본 연구에서는 기후변화에 따른 가능최대강수량(Probable Maximum Precipitation, PMP)의 변동을 추정하기 위한 기반연구로 국내 및 국외의 PMP 산정 방법에 대한 연구동향을 조사하였다. 외국의 문헌조사 결과, 1950년대부터 PMP에 관한 연구가 시작되었으며 주로 경험적인 방법론이 사용되었다. 2000년대에 들어 기후모델을 이용한 기후변화에 따른 PMP의 변화에 관한 연구가 진행되었다. 국내에서는 1960년대부터 PMP에 관한 연구가 이루어졌으며, 1988년 국토교통부의 보고서를 시작으로 국가적인 연구가 지속적으로 수행되고 있었다. 기후변화에 따른 PMP에 관한 연구는 2010년대에 들어서 진행이 되고 있음을 알 수 있었다.

최근 지구온난화와 기후변화로 인하여 강우 패턴이 변하고 그로인해 국지성 호우로 인한 홍수 피해가 늘고 있다. 특히, 본 연구대상지역인 도암댐 유역 같은 경우, 독특한 지질 구조와 토지 이용으로 인하여 다량의 탁수유발물질이 발생하여 비점오염원 관리지역으로 지정되었다. 즉, 다른 지역에 비하여 강우시 침식에 따른 자연적인 토양 유실이 활발하게 일어나는 곳으로 유역의 토양, 지형 및 피복조건 등의 특성이 유실에 적합한 조건으로 형성되어 왔다. 댐 상류유역에 위치한 고랭지밭 등에서 우기시 다량의 토사가 유입되고 있는 지역으로 강우시 탁도가 급속히 증가하고 호수내 탁도를 급격히 증가시키고 수력발전을 위해 강릉남대천으로 방류되는 물로 인해 하류하천의 수질 악화로 이어지고 있다. 본 연구에서는 이러한 기후변화에 따른 댐 유역의 유출 및 수질 변화를 예측하기 위하여 IPCC에서 제공하는 A1B 시나리오의 4개의 RCM 기후변수(강우, 최고온도, 최저온도, 습도)를 다중인공신경망(Multisite Artificial Neural Network Downscaling Model) 기법을 통하여 지역별 상세수문시나리오를 생산하였다. SWAT 모형을 이용하여 6년(2002~2004, 2006~2008) 동안의 일변 유출량 및 월별 수질(SS, T-N, T-P) 자료를 이용하여 모형의 보정 및 검증을 실시한 후, 예측된 기상 시나리오에 대해 2100년까지의 미래 수문학적 거동 변화 및 하천수질 변화를 전망하였다. 또한, 토지이용변화에 대한 5가지 시나리오 Partial Change of Forest to Urban(PCFU), Partial Change of Forest to Bare field(PCFB), Partial Change of Forest to Grassland(PCFG), Partial Change of Forest to Upland Crop(PCFUp), and Partial Change of Forest to Agriculture(PCFA)를 산정하여 기후변화와 토지이용변화를 고려한 유출 및 수질변화를 예측하였다.

최근 기후변화, 물 부족 문제 심화 등으로 인한 향후 안정적인 물 공급의 어려움이 예상됨에 따라 현재의 용수공급 시스템의 공급능력 및 취약성을 평가할 수 있는 기술 개발이 필요하다. 본 연구에서는 기후변화 대비 안정적인 용수공급을 위한 수자원시설 용수공급능력 및 취약성 평가를 통해 용수공급의 기후변화 적응 전략 개발하고자 한다. 관련 분야의 국내외 연구동향 및 학술적 흐름을 보면 현재 새로운 기후변화 시나리오가 제시되었으며 이에 따른 용수수급 전망 및 수자원시설물 평가에 대한 국내 기술은 초기 단계에 머물고 있다. 국내에서는 통합수자원관리 및 평가를 위해 K-WEAP 모형이 개발되어 적용되고 있는 실정이며, 댐운영 등을 위해 K-MODSIM 등이 개발되어 있지만 이 모형 등을 통해 기후변화에 따른 용수공급능력 평가를 하기에는 한계성 존재한다. 용수공급 능력 및 취약성 평가를 위한 모형은 댐 운영, 수리권 및 용수배분 등을 효율적으로 고려하여 용수수급을 분석하여야 하지만 국내의 경우 용수공급 능력을 평가할 수 있는 방법론 및 평가기술이 미비하여 기후변화 대비 안정적인 용수공급 체계 구축에 어려움이 있다. 따라서 본 연구를 통하여 기후변화에 따른 용수공급 취약시설 및 지역을 도출하고 이에 따른 용수공급시설물 최적 연계 운영 체계 개발 및 향후 예상되는 물 부족 대응을 위한 적응체계를 도출할 수 있도록 국가 수자원장기종합계획 수립 시 기후변화에 따른 수자원 영향을 정량적으로 평가할 수 있는 기술을 개발하고자 한다.

