕의 길의 선구가 되는 공도 건설도 진행했다.

인프라 정비에서 가장 유명한 국가로 로마가 손꼽힌다. 고대 로마는 도로, 상하수도(로마 수도) , 오락 시설 정비 등에서 현대와 많은 공통점을 가지고 있다. 또한, 건축 기술 수준의 높이는 근대에 이르기까지 역사상 최고 수준이었다고 할 수 있다(로마 건축). 특히 도로망은 로마 군에 의한 규격적인 정비로 광대한 로마의 영토를 유지하는 데 큰 역할을 했다(로마 가도). 하지만, 제국 말기에는 이러한 대규모 인프라 유지 비용이 많아져 재정 위기와 군사력 약화로 인한 제국 멸망의 한 원인이 되었다는 설이 있다.

로마의 건축에서는, 석재가 아닌 콘크리트의 고도의 기술이 존재했다는 것이 특필할 만하다.

2. 2. 철도 정비 (19세기)

19세기 중반에 실용화된 철도는 짧은 시간 안에 전 세계적으로 정비되었다. 철도의 혁신적인 "속도" 향상은 싹트고 있던 국가 체제를 측면에서 지원했다. 또한, 아주 짧은 거리라도 단절되는 것이 치명적인 철도의 특성은 연선의 군사적 경비를 필요로 했기 때문에, 제국주의의 세계 분할을 가속화시켰다.[10]

2. 3. 미국 (20세기 ~ 현재)

1930년대 세계 대공황 당시 프랭클린 D. 루스벨트 미국 대통령은 대규모 인프라 정비를 통해 실업자 구제를 시도했다. 이후 미국은 발전소, 라디오, 고속도로(공원 도로), 전화, 인터넷과 같은 인프라를 만들어 왔다.[7]

1920년대-1930년대에 건설된 미국의 현대적 인프라는 50년이 넘게 지나면서 일제히 수명을 다하기 시작했고, 1980년대에는 도로와 교량의 노후화가 심각해져 사회 문제가 되었다. 당시 레이건 행정부는 지방에 대한 연방 정부의 개입을 줄이는 "작은 정부"를 지향하는 정책을 채택했지만, 인프라 노후화 대책에 대해서는 육상 교통 지원법을 제정하는 한편, 휘발유세를 인상하여 재원을 확보하는 등 적극적으로 개입하는 방침을 내세웠다. 이러한 정책들이 효과를 거두면서 1990년대 이후 인프라 노후화에 따른 사회적 손실은 점차 감소했다.[7]

버락 오바마 미국 대통령은 (물류의 기반인) 철도와 고속도로 개량이 사업을 매력적으로 만들기 위해 필요하다고 언급했으며, 2기 오바마 행정부에서는 도로, 교량 등 기타 인프라에 대한 정부 지출을 늘릴 계획이다.[8]

3. 종류

기반 시설은 크게 경제 인프라, 사회 인프라, 기본 인프라 등으로 분류할 수 있다.

1987년 미국 국립과학·공학·의학 아카데미와 미국 국립연구위원회는 "공공사업 기반시설(public works infrastructure)"이라는 용어를 채택하면서, 기반 시설을 다음과 같이 정의했다.

: "...고속도로, 도로, 교량, 대중교통, 공항 및 항공로, 상수도 및 수자원, 폐수 관리, 고형폐기물 처리 및 폐기, 전력 생산 및 송전, 통신, 그리고 위험 폐기물 관리 등의 특정 기능 모드와 이러한 모달 요소들이 구성하는 통합 시스템을 모두 포함합니다. 기반시설에 대한 이해는 이러한 공공 시설뿐만 아니라 사람과 물자의 운송, 식수 및 기타 다양한 용도의 물 공급, 사회의 폐기물 안전 처리, 필요한 곳에 에너지 공급, 그리고 지역 내 및 지역 간 정보 전달을 용이하게 하기 위해 사회적 수요와 물리적 세계와 상호 작용하는 운영 절차, 관리 관행 및 개발 정책도 포함합니다."[6][62]

미국토목학회는 2~4년마다 각종 기반시설의 상태에 대한 학회 의견을 나타내는 "기반시설 보고서 카드(Infrastructure Report Card)"를 발표한다.[7][63] 2017년 기준으로 항공, 교량, 댐, 상수도, 에너지, 위험 폐기물, 내륙 수로, 제방, 공원 및 레크리에이션, 항만, 철도, 도로, 학교, 고형폐기물, 대중교통, 폐수 등 16개 분야를 평가한다.[7][63]

