이상홍수의현황과대응방안

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이상홍수의현황과대응방안

고덕구｜K-water연구원 수자원연구소장

머리말

지난 3월 11일 일본 동북부에서 발생한 진도 규모 9.0의 해저지진과 그에 따른 쓰 나미(tsunami, 지진해일)로 인한 인적∙물적 피해상황, 그리고 해안에 위치한 원 자력발전소의 통제 불능에 따른 방사능 피해와 장기화 등의 상황이 실시간으로 우리 안방에 전달되었다. 전 국민이 마치 우리의 일인 것처럼 가슴 아파하고, 성 금도 모금하는 한편, 각 분야의 전문가들은 우리나라에서도 그런 상황이 발생할 것인지 예측하고 그런 상황이 발생한다면 어떻게 할지에 대한 견해들을 각종 언 론 매체를 통해 쏟아내기도 하였다.

자연재해 중 지진과 함께 가장 큰 피해를 초래하는 것이 홍수이며, 최근 기후 변화에 의해 세계 도처에서 이상홍수가 빈발하고 있는 실정이다.

이상홍수란 댐 및 하천시설물 설계에 적용된 강우강도와 홍수량을 초과하는 경우를 의미한다. 따라서 이상홍수에 대비하기 위해서는 지금까지 적용해 왔던 최적설계 방식보다는 극한 조건에 대응할 수 있는 선택적 대응이 가능하도록 차 별화된 설계방식으로 전환할 필요가 있다.

이 글에서는 현재 기후변화에 따라 국내외에서 발생하고 있는 거대 홍수 및 이 상기후 사례를 소개하고, 우리나라에서의 홍수재해 원인 및 특성, 문제점 등과 홍 수재해에 대응하기 위한 선진 외국의 사례, 댐과 하천시설물을 중심으로 효율적 인 대응방안 등을 기술하고자 한다.

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1. 2010년 세계의 이상기후

WaterLinkInternational에서는 2010년 세계에 서 일어난 네 개의 주요 사건들에 대한 내용을 정리하면서“2010: 홍수의 해?”라는 의문을 던

2. 우리나라의 이상홍수

우리나라에서는 1990년에 남한강 유역을 중심 으로, 1996년과 1998년에는 경기 및 강원북부

<표 1> 2010년 전 세계의 홍수재해 관련 극한 기록 시기

1월 1월 2월

3월 4월 5월

5~8월

5, 6 ,8월 6월

6월 6, 7월

7월 8월

8~10월

9월 10, 11월

11월

11~12월 12월

12월

지역또는국가 브라질 알바니아 마데이라 호주 브라질

미국

중국

중부유럽 프랑스 브라질 동유럽 파키스탄

서남아시아

서아프리카 남유럽

태국 동남아시아

콜롬비아 알바리아

호주

내용

•리우데자네이루에서 홍수와 산사태 발생. 85명 사망, 4천 명 이상의 이재민 발생

•Drin강을 따라 5,300명의 이재민 발생

•대서양에서 발생한 폭풍이 Portugese섬을 강타. 섬의 남쪽에서 홍수와 산사태 발생, 42명 사망

•퀸즈랜드의 홍수는 강해진 라니냐에 의한 첫 번째 현상이었으며 전 대륙으로 그 영향이 미쳤음

•리우데자데이루에서 두 번째 홍수와 산사태 발생. 212명 사망, 1,500명의 이재민 추가 발생

•테네시, 켄터키, 북부 미시시피를 흐르는 Cumberland강에 2일간 1,000년 빈도의 홍수를 유 발한 호우로 31명 사망

•남부에서 호우, 몬순 강우, 산사태 등으로 거의 3,200명 사망, 1,000명 실종, 1,520만 명의 이 재민 발생

•최근 완공된 삼협댐으로 유입하는 양쯔강의 수위가 7월 23일 159m 기록(삼협댐 홍수위는 145m임)