최근 기후변화로 인한 단시간의 집중호우와 돌발홍수의 증가로 도심지역의 침수피해가 빈번하게 발생하고 있다. 특히, 내륙에 위치한 도시지역과는 달리 해안에 접해있는 해안도시지역은 하천연장이 짧고, 급경사로 인하여 조위에 따라 홍수위가 크게 영향을 받기 때문에 동일한 강우라도 피해규모가 더 큰 특성을 가진다. 국내의 대표적인 해안지역인 창원시(구 마산)의 경우 2012년 9월 태풍 산바(Sanba)로 인해 상당한 침수피해와 인명피해가 발생하였다. 당시 최대 일강우량은 65mm로 창원시 하수관거의 설계강우량(258mm) 보다 훨씬 적었음에도 불구하고 많은 인명 및 재산 피해가 발생하였다. 이는 태풍의 남해안 상륙시각과 만조위(최대 265cm)가 겹치면서 도시의 배수시스템이 정상적으로 작동하지 못하였고, 이로 인해 심각한 침수피해가 발생하였다. 본 연구에서는 2차원 도시범람해석 모형인 XP-SWMM 모형을 이용하여 창원시(구 마산)내의 장군천 배수구역을 대상으로 빈도-지속기간별 강우와 조위의 영향을 고려한 침수모의를 수행하였다. 그 결과 AR4 기후변화 시나리오에 따른 목표기간별 발생 빈도와 지속기간이 증가함에 따라 침수피해가 가중되는 것을 알 수 있었다.

가속화되는 도시화와 함께 기후변화로 인하여 가중되는 환경 측면의 수질, 생태, 기온, 에너지 이외에도 수문순환에서 발생되고 있는 변화는 우선적으로 해결되어야 하는 중요한 문제임이 확실하다. 이러한 요인은 도시유역 내 불투수면적의 증가에 따라 증발산량의 감소, 지표유출의 증가, 침투량 감소의 물순환 변화를 초래한다. 본 연구에서는 기후변화 및 도시화가 물순환 변동에 미치는 영향을 정량적으로 산정하고 이를 도시지역별로 평가하기 위해 주성분 분석(Principal Component Analysis) 기법을 적용하였다. 낙동강 유역 내 도시화 지역의 발달 정도에 따라 16곳의 동단위의 지역을 선정하였다. 선정된 지역은 면적 대비 도시화율이 10 % 이상인 곳을 기준으로 산정하였으며, 선정된 도시는 대구 동/북구/서구/달성군, 구미, 경산, 구미 및 칠곡, 밀양, 문경 등으로 도시화 정도에 따라 물순환 변동의 대조군을 위한 지역도 함께 선정하였다. 선정된 도시지역 내 물순환 변동 평가 지수에 따라 상관관계 분석을 통하여 주성분 분석의 입력변수를 선정하였다. 주성분 분석을 통하여 정보의 기여율이 98 %를 나타내는 PC3 (Principal Component 3)을 통하여 각 지역별 물순환 특성 변동 지수의 주성분 분석 결과를 선형결합하였다. 이로써 물순환 변동에 따른 종합 민감도 지수를 산출하였으며, 대구 지역이 약 23으로 가장 큰 민감도를 보였고 다음으로 부산, 구미 등으로 나타났다. 본 연구의 결과는 기후변화 및 도시화에 따른 물순환 변동의 결과를 지수로 정량화하여 각 도시별로 산정하였고 이를 주성분분석 기법에 적용함으로써 도시지역별 종합 지표를 산정하였다. 본 연구의 결과는 기후변화 및 불투수면적의 증가가 수문순환에 미치는 영향을 도시별로 가할 수 있으며 물순환 변동 평가기법은 지역을 상세화하여 최대 단위를 동으로 설정하여 적용한다면 도시 개발 및 계획 시 그 활용정도가 높을 것으로 판단된다.