도로는 땅 위를 사람들이 다닐 수 있도록 만든 시설이다. 현대에는 콘크리트나 시멘트로 도로를 포장하는 것이 일반적이다.[6]

3. 1. 경제 인프라

경제 인프라는 사업 활동을 가능하게 하는 국가의 내부 시설로, 생산적인 활동과 경제 활동을 지원한다.[13][64] 여기에는 도로, 고속도로, 교량, 공항, 자전거 인프라, 상수도망, 하수 처리 시스템, 관개 시설 등이 포함된다.[10][65]

3. 2. 사회 인프라

사회 기반 시설은 사회 서비스를 지원하고 사회 편의를 증진하며 경제 활동을 촉진하기 위해 조성되는 시설을 의미한다.[14][10] 여기에는 다음과 같은 시설들이 포함된다.[10][65]

펜실베이니아주 올랜타운의 리하이 밸리 병원–시더 크레스트

3. 3. 기본 인프라

기본 인프라는 일상생활에서 흔히 접하는, 보다 잘 알려진 인프라 요소를 의미한다.[10][65] 여기에는 주요 철도, 도로, 운하, 항만, 부두, 전자기 전신, 배수 시설, 제방 및 간척 사업 등이 포함된다.[10][65]

3. 4. 기타 인프라

핵심 인프라는 인간의 생명 유지에 필요한 자산을 말한다. 여기에는 에너지 인프라, 정보통신 인프라, 상수도 시설, 하수 인프라 등이 포함된다.[9] 핵심 인프라에 투자하는 사람들은 수익, 낮은 수익률 변동성, 다변화, 인플레이션 방어, 장기 부채 일치 등의 특성을 찾는다.[15]

보완적 인프라는 삶을 더 편리하고 효율적으로 만드는 데 필요한 부가적인 시설을 의미한다. 예를 들어 보도 조명, 조경, 벤치 등이 이에 해당한다.[16]

군사 인프라는 군대 지원에 필요한 건물 및 영구 시설을 의미한다.[18] 여기에는 막사, 본부, 비행장, 통신 시설, 군수품 저장 시설, 항만 시설, 정비 시설 등이 포함된다.[69]

4. 현대 사회의 인프라

현대 사회에서 인프라는 다양한 형태로 존재하며, 우리 삶의 기반을 이루고 있다. 1987년 미국 국립연구위원회는 "공공사업 인프라"라는 용어를 통해 인프라를 정의했다. 이 정의에 따르면 인프라는 고속도로, 도로, 교량, 대중교통, 공항, 상하수도, 수자원, 폐기물 관리, 발전 및 송전, 통신, 유해 폐기물 관리 등 다양한 시설과 시스템을 포괄한다.[62] 또한 이러한 시설뿐만 아니라 사회적 요구와 상호작용하여 사람과 물자의 이동, 식수 공급, 폐기물 처리, 에너지 공급, 정보 전달 등을 가능하게 하는 절차, 관리 방법, 정책까지 포함한다.[62]

미국토목학회(American Society of Civil Engineers)는 2~4년마다 인프라 상태를 평가하는 "인프라 보고서 카드"를 발표하여 인프라의 중요성을 강조하고 있다.[63] 2017년에는 항공, 교량, 댐, 상수도, 에너지 등 16개 분야를 평가했다.[7]

인프라의 소유 및 관리 주체는 다양하다. 공공요금 회사나 철도 회사와 같은 정부 또는 민간 기업이 소유하고 관리할 수 있다. 일반적으로 도로, 주요 공항, 항만, 상하수도 시스템은 공공 소유인 반면, 에너지 및 통신망은 민간 소유이다.[21][22] 인프라 재정 조달 방식도 다양하다. 공공 소유 인프라는 세금, 통행료, 계량 사용료 등으로 충당될 수 있으며, 민간 인프라는 주로 계량 사용료로 충당된다. 대규모 투자 프로젝트는 장기 채권 발행을 통해 자금을 조달하는 경우가 많다.

