최근 들어, 기상이변 및 국지성 집중호우로 인한 침수피해가 계속적으로 발생하고 있다. 따라서 재해 피해 저감을 위한 대책을 수립할 시에 풍수해 관리 분야에 있어 대부분이 홍수피해에 집중되고 있는 실정이다. 그러나 가뭄 재해 또한 홍수피해에 못지 않은 규모의 피해를 발생시키고 있으며, 가뭄 피해는 그 발생빈도가 아직 크지 않으나 점차 증가하고 있다는 부분에 주목할 필요가 있다. 강원도 태백시는 2008년 가을부터 2009년 봄까지 심한 가뭄 피해를 입어 심각한 물부족에 시달린 중요한 예시이다. 따라서 본 연구에서는 이 지역에 대한 물 부족 요인을 파악하기 위하여 수문기상학적 분석을 통한 가뭄빈도를 분석하였으며, 광역상수도 공급원인 광동댐의 운영과 수요-공급 분석을 통하여 물 부족 원인에 대하여 분석하였다. 그 결과, 갈수우량의 빈도 분석을 통한 태백지역 가뭄은 20년 빈도에 해당하는 것으로 나타났으며, 이를 바탕으로 광동댐 저수지에는 저수율이 약 52% 만 확보 가능한 것으로 나타났다. 또한, 갈수기의 강우량은 평년에 비하여 작게 발생하였다. 그러나 피해 발생 시 태백시의 상수도 수요는 평년에 비하여 많았던 것으로 판단되었다. 본 연구를 통하여, 가뭄시 물 부족 원인을 분석하였으며, 이는 가뭄시 물 부족 대책 마련을 위한 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 예상된다.
최근 들어, 기상이변 및 국지성 집중호우로 인한 침수피해가 계속적으로 발생하고 있다. 따라서 재해 피해 저감을 위한 대책을 수립할 시에 풍수해 관리 분야에 있어 대부분이 홍수피해에 집중되고 있는 실정이다. 그러나 가뭄 재해 또한 홍수피해에 못지 않은 규모의 피해를 발생시키고 있으며, 가뭄 피해는 그 발생빈도가 아직 크지 않으나 점차 증가하고 있다는 부분에 주목할 필요가 있다. 강원도 태백시는 2008년 가을부터 2009년 봄까지 심한 가뭄 피해를 입어 심각한 물부족에 시달린 중요한 예시이다. 따라서 본 연구에서는 이 지역에 대한 물 부족 요인을 파악하기 위하여 수문기상학적 분석을 통한 가뭄빈도를 분석하였으며, 광역상수도 공급원인 광동댐의 운영과 수요-공급 분석을 통하여 물 부족 원인에 대하여 분석하였다. 그 결과, 갈수우량의 빈도 분석을 통한 태백지역 가뭄은 20년 빈도에 해당하는 것으로 나타났으며, 이를 바탕으로 광동댐 저수지에는 저수율이 약 52% 만 확보 가능한 것으로 나타났다. 또한, 갈수기의 강우량은 평년에 비하여 작게 발생하였다. 그러나 피해 발생 시 태백시의 상수도 수요는 평년에 비하여 많았던 것으로 판단되었다. 본 연구를 통하여, 가뭄시 물 부족 원인을 분석하였으며, 이는 가뭄시 물 부족 대책 마련을 위한 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 예상된다.
Recently, there have been flood damages due to the climate change and the flash flood continuously in Korea and there are several flood disaster mitigation plans that are normally most of management plan for water related disasters even though drought disasters are as important as flood disasters. I...
