KSEG Conference / April 7 - 9, 2011 / Jeju / Korea
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강우자료를 활용한 급경사지 재해 예ㆍ경보시스템 구축 A study on the early warning & evacuation system
using rainfall data
손 영 진 Youngjin Son1)*, 박 덕 근 Dugkeun Park2), 송 영 갑 Youngkarb Song3)3)3)
1)
소방방재청 국립방재연구소, National Institute Disaster Prevention, NEMA
2)
소방방재청 국립방재연구소, National Institute Disaster Prevention, NEMA
3)
소방방재청 국립방재연구소, National Institute Disaster Prevention, NEMA
* 교신저자:
[email protected]
주요어: 유발강우, 비유발강우, 한계선, 사행선, 예ㆍ경보
1. 서론
우리나라의 급경사지 붕괴로 인한 손실은 경제적 발전과 더불어 불안정한 비탈면의 개발로 점 점 더 증가되고 있다. 급경사지 재해가 발생하면 주거지와 산업부지, 그리고 농작물과 산림의 피 해뿐만 아니라 하천과 호수의 수질에도 영향을 줄 수 있으며, 결과적으로 심각한 사회․경제적 영 향을 초래한다. 매년 급경사지 재해로 인해 많은 사람들이 피해를 입고 있으나 경제적인 제약 때 문에 항구적이고 근원적인 대책마련에는 현재까지 한계가 있는 실정이다. 이에 소방방재청에서 2008년 7월부터「급경사지 재해예방에 관한 법률」을 시행하여 급경사지에 대한 체계적인 점검·
정비, 계측관리 및 사전 주민대피 등의 제도적 장치를 마련하였고 국민의 생명과 재산을 보호하기 위한 범정부적인 급경사지 안전관리 및 재해저감 대책 수립을 가능하게 하였다(국립방재연구소, 2008).「급경사지 재해예방에 관한 법률」에서는 지방자치단체가 급경사지 붕괴 발생 시 주민을 안전한 곳으로 대피시켜 국민의 인명과 재산을 보호하도록 명시되어 있으나 현실적으로 급경사지 붕괴를 사전에 인식하고 대피시킬 수 있는 기술적 기준은 마련되어 있지 않다. 본 연구에서는 급 경사지 붕괴대피 시스템을 전국에 적용시키기 위한 사전연구로 시범지구를 중심으로 강우자료를 활용한 급경사지 재해 예ㆍ경보시스템 구축에 대한 내용을 간략히 기술하고자 한다.
2. 시범지구 구축
강우자료를 활용한 급경사지 재해 예ㆍ경보시스템의 국내 적용성 연구를 위해 국내 구릉지 지
역을 대표하는 전북 무주군, 진안군, 그리고 장수군을 시범지구로 선정하였다(국립방재연구소,
2009). 시범지구 선정 조건은 과거 급경사지 재해이력이 많고 강우량이 비교적 많이 발생된 지역
중 인명피해가 발생된 곳을 대상으로 하였다. 그리고 시범지구에 대한 실시간 강우량 계측기를 설
치하여 강우량 수집 데이터를 확보하였으며, 아래 표 1과 그림 1은 시범지구별 실시간 강우량 계
측시스템 설치현황을 나타내고 있다.
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이름 위치 대표지역
공진보건진료소 전북 무주군 안성면 공진리 872-17 전북 무주군 조림초등학교 전북 진안군 정천면 봉학리 517 전북 진안군 장계초등학교 전북 장수군 장계면 장계리 250 전북 장수군 표 1. 시범지구 강우량계 설치지역
무주군 진안군 장수군
그림 1. 실시간 강우량 계측시스템 설치현황
3. 시범지구 한계선 설정 3.1 유발 및 비유발 강우 분석
본 연구시스템의 효율적인 활용을 위해서는 강우량의 적용이 무엇보다 중요하다. 이러한 강우 량 적용을 위해서 본 연구에서는 해당 시범지구의 과거 10년간 강우자료를 급경사지 재해 유발 강 우와 비유발 강우로 분류하였다. 유발 강우는 급경사지 재해를 유발시킨 강우를 말하며, 비유발 강우인 경우는 급경사지 재해는 발생되지 않았지만 연속강우량 40mm이상 또는 시간당 강우량 10mm를 초과하는 강우량을 의미한다(국립방재연구소, 2005). 표 2와 표 3은 반감기 개념을 활용 한 전북 무주군, 진안군 그리고 장수군의 유발 및 비유발 강우를 나타내고 있다(국립방재연구소, 2009).