인프라 재원은 부문에 따라 크게 달라진다. 정부 지출이 주를 이루는 부문, 해외 개발 원조(ODA)가 주된 부문, 민간 투자자가 주도하는 부문 등 다양하다.[24]

사하라 이남 아프리카의 경우 정부 지출이 249억달러 중 약 94억달러를 차지한다.[24] 관개 시설은 정부가 거의 모든 지출을 담당하고, 교통 및 에너지 부문에서도 정부 투자가 대부분이다.[24] 반면 ICT, 상수도, 위생 부문은 민간 부문이 자본 지출의 대부분을 차지한다.[24]

최근에는 중국이 아프리카의 주요 인프라 투자국으로 부상하고 있다.[24]

개발도상국에서는 인프라 부족이 경제 성장과 새천년개발목표(MDGs) 달성을 저해하는 주요 요인으로 작용한다.[24] 특히 아프리카의 내륙국, 농촌 지역, 인구 밀도가 낮은 지역은 인프라 투자 및 유지 보수 비용이 매우 높다.[24] 인프라 투자는 높은 수익률을 보이며, 특히 정보통신기술(ICT) 투자는 평균 30~40%, 전력 발전은 40% 이상, 도로는 80% 이상의 수익률을 기록한다.[24]

아시아에서는 인프라 공급 제약이 심각하며, 투자 격차도 크다.[25] 라틴 아메리카 역시 인프라 투자가 부족한 상황이다.[24] 아프리카는 MDGs 달성을 위해 GDP의 약 15%를 인프라에 투자해야 한다.[24]

최근에는 환경, 경제, 사회적 영향을 고려하여 설계 및 건설되는 지속 가능한 인프라에 대한 관심이 높아지고 있다.[8] 여기에는 재료, 물, 에너지, 교통, 폐기물 관리 등 다양한 요소가 포함된다.[8]

2007~2008년 미국 금융 위기 이후 경기 침체로 온실가스 배출량이 감소했지만, 환경을 고려하지 않은 경제 부양책으로 인해 2010년 배출량이 최고치를 기록했다.[33] 코로나19 이후에도 비슷한 상황이 반복될 수 있다는 우려가 제기되고 있다.[33]

하지만 "친환경적인" 경제 회복 계획이 "친환경적이지 않은" 계획만큼 효과적이며, 더 많은 경제 성장과 일자리를 창출할 수 있다는 연구 결과도 발표되고 있다.[35][33] 지속 가능한 인프라는 경제적, 환경적 측면 모두에서 유익하며, 기후 변화와 천연 자원 고갈 문제 해결에도 기여할 수 있다.[31]

녹색 인프라는 지속 가능한 인프라의 한 유형으로, 자연 과정의 일부를 복원하여 물 관리, 재해 영향 감소, 건강한 도시 환경 조성에 기여한다.[46][47]

4. 1. 공공사업 인프라

1987년 미국 국립연구위원회는 "공공사업 인프라"라는 용어를 채택하여, 다음과 같은 개념을 포괄하는 வகையில் 정의했다.[62]



“… 고속도로, 도로, 교량, 대중교통, 공항 및 항로, 상하수도 및 수자원, 폐수 관리, 고형폐기물 처리 및 처분, 발전 및 송전, 통신, 그리고 유해 폐기물 관리 등 두 가지 특정 기능 모드와 이러한 측면 요소를 구성하는 복합 시스템. 인프라에 대한 이해는 이러한 공공 사업 시설뿐만 아니라 사회적 요구와 물질적 세계와 상호 작용하여 사람과 물자의 수송, 식수 공급, 그리고 공공 시설과 연계하는 개발 절차, 관리 방법, 개발 정책을 포함한 다양한 용도, 사회 폐기물의 안전한 폐기, 필요한 장소에서의 에너지 공급, 그리고 지역 사회 내부 및 지역 사회 간의 정보 전달에도 미친다.”



미국토목학회(American Society of Civil Engineers)는 2~4년마다 각종 기반시설의 상태에 대한 학회 의견을 나타내는 "인프라 보고서 카드(Infrastructure Report Card)"를 발표한다.[63] 2017년 기준으로 16개 분야(항공, 교량, 댐, 상수도, 에너지, 유해 폐기물, 내륙 수로, 제방, 공원 및 레크리에이션, 항만, 철도, 도로, 학교, 고형 폐기물, 대중교통, 폐수)를 평가한다.[7]

4. 2. 인프라 소유 및 재정 조달

인프라는 정부 또는 민간 기업(예: 독점적인 공공요금 회사 또는 철도 회사)이 소유하고 관리할 수 있다. 일반적으로 대부분의 도로, 주요 공항 및 항만, 상하수도 시스템은 공공 소유인 반면, 대부분의 에너지 및 통신망은 민간 소유이다.[21][22] 공공 소유 인프라는 세금, 통행료 또는 계량 사용료로 충당될 수 있는 반면, 민간 인프라는 일반적으로 계량 사용료로 충당된다. 대규모 투자 프로젝트는 일반적으로 장기 채권 발행을 통해 자금 조달된다.

