Salty Wind Damages in Windbreak Forests of Jeju Island by Typhoon Bolaven

태풍 볼라벤에 의한 제주도 방풍림 조풍(潮風) 피해

최광희*·최광용**·김윤미***

Salty Wind Damages in Windbreak Forests of Jeju Island by Typhoon Bolaven

Kwang Hee Choi* · Gwangyong Choi** · Yoonmi Kim***

요약 :이 연구에서는 제주도 지역에서 태풍에 의해 야기되는 조풍(潮風) 발생 및 식생에 나타난 피해의 시·공 간적 특징을 밝히고자 하였다. 이를 위해 2012년 8월 하순 제주도를 강타한 태풍 볼라벤(BOLAVEN)의 통과 시 기상자료를 분석하고 이후 야외답사를 수행하여 제주도 식생에 나타난 조풍해 정도를 조사하였다. 그 결과, 조풍해는 주로 제주도 남부 및 동부 해안지역에서 발생한 것으로 나타났으며, 태풍이 동반한 강한 남동풍과 상 대적으로 적은 강수량이 그 원인으로 분석되었다. 조풍에 의해 해안에서 약 8㎞ 범위 내의 삼나무(Cryptomeria japonica)와 해안지역의 곰솔(Pinus thunbergii)을 포함한 대부분의 식생이 피해를 입었으나, 그 피해정도 및 회 복력은 수종별로 차이가 있었다. 조풍에 의한 식생 피해를 줄이기 위해서는 강풍성 마른 태풍이 접근 시 조풍 해 발생을 예측하고 방제대책을 마련하는 것이 필요하다.

주요어 : 태풍 볼라벤(Bolaven), 조풍(潮風), 방풍림, 제주도

Abstract : In this study, the spatio-temporal patterns of salty wind by typhoon in Jeju Island and their

Collected data show that salty wind damage in windbreak trees by the typhoon was distinct in the southern and eastern coastal areas due to the southeasterly gusts with less precipitation. Most of trees including Japanese cedar (Cryptomeria japonica) within 8km from the coast as well as pine trees (Pinus thunbergii) along the coasts were damaged by salty water driven by the typhoon, but the magnitude of its damages and recovery rates of damaged vegetation varied by species. These results indicate that prediction and proactive activities for salty wind are needed to reduce its damages to local vegetation particularly before the arrival of a dry typhoon accompanying gusty wind.

Key Words : Typhoon Bolaven, salty wind, windbreak trees, Jeju Island

이 논문은 2012년도 정부(교육부)의 재원으로 한국연구재단의 지원을 받아 연구되었음(NRF-2012S1A5A8024821)

* 국립환경과학원 자연자원연구과 연구사(Environmental Researcher, Division of Nature Conservation, National Institute of En- vironmental Research), [email protected]

** 제주대학교 지리교육전공 조교수(Assistant Professor, Major of Geography Education, Jeju National University), tribute@han- mail.net

*** 국립환경과학원 자연자원연구과 연구원(Researcher, Division of Nature Conservation, National Institute of Environmental Research), [email protected]

다( Knutson et al., 2010; Emanuel, 2013). 따라서 태 풍에 의한 자연재해의 시공간적 패턴을 면밀히 파악 하여 각 지역에 최적화된 열대 저기압 내습 피해 저감 대책을 사전에 마련하는 것이 매우 중요하다.

지난 100년 간 우리나라에 영향을 미친 태풍의 수 는 약 306개이다(국가태풍센터, 2011). 즉, 연평균 3.1개의 태풍이 한반도를 내습하였지만, 어떤 해에 는 전혀 영향을 받지 않았고, 어떤 해에는 5~6개가 내습하여 많은 피해를 유발시켰다. 태풍 내습 시 지 형에 의한 마찰이 적은 평야지대나 주요 산맥의 정상 부에서는 강풍 또는 호우에 의한 피해가 주로 발생하 며, 해안지역에서는 해일에 의한 피해가 발생한다.

대표적으로 1936년에는 태풍 ‘3693’호에 의해 ‘병자년 포락’으로 알려진 집중호우 피해가 발생하였으며, 태 풍 루사( RUSA)에 의해 2002년 강릉지역에 일강수량 870.5㎜에 달하는 호우현상도 발생하였다(국가태풍 센터, 2011). 2003년에는 발생한 태풍 매미(MAEMI) 는 부산지역에 해일과 강풍 피해를 발생시켰고(서규 우, 2004), 서해안을 따라 북상한 2000년 태풍 쁘라 삐룬( PRAPIROON)과 2010년 태풍 곤파스(KOM- PASU)는 수도권 일대를 침수시키고, 서해안지역의 해안사구에 상당한 침식 피해를 유발시켰다(최광희 등, 2012).

