A Study on Flood Area Typology Using the Inundation Trace Map - A Case Study of Busan Metropolitan City -

침수흔적도를 활용한 침수지역 유형화에 관한 연구 -부산광역시를 사례로-

A Study on Flood Area Typology Using the Inundation Trace Map - A Case Study of Busan Metropolitan City -

유창주¹⁾

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Yoo Chang Ju · Hong, Soon Heon · Choi Hyun ·Nam, Kwang Woo

Abstract

Recently, expected casuality or property damage, such as flood damage, environmental destruction, etc, is increased because of the local heavy rain or flood by climatic changes. Especially, there are lots of property damages caused by increase of flood frequency and expansion of flood area because impervious rate is increased by urban sprawling development. Therefore, this research intends to analyze reasons of flood damage by each form and suggest protective measures through the typology of flood area for Haeundae-gu, Suyoung-gu, Saha-gu in Busan Metropolitan City with Busan's inundation trace map which has made from 2009. To achieve them, flood area was divided into water flooding type, river flooding type and seawater flooding type. And, protective measures focusing on previous prevention gave the relationship by dividing into managing system aspect, infrastructure building aspect and system aspect, so it approached flooding problems more objectively and scientifically. And, this research intends to suggest vitalizing measures for the utilization of inundation trace map in the future.

Keywords : Inundation Trace Map, Flood Area, Flood Damage, Typology

초 록

최근 기후변화에 따른 국지성 집중호우나 홍수로 인해 침수피해, 환경파괴 등 인명피해나 재산피해가 증가하고 있

는 추세이다. 특히, 도시의 난개발로 인한 불투수율 증가로 인해 침수 빈도 증가와 함께 침수지역의 확대로 인한 많은 재산피해가 발생하고 있다. 이에 본 연구에서는 2009년부터 구축된 부산지역의 침수흔적도를 이용하여 부산광역시 의 해운대구, 수영구, 사하구를 대상으로 침수지역의 유형화를 통해 각 유형별 침수피해 원인 분석 및 방지 대책을 제 시하였다. 이를 위해 침수지역을 내수범람형, 하천범람형, 해수범람형으로 분류한 후 사전예방 중심의 방지대책을 관 리체계 측면, 인프라 구축 측면, 시스템 측면으로 나누어 관련성을 부여함으로써 보다 더 객관적이고 과학적으로 침

수문제에 접근하였고 이러한 연구를 통해 추후 침수흔적도의 활용에 관한 활성화 방안을 제시하였다.

핵심어 : 침수흔적도, 침수지역, 침수피해, 유형화

1. 서 론

산광역시의 침수구역을 대상으로 침수흔적도를 활용하여 대

상지의 특성에 따른 침수 원인을 분석하고 이를 기반으로 유

394 목적으로 한다.

우리나라는 최근 10년간 태풍, 홍수 등으로 인한 경제적 손 실은 46조원에 이르며 인명피해는 1,309명에 달하고 있다. 또 한 근래의 지구 온난화로 인해 강수량 증가와 함께 시간당 또 는 일일 최대 강수량의 기록이 해마다 갱신되고 있다. 침수흔 적도를 작성하는 대한지적공사(Lee et al., 2012)의 연구에 따 르면 온난화의 영향으로 집중호우가 증가하여 하천 및 주요 시설의 설계 당시 설계 빈도에 의한 계획 홍수량은 의미가 없 어지고 있으며, 대규모 개발 사업에 따른 불투수성 면적의 증 가, 토지이용도의 변화에 따른 침투율의 감소로 인한 하류로 의 유출증가 현상 등과 같은 인위적인 요인의 증가로 점차 홍 수에 의한 침수피해가 증가하고 있는 것으로 나타났다. 하지 만 현재 시행하고 있는 침수방지 대책들은 거의 대부분 사후 조치 중심의 대책들로 인해 국가의 불필요한 예산 낭비가 발 생하고 있다. 이는 예산 낭비 문제뿐만 아니라 도시지역 성장 으로 밀집 지역의 침수피해 증가와 집중호우 시 상습 침수지 역주민들의 불안감 증가로 이어지고 있다.

