도시 하천 범람위험 1km 단위 정밀 예측한다

홍수 및 침수(위험도) 지수 산정 개념도.[한국건설기술연구원 제공]

[헤럴드경제=구본혁 기자] 한국건설기술연구원은 최근 문제가 되는 도시침수 및 중소규모 하천의 홍수에 대응하기 위하여 도시의 침수와 중소하천의 홍수 위험을 1km 단위로 정밀 예측 분석할 수 있는 기술을 개발했다.

현재 한강과 같이 큰 하천에서 제공하고 있는 홍수예보 방식은 하천의 수위를 실시간으로 정밀하게 관측해 수위가 위험 기준을 넘어설 것으로 예상되는 시점에 홍수예보를 발령한다. 이때의 위험 기준이란 하천 물이 넘치는 것을 막을 수 있는 제방 높이를 기준으로 설정한다. 하지만 이러한 방식은 하천 수위를 예측하기 위해 수위 관측소와 강수량 관측소를 설치해야 한다. 하천이 아닌 도시 지역이나 수천 개 이상의 중소규모 지방하천에 이러한 방법을 적용하기는 어려운 실정이다. 이러한 이유로 아직까지 도시나 중소하천에서 홍수 예보를 시행하지 못하고 있다.

건설연 수자원하천연구본부 황석환 박사 연구팀은 환경부 한강홍수통제소의 의뢰를 받아 경제적이면서도 정확도 높은 침수와 홍수 위험을 예측할 수 있는 새로운 기술을 개발했다. 이 기술은 관측 수심이나 수위가 아닌 이미 발생한 홍수 피해 데이터를 기반으로 도시의 침수 위험과 지방하천의 홍수 위험을 예측하는 방법이다. 침수 및 홍수 위험도 지수를 산정하기 위해 환경부 홍수통제소가 관리하는 강우레이더의 강우량과 1km 단위로 구축한 셀(cell) 기반의 홍수 예측 모형을 활용한다.

즉, 이 기술을 이용하면 수위나 강우량의 관측이 어려운 도심이나 작은 하천에서도 도시화 정도, 경사, 물 빠짐 능력 등을 고려하여 침수 및 홍수로 인한 위험 정도를 실시간으로 예측할 수 있다. 과거 피해 사례와 해당 지역의 물 빠짐 특성을 고려하여 얼마큼의 비가 왔을 때 위험한 상황이 발생하는지를 빠르고 직관적으로 전달할 수 있다는 것이 큰 장점이다.

이 방법은 과거의 홍수 피해 사례를 분석, 수해가 발생한 시점의 홍수 위험 수준을 홍수 예보를 위한 위험 기준으로 설정한다. 그다음 본 연구에서 개발된 모형을 이용하여 전국을 1km 격자 단위로 구분하고, 실시간으로 홍수로 인한 위험 수준을 산정한다. 폭우 시 모형을 통해 실시간으로 산정된 위험도를 이미 설정된 위험 값과 비교하여 기준치를 넘는 경우 위험 예보를 시행할 수 있다.

홍수위험도 지수 산정 결과.[한국건설기술연구원 제공]

가장 큰 장점은 여러 지역에서 수심이나 수위 관측을 위한 관측소 설치 없이, 피해가 발생하는 시점과 위험 정도를 상세히 예측할 수 있다는 것이다.

김병석 한국건설기술연구원 원장은 “개발된 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.

nbgkoo@heraldcorp.com