정부 소유 및 운영 인프라는 공공 부문에서 개발 및 운영될 수 있으며, 민간 부문 또는 민관 파트너십으로도 가능하다.

기반 시설의 재원은 부문에 따라 크게 달라진다. 정부 지출이 주를 이루는 부문이 있는가 하면, 해외 개발 원조(ODA)가 주된 부문도 있으며, 민간 투자자가 주도하는 부문도 있다.[24]

사하라 이남 아프리카에서는 정부가 총 249억달러 중 약 94억달러를 지출한다. 관개 시설의 경우 정부가 거의 모든 지출을 담당한다. 교통 및 에너지 부문에서도 대부분의 투자가 정부 지출이다. ICT, 상수도 및 위생 부문에서는 민간 부문이 자본 지출의 대부분을 차지한다. 전반적으로 원조, 민간 부문 및 비OECD 재정 기관의 지출이 정부 지출을 상회한다. 민간 부문 지출만으로도 정부 자본 지출과 맞먹지만, 대부분은 ICT 인프라 투자에 집중되어 있다. 2000년대에 외부 자금 조달이 증가했으며, 아프리카의 경우 2002년 70억달러에서 2009년 270억달러로 외부 인프라 투자가 증가했다. 특히 중국이 중요한 투자국으로 부상했다.[24]

4. 3. 개발도상국의 인프라

해외개발연구소(Overseas Development Institute)에 따르면, 많은 개발도상국에서 인프라 부족은 경제 성장과 새천년개발목표(MDGs) 달성에 큰 제약 요인이다.[24] 특히 아프리카의 내륙국, 농촌 지역, 인구 밀도가 낮은 지역은 인프라 투자와 유지 보수 비용이 매우 클 수 있다.[24] 1990년부터 2005년까지 아프리카의 성장률 향상에 인프라 투자가 절반 이상 기여했으며, 성장을 유지하고 빈곤 문제를 해결하기 위해서는 투자 확대가 필요하다는 주장이 제기되었다.[24] 인프라 투자의 수익률은 매우 높은데, 정보통신기술(ICT) 투자의 경우 평균 30~40%, 전력 발전은 40% 이상, 도로는 80%가 넘는 수익률을 보인다.[24]

소비자와 기업의 인프라 수요는 투자 규모보다 훨씬 크다.[24] 아시아에서는 인프라 공급 측면에 심각한 제약이 있다.[25] 아시아 태평양 지역에 투자되는 금액(약 480억달러)과 필요한 금액(2280억달러) 사이의 인프라 투융자 격차는 매년 약 1800억달러에 달한다.[24]

라틴 아메리카의 경우, 수요를 충족하려면 GDP의 3%(약 710억달러)를 인프라에 투자해야 하지만, 2005년에는 약 2%만 투자되어 약 240억달러의 투융자 격차가 발생했다.[24]

아프리카는 2015년까지 MDGs 달성에 필요한 연평균 7% 성장률을 달성하려면 GDP의 약 15%(연간 약 930억달러)를 인프라에 투자해야 한다.[24] 취약 국가의 경우 GDP의 37% 이상이 필요하다.[24]

인프라 재원은 부문에 따라 크게 달라진다.[24] 정부 지출이 주를 이루는 부문이 있는가 하면, 해외 개발 원조(ODA)가 주된 부문도 있으며, 민간 투자자가 주도하는 부문도 있다.[24] 개발도상국의 인프라 시장에 민간 부문의 투자를 촉진하기 위해서는, 시장 위험이 더 높다는 점을 감안하여 위험 배분 메커니즘을 더욱 신중하게 설계해야 한다.[27]

사하라 이남 아프리카에서는 정부가 총 249억달러 중 약 94억달러를 지출한다.[24] 관개 시설의 경우 정부가 거의 모든 지출을 담당한다.[24] 교통 및 에너지 부문에서도 대부분의 투자가 정부 지출이다.[24] ICT, 상수도 및 위생 부문에서는 민간 부문이 자본 지출의 대부분을 차지한다.[24] 전반적으로 원조, 민간 부문 및 비OECD 재정 기관의 지출이 정부 지출을 상회한다.[24] 민간 부문 지출만으로도 정부 자본 지출과 맞먹지만, 대부분은 ICT 인프라 투자에 집중되어 있다.[24] 2000년대에 외부 자금 조달이 증가했으며, 아프리카의 경우 2002년 70억달러에서 2009년 270억달러로 외부 인프라 투자가 증가했다.[24] 특히 중국이 중요한 투자국으로 부상했다.[24]

4. 4. 지속 가능한 인프라

지속 가능한 인프라는 환경, 경제, 사회적 영향을 고려하여 설계 및 건설되는 인프라를 의미한다.[8] 여기에는 재료, 물, 에너지, 교통, 폐기물 관리 등 다양한 요소가 포함된다.[8]

2007~2008년 미국 금융 위기 당시, 경기 침체로 2009년 전 세계 온실가스 배출량이 감소했지만, 환경적 영향을 고려하지 않은 정부의 경제 부양책으로 인해 2010년에는 배출량이 최고치를 기록했다.[33] 코로나19 이후에도 이와 유사한 상황이 반복될 수 있다는 우려가 있다.