제주도는 아열대 해상에서 강화된 한반도 영향 태 풍이 북상하는 길목에 위치해 있다. 이러한 지리적 위치 때문에 제주도에서 자연재해 피해 중 태풍에 의 한 피해가 가장 큰 비중을 차지하고, 그 피해 정도도 크다. 최근 10년 간 제주도에서 발생한 인명피해의 100% (15명), 재산피해액의 89%가 태풍에 의해 유발

강한 저기압 통과 시 해안가에서는 강풍에 의해 염 분입자를 포함한 해수가 내륙지역으로 이동되어 농 작물과 식생생태계에 피해를 초래한다. 이와 같이 염 분을 포함한 바람을 ‘조풍(潮風)’이라고 하며, 그 피해 를 ‘조풍해(潮風害)’라고 한다. 지금까지 우리나라에 서는 강풍, 호우, 해일에 대한 재산 및 인명 피해 저 감에 대해서는 비교적 연구가 많이 이루어졌으나, 상 대적으로 조풍이 식생생태계에 미친 영향에 관한 연 구는 매우 드물다. 일부 언론매체들이 최근 내습했던 태풍들이 제주도 및 남해안 지역 식생에 조풍해를 일 으킨 것으로 소개한 적이 있으나(예. 한라일보, 2011 년 9월 21일자), 그 피해의 공간범위에 대해서는 체 계적으로 조사된 바가 없다. 반면, 서태평양지역에서 태풍에 의한 피해를 입는 지역에 속한 이웃나라들에 서는 오래전부터 농작물 및 과수를 포함한 식생에 나 타난 조풍해에 관한 다양한 연구들을 수행하여 왔다 (예. Nakagawa et al., 1980; Bellingham et al., 1996;

Yamamoto and Iwaya, 2006). 조풍해를 입은 식물은

잎이 변색되며 건조되는 현상이 발생하다가 이를 견

디지 못하면 고사된다( Kerr, 2000; Bellingham et al.,

1996). 태풍이 아니더라도 상대습도가 73% 미만이

고 7㎧ 이상의 바람이 불면 염분입자가 내륙지역으

로 이동하여 조풍해가 발생한다( Wu, 1981; Camp-

bell, 1998). 염분은 해안지역에서 맹그로브를 제외

한 대부분의 나무에 피해를 입히지만, 그 피해정도

는 수목의 내염성에 따라 차이가 있다고 알려져 있다

( Townsend, 1983; Parida and Jha, 2010). 또한 조풍

은 방풍림의 가장자리에 있는 나무들을 교란시켜 산

림의 재생(regeneration)에 중요한 영향을 미치기도

한다( Campbell, 1998).

우리나라에서도 일부 농학 분야의 연구들(강양순, 1989; 최진호, 2005; 김승희 등, 2006; 박홍규 등, 2012)은 해안지역의 과수나 농작물의 재배에 나타난 조풍해 양상을 보고하였다. 이들의 연구결과에 따르 면, 벼의 생육시기에 발생한 조풍은 백수현상을 발생 시키고, 과실수의 경우 잎을 변색시키거나 낙엽을 유 발하는 등 정상적인 생육을 방해하여 수확량을 감소 시킨다. 이와 같은 염해가 자주 발생하는 해안 평야 지역이나 과수재배 지역에서는 적절한 방풍림을 찾 기 위한 연구들도 일부 진행되었다(최만봉, 2003; 김 도균, 2010a; 2010b; 심명선 등, 2012). 이러한 연구 들은 주로 염분이 높은 토양이나, 염분비산이 많은 지 역에 식재하기 위해 내염성이나 내조성이 강한 식물 을 찾는데 그 목적을 두었다. 예를 들어, 농작물에 피 해를 주는 조풍해 저감을 위한 방풍림 조성을 위한 수 종으로 야외조사를 종합하여 최진호(2005)는 곰솔, 편백나무, 측백나무, 사철나무 등을, 김도균( 2010a;

2010b)은 느티나무, 팽나무, 모감주나무, 예덕나무 등을 제시하였다. 그러나 기후학적 측면에서 조풍 자 체의 시공간적 분포 특성이나 발생과정을 밝히거나 식물지리학적 측면에서 조풍이 식생생태계에 미치는 영향의 시공간적 범위를 규명한 연구성과는 거의 전 무하다.

본 연구에서는 2012년 8월 하순 제주도를 강타한 태풍 볼라벤( BOLAVEN)을 사례로 조풍(潮風)의 발 생과정과 제주도 방풍림에 나타난 조풍해의 시공간 적 패턴의 특징을 밝히고자 한다. 이를 위해, 태풍의 통과 직후 태풍 통과 전후의 기상 자료를 분석하고, 실제 야외답사를 수행하여 방풍림으로 조림된 곰솔 (Pinus thunbergii)과 삼나무(Cryptomeria japonica)를 포함한 식생에서 관찰되는 조풍해 양상에 관한 자료 를 수집하여 분석하였다.