Recently, there have been flood damages due to the climate change and the flash flood continuously in Korea and there are several flood disaster mitigation plans that are normally most of management plan for water related disasters even though drought disasters are as important as flood disasters. In this study, it is underlined that the research on solution of water shortness due to the drought disasters is currently required since the frequency of drought damage is not very many but continuously increasing. There was big drought damage in TaeBaek City of Kangwon province due to the serious lack of water during autumn, 2008 to spring, 2009. This study therefore analyses the characteristics of hydrometeorological conditions by rainfall frequency analysis and the operations of Gwangdong dam that is a source of multi-regional water supply by analysing water demand. As results of study, there was a drought with 20 years returning period which is not really available to fill the reservoir as usual and which could only filled 52% of reservoir. The rainfall during the dry season was less than normal, however, the water demand from the TaeBaek City was higher than normal. As researching several reasons of water shortness including the reasons described above, this study might be useful for drought mitigation plan.
Recently, there have been flood damages due to the climate change and the flash flood continuously in Korea and there are several flood disaster mitigation plans that are normally most of management plan for water related disasters even though drought disasters are as important as flood disasters. In this study, it is underlined that the research on solution of water shortness due to the drought disasters is currently required since the frequency of drought damage is not very many but continuously increasing. There was big drought damage in TaeBaek City of Kangwon province due to the serious lack of water during autumn, 2008 to spring, 2009. This study therefore analyses the characteristics of hydrometeorological conditions by rainfall frequency analysis and the operations of Gwangdong dam that is a source of multi-regional water supply by analysing water demand. As results of study, there was a drought with 20 years returning period which is not really available to fill the reservoir as usual and which could only filled 52% of reservoir. The rainfall during the dry season was less than normal, however, the water demand from the TaeBaek City was higher than normal. As researching several reasons of water shortness including the reasons described above, this study might be useful for drought mitigation plan.
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문제 정의
본 연구에서는 2008년 가뭄이 발생한 강원도 태백시에 대하여 가뭄발생에 대한 원인을 수문기상학적인 요소와 저수지 운영에 관한 요소에 대한 분석을 통하여 파악하였다.
본 연구에서는 강원도 태백시의 2008년 가뭄사상을 대상으로 수문특성 및 광역상수원의 운영분석 등의 분석을 바탕으로 가뭄의 요인에 대해 연구를 하였으며, 아래와 같은 결론을 도출하였다.
본 연구에서는 수문기상학적 특성을 조사 하고, 태백지역의 광역상수도 공급원인 광동댐의 운영분석과 지역특성을 통해 2008년에 발생한 태백시의 가뭄의 현상을 파악 하였다.
제안 방법
특히, 갈수기의 유량을 확보하기 위한 9월에서 10월까지의 강수량이 10년 평균값에 비하여 많이 부족함을 알 수 있다. 2001년의 경우 전국적으로 가뭄이 발생한 바 있으며 태백지역의 경우 25일간 제한급수를 실시한 바, 이를 본 연구대상 가뭄 사상인 2008년 강우량과 비교하여 분석하였다.
예를 들어 벼의 가뭄피해는 저수지 운영실적을 분석하여 저수율별, 생육시기원인제한방류별(%)과 제한 지속일수(day)로부터 제한방류강도(%-day)를 구하고, 이를 농업적 가뭄의 크기로 지수화 할 수 있다. 이 농업가뭄지수에 해당하는 작물별, 시기별 과거의 피해실적으로부터 농업가뭄피해를 평가한다. 또한 수문학적 가뭄 원인은 장기간의 기상학적 가뭄에 의하여 토양 함수량의 감소를 가져오고, 하천의 기저유량 감소와 댐, 저수지, 호수, 연못, 습지 등의 수량을 현저히 감소시켜 발생하게 된다.
태백기상관측소의 지점빈도분석을 실시하기 위하여 1985년 9월부터 2008년 12월까지 월 강우량 자료를 이용하여 갈수지속기간(1, 2, 3, 6, 9, 12, 15, 18, 21, 24개월)에 따른 이동 누적우량(running total rainfall)자료를 Table 3에서 보는바와 같이 시작 월에 관계없이 최솟값으로부터 자료계열을 작성하였다.
대상 데이터
관측기간이 타 관측소에 비하여 매우 짧은 편이나 본 연구에서는 태백시 지역의 수문기상학적 특성을 분석하기 위해서 1985∼2008년까지의 관측된 자료를 가용자료로 이용하였다.