코로나19 감염병으로 인해 저탄소 경제 회복 계획을 위협할 수 있는 요인으로는 국제적 관심 감소, 환경 규제 완화, 저유가, 경기 부양책 등이 있다.[33]

하지만 옥스퍼드 경제 정책 검토(Oxford Review of Economic Policy)에 발표된 연구에 따르면, "친환경적인" 경제 회복 계획이 "친환경적이지 않은" 계획만큼 효과적이며, 더 많은 경제 성장과 일자리를 창출할 수 있다고 보고되었다.[35][33] 또한, 경제 모델링 저널(Economic Modelling journal)에 발표된 연구에서는 재생 에너지 부문에 대한 정부 지출이 화석 연료에 대한 지출보다 더 많은 일자리를 창출하는 것으로 나타났다.[36]

이처럼 지속 가능한 인프라는 경제적, 환경적 측면 모두에서 더 유익하며, 기후 변화와 천연 자원 고갈의 압력이 커짐에 따라 인프라는 경제 개발, 일자리 창출, 높은 삶의 질 유지뿐만 아니라 환경과 천연 자원을 보호해야 한다.[31]

녹색 인프라는 지속 가능한 인프라의 한 유형으로, 자연 과정의 일부를 복원하여 물 관리, 재해 영향 감소, 건강한 도시 환경 조성에 기여한다.[46][47]

4. 4. 1. 지속 가능한 에너지

지속 가능한 에너지 인프라는 재생 가능 에너지 발전소 유형뿐만 아니라 발전소에서 에너지를 사용하는 가정과 기업으로 에너지를 전달하는 수단을 포함한다. 재생 가능 에너지에는 풍력, 태양열, 수력 발전과 같이 잘 연구되고 널리 구현된 방법뿐만 아니라 핵융합 에너지와 같이 새롭고 덜 일반적으로 사용되는 유형의 발전도 포함된다. 지속 가능한 에너지 인프라는 수요에 비해 강력한 공급을 유지해야 하며, 소비자의 수요를 감소시키지 않도록 충분히 낮은 가격을 유지해야 한다.[8] 이러한 소비 및 가격 요구 사항을 충족하지 못하는 모든 유형의 재생 가능 에너지 인프라는 궁극적으로 기존의 비재생 가능 에너지원에 의해 시장에서 퇴출될 것이다.

4. 4. 2. 지속 가능한 물

지속 가능한 수자원 인프라는 지역 사회의 깨끗하고 안전한 식수에 대한 충분한 접근에 초점을 맞춘다.[8] 물은 전기와 마찬가지로 공공재이므로, 지속 가능한 물 확보 및 배분 시스템은 모든 주민에게 저렴해야 한다.[8] "지속 가능한 물"은 농업, 산업, 위생, 식수 등 다양한 요구를 충족할 만큼 충분한 물을 확보하여 자급자족할 수 있는 국가 또는 지역 사회의 능력을 의미할 수 있다. 또한 수자원의 전체적이고 효과적인 관리를 의미할 수도 있다.[37] 점점 더 많은 정책 입안자와 규제 기관이 지속 가능한 수자원 인프라를 달성하려는 시도에 자연 기반 해결책(NBS 또는 NbS)을 통합하고 있다.