면진장치 중에 하나인 마찰진자시스템(FPS)은 진자의 성질을 활용하여 면진된 구조물의 고유주기를 임의로 결정할 수 있는 지진격리장치이며, 면진장치의 진자운동으로 인하여 곡률반경과 중력에 의한 고유복원력과 마찰에 의한 감쇠력을 갖는다는 장점이 있다. 마찰진자시스템은 곡률반지름과 재료의 마찰계수를 기본적인 설계변수로 하며 면진장치를 설계할 때 중요하게 작용되는 변수 중 하나이다. Coulomb 마찰이론에 따르면, 마찰계수는 상재압이나 마찰속도에 따라 그 값은 변하지 않는 일정한 값을 지닌다고 정의하고 있다. 하지만 실제로 진자운동의 속도, 상부하중 및 유지시간, 외·내 온도 등과 같은 영향을 주는 인자에 따라 마찰계수는 변한다. 여기서 마찰계수는 크게 정지마찰계수, 운동 마찰계수로 나뉠 수 있으며, 정지마찰계수는 마찰에 의한 면진장치 거동 시, 실제 면진된 구조물이 거동하는데 큰 영향을 끼치지 않는 것으로 알고 있다. 하지만, 운동 마찰계수는 마찰진자시스템의 거동에 의한 속도에 의존하여 느린 속도에서의 저속마찰계수, 평균속도 이상에서의 고속마찰계수로 분류될 수 있으며, 구조물에 적지 않은 영향을 끼치는 것으로 알고 있다. 본 연구에서는 마찰진자시스템의 마찰계수의 변화에 따라 면진된 원전 구조물의 구조적 응답 비교를 실시하고 Coulomb 마찰이론의 일정한 마찰계수를 갖는 모델과 비교·분석하여 면진장치에서의 마찰계수 영향성에 대해 검토하고자 한다.

최근 기후변화에 따른 전 지구적인 지구온난화는 단시간의 집중호우와 돌발홍수의 증가로 기존의 기후특성을 변화시키고 있다. 이로 인해, 자연재해의 강도가 강해지고, 재산피해가 커지고 있다. 특히, 내륙에 위치한 도시지역 보다 해안 도시지역은 조위에 따라 홍수위가 크게 영향을 받기 때문에 강우에 따른 피해규모는 더 크게 영향을 받는다. 본 연구에서는 기후변화로 인한 자연재해에 대비하기 위하여 미래 기후변화를 예측하고 해안 도시지역에 미치는 영향을 파악하고자 하였으며, 대상지역으로는 2012년 태풍 산바(Sanba)으로 인해 상당한 인명피해와 홍수피해가 발생한 마산(창원시) 일대를 선정하였다. 본 연구에서는 마산(창원시) 대상으로 빈도-지속기간별 강우와 조위의 영향을 고려한 침수모의를 실시하고자 한다. 또한 2004년도에 개발된 다차원법(다차원 홍수피해 산정방법(Multi-Dimensional Flood Damage Analysis))을 이용하여 조위와 홍수위의 영향을 받은 해안 도시의 경제성 분석을 실시하고, 침수에 따른 피해액을 산정하고자 한다. 본 연구의 결과는 향후 마산(창원시) 일대의 홍수피해 산정과 침수피해 관련 방재 정책을 수립하는데 기초자료로 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

최근 이상기후로 인해 급격하게 도시홍수피해가 빈번하게 발생하고 있고, 그로 인해 인명 및 재산피해가 급증하고 있다. 본 연구는 RCP 기후변화 시나리오에 따른 강우량을 가산1 빗물펌프장 유역에 적용하여 강우-유출 해석을 하였다. RCP 기후변화 시나리오 2.6, 4.5, 6.0, 8.5에 따라 2100년까지 예측된 강우량 자료의 일단위에서 시간단위로의 시간 상세화기법(Downscaling) 중 하나인 인공신경망이론을 적용하여 시간 단위 자료로 변환하였다. 이후에 매개변수 최적화된 SWMM을 사용하여 가산1 빗물펌프장 유역의 우수관망을 통해 강우-유출모의를 하고, 이에 대해 기후변화가 미치는 영향을 분석하였다. 본 연구의 결과는 향후에 정부나 지자체에서 향후 정책을 결정하는데 유용한 정보로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