2. 연구자료 및 방법

1) 태풍 내습 특성 분석

이 연구에서는 태풍 볼라벤(BOLAVEN)이 2012 년 8월 27일~28일 동안 제주도를 통과할 때 조풍해 를 유발한 기상학적 조건을 추정하기 위해 태풍 내 습 시간 동안의 기상요소의 분포 특징을 분석하였다 (그림 1). 이를 위해 기상청에서 제공하는 4개 종관 기상관측소( Automated Synoptic Observing System;

ASOS) 및 20개의 무인 자동기상관측기기(Automatic Weather System; AWS)등 총 24개 지점에서 관측한 일별 강수량, 풍향, 풍속 자료를 분석하였다. 추가적 으로 연구자들이 2012년 4월에 신양해안(33.44355°

N, 126.920785°E; 해발고도 약 17m)에 설치한 자동 기상관측기기(AWS, No.90001)에서 태풍 볼라벤 통 과 시 관측한 10분 간격 풍향 및 풍속 자료를 분석하 였다. 신양리 사구 위 지상 2m 높이 AWS에 Onset사 의 기상관측 센서들(S-WDA-M003, S-WSA-M003 등)이 장착되었다.

2) 조풍해 조사

태풍 통과 직후 제주도 전체에 걸친 조풍해 발생 지

역을 파악하기 위해 작은 규모의 올레를 포함한 교통

로를 따라 자동차로 이동하면서 피해 수종과 피해 방

향을 관찰하였다. 이때 GPS(Garmin Vista Cx)를 이

용하여 그 관측 위치(경도 및 위도)를 기록하고, 방풍

림에 나타난 조풍해 정도를 육안으로 관찰하여 기록

하였다(그림 2). 제주도에서 삼나무와 같은 방풍림 대

부분이 넓은 면적에 걸친 군락을 이루기보다는 대부

분 밭 가장자리에 선형적으로 식재되어 위성영상 등

원격탐사 기법으로는 피해 범위를 추출하는 데에는

한계가 있기 때문에 주로 야외조사에 의존할 수밖에

없었다. 야외조사 시 피해 수종에 대한 동정에는 이창

복의 도감(2003)을 근거로 하였으며, 식물명의 표기

는 국가표준식물목록( www.nature.go.kr/kpni/)을 기

준으로 하였다. 식생의 조풍해 방향은 8방위(동, 서,

남, 북, 북동, 북서, 남동, 남서)로 분류하고, 조풍해 정도는 인접한 나무들 전체 잎에서 피해를 입은 잎들 이 차지하는 비율(%)로 정량화 하였다. 조풍해 조사 는 2012년 9월 6일부터 10월 5일까지 모두 8회에 걸 쳐 총 602개 지점에서 이루어졌다. 초기 답사 조사에 따라 피해가 극심한 제주도 남부 및 동부 해안 지역은 여러 관측지점에 걸쳐 집중적으로 조사하였고, 상대 적으로 피해 정도가 낮고 균일한 북부 및 서부 해안지 역은 조사지점 수를 적게하여 조사기간을 최대한 단 축하였다. 한편, 조풍해를 입은 식생의 회복 과정을 파악하기 위하여 주요 피해지역에 대하여 태풍 통과 6개월 후인 2013년 2월과, 1년 후인 2013년 9월 등 모 두 2회에 걸쳐 식생의 변화 정도를 조사하였다.

3) 조풍해 지수

야외조사 시 조풍해의 공간적 분포를 파악하기 위 해서 먼저 피해수종을 조사하였다. 그 결과 조풍해를 입은 것으로 관찰된 수목은 곰솔(Pinus thunbergii), 삼나무(Cryptomeria japonica), 사철나무(Euonymus

japonicus), 후박나무(Machilus thunbergii), 동백나무

(Camellia japonica), 녹나무(Cinnamomum camphora), 측백나무(

3). 야외 조사결과 잎이 붉게 변색된 조풍해의 정도는 동일 지역에서도 수종에 따라 다르게 나타났다. 예를 들면, 어떤 삼나무가 조풍해로 인해 50%의 잎이 손실 될 때, 동일지역에 있는 곰솔의 피해는 20%에 지나지 않았다. 따라서 이 연구에서는 동일지역이라도 조풍 해 야외 조사 시 피해 정도를 피해 수종에 따라 구분 하였다.

연구지역에서 지역별 식생의 공간적 분포가 본질 적으로 동일하지 않기에 우점종도 지역에 따라 달랐 다. 방풍림으로 도로변에 식재된 나무 중 가장 흔하게 관찰된 수종은 삼나무와 곰솔이었으며, 후박나무가 다음으로 많았다. 곰솔은 해안선에서부터 약 750m 거리까지 흔하게 나타났지만, 이후 구간부터는 삼나 무가 더 흔하게 관찰되었다(그림 4A). 삼나무는 해발 고도 200m의 중산간 초입까지 매우 넓게 분포하고 있었지만, 해안선에서 거리 500m 이내 범위에는 거 의 나타나지 않았다.