지역 일시 장소 유발 강우량
72시간반감기
(x좌표) 1.5시간반감기 (y좌표) 무주 2005.8.3 06:00 전북 무주군 안성면
죽천리 1900번지 194.5 27.7 2005.8.3 08:00 전북 무주군 안성면
공진리 243.5 53.2
진안
2005.8.3 05:20 전북 진안군 동향면
학선리 봉을곡 307번지 245.0 55.6 2005.8.3 06:00 전북 진안군 진안읍
오천리 165번지 292.2 42.8
2005.8.3 07:00 전북 진안군 진안읍
오천리 112번지 295.6 21.0
2005.8.3 08:17 전북 진안군 동향면
학선리 308-4번지 302.8 48.0 2005.8.3 09:37 전북 진안군 동향면 대량리
창촌 150번지 327.2 55.2 장수 2005.8.3 05:00 전북 장수군 계북면 농소리
877번지 153.7 45.9
표 2. 시범지구 유발 강우
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호 일시
72시간 반감기 (X좌표)
1.5시간 반감기 (Y좌표) AWS 1 03.8.19 07:00 111.3 27.7
무주 2 04.6.20 19:00 182.3 48.5
3 07.6.24 06:00 99.5 21.0 4 07.9.01 19:00 135.1 23.5 5 08.6.28 14:00 88.9 19.9 6 08.8.15 19:00 69.2 33.9 7 03.4.29 11:00 129.4 12.1
진안 8 03.7.3 04:00 110.5 35.7
9 04.7.3 20:00 103.1 26.4 10 04.7.17 13:00 90.2 36.7 11 04.9.12 14:00 81.5 14.5 12 05.7.1 20:00 225.0 42.7 13 07.6.24 05:00 98.7 22.8 표 3. 시범지구 비유발 강우
번
호 일시
72시간 반감기 (X좌표)
1.5시간 반감기 (Y좌표) AWS 14 07.7.19 16:00 85.0 44.5
진안 15 07.9.01 19:00 188.2 28.5
16 08.6.28 14:00 120.8 25.1 17 03.6.27 11:00 77.8 20.4
장수 18 03.8.18 20:00 140.0 23.2
19 04.6.19 15:00 105.6 21.0 20 04.7.3 19:00 73.8 29.2 21 04.8.18 11:00 131.0 42.3 22 04.9.20 20:00 112.8 30.0 23 06.8.25 15:00 86.0 37.6 24 07.7.01 09:00 88.6 21.8 25 07.8.12 13:00 109.6 23.8 26 07.9.01 20:00 177.8 31.1
3.2 한계선 및 경보ㆍ대피선 설정
급경사지 재해 예ㆍ경보시스템의 한계선은 급경사지 재해 유발과 비유발을 구분하는 기준을 나 타내며, 그림 2는 한계선을 설정하는 개요를 나타내고 있다. 이와 동일한 방법으로 표 2와 3의 유 발 및 비유발 강우를 분류하는 전북지역의 한계선을 설정해 보았고 동시에 급경사지 재해를 미리 인지하고 사전에 안전지대로 대피할 수 있는 기준인 경보 및 대피선도 설정하였다(그림 3).
그림 2. 한계선 설정 개요도
그림 3. 전북지역 한계선 및 경보ㆍ대피선 설정
3.3 사행선 적용
사행선은 한계선 설정 후의 실시간 강우자료를 유발과 비유발 강우산정과 동일한 방법으로
계산하여 그 값을 그래프에 나타낸 것으로 전북지역 3곳 무주, 진안 그리고 장수군의 강우량계
자료를 가지고 사행선을 적용시켜 보았다(그림 4~그림 6). 2009년도 사행선 3곳의 적용결과 3곳
의 사행선 모두 한계선을 초과하지 않아 급경사지 재해가 발생되지 않은 것으로 분석되었고 실
제적으로 2009년도에는 전북지역에 급경사지 재해가 발생되지 않은 것으로 조사되었다. 전북지
역의 급경사지 재해 예ㆍ경보시스템의 신뢰성 평가를 위해 2010년 장수지역에 대한 사행선을
적용시켜 보았으며(그림 7), 그 결과 2010년도 사행선은 경보 및 대피선 그리고 한계선을 모두
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초과하는 것으로 나타났다. 그리고 실제적으로 전북지역인 경우 2010년 8월 12일~8월 18일 집 중호우 기간동안 수십 건의 급경사지 재해가 발생되었고 동시에 사행선의 한계선 초과기간과 동 일하여 급경사지 재해 예ㆍ경보시스템의 신뢰성이 확보되는 것으로 나타났다(국립방재연구소, 2010).
그림 4. 무주군 사행선(2009)
그림 5. 진안군 사행선(2009)
그림 6. 장수군 사행선(2009)
그림 7. 장수군 사행선(2010)
4. 결론
본 연구는 전북지역 시범지구를 중심으로 급경사지 재해 예ㆍ경보시스템의 국내 적용성 연 구를 진행하였고 그 결과 강우자료를 활용한 본 시스템은 급경사지 재해 유발여부를 사전에 인 지할 수 있어 신뢰성 확보가 가능한 것으로 나타났다. 하지만 본 연구의 실질적인 활용을 위해 서는 첫째, 다양한 방법의 한계선 설정 연구가 진행되어야 하며 둘째, 경보 및 대피선의 붕괴이 전의 명확한 확보시간이 산정되어야 하고 마지막으로 전국단위 예ㆍ경보 권역설정과 동시에 지 역별 활용 강우의 선정연구가 진행되어야 한다. 국립방재연구소에서는 시범지구 시스템 적용성 을 기반으로 전국단위 급경사지 재해 예ㆍ경보시스템 구축을 위한 연구를 진행하고 있으며, 향 후 급경사지 재해로 인한 막대한 재해피해를 현저히 감소시킬 수 있을 것으로 판단된다.
참고문헌
국립방재연구소, 2005, 사면붕괴 감지 및 관측에 관한 연구, NIDP-기본-2005-02
국립방재연구소, 2008, 강우자료를 활용한 급경사지 대피 예․경보시스템 구축연구(I)-강우자료를 활용한 예․경보시스템 국내 적용성 연구, 연구보고서 NIDP-주요-2008-08
국립방재연구소, 2009, 강우자료를 활용한 급경사지 대피 예․경보시스템 구축연구(Ⅱ)-한계선 설정 국내 지침 개발 연구, 연구보고서 NIDP-주요-2009-07
국립방재연구소, 2010, 강우자료를 활용한 급경사지 대피 예․경보시스템 구축연구(Ⅲ)-급경사지 재해 예 ㆍ경보 신뢰성 개선, 연구보고서 NIDP-주요-2010-01
