산림수자원

우리나라의 연평균 강수량은 1,245mm(1974～2003년 평균)로 세계 평균 강수량 880mm의 약 1.4배이나 인구밀도가 높은 관계로 1인당 연 강수총량은 약 2,591톤으로 세계 평균 19,635톤의 1/8에 불과하다.

특히, 우리나라의 수자원 특성은 연강수량의 2/3가 홍수기인 6월에서 9월의 장마와 태풍기간에 집중되고 갈수기인 11월부터 익년 4월까지 6개월은 연강수량의 1/5에 불과하여 홍수기와 갈수기 하천유량 변동이 매우 크다. 또한 산지 경사가 급하여 수자원의 이용 측면에서 매우 불리한 실정이다. 또한 연강수량 변동이 큰데, 지난 100년간 연강수량 은 약간 증가경향이 있으며 1960년대 이후 연강수량 변동폭이 커져 가뭄과 홍수 크기가 갈수록 증가하는 추세에 있다.

이러한 강우 특성과 함께 또 다른 중요한 수자원 특성은 우리나라의 수자원이 전 국토의 65%인 산림유역을 거쳐서 공급되어 전체 수자 원량 1,267억톤의 약 65%인 834억톤에 달한다고 할 수 있다. 산림은 강수시 홍수 유량을 감소시키고 강우가 없는 평시의 갈수유량을 증 대시키는 기능 즉, 유량조절작용 외에도 산림에서 유출되는 계류수는 하천수질환경기준 Ⅰ급수에 충족하는 맑고 깨끗한 물로서 산림은 수질 정화작용도 한다. 이러한 녹색댐의 기능은 최근 들어 수자원 문제에 대해 관심이 높아짐에 따라 크게 부각되고 있다.

녹색댐의 수원함양기능은 넓은 의미로 보아 3가지로 구분할 수 있 는데, 이는 호우시에 홍수유량을 경감시키는 「홍수조절기능」, 기저 유량을 증가시켜 수자원확보에 기여하는 「갈수완화기능(좁은 의미의 수원함양기능)」, 수질을 개선하는 「수질정화기능」이라 할 수 있다.

국립산림과학원에서는 전국의 다양한 임상과 모암별 산림유역을 대상으로 물 순환 구조를 해명하기 위한 모니터링을 실시하고 있으며, 산림수문시험지에서 2007년도에 조사된 월 강수량, 유출량 및 유출률을 종합한 결과는 <표 1-1-4>와 같다.

유역 구분 1월 2월 3월 4월 5월 6월 7월 8월 9월 10월 11월 12월 합계 유출량(mm) 21.2 17.5 25.6 30.9 55.4 28.0 101.2 345.3 130.8 47.7 30.8 29.8 864.2 유출률(%) 848.0 227.3 24.0 67.2 35.3 411.8 43.4 68.3 46.3 121.1 90.1 248.3 60.3

양주

강수량(mm) 5.5 5.0 100.0 47.5 157.5 55.5 273.0 637.5 257.5 46.5 34.2 12 1,631.7 유출량(mm) 1.3 1.2 13.8 12.5 25.9 3.1 51.2 423.9 88.7 14.1 5.61 2.21 643.6 유출률(%) 23.6 24.2 13.8 26.4 16.5 5.6 18.8 66.5 34.4 30.3 16.4 18.4 39.4

공주

강수량(mm) 15.1 38.6 129.9 34.0 128.7 120.3 274.8 171.5 402.5 50.6 19.5 24.2 1,409.7 유출량(mm) 3.0 8.5 42.1 22.6 21.5 9.9 174.7 165.0 546.5 28.7 16.1 10.5 1049.1 유출률(%) 19.9 22.0 32.4 66.5 16.7 8.2 63.6 96.2 135.8 56.7 82.6 43.4 74.4

진안

강수량(mm) 21.0 53.5 134.5 38.5 88.0 127.0 240.4 284.2 432.0 38.0 10.0 25.0 1,492.1 유출량(mm) 7.8 14.6 31.3 21.1 14.5 20.4 115.0 85.2 266.2 20.6 11.7 12.1 620.5 유출률(%) 37.1 27.3 23.3 54.8 16.5 16.1 47.8 30.0 61.6 54.2 117.0 48.4 41.6

화순

강수량(mm) 27.8 79.4 104.6 35.9 116.8 65.3 217.5 486.9 555.7 72.0 2.7 56.2 1,820.8 유출량(mm) 14.8 60.3 110.7 26.3 47.5 11.9 186.6 406.0 465.0 32.0 4.5 27.0 1392.6 유출률(%) 53.2 75.9 105.8 73.3 40.7 18.2 85.8 83.4 83.7 44.4 166.7 48.0 76.5