그림 1. 2012년 8월 하순 북서태평양에서 발생한 태풍 볼라벤(BOLAVEN)의 이동경로와 영향 범위 (국가태풍센터(2013) 자료를 바탕으로 재구성)

앞서 기술한 바와 같이 조풍해는 수종별로 다르게 나타나고 각 수종은 공간적으로 상이한 분포를 보이 기 때문에 제주도 전체 지역에 걸친 피해를 파악하기 위해서는 하나의 대표 수종을 중심으로 정량화할 필

요성이 있다. 이 연구에서는 제주도의 감귤밭 주변에 흔하게 인공 식재된 방풍림으로서 넓은 범위에 걸쳐 분포하고 야외조사에서 가장 많은 조풍해 사례가 관 찰된 삼나무를 기준으로 조풍해를 정량화하였다. 삼

그림 3. 태풍 볼라벤에 의한 제주도 주요 식생의 조풍해 양상(A: 곰솔, B: 삼나무, C: 측백나무, D: 향나무, E: 목련, F: 밤나무, G: 후박나무, H: 참식나무, I: 사철나무)

그림 2. 본 연구에 사용된 기후자료 관측지점 및 조풍해 관측지점 분포. 숫자는 기상청 관측 지점번호임.

나무가 없는 지역의 경우엔, 삼나무와 곰솔이 함께 관 찰되는 지역에서 얻은 정보를 이용하여 그 피해를 추 정하였다(그림 4B). 곰솔의 조풍 피해 정도에서 ‘삼나 무가 있었다면 나타났을 조풍해’를 다음과 같은 경험 적 회귀식에서 추출하였다.

y=1.57x+11.87 (r

= 0.67)

위 식에서, y는 삼나무의 조풍해를 의미하며, x는 곰솔의 조풍해를 뜻한다. 이 연구에서는 이와 같이 삼 나무 기준으로 표준화하여 염분에 의해 잎이 붉게 변 색되는 조풍해 정도를 0~100% 범위로 나타낸 것을

‘조풍해 지수( Salty Wind Damage Index; SWDI)’라고 정의하고 그 통계값을 분석하였다. 이렇게 획득한 조 풍해 지수를 기준으로 제주 전 지역에 걸친 조풍해 분 포도를 작성하였다. 공간분포도는 정규크리깅( ordi- nary krigging) 알고리즘을 적용하여 작성하였다. 정 규크리깅은 크리깅추정식이 편향되지 않으면서 오차 분산을 최소로 하기 때문에 모집단의 분포를 잘 반영 하는 것으로 알려져 있다(최종근, 2007)

공간분포도에 따르면, 태풍 내습 시 제주도에 발생 한 조풍해는 한라산을 기준으로 지역별로 차이가 있 다. 이러한 공간적 차이의 발생에는 해발고도, 해안 으로부터의 이격거리, 태풍 통과 시 기상요소들의 국 지적 차이 등 다양한 요인들이 복합적으로 작용했을

것으로 추정된다. 따라서 본 연구에서는 이러한 요소 들과 산출된 삼나무 조풍해 지수의 관련성을 산포도 패턴분석 및 회귀분석을 통하여 분석하였다. 비교 변 수가 모두 존재하는 13개 관측지점을 대상으로 순간 최대풍속, 일평균풍속, 일강우량, ‘해풍이 불어온 거 리’ 등의 기상요소와 조풍해 지수 간 관련성을 분석하 였다. 여기에서 ‘해풍이 불어온 거리’는 각 관측지점 과 풍향을 고려한 해안선으로부터의 벡터( Vector) 거 리를 의미한다.

3. 결과 및 고찰

1) 태풍 볼라벤에 의한 조풍 발생 시 기상 상태

태풍 볼라벤이 제주도에 영향을 미치기 직전인 2012년 8월 26일 제주도 해안 주요 지점의 일평균풍 속은 3~4㎧에 불과하였으며, 강수량은 거의 기록되 지 않았다(그림 5). 태풍 볼라벤은 8월 27일 오전 9시 부터 제주도에 영향을 미치기 시작했다(그림 1). 이 때, 태풍 중심기압은 945hPa, 최대풍속은 45㎧로 매 우 강한 대형 태풍의 범주에 속하였다. 이후 8월 27일 19시경 태풍은 제주도 서부 해안지역에서 약 70㎞ 떨 어진 북서 해상지역을 통과하면서 제주도 전 지역에

두 수종이 함께 나타나는 구간의 조풍해(B) 비교

걸쳐 강한 반시계 방향의 종관 규모 기류 흐름을 유발 시켰다. 실제 8월 27일과 28일의 일평균풍속은 8~10

㎧로 증가하였다.

이때 조풍해가 주로 나타난 해안지역의 풍향을 살 펴보면, 제주도 전역에 걸쳐 강한 남풍 또는 남동풍이 발생하였음을 알 수 있다(그림 6). 즉, 한라산을 기준 으로 남부 및 동부해안의 경우에는 주로 바다에서 육

지로 바람이 불어들어 갔으며, 북부 및 서부 해안에서 는 반대로 육지에서 바다로 불어나갔다. 이는 태풍 내 습 시 염분을 포함한 해수의 흐름을 유도하는 조풍은 대체로 한라산 기준으로 북부나 서부 지역보다는 남 부나 동부 해안지역에서 더 뚜렷하게 나타날 수 있는 조건이 형성됨을 잘 보여준다.