본 연구의 대상지역은 2008년 가뭄발생으로 인하여 피해를 입은 바 있는 강원도 태백시이다. 태백시는 광역상수원인 광동댐을 중심으로 골지천으로부터 상수를 공급받는 지역으로, 수자원 부존량은 105.
성능/효과
1) 강우지속기간별 빈도 갈수우량을 산정한 결과 20년 가뭄빈도가 발생하였으며, 용수공급댐인 광동댐은 10년 빈도의 가뭄에 대비하여 설계 되어 현재 운영되고 있는 댐 운영 및 가뭄대책에 대해 시급히 개정되어야 할 것으로 판단된다.
2) 2008년 광동댐의 운영수위를 분석한 결과 지난 10년(1998∼2007년) 평균 운영수위보다 1.3m 낮은 669.08m를 유지하였으며, 이는 광동댐의 운영 규정을 준수 하였으나, 가뭄발생을 초래하였기 때문에 운영규정을 재검토 할 필요가 있을 것으로 판단된다.
2008년 태백지역에서 발생된 가뭄의 규모를 판단하기 위하여 갈수우량 자료계열을 L-Moment법을 이용하여 산정하였으며, 산정된 결과를 바탕으로 적합도 검정과 빈도결과를 이용하였을 때, Fig 1에서 나타난 바와 같이 카이스퀘어(Chi's squre)값이 가장 작게 나타난 Wakeby 분포형모델이 가장 적합한 것으로 판단되었다.
3) 태백지역의 타 지역보다 높은 누수율은 가뭄피해를 더욱 가중시키는 요인으로, 약 55% 노후관로의 경우, 새로운 다른 관로의 정비나 교체가 필요한 것으로 판단된다.
광동댐의 유입량과 방류량을 통하여 댐 운영을 분석하기 위해 1998년부터 2007년까지의 10년 자료를 평균하였으며, 가뭄이 발생된 2008년 자료와 비교하였을 때 Fig.2와 3에서 보는 바와 같이 과거 10년의 평균 유입량 및 방류량은 홍수기 기간인 7월 하순과 9월 중순에 양이 많아지는 것을 확인할 수 있다. 7월 하순은 한반도의 전형적인 홍수기로 볼 수 있으나 9월 중순은 2003년 9월 12일 태풍 매미의 상륙으로 725㎥/s의 유입량이 기록되어 평균 유입량이 높게 나타났다.
또한, 과거 10년(1998~2007년) 평균자료와 2008년 광동댐 수위를 파악해 보면 과거 10년의 광동댐 운영에 있어, 홍수기(6월15일∼10월15일) 상시만수위 최대 671.91m, 평균 670.30m를 유지하고 있었으나 2008년도의 홍수기 때 상시만수위는 최대 671.83m, 평균 669.08m을 유지하여, 홍수기 경우 댐 수위 운영이 과거 10년 운영과 비교 하였을 때, 2008년도 홍수기의 경우 광동댐의 수위는 약 1.3m 가량의 수위가 낮게 유지되어 1,057,800톤의 내용적 차이가 발생하였음을 알 수 있다.
총 강우량은 2008년의 경우 959.5㎜로 2001년 강우량 849.9㎜보다, 약 13%정도 많은 양의 강우가 내렸으며, 홍수기인 6~9월의 경우 2001년 강우량은 533.0㎜, 2008년 강우량은 663.4㎜로서, 가뭄이 극심했던 2001년 비해 약 24.5%의 강우량이 더 발생하였다. 반면에, 갈수기인 10~12월의 경우 2001년 151.
7%)에 그쳤으며, 소방용수 또는 계량기에서 감지 못하는 수량 이외에 529만 6천 톤이 노후상수도관을 통해 누수되어 낭비되고 있는 실정이다. 태백지역 누수율을 강원지역의 평균 누수율인 22%로 향상시키면 물이 약 64만6천 톤이 절약되는 것으로 나타났다.
