인더스강 상류, 15년마다 대홍수·가뭄 온다

포스텍, AI 모델로 미래 하천 전망 데이터 보정

2022년 몬순 홍수 피해가 극심한 파키스탄 신드주 시카르푸르에서 한 여성이 일부가 물에 잠긴 수동 펌프로 식수를 긷고 있다./연합뉴스

지구온난화가 가속화되면서 전 세계적으로 홍수와 가뭄 같은 극한 기상 재해가 더 빈번하고 심각하게 발생하고 있다. 특히 만년설이 녹아내리는 고산지대는 가장 직접적으로 기후 변화 영향을 받는 지역이다.

최근 감종훈 포스텍 교수 연구진이 국제 공동연구를 통해 파키스탄에서 지금까지 경험하지 못한 ‘초대형 홍수’와 ‘극심한 가뭄’이 앞으로 주기적으로 발생할 수 있다는 충격적인 전망을 내놨다. 이번 연구는 대기과학 분야 국제 학술지인 ‘인바이런멘털 리서치 레터즈(Environmental Research Letters)’에 지난 7월 게재됐다.

연구진은 파키스탄에 주목했다. 파키스탄은 인더스강을 비롯한 주요 하천이 생명줄 역할을 하지만 기후변화로 인한 강수량, 적설량이 크게 변동하면서 수자원 관리가 점점 더 어려워지고 있다. 특히 파키스탄은 기후변화에 취약한 글로벌 사우스(Global South) 국가로 선진국에 비해 경제적·기술적 인프라가 부족해 기후 위기에 대응하는 연구가 미흡했다. 글로벌 사우스는 기후변화에 기여도가 낮지만, 기후변화로 인한 위험성에 상대적으로 많이 노출된 국가를 말한다.

연구진은 이러한 한계를 극복하기 위해 인공지능(AI)을 활용했다. 기존 기후모델은 파키스탄 같은 고산지대의 특성을 충분히 반영하지 못해, 좁은 골짜기나 가파른 산맥 등 복잡한 지형의 변화를 과소평가하거나 강수량을 과대 추정하는 문제가 있었다. 연구진은 과거 하천 유량 데이터를 실제 관측값과 비교하며 여러 AI 모델을 학습시키고 동시에 적용해 과거 발생한 이상 기후 현상들의 예측 정확도를 크게 높였다.

AI 모델이 보정한 데이터는 기존 모델보다 신뢰성이 훨씬 높았다. 분석 결과, 인더스강 상류에서는 약 15년마다 과거에 경험하지 못한 대홍수와 극심한 가뭄이 반복될 수 있으며, 주변 하천은 그 주기가 약 11년으로 더 짧을 것으로 나타났다. 이는 앞으로 파키스탄 정부가 일괄적인 물관리 정책에서 벗어나, 각 하천 유역의 특성에 맞춘 맞춤형 대응 전략을 마련해야 함을 시사한다.

이번 연구는 기후 위기 시대에 과학 기술이 수행해야 할 역할을 분명하게 보여준다. 극한 홍수와 가뭄을 예측하고 대비하는 기술은 결국 인류의 생명과 삶의 터전을 지키는 일과 직결되기 때문이다.

감종훈 교수는 “이번에 개발한 AI 기술은 기후모델의 불확실성을 크게 줄여줄 것”이라며 “파키스탄뿐만 아니라 기후변화에 특히 취약하고 관측 데이터가 부족한 다른 고산지대나 물 부족 국가에서도 신뢰할 수 있는 기후 데이터를 생산하는 데 중요한 역할을 할 것”이라고 말했다.

참고 자료

Environmental Research Letters(2025), DOI: https://doi.org/10.1088/1748-9326/adf130

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