볼라벤 내습 시 제주도 강수현상은 해발고도 200m

그림 6. 태풍 볼라벤 제주도 내습 시(2012년 8월 26~29일) 일최대순간풍속(㎧), 일평균 풍향, 일강수량(㎜)의 분포

이상의 한라산 중산간 및 해발고도 600m 이상의 산 간지역에 집중되어 나타났다(그림 6). 8월 27일 이들 지역의 일강수량은 150~346㎜, 8월 28일 165~402

㎜의 범위를 나타냈다. 해안지역의 경우 제주도 북부 해안(제주, No.184)에서 태풍 통과 전후 상대적으로 많은 강수량이 있었으나(27일 140㎜, 28일 165㎜), 이를 제외한 대부분 지역에서는 8월 27일 일강수량이 40~100㎜이었고, 8월 28일 일강수량이 20㎜ 내외로 상대적으로 작게 나타났다(그림 5). 8월 29일에는 태 풍이 소멸되면서 제주도 대부분이 관측지점에서 강 수가 기록되지 않았고, 서부해안의 고산을 제외하면 풍속도 약해졌다.

이러한 기상 자료들을 종합해 보면, 강수량이 상대 적으로 적지만 강풍을 동반한 태풍이 내습할 때 조풍 해가 잘 발생할 수 있음을 보여준다. 조풍에 의해 이 동된 염분이 식생에 뿌려지면 식물이 염해를 받기 때 문이다( Kerr, 2000). 또한 강풍이 불더라도 강수량이 많은 경우에는 식생에 뿌려진 염분이 강우에 의해 세 척되면서 조풍해가 약해지지만, 강풍성 마른 태풍 내 습 시에는 강수량이 상대적으로 적어 그 피해 정도가 뚜렷하게 나타날 수 있음을 보여준다.

볼라벤 내습 기간 중 관측지점별로 가장 강한 순간 최대풍속 기록들은 대부분 태풍이 제주도에 근접하 였던 8월 27일 21시~8월 28일 새벽 4시 사이에 관측 되었다(기상청, 2012a; 2012b). 이러한 경향은 제주

신양리 해안 사구 위에 설치된 AWS에서 관측한 10 분 간격 기상 자료에도 잘 나타났다(그림 7). 8월 26 일 오후부터 동풍 계열의 바람이 약하게 불다가 8월 27일 밤부터 풍속 10㎧ 이상의 강한 남동풍이 불기 시작하였다. 이 남동풍의 풍속은 8월 27일 오후 8시 부터 20㎧ 이상으로 증가하였으며 28일 새벽 5시까 지 유지되었다. 특히, 자정 무렵에는 평균풍속이 거 의 30㎧에 이르렀으며, 순간최대풍속은 40㎧까지 기 록되었다. 8월 28일 새벽 5시 이후에는 풍향은 서풍 계열로 유지되었으나 풍속이 급격히 약해지면서 남 풍으로 바뀌었고, 오후에는 풍속 10㎧ 이하의 서풍으 로 변화되었다. 8월 28일 저녁 8시 이후에는 풍향은 서풍 계열로 유지되었으나 풍속이 5㎧ 이하로 약해졌 다.

2) 식생에 나타난 조풍해 양상

조풍의 발생으로 제주도의 동부 및 남부 해안에 분

포하는 거의 모든 수목의 잎들이 이동된 염분에 의해

붉게 변색되는 피해를 입었다(그림 3). 앞에서 언급한

바와 같이, 곰솔, 삼나무, 사철나무, 후박나무, 동백

나무, 녹나무, 측백나무 등 모두 15종이 조풍해를 입

은 것으로 관찰되었지만, 식생별 조풍해 정도는 동일

지역에서도 수종에 따라 다르게 나타났다(표 1). 관측

사례수가 수종에 따라 다르고 연구지역의 모든 식생

이 존재하지 않아 전수 조사한 것은 아니지만, 해안저 지대에서 방풍림으로 주로 식재된 삼나무와 밤나무, 팽나무 등의 피해 정도가 가장 크게 나타났다. 난대림 으로 분류되는 귤나무, 후박나무, 동백나무, 녹나무 등의 피해 정도는 중간정도 범위에 속하였다. 반면, 곰솔, 사철나무, 향나무 등은 조풍에 의한 피해 정도 가 가장 약하게 관찰되었다. 이외에 신양리와 사계리 해안사구 지역에서는 사구식물인 순비기나무도 조풍 해를 입은 것으로 관찰되었다.

삼나무 피해로 표준화된 태풍 볼라벤에 의한 조풍 해 지수는 해안에 인접할수록, 고도가 낮을수록 더 높 게 나타났다(그림 8). 주로 해안에서 내륙지역으로 약 6㎞ 범위까지 조풍해가 관찰되었으며, 지역에 따라 서는 최대 8㎞ 범위까지 그 피해 흔적이 관찰되었다 (그림 8A). 특히, 해안선에서 1㎞ 이내의 저지대에 있 는 삼나무들은 조풍에 의해 전체 잎들의 약 50~60%