4. 4. 3. 지속 가능한 폐기물 관리

지속 가능한 폐기물 관리 시스템은 개인과 기업이 배출하는 폐기물의 양을 최소화하는 것을 목표로 한다.[38] 상업용 폐기물 관리 계획은 단순한 폐기물 제거 계획에서 벗어나, 폐기물 제거 전에 발생하는 폐기물 총량을 줄이는 데 중점을 둔 포괄적인 계획으로 전환되었다.[38] 지속 가능한 폐기물 관리는 환경적으로 유익하며, 폐기물 배출량을 줄이는 기업의 비용 절감에도 기여할 수 있다.[38]

4. 4. 4. 지속 가능한 교통

지속 가능한 교통은 온실가스를 배출하는 개인 자동차 이용을 줄이고, 탄소 중립적이거나 탄소 배출량이 적은 자전거나 전기 버스 시스템과 같은 교통 수단을 도입하는 것을 의미한다.[39] 또한, 도시는 이러한 친환경적인 교통 수단을 위한 적절한 인프라 구축에 투자해야 한다.[39] 도시는 대중교통망뿐만 아니라 자전거 도로망 등 시민들이 대체 교통수단을 이용하도록 유도하는 지속 가능한 솔루션에 투자해야 한다. 자동차에 대한 도시 의존도를 줄이는 것은 지속 가능한 교통 개발의 기본적인 목표이며, 이는 교통 수단 자체를 만들고 노후화된 고속도로 시스템과 같이 기존 자동차 네트워크와 동등하거나 더 효율적인 네트워크를 제공하는 데 초점을 맞추지 않으면 달성할 수 없다.[39]

4. 4. 5. 지속 가능한 재료

지속 가능한 재료는 재생 불가능한 자원을 고갈시키지 않고 필요한 양을 생산할 수 있으며, 기존의 정상 상태 평형을 교란하지 않고 환경 영향이 적어야 한다.[40] 또한 탄력적이고, 재생 가능하며, 재사용 가능하고, 재활용 가능해야 한다.[41]

오늘날 콘크리트는 인프라에 사용되는 가장 일반적인 재료 중 하나이다. 건설에 사용되는 콘크리트의 양은 다른 모든 건축 자재의 총량의 두 배에 달한다.[42] 콘크리트는 교량, 부두, 파이프라인, 포장도로, 건물 등에 사용되므로 산업화의 근간이다.[43] 그러나 도시 간 연결, 사람과 물자의 수송, 홍수 및 침식으로부터 토지를 보호하는 역할을 하지만, 수명은 50년에서 100년에 불과하다.[44] 많은 인프라가 지난 50년 이내에 건설되었으므로, 많은 인프라가 기능을 계속 유지하기 위해 상당한 유지 보수가 필요하다.

하지만 콘크리트는 지속 가능하지 않다. 콘크리트 생산은 전 세계 온실 가스 배출량의 최대 8%를 차지한다.[45] 세계 산업 용수 사용량의 10분의 1이 콘크리트 생산에서 사용된다.[45] 원료를 콘크리트 생산 현장으로 운반하는 것만으로도 대기 오염이 증가한다.[45] 게다가 생산 현장과 인프라 자체가 비옥한 토양이나 생태계에 필수적인 서식지가 될 수 있는 농경지를 빼앗아 간다.

4. 5. 녹색 인프라

'''녹색 인프라'''는 식물이나 토양을 이용하여 물 관리, 홍수 등 재해 영향을 줄이고, 더 건강한 도시 환경을 만드는 데 필요한 자연 과정의 일부를 복원하는 지속 가능한 인프라의 한 유형이다.[46][47] 녹색 지붕, 나무, 생물 정류 및 침투, 투수성 포장재 등을 포함하는 빗물 관리 시스템 네트워크를 의미하며,[48] 에너지 소비 감소, 대기 질 개선, 탄소 감축 및 격리 등 생태적, 경제적, 사회적 이점을 제공한다.[48]

녹색 지붕은 빗물 유출을 줄이고, 에너지 사용량을 줄이며, 대기 중 이산화탄소를 줄이는 효과가 있다. 나무 심기는 빗물 유출 감소, 지하수 충전, 에너지 사용량 감소, 대기 질 개선에 기여한다. 생태저류 및 침투 시설에는 빗물정원과 바이오스월 등이 있으며, 빗물 오염 방지, 물 공급량 증가, 대기 질 개선 등의 효과를 제공한다.

4. 5. 1. 녹색 지붕

녹색 지붕은 막 위에 식물을 심어 부분적 또는 완전히 덮은 지붕을 말한다. 여기에는 뿌리 차단막, 배수 및 관개 시스템을 포함한 추가적인 층도 포함된다.[49] 녹색 지붕에는 광범위한 유형(재배 매체 깊이가 약 5.08cm~약 15.24cm)과 집약적인 유형(재배 매체 깊이가 약 15.24cm 이상)을 포함한 여러 범주가 있다.[49] 녹색 지붕의 장점 중 하나는 재배 매체가 물을 저장하여 빗물 유출을 줄일 수 있다는 점이다. 이는 하수 시스템과 수로로 유입되는 유출량을 줄이고 혼합 하수 넘침의 위험을 감소시킨다.[49] 재배 매체는 추가적인 단열을 제공하고 지붕 표면의 태양 복사량을 줄이며 식물의 물에서 증발 냉각을 제공하여 지붕 표면 온도와 열 유입을 줄이기 때문에 에너지 사용량을 줄인다.[49] 또한 식물이 탄소를 격리하고, 에너지 사용량과 지붕 온도 감소를 통해 도시 열섬 현상을 감소시켜 발전으로 인한 이산화탄소 배출량을 낮추기 때문에 대기 중 이산화탄소를 줄인다.[50]