전 세계적으로 기후변화로 인한 기상이변으로 홍수, 가뭄, 태풍 등의 기상재해가 급격히 증가하고 있다. 기후변화에 의한 온도상승은 증기압을 더 증가시켜 홍수를 유발할 수 있는 강우의 잠재력을 증가시키고 있다.(IPCC, 2001). 즉, 기후변화는 수문순환 과정을 빠르게 진행시키고 극한 수문사상의 빈도를 증가시키고 있기 때문에 홍수관리에 있어 기후변화를 고려하는 것은 매우 중요한 이슈이다. 따라서 기후변화가 홍수 재해 및 관리에 미치는 영향을 파악하기 위해서는 기후변화를 고려한 홍수범람모의를 통해 기후변화가 유역에 미치는 영향을 파악하는 것이 중요하다. 본 연구에서는 IPCC 5차 평가보고서(AR5, 2013)에서 제시한 기후변화 시나리오인 RCP(Representative Concentration Pathways)를 이용하여 경안천 유역의 홍수범람을 모의하였다. 홍수범람 모의를 위해 RCP 시나리오 중 온실가스 저감 정책이 상당히 실행 되는 경우인 RCP 4.5와 현재 추세로 온실가스가 배출되는 경우인 RCP 8.5를 활용하였으며, 목표기간별로(Reference : 1971∼2005년, 목표기간Ⅰ : 2006∼2040년, 목표기간Ⅱ : 2041∼2070년, 목표기간Ⅲ : 2071∼2100년) 강우·유출분석 모형에 적용해 미래 기후변화가 경안천 유역의 홍수범람 모의에 미치는 영향을 분석하였다.

기후변화의 영향이 가시화됨에 따라 전 세계의 물 부족에 대한 우려가 가시화되고 있다. 이에 부족한 수자원을 유효하게 사용하기 위하여 가상수의 흐름을 가시화한 물발자국 개념이 주목받고 있다. 우리나라는 물발자국에 대한 기초연구가 충분히 이루어지지 못한 상태이지만, 선진국을 중심으로 가상수와 물발자국 관련 연구가 활발하게 진행되고 있다. 이에 따라 본 연구는 기후변화 대비 물발자국 지표의 국내도입 및 활용을 위한 분석체계 구축의 기초조사로써, 선진국의 사례를 먼저 살펴보았다. 그 결과 미국, 호주 등 주요 선진국에서는 물발자국 DB를 구축하여 기후변화 대응을 위한 지표로 활용하고 있었으며, 기후변화 시나리오에 따른 적응기술 개발 및 법적·제도적 근거를 마련하고 있었다. 이러한 측면으로 본 연구는 물발자국 국내 활용의 타당성 도출을 위한 분석을 진행하였다. 먼저 STEEP 분석을 통해 사회, 기술, 환경, 경제, 정책의 5분야가 물발자국 산정에 영향을 미치는 요소를 도출하였다. 이후 인구, 제품생산, 수질, 무역수지, 환경규제 등 각 분야별로 도출된 요소와 물발자국 산정 범위를 비교하고, SWOT 분석을 통해 물발자국 국내 도입의 타당성 및 활용 방안을 모색하였다. 물발자국은 담수 소비의 지표로서 한 국가의 정확한 물 수지 계산과 이를 근거로 국가수자원계획의 수립을 위한 자료로 활용할 수 있음을 알 수 있었다. 또한 물발자국 산정 결과를 통해 ①수자원 양에 따른 물 배분 계획의 문제점 파악, ②국가 내의 수자원 부족량과 실사용량, 지역별 물 사용량 파악, ③기후 변화에 따른 세계적인 물 부족 완화 방안의 도출이 가능할 것으로 파악된다. 분석을 통해 나온 결과를 바탕으로 물발자국은 기후변화에 대응하기 위한 국가 물수자원 전략 및 정책의 지표로 활용할 수 있다. 향후 가상수와 물발자국의 분석체계 및 DB 구축은 앞으로의 우리나라 물 산업의 전략을 도출할 수 있는 자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