이에 본 연구에서는 부산의 잦은 침수문제를 해결하기 위 하여 침수흔적도를 이용하여 침수의 원인 및 특성을 사례분 석을 통하여 파악하였으며 침수지역의 유형화를 시켜 방지대 책을 제시하였다. 침수흔적도 사례를 통하여 분석된 침수원 인을 고려하여 기존 실시되고 있는 방지대책과 새로운 방지대 책을 연계하여 침수문제를 최소화 할 수 있는 환경을 위한 기 초자료로 제공되는 것을 목적으로 한다.

현재 우리나라는 2005년 12월 소방방재청장에 따라 자연 재해대책법 시행규칙을 공포하여 등록된 재해 관련 분야 전 문단체 또는 기관에서 재해경감대책협의회를 구성하고 운영 할 수 있도록 하였다. 자연재해대책법 개정법률(법률 제7359, 2005.1.27.)에서는 시장·군수·구청장이 재해발생시 관할 구역 내 홍수범람 및 침수 등의 흔적을 조사하여 그 기록을 보존·

관리하고 침수흔적도면을 작성하여 DB를 구축, 사전재해영 향성검토 협의 및 풍수해저감종합계획수립의 재해예방업무 에 활용토록 하고 있다(Park, 2008). 공간적 범위로는 2006년 부터 구축되기 시작한 소방방재청의 침수흔적도를 활용하고 자 이 시기 이후 침수가 잦았던 부산광역시의 3개구(해운대 구, 사하구, 수영구)를 대상으로 분석을 실시하였다.

연구방법으로는 부산시 침수흔적도를 이용하여 침수의 특 성 및 원인을 분석하고자 하였다. 이를 위해 먼저 부산에서 상 습적으로 침수피해가 일어나는 곳을 선정하고 상습침수지역 을 대상으로 침수흔적도를 활용하여 침수원인과 침수지역의 특성을 살펴본 후 침수지역의 유형화를 통해 각 유형에 해당 하는 침수 방지 대책을 제시하였다. 끝으로 현재 시행되고 있

는 침수피해 방지대책의 현황과 문제점을 살펴봄으로써, 사전 침수 피해 예방·저감을 목표로 그에 따른 향후 관리방안을 도 출하는 흐름으로 연구를 진행하였다.

국내에서도 침수피해의 원인이나 방지대책에 관한 다양한 연 구들이 진행되어 왔다. 먼저 방재성능 향상 방안에 관한 연구 를 살펴보면 (Yoo, 2002)는 도시계획 관계법령 재정비, 도시방 재시설물 향상, 절개지 경사면 보호관리 와 같은 세 가지 측면 으로 도시방재 대책이 이루어져야 한다고 제시하였다. 또 (Kim, 2001)은 도시화에 따른 수문현상의 변화를 분석함으로써 21세 기 재해여건변화의 전망과 도시형 수해원인별 대응방안을 제시 하였고 (Jang, 2009)은 우리나라 농경지의 전반적인 지역 특성 을 대표하는 충남 농경지를 대상으로 내수침수 원인 및 유형을 제시하였다 . 이 밖에도 침수흔적 및 침수흔적도 제작 등을 다 룬 국내연구들(Shin, 2006; Bae, 2009; Choi, 2011)에서는 침수 흔적도 및 재해지도 활용방법이나 필요성, 침수흔적도 제작과 정에 대한 연구는 많이 이루어졌지만 실질적으로 침수흔적도 를 활용하여 연구하는 부분에서는 상대적으로 다소 미비한 실 정이다 . 국외 재해관련 지도연구 사례는 (Yang, 2009)의 연구에 따르면 현재 국외에서도 각종 재해지도에 대한 연구가 활발하 게 이루어지고 있는데 대표적으로 미국에서는 홍수방어를 목 적으로 홍수지도를 작성하여 관리하고 있으며 이 밖에 체코, 오스트리아 , 프랑스, 독일, 이탈리아 등 국외에서도 홍수 및 재 해 관련 지도를 작성하여 적극 활용하는 것으로 알 수 있었다.