연강수량은 2006년도의 연강수량과 비교할 때 전라남도 화순 활엽수 천연림 유역을 제외하고는 대부분의 유역에서 약 200mm 정도 낮은 것으로 나타났다. 유출률은 지역 간 강수량의 차이로 시험유역 간에 차이가 많았다. 시험유역 중 가장 많은 월강수량을 보인 곳은 양주 사방지혼효림 유역으로서 8월에 637.5mm의 월강수량을 보여 연강수 량의 약 39%가 한 달 동안에 강수하였으며, 여름철 강수 집중도가 가장 높았던 유역도 6월∼9월간에 연강수량의 약 75%가 집중된 양주 사방지혼효림 유역이었다. 2007년도 유출상황은 전반적으로 전년 (2006년)에 비해 시험유역 대부분에서 낮은 유출률을 보였다. 2006년 도에는 경기 및 강원북부와 전남 및 경남지역이 태풍과 집중호우의 영향으로 7월에 연강수량의 50% 이상이 집중되는 등 연강수량이 많 았고 유출률도 예년에 비해 높았으나, 2007년에는 집중호우의 발생 등이 상대적으로 적고 봄철 강수량이 적어 전반적으로 낮은 유출률을 보인 것으로 판단된다.

광릉 침엽수인공림 유역에서 관측된 연간 강우량 및 유출량, 유출 률의 장기 변화특성은 <그림 1-1-8>과 같다. 유역 수문모니터링이 본궤도에 오른 1982년부터 수해 및 시설개량 등으로 자료 결손이 발 생한 3개년(1997년, 1998년, 2002년)을 제외한 2007년까지 광릉 침엽수 인공림 유역의 연평균 강수량은 1,472.8mm이었으며 연평균 유출량은 763.8mm로서 연평균 유출률은 49.4%였다. 그림에서와 같이, 연강수량 은 최소 930.4mm(1988년)에서 최대 2,547.0mm(1990년)로서 경년 변 화가 매우 컸으며, 연유출량과 연유출률도 각각 299.5mm(1988년)～

1,988.3mm(1990년), 27.8%(1989년)～78.0%(1990년)로 경년변동이 심 하였다.

<그림 1-1-8>

1982 1983 1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 *1997 *1998 1999 2000 2001 *2002 2003 2004 2005 2006 2007

Year

Rainfall & Runoff (mm) .

0.0

Rainfall (mm) Runoff (mm) Runoff rate (%)

주 : 자료 결손으로 연강우량 및 연유출량이 적었음

<그림 1-1-9>

1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010 Year

1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010 Year

The frequency of heavy rain . (over 10mm/hr)

The frequency of heavy rain (over 10mm/hr) Average

여름철(6∼9월) 유출률의 장기변화(’82∼’06)

1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010 Year

Runoff rate (%) .

Runoff rate Average

자료 : 산림청 국립산림과학원

그림에서 보는 바와 같이, 광릉 침엽수인공림 유역에서 여름철 강 우량은 연도별로 다소 변동하지만 1995년을 기점으로 그 전 기간에 비해 크게 증가하였음을 알 수 있다. 즉, 1995년 이전에는 6월에서 9 월간에 평균 794.9mm의 강우량을 기록하였으나, 1995년 이후에는 1,240.8mm로 약 1.6배 증가한 것으로 나타났다. 1995년 이래 광릉 침 엽수인공림 유역에서는 여름철 동안 강우강도 10mm/hr 이상의 호우 발생빈도가 이전기간의 17.7회에서 32.9회로 약 1.8배 증가하였으며, 여름철 유출률은 46.3%에서 70.6%로 약 1.5배 증가하였다.

이와 같이 최근 우리나라 중북부지방에서 호우의 강도와 발생빈도 가 증가하고 있으며, 이러한 현상은 여름에 현저히 나타나고 있다.

이는 최근 더욱 심화되고 있는 기후변화와 이상기후 발생의 한 증거로 제시될 수 있으며, 향후 수자원 함양과 홍수조절 등 사회․경제적으 로 매우 중요한 산림의 녹색댐 효과의 장기적인 예측 및 증진계획의 수립을 위해서도 중요하게 고려되어야 할 것이다.

(국립산림과학원 임지보전과 임업연구사 최형태, 02-961-2643)