가 붉게 변색되었으며, 곰솔도 약 25%의 잎이 변색되 었다. 잎의 변색은 주로 각 수목의 남향이나 남동향을

하고 있는 부분에서 발생하였는데, 이는 태풍 내습 시 바람장의 주풍향과 일치하는 것이다. 심지어 피해가 많은 해안지역에서도 방풍림이 늘어선 방향에 따라 조풍해 양상에 차이가 나타났다. 예를 들어, 감귤밭 을 둘러싸고 있는 방풍림 중 남향 또는 남동향에 수직 방향으로 노출된 삼나무들이 다른 방향의 수목들보 다 더 큰 피해를 입었다. 조풍해 지수를 기준으로 할 때, 40% 이상의 피해를 입은 지역은 제주도 전체 면 적의 약 17.3%에 달하였다. 한편, 해발고도는 320m 지점에서도 조풍해가 관찰되긴 하였으나, 대부분의 피해는 대체로 해발고도 200m 이하의 해안 저지대에 서 발생하였다(그림 8B).

조풍해 지수 분포도를 살펴보면, 태풍 볼라벤 내습 시 조풍해가 주로 한라산을 기준으로 북부와 서부해 안보다는 남부 및 동부해안지역에서 더 심하게 발생 했음을 알 수 있다(그림 9). 남서해안의 송악산에서 동부해안의 성산일출봉 일대에 이르는 해안선을 따 라 남향 또는 남동향의 삼나무 잎들은 50% 이상 조풍

높음(50% 이상) 보통(25~50%) 낮음(25% 이하)

삼나무(>400) 밤나무(23)

팽나무(3)

귤(72), 후박나무(45), 측백나무(5), 동백나무(5), 녹나무(2), 목련(2), 비자나무(1), 참식나무(1)

곰솔(>200) 사철나무(26)

향나무(11)

*( ) 안은 관찰 개체 수

그림 8. 해안선으로부터 거리(A) 및 해발고도(B)별 삼나무(

Cryptomeria japonica

해를 입었다. 그중에서 송악산과 산방산 사이의 사계 해안, 서귀포시 법환동과 위미리 해안, 남원읍 토산 리 일대에서는 해안가 1㎞ 이내 범위에서 조풍해 지 수가 80% 이상으로 높게 나타났다. 특히, 남원읍에서 성산읍에 이르는 구간에서는 조풍해 지수가 50% 이 상인 구역이 해안에서 약 2㎞ 이상인 내륙 깊숙한 지 역까지 넓게 나타났다. 반면, 제주도 북부 및 서부 해 안에서는 조풍해 지수가 10% 이하로 상대적으로 낮 게 나타났다. 또한 한라산 사면기준으로 조풍해가 주 로 나타난 남부 및 동부 지역의 경우라도 해발고도 200m 이상의 중산간 지역에서는 10% 이하로 상대적 으로 낮게 나타났다.

이러한 결과들은 태풍과 같은 저기압이 제주도에 접근할 때에는 반시계 방향의 중규모 이상의 기류의 흐름이 생기며, 이때 유발된 강풍이 염분을 포함한 해수를 침투시켜 해안인접 지역이외에도 일정거리 와 해발고도의 내륙까지 조풍해가 발생할 수 있음을 잘 보여준다. 특히, 순간최대풍속이 발생한 8월 27일 자정부터 8월 28일 새벽까지 불었던 남동풍이 조풍 이 내륙 깊숙한 지역까지 이동하도록 도움을 준 것으 로 추정된다. 이들 지역에서 조풍해가 크게 나타났던 또 다른 원인 중의 하나는 상대적으로 적은 강수량이 다. 북부 해안의 제주에서는 상대적으로 많은 양의 강 우량이 기록되었지만, 성산읍, 납원읍, 안덕면 등 서

귀포시 해안지대는 중산간지역이나 한라산 북쪽지역 등 제주시에 비해 상대적으로 강우량이 작았다(그림 6). 대다수의 태풍에 의해 조풍이 생기더라도 태풍에 동반된 강우에 의해 자연적으로 염분이 제거될 수 있 다. 농작물의 경우에도 조풍이 불어온 경우라도 빠른 시간 내에 물을 뿌려주면 염분을 제거시켜 그 피해를 줄일 수 있다고 알려져 있다( Nakagawa, 1980; 최진 호, 2005). 그러나 태풍 볼라벤의 경우와 같이 내습한 태풍이 상대적으로 적은 강수를 동반할 경우에는 반 시계 방향의 흐름에 편서풍이 결합되어 조풍해를 유 도하는 강풍이 남부 및 남동부 지역을 중심으로 더 강 하게 나타나 큰 피해를 유발할 수 있음을 알 수 있다.

3) 조풍해와 기상요소의 관계

조풍해지수를 산출할 수 있는 13개 관측지점에 대

하여 순간최대풍속, 일평균풍속, 일강우량, 바람이

불어온 거리 등의 기상요소와 삼나무 기준 조풍해 지

수 간 산포도에서 상관분석 및 회귀분석을 수행한 결

과는 ‘해풍이 불어온 거리’만이 조풍해 지수 공간 변

화와 통계적으로 유의미한( p<0.001) 음의 상관관계

(r=-0.88)가 있음을 보여주고 있다(그림 10). 제한된

자료 관측지점 숫자에도 불구하고 로그 스케일로 변

환된 해풍이 불어온 거리( x)가 증가함에 따라 조풍해

Cryptomeria japonica

지수( y)는 y=-15.8x+157.3의 일차선형회귀식에 의해 통계적으로 유의미하게 감소하는 패턴을 나타났다 (그림 10D).이 경험적 회귀식을 통하여 바다에서부터 공급된 염분의 양은 해안선으로터 내륙으로 이동하 면서 감소하는 정도를 추정할 수 있다.