우리나라도 외국처럼 침수문제를 해결함에 있어 적극적으 로 침수흔적도를 활용하여야 침수피해 방지에 큰 효과를 볼 수 있을 것이라 생각한다.

2. 부산광역시 침수관련 현황 2.1 부산광역시 년도별 침수횟수

Fig. 1. Inundation frequency in Busan by year (on the basis of July 2009, Source : Busan Metropolitan city)

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Fig. 1에서와 같이 부산은 1999년부터 2008년 까지 잦은 횟 수로 침수가 일어나고 있다. 특히 2003년 태풍 매미의 영향으 로 약 45회에 달하는 많은 횟수의 침수피해가 일어났다. 부산 또한 남구, 해운대구, 연제구 같은 상습침수피해 지역은 많은 피해를 입었고 해마다 반복되는 침수피해에 의해 부산시는 총 7개 지역의 상습침수지역에 침수지구를 지정해 놓고 관리 중 에 있다.

2.2 부산시 침수지구 지정현황

Tabel 1.을 보면 부산은 감전지구, 장림지구, 대연지구, 송정 지구 , 거제지구, 괴정지구, 감천지구 이상 7개의 지구가 침수지 구로 지정이 되어있다. 부산시는 침수지구로 지정된 지구에 배 수시설 , 지반 성토 등의 조치를 취하여 위험요소를 제거한 후 침수지구를 해제하는 형식으로 진행하고 있다. 하지만 감전지 구의 경우는 여러 가지 사정으로 인해 현재 7년 째 침수지구 해제를 하지 못하고 있는 실정이다.

로 분석되었다. 향후 연구에 있어 북구, 연제구, 수영구, 남구 에 집중적인 침수방재 시설 설치가 필요할 것으로 사료된다.

3. 침수지역의 유형화와 방지대책

3.1 침수지역의 유형화

(Shim et al., 2008)의 연구에 따르면 도시침수피해의 원인 을 크게 내수범람, 하천범람 및 제방붕괴, 해일 피해 이상 세 가지로 구분하여 분류하였다. 그 중 도시지역에서 가장 대표 적인 침수원인은 내수에 의한 침수피해라고 제시하였고, 외 수에 의한 침수피해는 하천피해와 해안지역의 해일피해로 구 분하였다 . (Jhin, 2003)의 연구에 따르면 주로 상습적으로 침 수가 일어나는 지역은 저지대 주변부이며 지반고가 하천의 계 획홍수위보다 상대적으로 낮게 위치한 지역이나 각종 하수도 시설의 용량부족으로 인해 침수피해를 입는 것으로 나타났 다 . 침수해의 원인은 보통 강우, 하천, 바다 세 가지로 분류되 므로 본 연구에서는 이러한 원인들을 종합하여 볼 때 침수지 역을 내수범람형, 하천범람형, 해수범람형(해일)으로 유형화 를 시켜 살펴보고자 한다.

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Table 1. Designated flood districts in Busan

Fig. 2. Distribution of the frequency of flooding and the number of disaster prevention facilities

District

name First

designated day Site Gamjeon district 2006.02.07 Sasang-gu

Gamjeon1dong Jangnim

district 2009.11.18 Saha-gu Jangnimdong Daeyeon

district 2010.03.25 Nam-gu Daeyeon1dong Songjeong

district 2010.04.12 Haeundae-gu Songjeongdong Geoje

district 2011.03.23 Yeonje-gu Geoje1dong Goijung

district 2012.02.08 Saha-gu Goijungdong Gamcheon

district 2012.02.08 Saha-gu

Gamcheondong

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늘어나고 있는 추세에서 설계 당시에 계획된 하수관거의 용량 이 부족하여 내수범람이 일어난다