4. 5. 2. 나무 심기

나무 심기는 빗물을 가로채고, 토양의 침투와 물 저장을 지원하며, 빗물 유출을 줄이는 데 도움이 된다.[47] 또한, 지하수 충전에 기여하고 유역 시스템의 건강을 개선한다. 나무는 그늘을 제공하고 대기 중으로 물을 방출하여 공기를 식히고 건물이 흡수하는 열의 양을 줄임으로써 에너지 사용량을 줄인다.[48] 마지막으로, 유해한 대기오염 물질을 흡수하여 온실가스의 양을 줄임으로써 대기 질을 개선한다.

4. 5. 3. 생태저류 및 침투

빗물정원과 바이오스월(bioswales)을 포함한 다양한 종류의 생태저류 및 침투 방식이 있다.[48] 빗물정원은 작은 움푹 들어간 곳이나 자연 경사면에 조성되며, 토종 관목과 꽃을 심는다. 빗물정원은 빗물을 일시적으로 저장하고 흡수하며, 유출수에서 최대 90%의 영양소와 화학 물질, 최대 80%의 퇴적물을 제거하는 데 효과적이다.[51] 결과적으로 기존 정원보다 30% 더 많은 물을 흡수한다.[51] 바이오스월은 주차장이나 보도와 같은 포장 지역에 조성되며, 일반적으로 불투수성 표면에서 남은 실트(silt)와 기타 오염 물질을 포집하여 하수 시스템으로 넘치도록 설계된다.[48] 빗물정원과 바이오스월은 모두 홍수의 영향을 완화하고 지역 수로로의 빗물 오염을 방지하며, 야외 관개에 필요한 물의 양을 줄여 사용 가능한 물 공급량을 늘리고, 처리 시설로 유입되는 물의 양을 최소화하여 대기 질을 개선한다. 이는 에너지 사용량을 줄이고 결과적으로 온실 가스 배출량이 감소하여 대기 오염을 줄인다.[48]

4. 6. 스마트 도시

스마트 도시는 다양한 인프라 및 계획 부문에서 혁신적인 설계 및 구현 방법을 사용하여 기존 도시보다 더 높은 수준의 지속 가능성을 추구하는 도시이다.[8] 지속 가능한 도시에서는 도시 회복력과 인프라 신뢰성이 모두 존재해야 한다.[8] 도시 회복력은 도시가 인프라 결함으로부터 신속하게 적응하거나 회복하는 능력으로 정의되며, 인프라 신뢰성은 시스템이 효율적으로 작동하면서 출력을 극대화해야 함을 의미한다.[8]

마스다르 시티는 아랍에미리트에 건설될 예정인 제로 에미션 스마트 시티이다.[52] 에너지, 수자원, 폐기물 관리, 교통 등 다양한 지속 가능한 인프라 요소를 갖추고 있어 일부 사람들은 이 계획된 도시를 "유토피아 같은" 곳이라고 부르기도 한다. 마스다르 시티는 태양열 에너지를 포함한 재생 에너지 방식을 사용하는 전력 인프라를 갖추게 될 것이다.[52]

마스다르 시티는 사막 지역에 위치하고 있으므로, 지속 가능한 수자원의 수집 및 분배는 물 순환의 혁신적인 단계에서 물을 사용하는 도시의 능력에 달려 있다.[53] 이 도시는 식수와 조경용수를 얻기 위해 지하수, 회수수, 해수, 폐수 등 다양한 수자원을 사용할 것이다.[53]

초기에 마스다르 시티는 무쓰레기 도시가 될 것이다.[52] 재활용 및 기타 폐기물 관리 및 폐기물 감량 방법이 장려될 것이다.[52] 또한, 이 도시는 폐기물을 비료로 전환하는 시스템을 구축하여 폐기물 축적에 필요한 공간을 줄이고 기존의 비료 생산 방식에 대한 친환경적인 대안을 제공할 것이다.

