강우의 비정상성을 고려한 청미천 유역의 미래 침수위험도 평가

Abstract

기후변화에 따른 극한 기후변동으로 인해 자연재해 피해가 증가하고 있으며 최근 들어서는 재해의 발생 빈도 및 규모가 점차 급증하고 있다. 우리나라의 경우에도 집중호우 발생 빈도가 증가 추세를 나타내고 있으며, 수공구조물의 설계 기준을 초과하는 강우가 발생하여 도심지 주택가 및 도로 침수, 농경지 침수를 비롯하여 하천범람, 제방 붕괴 및 유실 등의 피해가 발생하였다. 기후변화로 인한 자연재해 피해를 최소화하기 위해서는 수공구조물의 설계 기준을 넘어서는 극한강수사상이 기후변화 하에 어떻게 변화하는지를 분석할 필요가 있다. 현재 수공구조물의 설계 기준이 되는 확률강우량은 강우의 정상성 (Stationarity) 가정 하에 산정되어왔으며, 정상성 기반 강우빈도해석을 통해서는 최근 극한강수의 증가 경향을 반영할 수 없다. 미래 극한강수사상의 경향성을 반영할 수 있는 비정상성 (Non-Stationarity) 기반 강우빈도해석을 고려한 설계 기준을 마련하여 기후변화 대응대책을 수립할 필요가 있다. 기후변화 대응대책 수립을 위해서는 기후변화 영향으로 인한 취약성 (Vulnerability) 혹은 위험도 (Risk)에 대한 평가가 이루어져야한다. 기후변화 영향으로 인한 위험도는 시간적, 공간적으로 상이하게 나타나므로 객관적인 평가 기준을 제시하고 적절한 시기와 장소에 대응대책을 마련할 필요가 있다. 국내외 많은 연구자들이 다양한 방법으로 침수위험도를 평가하고 있으나, 기후변화를 고려하여 미래 침수 피해에 따른 침수위험도 평가는 아직 미흡한 실정이다. 본 연구에서는 미래 극한강수사상의 경향성을 고려하여 청미천 유역을 대상으로 비정상성 기반 강우분석을 수행하고 침수특성 분석을 통하여 미래 침수위험도를 평가하였다. 본 연구의 결과 미래 확률강우량은 현재 국가하천 설계빈도 및 농경지 하천제방 설계빈도를 크게 초과하며 특히 미래 3기간에는 과거 500년 빈도 확률강우량을 상회하는 것으로 분석되었다. 침수면적, 침수심, 침수지속시간, 침수반경 등 침수특성은 미래 기간으로 갈수록 증가 경향을 나타내어 침수 피해 범위 및 지속시간이 증가하는 것으로 분석되었다. 미래 침수위험지수는 과거보다 지속적으로 증가하는 것으로 나타났으며 특히 인근 지방2급하천 합류에 따라 일부 특정 구간에서 침수위험도가 높게 나타났다. 향후 본 연구의 결과는 수공구조물 설계 및 개수 시 기초자료로 활용할 수 있을 것으로 사료된다.