Fig. 3,4,5는 주변부의 고지대로 인하여 저지대로 우수가 유 입되어 침수가 발생한 경우이다. 내수범람형에 대한 방지대책 은 관리적 측면, 시설적 측면, 지형적 측면으로 나누어 제시하 였다 . 관리적 측면에서는 네 가지로 대책을 나눌 수 있었는데 첫째는 배수로, 하수구 관리 Check-List를 만들어 갈수기 때 낙엽 , 오물 등을 제거하고 지속적인 관리를 하여 장마나 태풍

에 대비하는 것이다. 둘째로는 배수 펌프장이 설계되어진 용 량에 따라 배수 할 수 있도록 정기적인 기계정비와 교체를 하 며 펌프용량의 부족으로 인해 기능을 하지 못할 시 용량의 확 대를 통해 침수를 해소하는 방법이다. 셋째 방법은 과거에 형 성되어 노후화 된 주거지역은 배수시설의 설계기준이 과거 기 준에 따라 설치되었기 때문에 배수 용량이 부족하므로 현재 강우 실정에 맞는 기준으로 새로이 결정하는 방법이 있다. 끝 으로 무분별한 개발행위를 방지하고 불투수 표면을 감소시키 는 방법이다. 현재 개발이 완료된 지역들은 새로운 기준을 정 하여 시설적 측면으로는 두 가지 방법으로 나누어진다. 첫째 방법은 우수의 집중 시 원활한 배출을 위하여 유수지나 기타 시설로 배수할 수 있는 배수로의 확보를 통해 침수를 해소하 는 것이고, 둘째는 배수체계의 개선을 통해 침수로 인한 피해 를 경감하는 것이다. 지형적 측면에서는 두 가지 방법으로 나 누어진다 . 첫째는 침수가 발생하는 지역에서 상대적으로 저지 대에 위치한 지역의 지반을 성토하여 고도를 높여 침수의 영 향을 받지 않도록 하는 것이다. 둘째는 지저지대에 위치한 곳 이 고지대의 우수가 유입되는 것은 피할 수 없으므로 상습침 수지의 구역을 설정하고 안내표지판(대피로, 인근 대피시설), 경고판 , CCTV 등을 설치하여 사전에 인명 및 재산피해를 막 는 것이다.

3.2.2 하천범람형

하천범람이 일어나는 원인은 제방이 파괴된 경우와 집중호 우나 태풍 등의 다양한 요소로 인하여 하천의 수위가 증가하 여 제방으로 물이 넘치는 경우가 있는데 제방이 파괴되어 침 수가 되는 원인이 더욱 큰 것으로 분석되었다.

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Fig. 3. Rainwater flooding (Areas with the same flooding depth)

Fig. 4. Rainwater flooding

(Areas with different flooding depth) Fig. 5. Rainwater flooding

(Areas with different flooding depth)

Fig. 6은 우수가 주변부의 하천부와 합류하여 침수가 일어 난 경우이다. 하천범람형에 대한 방지대책은 두 가지로 분석되 었다 . 첫째는 침수가 발생되는 모든 하천에 대하여 동시에 침 수문제를 해결하기에는 시간과 비용을 감당할 수 없어 현실적 인 어려움이 따름으로 인해 상습적으로 침수가 일어나는 하 천들을 우선적으로 관리 하천으로 지정하고 계획을 세워 제 방을 강화하거나 배수시설을 설치하는 등의 조치를 취하고 지 속적인 관리를 하여야 한다. 둘째는 하천 주변부에 저류지를 조성하고 저류지마다 CCTV와 재난 예·경보 시스템을 설치하 여 집중 호우 시 상황에 따라 물을 가두고 개방하면서 피해를 최소화 하는 방법이다. 실제로 이러한 방법으로 제주도에서는 2012년 볼라벤, 산바 태풍 당시 도심지 하천범람 피해를 최소 화 할 수 있었고 이 방법으로 많은 하천에 침수문제를 해결할 수 있을 것이라고 판단된다.