•전역에 걸친 홍수 발생. 폴란드에서 37명 사망, 2만 3,000명의 이재민 발생

•Var에서 200년 만의 지중해 연안지역 최악의 홍수가 발생하여 25명 사망, 1,000명의 이재민 발생

•북부 브라질의 홍수는 마을을 초토화시켰고 51명의 사망자와 12만 명의 이재민 발생

•루마니아와 우크라이나의 홍수로 21명 사망, 9,500명의 이재민 발생

•호우로 인한 홍수로 인더스강 유역의 대부분을 쓸고 감. 거의 2천 명의 사망자, 2천만 명의 이재민 발생

•파키스탄과 인도 사이에서 영토분쟁을 겪고 있는 자무와 카시미르의 호우와 홍수로 193명 사망, 1천 명의 이재민 발생

•사헬과 수단 사바나 지역에 홍수를 가져온 많은 비로 니제르 강은 80년간 최고 수위를 기록 하였고, 8명 사망, 11만 1천 명의 이재민 발생

•슬로베니아 홍수로 3명 사망, 국토의 60% 이상이 영향을 받음

•늦은 몬순 강우로 인한 홍수로 232명 사망, 700만 명의 이재민 발생

•태풍 Jal 이후, 북부 말레이시아와 태국을 강타한 여러 개의 홍수로 4명 사망, 5만 명의 이재 민 발생

•몬순강우에 의한 홍수로 174명 사망, 150만 명의 이재민 발생

•1월과 동일한 지역에 두 번째 홍수가 발생

•퀸즈랜드에 50년 빈도 이상의 극심한 홍수 발생, 사상 가장 습윤한 봄(월강우 1,300mm) 기 록. 20만 명의 이재민 발생

•호주 남부의 뉴사우스웨일스 홍수로 밀수확 치명적 손상

•태평양의 라니냐 현상이 다시 강화되어 홍수는 계속되고 있음

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지역을 중심으로, 2006년에는 한강유역을 중심으로 태풍 및 집중호우로 인한 홍 수가 발생하여 대하천이 범람에 직면한 경험이 있다.

또한 2002년 태풍 매미로 강릉지역에 1일 870mm의 강우가 내려, 기존 대형댐 등 중요 구조물의 설계에 이용되는 최대발생가능강우량(Probable Maximum Precipitation: PMP)을 초과하는 강우가 발생했던 적도 있다. 특히 시사할 점은 PMP의 경우 그 산정과정에서 현실적으로 거의 나타나지 않을 정도의 가정 조건을 포함하고 있으나 최근 들어 기후변화로 인한 강우사상의 변화는 그 가정 조건을 뛰 어 넘었다는 점이다. 2010년 중국에서 발생한 1일 3천mm의 강우가 우리나라에서 발생할 수도 있다고 가정하면 그 결과는 상상을 초월하는 재앙이 될 것이다.

국지적으로 돌발홍수의 발생빈도가 증가하고 있으며, 향후에도 강우강도의 증 가 및 강우지속시간 등의 변화로 극한홍수의 발생에 따른 재난발생 가능성은 점 차적으로 증가할 것으로 전망되고 있다.

우리나라 홍수재해 원인 및 특성

일반적으로 홍수란 주로 하천이 범람하여 주변 지역이 물에 의한 피해를 입는 재 해로 자연 상태에서는 하천이 자연제방을 흘러넘칠 때 발생하지만, 최근에는 하천 변 토지의 고도이용에 따라 제방으로 보호받는 지역의 물이 하천으로 원활하게 배 수되지 못하여 발생하는 내수배제 불량에 의해 홍수의 빈도가 증가하는 등 그 발 생양상이 다양해지고 있다. 홍수피해의 원인은 설계빈도 이상의 호우, 고지대 배 수유량의 저지대 집중 유입, 개발에 따른 불투수율의 증가로 인한 홍수량 증대 등 자연적인 요인이 주요한 원인이 되지만, 최근 들어서는 환경문제, 지역주민들의 요구에 따른 정책변경 등 사회적∙정책적 요인에 기인하기도 한다. 따라서 홍수방 어를 위한 대책마련에 있어서도 홍수피해의 원인에 대한 명확한 진단이 필요하다.

1. 홍수재해 발생원인

최근 우리나라의 경우에도 기후변화에 따른 이상홍수가 전국적으로 빈번하게 발 생하고 있고, 홍수에 의한 피해는 과거와는 비교할 수 없을 정도로 규모가 커지고 있다. 매년 발생하는 홍수재해의 원인은 크게 지형, 기상수문학적 요인과 하천시 설 미비로 인한 구조물적인 요인, 하천유역 관리와 방재체제 측면에서의 문제점 으로 인한 비구조물적인 요인 등과 같은 인위적인 요인으로 크게 구분할 수 있다.

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고 급경사지 산악으로 형성되어 수원함양 기능과 토양보전 기능이 약하여 일시에 하천으로 강우가 유입되어 큰 홍수가 발생된다. 지질학적으로는 산 지 및 산림지대의 지질상태가 대부분 화강암과 편 마암으로 구성되어 피복토가 얇고 보수(保守) 기 능이 약하여 풍화, 침식 등으로 산사태를 유발하 거나 하천유사량을 증가시켜 하상의 상승 원인이 되어 홍수피해를 가중시킨다. 게다가 하천의 길이 가 짧고 경사가 급해 바다로 빨리 빠져나가 물을 확보하고 관리하기에 어려움이 많다.