현재 세계적으로 지난 133년간(1880~2012년) 지구온난화로 인해 발생된 이상기후로 평균기온은 약 0.85℃ 상승하였으며, 기후변화로 인해 강우강도, 강우량이 증가하고 있다(한국환경공단, 2013). 이러한 기후변화는 수문 현상에 많은 영향을 미쳐 물 순환 과정의 정확한 파악을 더욱 어렵게 하고 있으며 안정적인 물 공급을 위한 수자원 계획 수립에 불확실성을 증대시키고 있어 기후변화를 고려한 물관리가 필요하게 된다. 본 연구에서는 장기유출 SLURP 모형을 이용하여 RCP시나리오를 바탕으로 하천유역의 수문 변화를 분석하고, 물 수지 분석을 통한 미래의 물 수급의 변동성을 파악하고자 한다. 이를 위해 현재 대상유역인 금호강유역의 30년(1983~2012)간의 기상자료(강수량, 일조시간, 상대습도, 평균기온, 평균풍속)와 지형자료(DEM, 토지피복도)를 이용하여 미래의 유출변동성을 산정하였다. 또한 유출량 자료를 바탕으로 RCP시나리오에 따른 계절별 유출 변동성을 분석하고, 미래의 유출량 자료를 바탕으로 물 수지 분석을 통해 금호강 유역의 이수변동성을 확인하였다. 본 논문의 결과를 바탕으로 향후 모든 이해관계자와 정책결정자가 이해할 수 있는 수문변동특성을 활용하여 향후 수자원계획수립과 유출변동 특성에 따른 적응대안을 고려할 수 있는 종합적인 수자원계획 및 평가에 기초자료로써 활용할 수 있을 것이다.

최근 10년간 우리나라 재해특성을 분석한 결과 호우에 의한 홍수피해가 가장 큰 것으로 나타났으며, 특히 도시지역에서의 홍수피해가 증가하고 있는 것으로 나타났다. 최근 5년간 총 25개 시·군 77개 동이 2회 이상 반복적인 주택침수를 겪은 것으로 나타났으며, 서울시는 2010년과 2011년 집중호우로 광화문, 강남역 등 도심지역에서 홍수피해를 입기도 하였다. 이렇듯 도시지역에서 홍수피해가 빈번하게 발생하는 원인은 강우패턴 변화와 지역집중현상 증가 그리고 강우강도의 증가를 들 수 있으며, 도시화로 인한 불투수성 증가, 위험지역으로의 주거지역 확대, 무분별한 도시계획 등을 꼽을 수 있다. 도시 지역에 활용 가능한 도시홍수저감대책으로는 우수유출저감시설, 하수·우수관거, 펌프장, 하천시설 그리고 분리배수시설 등이 있다. 현재 도시는 i) 전기배선, 통신라인 등 각종 지중 매설물 설치로 인한 우수·하수관거 확대 및 정비 어려움, ii) 계획홍수위 보다 낮은 지역에 주거지가 형성된 경우 계획홍수위 조정이 필요하나 도시화로 하천확대 및 정비 어려움, iii) 부처별로 기본계획을 수립하고 있는 등 하천, 펌프장, 하수관거, 우수유출저감시설을 동시에 고려하는 홍수재해저감종합대책 수립 어려움 등의 문제점을 낭고 있어 홍수저감대책을 효과적으로 수립하는데 어려움이 있다. 본 연구에서는 도시지역 홍수재해저감종합대책 수립을 위한 방안으로 일본의 특정도시하천특별법을 통한 도시지역 침수피해 저감 사례 등 국외 사례를 통해 하천, 펌프장, 하수관거, 우수유출저감시설을 동시에 고려하는 홍수피해저감대책 수립방안을 소개한다. 더불어 이러한 대책을 성공적으로 수행하기 위한 중앙정부, 지방정부, 전문가, 지역주민, NGO 등이 함께 참여하는 협의체 구성을 소개한다.