후속연구
4) 태백지역의 2008년 갈수기(10~12월) 수요량은 전년 도에 비하여 28% 증가하여, 가뭄의 한 원인이 되었으며, 이를 해결하기 위한 대체 수원지 등의 개발이 필요할 것으로 판단된다.
가뭄의 사전적 의미는 ‘장기간에 걸친 강우의 부족상태’를 의미하며, 물 부족은 물에 대한 수요에 비하여 공급이 적은 경우를 의미한다. 이러한 가뭄과 물 부족의 차이를 설명하기 위해서는 물이 부족하게 된 원인을 조사하며, 자연적으로 발생되는 강수량이 부족한 것인지, 인간의 필요에 의하여 요구되는 양이 부족한 것인지 살펴보아야 할 것이다. Table 2 에서 보는 바와 같이 가뭄의 발생원인은 자연적, 기상학적으로 강수량 부족 및 온도 상승으로 인한 증발량 증가가 가장 큰 요인이며, 물 부족의 경우 상수도 과다사용 및 과다오용이 가장 큰 원인으로 발생되고 있다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
가뭄에 인위 재해의 몫도 있다고 말할 수 있는 이유는 무엇인가?
이런 물 부족은 우리나라에 가뭄을 발생시키고 있으며, 가뭄은 심한 물 부족으로 인하여 피해를 겪는 기상재해 중 하나이며, 불가피성과 반복성을 가진 자연현상인 것이 사실이지만 가뭄 발생 전의 사전대비계획과 가뭄발생시의 실효성 있는 가뭄관리체계가 구축되지 못해 가뭄의 피해를 최소화 할 수 있는 기회를 놓쳐 버린 인위재해의 몫도 있는 실정이다.
태백시가 상수를 공급받는 지역은 어디인가?
본 연구의 대상지역은 2008년 가뭄발생으로 인하여 피해를 입은 바 있는 강원도 태백시이다. 태백시는 광역상수원인 광동댐을 중심으로 골지천으로부터 상수를 공급받는 지역으로, 수자원 부존량은 105.81백만㎥/년으로 Table 1과 같으며, 유출량은 52.
태백시의 2008년 가뭄사상을 대상으로 수문 특성 및 광역상수원의 운영 분석 등의 분석을 바탕으로 가뭄의 요인에 대해 연구한 결과는 어떠한가?
1) 강우지속기간별 빈도 갈수우량을 산정한 결과 20년 가뭄빈도가 발생하였으며, 용수공급댐인 광동댐은 10년 빈도의 가뭄에 대비하여 설계 되어 현재 운영되고 있는 댐 운영 및 가뭄대책에 대해 시급히 개정되어야 할 것으로 판단된다.
2) 2008년 광동댐의 운영수위를 분석한 결과 지난 10년(1998∼2007년) 평균 운영수위보다 1.3m 낮은 669.08m를 유지하였으며, 이는 광동댐의 운영 규정을 준수 하였으나, 가뭄발생을 초래하였기 때문에 운영규정을 재검토 할 필요가 있을 것으로 판단된다.
3) 태백지역의 타 지역보다 높은 누수율은 가뭄피해를 더욱 가중시키는 요인으로, 약 55% 노후관로의 경우, 새로운 다른 관로의 정비나 교체가 필요한 것으로 판단된다.
4) 태백지역의 2008년 갈수기(10~12월) 수요량은 전년 도에 비하여 28% 증가하여, 가뭄의 한 원인이 되었으며, 이를 해결하기 위한 대체 수원지 등의 개발이 필요할 것으로 판단된다.
참고문헌 (12)
국토해양부(2006), 수자원장기종합계획, 국토해양부
김휘린, 박무종, 윤용남(2004), 2001년 가뭄 특성에 관한 비교 연구, 한국수자원학회 학술발표회 논문집, pp.1-5
류성용, 변희룡, 김기훈(2000), 한반도의 가뭄발생특성, 한국기상 학회학술대회논문집, pp.198-201
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