반면, 순간최대풍속 또는 일평균풍속 또는 일강 수량과 조풍해 지수 간의 산포도를 살펴보면 뚜렷 한 선형 또는 비선형의 패턴이 탐지되지 않는다(그림 10A-C). 이는 태풍과 같이 영향 반경이 수백 킬로미 터에 이르는 중규모 대기요란의 내습 시에는 수십 킬 로미터 반경에 불과한 제주도 전체 지역에 걸쳐 강풍 을 동반하기 때문에 제주도 내의 조풍해가 나타난 범 위 내에서의 풍속과 강수량 차이가 뚜렷하지 않기 때 문이다. 이러한 결과들은 태풍 내습 시 강수량이 적은 마른 태풍인지, 많은 호우 태풍인지에 따라서 강풍에 의해 해수가 식생에 도달한 후 피해 전지역에 걸쳐 강

수에 의해 염분이 제거되는 정도가 결정됨을 가리킨 다. 예를 들어, 2007년 9월 16일 태풍 나리(NARI) 내 습시에는 10분간 최대풍속 48㎧의 강풍도 동반하였 으나, 강수량도 많아 제주도에 조풍해가 발생하지 않 았다. 그러나 볼라벤과 같은 마른 태풍이 다가올 때 조풍 피해가 주로 나타나는 해안지역 수 킬로미터에 서는 일강수량 차이가 크지 않기 때문에 조풍해에 대 한 일강수량의 영향도 나타나지 않는다. 이를 요약해 보면, 강풍과 강수량의 많고 적음은 조풍해의 발생 유 무를 결정하는 요인이 되고, 조풍해의 공간분포의 차 이를 유발하는 요인은 해안선으로부터의 이격거리 및 풍향, 풍속이 결합된 요소인 해안에서 내륙으로

“해풍이 불어온 거리”라고 할 수 있다.

그림 10. 기상관측지점의 조풍해지수와 기상요소의 관계(A: 순간최대풍속, B: 일평균풍속, C: 일강수량, D: 해풍이 불어온 거리)

4) 조풍해 회복 사례

조풍해를 입은 식생의 변화를 살펴보기 위하여 피 해 발생 6개월과 1년 후 2 차례에 걸쳐 동부 해안지역 의 신양리해안과 하도리해안, 남부지역인 사계리해 안을 방문하여 조풍해 이후의 식생변화를 조사하였 다(그림 11). 이들 조사에 따르면, 염분에 대한 내성 이 비교적 강한 것으로 알려진 곰솔과 사철나무도 조 풍해정도가 심했던 개체들은 거의 고사되어 있었다.

곰솔의 경우 조풍에 의해 60~70%의 피해를 입었던 개체들은 1년 후에 거의 고사되었으나, 5~10% 정도 로 피해가 약했던 개체는 비교적 건강하게 회복하였 다(그림 11A). 50%가 피해를 입었던 사철나무의 경 우 피해를 입은 부위만 고사되고 반대쪽은 회복되었 다(그림 11B). 곰솔과 같은 지역에 있던 순비기나무 (Vitex rotundifolia)도 태풍 내습 시 거의 전체가 조풍 해를 입었었지만, 1년 후에는 피해를 입었던 순비기 나무 개체가 대부분 회복된 것을 관찰할 수 있었다(그

림 11A). 이는 순비기나무가 태풍과 같이 조풍을 유 발하는 극한기후현상에도 염분에 대한 적응력이 강 하여 사구 모래 침식을 줄여주는 데 중요한 역할을 하 고 있음을 가리킨다.

4. 요약 및 결론

본 연구에서는 근대적 기상관측이 도입된 이래 관 측된 태풍들 중에서도 강수량은 상대적으로 적었지 만 매우 강한 바람을 동반했던 태풍 볼라벤( 2012년 8 월 27~28일)이 제주도를 통과하면서 일으킨 조풍의 발생과정과 조풍해가 제주도 방풍림에 미친 영향의 시공간적 특징을 밝히고자 하였다. 이를 위해 태풍 볼 라벤 내습 전후의 기상자료를 분석하고, 태풍 통과 직 후부터 야외답사를 통하여 조풍해 자료를 수집하였 다. 그 주요한 결과를 요약하면 다음과 같다.