3.2.3 해수범람형

해수범람이 일어나는 원인은 해안과 인접해있는 도시지역 에서 고조에 의해 발생하는 경우가 많으며 해일에 의한 피해 는 인명피해, 항만시설 및 해안근처의 시설물 피해가 심각하 며 가장 큰 인명피해를 입을 수 있는 유형 중 하나이다. 해수범 람형은 남해안 지방에서 특히 많이 일어나는 유형으로써, 넓 은 범위에 피해가 일어난다는 것이 특징이다.

Fig. 7,8,9는 우수가 불어나면서 바닷물과 합류하여 침수

재 설계 기준을 넘어서는 해일을 잦은 횟수로 목격할 수 있 으므로 내진설계에 강한 일본처럼 오랜 시간을 소요해 우리 나라의 특성에 맞게 중장기적인 계획으로 집중적 관리가 필 요할 것으로 예상된다. 침수흔적도를 활용하여 침수지역의 유형화를 해본 결과 부산은 내수범람형이 대다수이므로 내 수범람형에 대한 집중적 방지대책 제시가 필요하다고 판단 된다 .

Fig. 7. Seawater flooding (Areas with different flooding depth) Fig. 6. River flooding

(Areas with different flooding depth)

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4. 유형화 된 침수지역의 향후 관리방안

전술한 바와 같이 현재 부산시는 상습적으로 침수가 발생 하는 지역을 침수지구로 지정 후, 지구 내에 침수 관련 위험을 분석하여 이를 보완하는 과정을 거쳐 침수 지구를 해제하고 있다. 침수관련 위험을 제거하기 위하여 지정된 지구에 배수 시설과 같은 설비나 지반 성토 등의 조치를 위주로 하고 있으 며 이는 사후적 조치 차원의 위험요소 제거 후 침수 지구를

Fig. 9. Seawater flooding (Areas with different flooding depth)

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해제하는 노력으로 볼 수 있다. 본 연구는 현재의 단순한 사후 조치 차원의 침수지역에 대한 대응에서 벗어나 사전 예방차 원의 대응으로의 확대를 위한 침수원인에 따른 유형화를 실 시하였다. 현재 제공 되어지는 침수흔적도의 속성정보의 한 계로 인해 보다 다양한 유형화에는 제약이 따르지만 Table 2.와 같이 세 가지 유형에 대한 접근을 통해서도 각 유형별 침 수원인에 따른 대응방안의 차별성을 확인할 수 있다. 본 연구 는 세 가지의 유형별로 인프라, 시스템, 관리체계 요소와의 관 련성을 부여하여 차후 침수문제 해결방안 수립 시 중요도를 선정한 후 그것을 토대로 관리방안 및 해결방안을 수립할 수 있을 것으로 판단된다.

먼저, 종합적인 측면을 보았을 때 문제점은 사후조치 중심 의 대책으로 불필요한 국가 예산 낭비가 일어나고 있으므로 사전예방 중심의 대책으로 사전 방재를 실시하여 문제점을 해결한다. 내수범람형의 문제점은 도시개발로 인해 각종 방 재시설 설치 등의 어려움이 존재하므로 갈수기 시에 배수로, 하수구의 관리 및 정비를 통하여 사전에 침수를 예방해야 하 며 사전예방 계획을 의미하는 관리체계와 물리적 배수·방재 시설을 의미하는 인프라로 선정하였고 하천범람형의 경우 하 천 주변부의 시설물 증가로 인한 불투수성 면적 증가가 주원 인이 되므로 하천 주변부에 저류지 조성 및 재난 예·경보 시스 템을 설치하여 실시간 관리를 해야 할 것으로 판단되며 인프 라와 사후조치 및 대피계획을 의미하는 시스템이 관련성으로 부여되었다. 마지막으로 해수범람형의 경우는 급격한 기후변 화로 인한 방재 설계 기준 초과가 주원인이 되므로 중장기적

Current status Rainwater flooding River flooding Seawater flooding Problems · Waste of budget by

ex post prevention measures

· Difficulties in installing various disaster prevention facilities by urban development

· An increase in impervious land size by an increase in facilities around a river

· Exceeding of disaster prevention design criteria by climate changes

Management method

· Disaster prevention by prevention centered measures

· Management of waterways and drainage ways during the dry season

· Prevention of reckless sprawling development

· Real-time management through promotion of underflow lands and establishment of disaster prevention warning system