본 연구에서는 SLURP 준 분포형 수문모형을 이용하여 기후변화가 만경강유역의 수문순환 구조에 미치는 영향을 분석하고자 한다. 만경강유역은 총 유역면적 1405.6km2으로 서울시의 약 2.3배 이고, 총 하천길이는 73.92km, 평균 경사는 25.08%, 평균 표고는 123.51m이다. 금강 동진강과 함께 호남평야의 중앙을 서류하여 악산 남쪽을 지나 황해로 흘러든다. 본 논문에서는 만경강유역의 대천관측소를 대상으로 2008년의 일별 유출량 자료를 바탕으로 모형을 보정을 하고, 지역기후모형을 이용하여 미래를 3개의 기간(future 1: 2011년∼2040년, future 2 : 2041년∼2070년, future 3 : 2071년∼2100년)으로 나누어 만경강유역에서 기후변화가 수문순환 구조에 미치는 영향을 분석하였다. 또한 유황분석을 통해 미래의 하천의 유황의 변화를 전망, 시공간적 분포를 통해 공간적인 변화를 분석하였다. 월 유출량변화량을 분석한 결과 미래로 갈수록 월 유출량의 변동 폭이 커졌고, 평균 유출량이 증가하리라 전망되었다. 유황분석 결과 미래로 갈수록 풍수량과 갈수량이 증가하리라 전망되었고, Future2기간일 때 가장 많이 증가하리라 전망되었다.

기후변화와 변동으로 인한 기상이변이 갈수록 심각해지고 발생 빈도도 잦아짐에 따라 현재의 배수관련 사회기반시설(Drainage Infrastructure)이 이런 문제에 대처할 준비가 잘되어 있는지에 대해 의문점이 제기되고 있다. 현재의 배수관련 사회기반시설의 설계는 이른바 정상성 (stationarity)이라는 가정 하에 강우의 강도(Intensity), 지속기간(Duration), 빈도(Frequency)의 관계를 나타내는 I-D-F 곡선을 주로 이용하기 때문에 기후변화로 인한 극치사상(extremes)의 유의한 변화를 나타낼 수가 없다는 한계점을 가지고 있다. 그러나 기후변화는 극한기후(climatic extremes)의 특성을 비정상성(nonstationarity)이라 일컫는 개념으로 바꾸고 있기 때문에 배수관련 기반구조 설계(Drainage Infrastructuredesign)의 기본 가정의 하나인 강우 통계 매개변수의 정상성은 기후변화의 시대에는 더는 유효하지 않을 수 있다. 본 논문에서는 이러한 비정상성을 고려하여 조건부 GEV 분포를 이용하여 지속시간별 확률강우량과비정상성 I-D-F 곡선식을 유도하였다. 또한, 분포형 홍수유출모형인 S-RAT(Spatial Runoff Assessment Tool)을 이용하여 강우강도의 증가가 설계 최대유량(design peak flows)에 미치는 영향을 분석하였다. 분석결과 지속기간별 차이는 있었지만 고빈도로 갈수록 전반적으로 현행 I-D-F 곡선이 실질적으로 극한강수를 과소평가하고 있으며 정상성 I-D-F 곡선 작성 방법이 기후변화의 배수관련 기반구조물의 능력설계에 적합지 않을 수도 있음을 제시하였다.

기후변화 조건에서 강우량 특성치 전망들은 도심지 폭우재해에 큰 우려를 낳고 있다. 폭우재해란 도시의 배수능을 크게 상회하는 집중호우에 의해 침수가 발생하여 주민, 주거지, 자산 및 경제활동 등을 위협하는 현상으로 설명할 수 있다. 폭우재해로 인한 직 · 간접적 피해를 중장기적으로 예방하기 위해서는 저류기능 부여, 침투능 향상, 우수유출 분산 · 지연 등 전통적 방재대책과 더불어 도시 기반시설(공원, 녹지, 광장, 도로 등) 개발입지와 토지이용 규제를 강화하는 대책들을 도시계획으로 메인스트리밍 (mainstreaming)할 필요가 있다. 본 연구에서는 유역을 폭우재해 피해지점 또는 침수발생 유역의 하류지점으로 설명되는 재해발생지점 (Point), 잠재적인 침수발생이 가능한 지역으로 분석되는 재해직접영향권 (Site), 침수발생을 최소화하기 위해 종합적 도시계획 수립이 가능한 지역인 재해간접영향권(Region)으로 구분하였다. 이 개념을 토대로 Point, Site, Region을 체계적으로 도출하기 위한 ‘분석모듈’과 구조적 비구조적 재해저감대안들의 효과를 분석하기 위한 ‘계획모듈’을 구축하여, 최종적으로 GIS 기반의 Urban PSR System을 개발하였다. 본 논문에서는 개발된 시스템에 대해 2011년 홍수피해가 심각했었던 서울 한강 이남지역을 대상으로 적용성과 유용성을 검토코자 한다.

