건설연, 침수 위험 1㎞ 단위 예측기법 개발…홍수예보 한계 '극복'

침수위험도 지수 산정 결과. 하얀색은 위험이 없음을 나타내며, 파란색에서 빨간색으로 갈수록 위험도가 높음을 의미한다.

한국건설기술연구원(원장 김병석)이 도시 침수, 중소하천 홍수 위험을 지하철역 간 거리 정도로 상세히 분석할 수 있는 방법을 개발했다.

정부는 폭우 피해에 대응하기 위해 호우특보와 홍수특보를 제공하고 있는데, 침수나 홍수 피해는 지형 높낮이나 모양에 따라 크게 달라져, 보다 정밀한 관측이 필요하다.

예컨데 한강과 같이 큰 하천에서 제공하는 홍수예보 방식은 하천 수위가 위험 기준(제방 높이)을 넘어설 것으로 예상되는 시점에 홍수예보를 발령한다.

수위 관측소와 강수량 관측소를 설치해야 하고, 홍수시 하천 물 양을 관측하는 것은 사람이 직접 수행해야 한다. 도시 지역이나 수천 개 이상 중소규모 지방하천에 이를 적용하기는 어렵다. 때문에 도시나 중소하천에서 홍수 예보를 시행하지 못하고 있다.

건설연 수자원하천연구본부 연구팀(팀장 황석환)은 환경부 한강홍수통제소 의뢰를 받아 경제적이면서도 정확도 높은 침수·홍수 위험 예측 기술을 개발했다.

이미 발생한 홍수 피해 데이터를 기반으로 도시 침수 위험(침수 위험도 지수)과 지방하천 홍수 위험(홍수 위험도 지수)을 예측하는 방법이다. 환경부 홍수통제소가 관리하는 강우레이더 강우량과 1㎞ 단위로 구축한 셀(cell) 기반 홍수 예측 모형을 활용했다.

이 기술로 도심이나 작은 하천에서도 도시화 정도, 경사, 물 빠짐 능력 등을 고려해 침수·홍수로 인한 위험 정도를 실시간 예측할 수 있다. 얼마만큼 비가 왔을 때 위험한 상황이 발생하는지를 빠르고 직관적으로 전달할 수 있다.

과거에 해당 지역에서 수해를 유발한 강우량 정보를 셀 단위 홍수 예측 모형에 입력해 홍수량을 산정하고, 이를 침수나 홍수로 인한 잠김 깊이에 해당하는 값으로 변환한다.

수해 발생 시점의 홍수 위험 수준을 홍수 예보 위험 기준으로 설정한 다음, 이번 연구에서 개발된 모형을 이용해여 전국을 1㎞ 격자 단위로 구분하고, 실시간으로 홍수 위험 수준(지수)을 산정한다. 이미 설정된 위험 값과 비교해 기준치를 넘는 경우 위험 예보를 시행할 수 있다.

개발 기술의 가장 큰 장점은 여러 지역에서 관측소 설치 없이, 피해 발생 시점과 위험 정도를 상세히 예측할 수 있다는 것이다. 단시간에 도시와 지방하천의 상세한 홍수 예보를 시행할 수 있다는 것도 이점이다.

김병석 원장은 “개발 예측기법이 현장에 적용될 경우 홍수정보 제공 범위를 중소하천 유역 및 도시 지역까지 확대할 수 있어 홍수로 인한 피해 예방 및 국민의 안전 확보에 크게 기여할 수 있을 것으로 기대된다”고 밝혔다.

김영준 기자 kyj85@etnews.com