· Intensive management by mid-term and long- term plans

· Familiarity with shelter facilities and turnouts

Solution

Management へ

- へ

Infrastructure へ へ へ

System - へ へ

Table 2. Future management plans by flooding type

계획을 세워 해수범람에 대한 집중적 관리가 이루어져야 할 것이며 해수범람이 일어날 경우에 대피로 대피시설 항시 숙지 를 통한 관리가 이루어져야 한다. 해수범람형의 경우는 피해 규모가 내수범람형, 하천범람형보다 크게 나타날 것으로 판단 되며 관련성은 관리체계, 인프라, 시스템 세 가지 모두에 해당 된다 . 이러한 침수지역의 유형화와 관련성을 부여하는 과정들 은 침수유형별 대응체계를 수립 가능하게 하며 침수흔적도의 활용수요를 증대 시키는 과정으로 볼 수 있다.

5. 결 론

침수흔적도의 가장 큰 특징은 같은 지역에 상습적인 침수 가 발생하였을 시에 그동안의 침수이력 데이터를 추출하여 연 도별 침수과정을 수치화된 지도데이터로 오버레이가 가능하 여 침수의 과정이나 기존 지역이 가지고 있는 문제점들을 발 견할 수 있다는 점이다. 따라서 해당지역의 침수문제의 원인 파악에 대한 계획단계 중 하나의 과정이라 할 수 있으며 해 결방안 결정을 위한 중요한 근거자료 역할에 쓰일 것으로 판 단된다 .

이에 본 연구에서는 부산시 16개 구 중에서 해운대구, 사하 구 , 수영구를 대상으로 침수문제 저감에 대한 방지대책 중심 으로 침수방지 원인분석 및 유형화를 실시하였다. 살펴본바 와 같이 방지대책에서는 관리적 측면, 시설적 측면, 지형적 측 면으로 나누어 제시하고 있다. 세 유형의 사례 중 몇몇을 제외 하고는 대부분이 지형적으로 고지대에 있거나 하천, 바다 주 위에 위치하고 있어 침수는 지형에 가장 영향을 많이 받는다 고 분석되었고, 침수유형 중 다수가 내수범람형과 해수범람 형에 속하므로 향후 심화된 연구에 있어서 내수범람형과 해 수범람형에 대한 집중적 방지대책 제시가 필요할 것이라 예상 되며 각 유형에 따라 특성을 인프라, 관리체계, 시스템 측면 세 가지로 나누어 세부적인 관리를 통하여 향후 관리방안을 제시함으로써 기존의 연구보다 한층 세부적으로 침수문제에 대한 객관적, 과학적인 접근을 용이하게 하였다 할 수 있겠다.

현재 침수흔적도의 활용도는 소방방재청 및 각 지자체에서

계획단계에서 접근 가능한 Web GIS 형태의 데이터 공급 또 는 현 정부가 추구하는 정부 3.0에 부합하는 정보공개 및 정 보공유의 확산을 위해 침수흔적관리시스템을 보완하여 일부 또는 전체 개방(지자체 홈페이지 또는 재난안전대책본부 홈 페이지 )을 통해 주민이나 민간분야 제공하는 것이 활용도를 높일 수 있는 방법이라고 판단된다.

본 연구는 부산시 3개의 구만을 대상으로 실시되었고 침 수흔적도가 다년간 쌓인 자료가 아니라 부산의 침수지역 전 체적인 특성을 말하기에는 한계가 있지만, 이러한 결과는 향 후 상습침수 피해에 대비하고 침수방재 시설의 설치가 필요 한 지역과 제공되어야 할 대책, 제도를 파악하고 향후 사전 재해영향성검토나 풍수해저감종합계획수립의 재해예방 업무 를 지원하는 유용한 자료로 제공하였다는데 그 의의가 있다 고 하겠다.

References

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(Received 2013. 08. 30, Revised 2013. 10. 21, Accepted 2013. 10. 29)