최근 지구온난화로 인한 기후변화의 영향으로 우리나라를 비롯해 전세계적으로 홍수와 가뭄, 지진 등의 자연재해 발생빈도와 피해규모가 늘어나고 있는 실정이다. 이와 더불어 우리나라는 작년 세월호 사건으로 인해 여느때보다 안전에 대한 관심과 우려가 커져 국가 차원의 국민안전처가 신설되었다. 하지만 재난재해로 인한 피해의 집중은 대부분 시민들에게 피해가 집중되어 정부 주도의 하향식 방재정책만으로 운영이 어렵다. 이를 위해 정부는 안전을 위한 정책 수립시 시민사회의 역할을 적극 반영하여 시민들이 방재훈련이나 행동 시나리오 참여를 이끌어내어 자연재해를 비롯한 인적재해의 피해를 줄여야 한다. 따라서 본 연구에서는 기후변화와 재난재해 대응을 하기 위해 시민사회를 중심으로 한 이해관계자가 참여하여 정부와 학계, 기업 등과의 협력하고 정부정책이 올바른 방향으로 나아가기 위한 제언을 하고자 한다.

지금 세계는 기후변화 영향으로 가뭄과 홍수, 태풍을 비롯한 각종 기상재해 등 자연재해들이 발생하고 있다. 서울시는 지형적으로 재해를 입을 가능성이 큰 특징을 가지고 있으며, 특히 급격한 도시화, 산업화와 최근의 기후변화에 의한 집중호우로 인하여 재해가 빈번히 발생되어 왔고 이때 마다 재발방지를 위한 대책보다 복구위주로 진행된 것이 사실이다. 그러나 재해는 2010년과 2011년 이후에 기후변화 영향으로 과거보다 더욱 커질 것이며, 이로 인한 피해규모도 증가할 것으로 예측되어 재해로 인한 피해를 최소화하기 위해 노력하고 있다. 집중호우로 인하여 도심지에서 내배수 침수피해가 빈번하게 발생하는 문제에 대해 주로 하수관로 및 빗물펌프장이 감당하여 왔으나 설계 빈도를 초과하는 홍수량은 유역에 적정 분담시키고 홍수방어시설을 설치하고 있다. 소유역별로 분산된 홍수방어대책 수립을 통해 주거지가 밀집되어 있는 하류유역 및 저지대 배수시설의 부담을 경감시키고 내수배제 불량 및 침수로 인한 홍수피해 잠재성을 경감시키는 대책을 추진하고 있다. 인명피해와 재산피해를 일으키는 홍수에 대응하고 치수관리를 위한 방안으로 하천제방 및 배수시설, 빗물저류시설 등 시설물을 설치하는 방법인 구조적 대책과 토지이용제도, 홍수위헌지도, 홍수예경보시스템 등과 같은 제도적인 방법인 비구조적 대책을 같이 실시하고 있다. 본 연구에서는 기후변화의 재난에 대비한 실질적인 방재 대책과 방안을 제시하기 위해, 기존의 방재 정책과 기후변화의 연계성을 가지면서 적응하기 위한 대책을 제시하고자 한다. 지금까지의 재해로부터 대책을 마련하고 앞으로 점진적으로 재해에 대한 대응책을 수립·추진하여 기후변화에 따른 재해로부터 피해를 최소로 하는 방안이다.