하지만 집중호우 때마다 발생하는 큰 홍수재 해는 인위적인 요인에도 기인하는 바가 크다. 특 히 도시화에 따른 도시홍수는 도시가 개발됨에 따라 도시지역 내의 주차장, 건물, 도로 등의 불 투수 지역의 증가로 첨두 홍수량의 증가 및 홍수 도달시간의 단축, 도시 내수배제의 불량으로 주 로 발생되며, 이는 주택지, 상가, 공장지대 등이 밀집되어 있어 많은 재산손실을 야기한다. 이외 에도 상류 중소하천에서의 하천정비 등 구조적 대책과 홍수예경보 체계 등 비구조적 대책의 미 비, 홍수위험지역에서의 경제활동 증가 등도 인 위적인 요인으로 꼽을 수 있을 것이다.

2. 홍수재해 현황 및 관리의 문제점

최근의 홍수재해 피해 기록을 보면 피해액이 연 차적으로 증가하는 경향을 보이고 있으며 이러한 피해액의 급격한 증가는 최근의 이상기후가 직접 적인 원인이라고 할 수 있지만, 사회간접자본이 크게 증가한 것도 큰 원인 중의 하나다. 특히 재

된다고 판단된다. 이와 같이 과거에는 농경지 피 해가 중심이었으나 최근에는 홍수피해 잠재가능 성이 높은 도시지역의 내수침수가 중심이 되는 등 피해양상이 바뀌고 있으며, 특히 최근 공공시 설 피해(전체의 49%)가 급격히 증가하고 있다.

이와 같은 홍수피해 양상을 살펴볼 때 그 피해액 이 GNP에 상당한 영향을 미치고 있어, 확고하고 지속적인 치수정책을 수립하여 시행하지 않으면 그 피해규모가 계속 커질 것으로 예상된다.

이상홍수에 대응하기 위한 외국의 사례

이미 선진 외국은 기후변화의 영향을 인지하고 기후변화의 결과가 예상대로 발생하는지의 여부 에 상관없이 대응해 나가는 것으로 미래에 발생 할 수 있는 기후변화로 인한 위기를 원활히 대응 할 수 있는 적응과 완화전략을 지원하는 정책으 로 불확실한 미래를 준비하고 있다. 일본은 우리 나라와 유사하게 기후변화에 따른 집중호우 빈도 가 증가하고 있다. 이로 인해 제방의 월류 위험이 증가하고 있으며, 이를 항구적으로 해소하고 도 시경관을 업그레이드하기 위해‘슈퍼제방’을 도 입하였다. 슈퍼제방이란 제방에 연한 도시 저지 대를 폭 300m 정도까지 둑 높이로 성토하는 일 종의 하천과 도시의 복합 재개발 사업이다. 이러 한 슈퍼제방은 오사카시의 다카시, 시로키타 지 구 등 4곳, 히라카타시 5곳, 네야가와시 2곳 등 모두 19곳이 있다. 슈퍼제방 및 도시정비를 종합 적으로 추진하기 위해 국토교통성, 오사카부, 야 네가와시 등 9개 정부부처, 광역∙기초 지자체가

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참여하여 진행 중이다. 영국 템즈 강 하구는 1953년 대홍수로 300여 명이 목숨을 잃었을 정도로 홍수 상습지대였다. 런던시는 1974년부터 10년에 걸쳐 한화 약 1조 원을 들여 템즈 강 하구를 가로지르는 이도식 하구둑을 건설했다. 평소에는 열려 있다가 만조와 홍수가 겹칠 때는 닫혀 바닷물의 침입을 막도록 고안된 이 독특한 구조물은 장기간의 해수면 상승에 대비해 설계되었다. 핀란드는 기후변화 적응을 위한 국가 전략 수립 전담팀을 2005년에 구성하고 치수 안정성 확보를 위해 댐 안 정성 평가를 수행하고 있으며, 수행결과를 바탕으로 위험성이 있다고 판단된 댐에 대하여 여수로의 증축이나 비상여수로의 추가 설치 등 대책을 시행하고 있다. 호주 는 건조한 기후지역에 속하여 강우량과 하천 유량의 변동이 매우 심하기 때문에 댐 보조여수로 사업을 통해 최악의 기상이변으로 극한 홍수가 발생하더라도 댐과 댐 하류 도시를 재난으로부터 보호하기 위한 대책을 추진 중에 있다. 미국은 1993년 미시시피강 대홍수를 겪으면서 홍수방재 패러다임의 전환이라는 대응책을 내놓았 고, 특히 허리케인‘카트리나’이후 루이지애나 지방의 제방보강이 추진되었다.

