분위사상법을 적용한 기후변화에 따른 시군별 홍수 취약성 평가

Abstract

기후변화에 관한 정부간 협의체 (Intergovernmental Panel on Climate Change)에 따르면 기후변화는 명백히 발생하고 있으며, 최근에 들어서는 홍수나 폭풍에 의한 기상재해의 발현빈도가 급격히 증가하고 있다. 우리나라도 집중호우 발생빈도가 증가하고 있으며 이로 인해 홍수피해가 급증하였다. 기후변화로 인해 발생하는 피해를 최소화하기 위해서는 적응대책이 필요하며 우리나라도 녹색성장 기본법 시행에 따른 국가기후변화적응대책 (2011 ∼ 2015)을 수립하여 국가차원의 적응대책을 마련하였다. 기후변화 적응대책을 수립하기 위해서는 기후변화에 따른 지역별 취약성 평가 (Vulnerability assessment)를 수행하여 지역별 객관적인 기준을 제시할 필요가 있다. 본 연구에서는 IPCC에서 새롭게 선정한 표준 온실가스 시나리오인 대표농도경로 (Representative Concentration Pathways)를 이용하여 하향식 평가 방법으로 산정한 지역기후변화 시나리오를 선정하였다. 지역기후변화 시나리오에 내재되어 있는 편의를 감소시키기 위해 분위사상법 (Quantile mapping)으로 편의보정을 실시하였고, 대리변수를 활용하여 상향식 평가 방법으로 홍수 취약성 평가를 수행하였다. 본 연구의 결과 과거 1990s 기간 동안의 홍수 취약성 지수는 경기도, 강원도를 포함하는 중부지방과 남해안 인근에서 전반적으로 높은 것으로 산정되었다. 미래 2025s, 2055s, 2085s 기간 동안 RCP4.5 시나리오에 따른 홍수 취약성 지수는 경기도에서 시간이 지남에 따라 높은 취약성 지수를 가지는 지역이 증가하는 것으로 나타나며, 강원도 영서지방, 충청남도 인근, 부산광역시, 제주특별자치도 서귀포시는 미래 기간 동안 지속적으로 높은 홍수 취약성 지수를 유지하였다. RCP8.5 시나리오에 따른 홍수 취약성 지수는 남해안 인근에서 시간이 지남에 따라 높은 취약성 지수를 가지는 지역이 증가하는 것으로 나타나며, 서울특별시, 강원도 원주시 인근, 대전광역시는 미래 기간 동안 지속적으로 높은 홍수 취약성 지수를 유지하였다. 과거 1990s 기간과 미래 2025s, 2055s, 2085s 기간의 RCP4.5 시나리오에 따른 홍수 취약성 지수를 시도별로 산정한 평균 지수는 0.45, 0.52, 0.59, 0.63으로 전반적으로 꾸준히 증가하는 경향을 보이며, RCP8.5 시나리오에 따른 평균 지수는 0.45, 0.59, 0.48, 0.71으로 2055s 기간에 소폭 감소한 후 다시 증가하는 경향을 나타냈다. 편의보정을 실시한 RCP 시나리오에 따른 홍수 취약성 평가를 실시한 결과, 1990s 기간을 기준으로 전체 지역에 대한 미래의 홍수 취약성이 RCP8.5 시나리오에서 더 높은 것으로 나타났다. 기후변화에 따른 홍수피해에 대한 취약성을 평가하고 전망함으로써 추후 발생할 수 있는 홍수피해의 규모를 최소화하고, 국가차원 적응 정책의 기초 자료로 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

The frequent meteorological disasters due to flood or storm require adaptation strategies to minimize damage caused by climate change. Thus, it is important to develop flood vulnerability index in the local area. The objective of this study was to assess flood vulnerability based on the Representative Concentration Pathways (RCP) scenarios at a Si-Gun level. A quantile mapping method using the Generalized Extreme Value (GEV) distribution was adopted to correct bias of future precipitation data established by the Korea Meteorological Administration (KMA). A series of proxy variables were used to assess vulnerability from climate exposure, sensitivity, and adaptive capacity, respectively. Indicators were normalized using a Z-score method, while principal component analysis was performed to calculate the weighting of indicators. The korean peninsula was selected as the study area. The spatial and temporal resolutions was on a Si-Gun basis and 1990s, 2025s, 2055s, and 2085s (divided into 1976 ∼ 2005, 2011 ∼ 2040, 2041 ∼ 2070, and 2071 ∼ 2100), respectively. Flood vulnerability indices were estimated by 4 time periods and Si-Gun levels. The average flood vulnerability indices based on RCP4.5 scenario were 0.45, 0.52, 0.59, and 0.63 in the order of time, which increased steadily. The average indices based on RCP8.5 scenario were 0.45, 0.59, 0.48, and 0.71, and increased after the slight decrease in the 2055s period. Considering the increase ratio for each period relative to the 1990s period, RCP8.5 scenario resulted in greater vulnerability than RCP4.5 scenario.