그림 11. 조풍해 발생 직후(2012년 9월 초순; 위) 및 1년 후(2013년 9월 초순; 아래)의 식생 변화 (P1~P3: 곰솔, E1: 사철나무, V1~V2: 순비기나무)

첫째, 기상자료 분석에 따르면 태풍 볼라벤은 강풍 을 동반하나 강수량은 상대적으로 적은 강풍성 마른 태풍이었기 때문에 제주도 지역에 조풍해를 유발시 켰다. 특히, 풍향과 풍속을 모두 고려한 조풍이 불어 간 거리 즉, 해안에서 내륙방향으로 부는 강풍의 이동 거리가 조풍해의 강도 및 공간분포를 결정하는 일차 적인 요인임을 알 수 있다. 공간적으로는 중위도 편서 풍대에 마른 태풍이 내습할 때 중규모 이상의 반시계 방향의 흐름이 형성되기 때문에 제주도의 경우에도 내습 시 남부 및 동부해안 지역을 따라 이러한 강풍 환경이 잘 형성되고 강수량이 적어 염분이 식생에 잔 재할 수 있는 조건이 형성됨을 알 수 있다.

둘째, 볼라벤 내습 후 야외조사를 통한 조풍해 조 사자료에 따르면 태풍 내습에 의해 동반된 제주도 지 역에 나타난 조풍해는 식생의 종류에 따라 그 피해정 도가 달라짐을 알 수 있다. 곰솔, 향나무, 사철나무에 서는 조풍해가 상대적으로 약하게 나타나고, 삼나무, 팽나무, 밤나무 등에서는 매우 뚜렷하게 나타난다.

특히, 삼나무는 일본에서 방풍을 목적으로 도입된 왜 래종으로 조풍에 취약하므로 다른 수종으로 대체할 필요성이 제기된다.

셋째, 삼나무를 기준으로 한 조풍해 분포도에 따르 면 제주도 지역의 조풍해는 한라산 남동부의 지역의 경우 최대 해안에서 약 8㎞, 해발고도 320m 범위까 지 관찰되었다. 특히, 송악산에서 성산일출봉에 이르 는 해발고도 100m 이하, 해안선에서 1km 이내 지역 에서, 남향 또는 남동향으로 식재된 삼나무와 곰솔은 각각 50% 이상과 25% 이상의 조풍해를 입었다.

넷째, 조풍해 발생 1년 후 재조사에 따르면 조풍해 이후의 변화과정도 식생별로 차이가 있음을 알 수 있 다. 일정 정도 이상의 피해를 입은 곰솔은 고사되었지 만, 사철나무는 일부 회복되었으며, 순비기나무는 전 체적으로 회복되었다. 이는 순비기나무와 같은 사구 식생이 염분에 내성이 있어, 해안침식을 저감하는데 중요한 역할을 하고 있음을 가리킨다.

이상의 연구결과는 조풍해를 고려한 해안림 조성이 나 식생 관리에 있어 유용한 기초 자료로 활용 될 수 있을 것으로 판단된다. 특히 이 연구는 태풍의 내습이 빈번한 지역에서 방풍 목적으로 해안림을 조성할 때

는 각 수종별 염분에 대한 내성뿐만 아니라 조풍해에 대한 회복력도 고려할 필요성이 있음을 잘 보여주고 있다. 가령, 제주도 방풍림으로 전역에 걸쳐 동일한 삼나무를 식재하기 보다는 지역별로 차별화 하여 해 안에서 가장 가까운 곳에는 순비기나무와 같은 사구 식생을, 도로변에는 사철나무를, 그 이후의 방풍림으 로는 곰솔과 향나무, 또는 후박나무나 귤나무 같은 상 록활엽수를 선택하는 것이 바람직하다고 판단된다.

향후에도 호우를 동반하지 않은 강풍성 마른 태풍 이 다가올 경우 조풍해가 예상되므로 수십년 동안 식 재된 방풍림을 보호하기 위해서는 방제작업을 준비 할 필요가 있다. 조풍해 발생 즉시 담수를 뿌려 조풍 해를 저감시킬 수 있는 시스템을 구축 할 필요성이 있 다. 더 근본적으로는 각 지역에 적합한 방풍림을 보 존하기 위해서 한반도 전 해안지역을 따라 태풍의 특 성(호우성 태풍, 강풍성 태풍 등) 및 지역 고유 식생에 대한 조풍 재해 데이터베이스를 구축하는 것이 필요 하다고 판단된다. 특히 넓은 지역에 걸쳐 발생하는 조 풍해를 보다 객관적으로 정량화하기 위해서 본 연구 의 주된 연구 방법이었던 육안 관찰을 수행함과 더불 어 지상 기반 고해상도 원격탐사 시스템 또는 위성영 상 분석 시스템 등을 구비하여 지속적으로 모니터링 할 필요성이 있다.

사사

야외 답사에 도움을 준 제주대학교 지리교육전공 윤여준, 이승욱, 한우진 군과 국립환경과학원의 정필 모 연구원, 그리고 식물동정에 도움을 주신 제주대학 교 문명옥 박사님께 감사드린다.

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교신: 최광용, 690-756, 제주특별자치도 제주시 아라일 동, 제주대학교 지리교육전공(이메일: tribute@hanmail.

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최초투고일 2014. 1. 3 수정일 2014. 2. 7 최종접수일 2014. 2. 12