이상홍수에 대응하기 위한 효율적 방안

기후변화에 대응한 이상홍수에 안전한 사회를 구축하기 위해서는 사전 예방적 측 면을 강화하여 기존 댐 및 하천시설물을 보강하고 재해위험지구 정비를 추진하는 등 구조적 대책과 병행하여 국토계획과 연계한 방재정책 및 첨단기술을 활용한 긴급대응체계를 구축하는 등의 비구조적인 대책이 동시에 필요하다.

재해 대응 각종 시설물은 설계능력 범위 내에서 피해를 예방하는 것이므로 기후 변화 적응을 위해서는 기존 시설의 능력 확충에 힘써야 한다. 그러나 기후변화로 인한 이상홍수에 대한 대책은 단순 구조적 대책으로는 그 한계가 분명하다. 홍수방 어 대책은 어느 지역이 홍수에 취약한가를 파악하여 투자 우선순위가 수립되어야 하고, 이를 위해 이상홍수에 대비하여 이미 설치되어 있는 제방이나 댐, 하천교량 등 홍수와 관련된 사회기반시설들이 어느 정도의 방어능력을 가지고 있는지 평가 해볼 필요가 있다. 유역 차원에서 상류는 저류기능, 중류는 억제기능, 하류는 배수 기능의 역할을 고려하여 주요 하천시설물을 집중 방어할 수 있는 선택적 홍수방어 개념을 도입해야 한다.

이러한 구조적인 홍수피해 저감 대책의 한계를 극복하기 위한 비구조적인 대책 이 절실히 필요한 상황이며, 비구조적 대책의 일환으로 최근에는 정부에서도 홍수 재해 극복을 위한 여러 문제점들과 이를 개선하기 위한 다양한 계획과 이를 실천

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때, 수리∙수문뿐 아니라 집중호우 시의 침식과 퇴적현상, 홍수지형 등을 고려하여 비구조적 대 책과 구조적인 대책이 조화를 이루도록 접근할 때 근본적인 해결책을 찾을 수 있을 것이다.

비구조적 대책의 일환으로는 최근 지역적 집 중홍수로 지자체에서 관리 중인 중∙소하천 유 역의 도시지역에 인명 및 재산피해가 급증하고 있어 홍수피해 저감을 위한 지역 홍수 예∙경보 시스템의 구축 및 운영이 필요하다. 또한 지방하 천유역이 여러 지자체에서 분할∙관리되고 있어 지역 홍수관리에 상∙하류 지자체의 상호 연계 를 통한 홍수재해관리시스템의 구축이 필요하 다. 중∙소하천유역에 대한 종합적인 홍수관리 시스템 및 대책을 구축하여 지역적으로 발생하 는 집중홍수에 대처하고 국가하천 내 홍수조절 기능이 있는 댐과 연계운영을 함으로써 인명 및 재산피해를 최소화하기 위한 중∙소 하천 홍수 관리 방안이 수립되고 있다.

또한 주요 하천의 제방파괴에 의한 홍수범람 의 경우 발생확률은 작지만, 피해를 최소화하기 위한 비상대처 활동에 대한 사전계획을 수립하 여야 한다. 최근 주요 댐에 대해 댐 붕괴 등 비상 상황이 발생하였을 때 댐 하류의 생명과 재산 손 실을 최소화하기 위하여 댐 소유자 또는 운영자 가 댐의 물리적∙지형적∙구조적 특성에 따른 발생 가능한 비상상황을 예상하고, 비상시 상황 을 정확히 판단하여 이에 효율적으로 대처하기 위하여 주요 댐 붕괴를 가상한 비상대처계획 수 립이 필요하다. 지금까지 우리나라의 이상홍수 재해 특성, 현황, 발생원인 및 문제점 등을 제시

처방을 내리듯이 홍수재해대책은 지역별 수해의 원인에 대한 종합적인 분석을 통해 지역의 특성 에 적절한 대책이 마련되어야 할 것이며, 또한 국 토계획과도 연계된 계획이어야 하며 향후 국토계 획의 수정과 보완을 추진할 경우에도 홍수재해대 책을 고려하는 것이 반드시 필요할 것이다. 아울 러 과학적이고 체계적인 종합홍수대책은 구조물 적 방법과 비구조물적 방법을 복합시켜 병행 실 시함으로써 각 방법의 효율성을 상승시킬 수 있 다. 그리고 이와 같은 종합홍수대책의 실행을 위 해서는 각종 치수시설의 건설을 위한 투자를 늘 리고 시설물의 유지관리를 과학화할 수 있는 시 스템의 구축이 필요할 뿐만 아니라 각종 비구조 물적 대책의 수립 및 시행을 위한 기술적 분석 기 준과 행정적 제도의 개발을 위한 노력이 가속화 되어야 할 것이다.

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