마스다르 시티 내에서는 자동차 통행이 허용되지 않아 도시 경계 내의 탄소 배출량이 낮게 유지될 것이다.[52] 대신, 인프라 개발 과정에서 대체 교통 수단이 우선적으로 고려될 것이다. 즉, 자전거 도로망이 광범위하게 구축될 것이며, 다른 대체 교통 수단도 이용 가능할 것이다.[52]

5. 코로나19 팬데믹과 인프라 투자

2020년 코로나19 팬데믹은 수십 년 동안 누적된 전 세계적인 인프라 투자 부족 문제를 더욱 악화시켰다. 팬데믹으로 인해 실업률이 증가하고 경제가 혼란에 빠지면서 가계, 기업, 정부 모두 심각한 영향을 받았다. 특히 인프라는 정부 기관의 자금에 크게 의존하기 때문에 이러한 영향을 크게 받았다.[30]

정부는 세입 감소, 경기 침체, 의료 시스템 과부하, 노동력 부족 등으로 인해 막대한 예산 적자를 겪고 있다. 그러나 경제 재개, 성장 및 고용 촉진, 녹색 경제 구축을 위해 공공 투자를 확대해야 한다.[31] COVID-19에 필요한 예산 규모가 커짐에 따라, 경제 회복과 환경 지속 가능성이라는 두 가지 목표를 달성하기 위해 '녹색화'해야 한다는 요구가 커졌다.[32] 그러나 2021년 3월 기준으로 G20의 COVID-19 관련 재정 조치 중 기후 친화적인 조치는 극히 일부에 불과했다.[32]

코로나19로 인한 경제적 피해 복구를 위해 많은 노력이 필요하지만, 2007~2008년 미국 금융 위기에서 보듯이 즉각적인 경제 활동 재개는 환경에 해로울 수 있다. 당시 경기 침체로 2009년 전 세계 온실가스 배출량이 감소했지만, 정부의 경제 부양책이 환경적 영향을 최소한으로 고려한 결과 2010년에는 배출량이 최고치를 기록했다.[33] 이러한 패턴이 반복될 수 있다는 우려가 나온다. 코로나19 이후 시기는 세계가 2015년 파리 협정의 배출 목표를 달성할지, 지구 온난화를 섭씨 1.5~2도로 제한할 수 있을지를 결정할 수 있다.[34]

저탄소 회복 계획을 위협하는 요인으로는 국제 정치 무대에서의 관심 감소, 환경 규제 완화, 저유가, 경기 부양책 등이 있다.[33] 그러나 연구에 따르면 저탄소 배출 기반 회복 계획은 기후 변화 대응에 필요한 배출 감소를 가져올 뿐만 아니라 더 많은 경제 성장과 일자리를 창출할 수 있다.[33] 옥스퍼드 경제 정책 검토(Oxford Review of Economic Policy)에 발표된 연구에서 200명이 넘는 경제학자와 경제 관계자들은 "친환경적인" 경제 회복 계획이 "친환경적이지 않은" 계획만큼 효과가 있다고 보고했다.[35]

경제 모델링 저널(Economic Modelling journal)에 발표된 연구에서는 재생 에너지 부문 지출이 화석 연료 지출보다 100만 달러당 5개의 일자리를 더 창출하는 것으로 나타났다.[36] 지속 가능한 인프라는 경제적, 환경적 측면 모두에서 더 유익하며, 기후 변화와 천연 자원 고갈 문제에 대응하기 위한 필수 요소이다.[31]

6. 관련 개념

토지개량 및 토지개발은 어떤 맥락에서는 기반 시설을 포함할 수 있는 일반적인 용어이지만, 기반 시설에 대한 논의에서는 일반적으로 단일 토지에 한정되고 토지 소유주가 소유하고 운영하는 소규모 시스템이나 공사만을 가리킨다. 예를 들어, 지역이나 구역에 서비스를 제공하는 관개 수로는 기반 시설에 포함되지만, 개별 토지 구획의 사유 관개 시스템은 기반 시설이 아닌 토지 개량으로 간주된다. 지방자치단체 서비스 및 공공 시설망에 대한 서비스 연결도 기반 시설이 아닌 토지 개량으로 간주된다.[19][20]

공공 사업이라는 용어는 정부가 소유하고 운영하는 기반 시설뿐만 아니라 학교나 법원과 같은 공공 건물도 포함한다. 공공 사업은 일반적으로 공공 서비스 제공에 필요한 물리적 자산을 가리킨다. 공공 서비스에는 기반 시설과 일반적으로 정부가 제공하는 서비스가 모두 포함된다.

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