최근 40년(1973∼2012년) 전라북도 연평균기온은 증가경향을 보이며, 과거10년 평균(1973∼1982년) 12.2℃에 비해 최근 10년 평균(2003∼2012년) 값은 12.5℃로 0.3℃높다. 강수량은 1973년∼2012년간 57mm/10년의 비율로 증가경향을 보이며, 최근 10년(2003∼2012년) 전라북도 연강수량은 과거 10년 평균(1973∼1982년)인 1224mm에서 1442mm로 17.8% 증가하였다. 재해연보에 따르면 26년간 전라북도의 자연재해 총발생건수는 1,041건으로 발생빈도는 1987년(93건), 1989년(66건), 1993년(63건)의 순으로 나타나며, 자연재해발생 총피해액은 14,859억원으로 2005년이 5,067억원으로 가장 높았고, 2002년 3,444억원, 1987년 826억원의 순이었다. 최근 10년(2002∼2011년) 피해액이 전체 피해액의 74.5%를 차지하여 과거에 비해 자연재해 발생빈도는 적지만 피해규모는 늘어난 것으로 분석되었다. 기후변화로 인한 재해예방을 위해 전라북도는 소하천 및 지방하천 정비사업 확대, 맞춤형 재해예방사업 집중 투자, 기후변화 대비 첨단 자연재해 예·경보체계 구축, 폭우에 대비한 도시 방재 대책 강화, 풍수해저감종합계획 수립 등의 노력을 하고 있다. 또한, 효율적인 물관리를 위해 스마트워터그리드(SWG) 기술을 도입하기 위한 실증단지를 구상하고 있다. 그러나, 막대한 비용을 들여 아무리 튼튼한 수퍼제방을 쌓고 IT와 연계한 시스템을 구축하여도 자연재해를 완전히 막을 수는 없다. 자연재해로 인한 피해를 최소화할 수 있는 방안은 이해당사자 모두가 관심을 가지고 준비태세를 갖추는 것이다. 따라서, 행정중심의 일방적 재해대책이 아니라 다양한 실행 주체(도민, 언론, 전문가, 교육기관 등)의 공동협력이 필요하며, 효율적 재해대응을 위해서는 실행 주체별 역할을 명확히 할 필요가 있다.

본 연구는 지자체 기후변화 적응대책 수립을 위한 취약성 평가 체계를 소개하고 지자체의 분야별 주요 취약성을 분석하였다. 우리나라는 2010년 ‘저탄소 녹색성장 기본법’의 시행에 따라 국가, 중앙부처 및 광역지자체의 ‘기후변화 적응 세부시행계획’ 수립이 완료되었으며(’12.6), 기초지자체의 적응 세부시행계획 수립을 통해 지역기반 적응을 도모하고 있다. 지자체의 효과적인 적응계획 수립은 지역내 의사결정 과정에서 주요 취약계층, 취약분야, 취약지역의 현황 파악과 기후변화에 따른 자연생태적, 사회경제적 영향과 취약성 결정인자를 검토하는 것이 필요하다. 환경부는 기초단위까지 원활한 계획수립과 지자체 적응대책과 중앙대책간 연계성 확보를 위해, 지표기반 분야별 취약성 평가 결과를 제공하여 지자체의 주요 취약성을 스크리닝하고(하향식), 자료와 도구, 교육·훈련 등의 지원을 통해 지역 현황에 기초한 적응계획수립(상향식)을 도모하고 있다. 시범 기초지자체(19개 시군)들의 지자체 담당자 및 전문가들의 주요 관심분야 순위 조사 결과는 재난/재해, 건강, 농업, 수자원 분야 순으로 나타났다. 관계부처는 이러한 지역요구와 피해현황을 고려하여 자료 구축과 정보 제공이 우선되어야 하며, 분야별 주요 관심 항목에 대한 기상·기후정보 생산과 공급체계 마련이 요구된다. 끝으로 기초지자체 현실 반영과 중앙대책 연계를 도모를 위해서는 기초지자체 여건을 고려하여 기존 국가와 광역지자체 계획수립 방법론 단순 적용 보다는 하향식, 장기적, 정량적 관점의 계획수립 방법론과 상향식, 중단기적, 정성적 관점의 평가방법론의 조화로운 연계 도모가 필요하다.

General features of sediment budget for the Nakdong River before the Four Rivers Restoration Project were analyzed using surveying, dredging, and mining data for the past 20 years, as well as sediment data measured from the tributaries, and numerical modeling, etc. As a result of the sediment budget analysis of the Nakdong River before the Four Rivers Restoration Project, sediment inflow supplied from the watershed is 2,100,000 m3/yr and sediment outflow including mining and dredging volumes is 10,180,000 m3/yr. Therefore, the bed change volume estimated by the sediment budget analysis is -8,080,000 m3/yr of the bed erosion volume which is similar to the analysis result (-8,300,000 m3/yr) of natural and artificial bed changes using the surveyed data.