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문제 정의
- 본 연구는 최근 10년간(2002~2011년) 우리나라 전역의 종관기상관측장비 및 방재기상관측장비 약 360여개 관측지점의 일강수량 자료를 분석하여 우리나라 여름철 극한강수현상의 기후학적 발생 특성을 밝히는 것을 주요 목적으로 하였다. 이를 위해, 여름철 장마기를 여름장마기, 장마휴지기, 늦장마기로 구분하고, 남한을 크게 5개 지역으로 세분하여 극한강수현상의 시･공간적 유사점과 차이점을 비교･분석하였다.
- 본 연구에서는 최근 10년간(2002~2011년) 기상청 산하 360여개의 종관기상관측장비 및 방재기상관측장비의 일강수량 자료를 분석하여 여름철 극한강수현상의 발생빈도 및 발생강도의 시･공간적 특성을 분석하였다. 이를 위해 시간적으로는 여름철을 여름장마기, 장마휴지기, 늦장마기로 구분하였으며, 공간적으로는 한반도의 주요 산맥과 행정구역을 기준으로 세부지역을 구분하였다.
- 본 연구에서는 최근 10년간(2002~2011년) 기상청의 종관기상관측장비(ASOS) 76개 지점과 방재 기상관측장비(AWS) 422개 지점 중 극한강수현상 분석에 필요한 관측지점을 추출하여 그 관측지점들의 일강수량 자료를 분석하였다. 이를 위해 연구기간동안 관측이 이루어진 498개의 관측지점 중 먼저 섬지역에 위치한 65개 관측지점을 분석대상에서 제외하였다.
가설 설정
- 섬지역의 관측지점은 인근 관측 지점과의 거리가 멀어 극한강수현상의 공간적 특징을 확인하기 어렵고, 자료 누락 시 비교대상이 없어 관측지점 선정에 어려움이 따른다. 연구기간 동안 발생한 관측지점의 이동 문제는 현재 관측지점의 평균 수평해상도(약 10km) 또는 해발고도 구간별 유사한 강수패턴을 보이는 수직해상도 구간을 벗어난 46개 지점을 자료의 연속성에 문제가 있다고 가정하여 분석에서 제외하였다. 그 뒤 극한강수 발생 시 결측 가능성이 있는 지점을 분석에서 제외하였다.
제안 방법
- 이때 제주도를 포함한 남부지역(전라남도, 경상남도)은 호우의 집중도와 해안과의 인접성을 고려하여 동일 지역으로 구분하였다. 각 지역별로 포함된 관측지점의 수가 상이하기 때문에 극한강수현상 발생 확률(지역 전체 관측지점 중 극한강수 현상이 발생한 지점의 비율)을 주로 분석하였다.
- 이를 위해, 지리정보시스템을 이용하여 362개의 관측지점의 강수량 자료에서 추출한 극한강수현상의 발생빈도 및 극값 등의 통계치를 지도화 하였다. 공간적으로 여름철 극한강수현상의 차이점을 파악하기 위해 앞에서 정한 5개 세부 지역별로 각 시기에 따른 극한강수현상 발생 확률의 시계열을 비교 분석하였다. 또한 해발 고도가 각 지역별 극한강수현상의 발생빈도에 미치는 영향을 파악하기 위해 해발고도에 따른 극한강수 발생 지점 수를 나타내어 그 경향성을 비교･분석하였다.
- 그 후, 지난 10년 동안(2002~2011년) 이 세 시기에 발생한 일강수량 80mm 이상의 극한강수현상을 비교･분석하였다. 이를 위해, 지리정보시스템을 이용하여 362개의 관측지점의 강수량 자료에서 추출한 극한강수현상의 발생빈도 및 극값 등의 통계치를 지도화 하였다.
- 본 연구에서는 분석 대상 자료의 기간이 10년으로 상대적으로 짧고, 자료의 누락이 많은 가운데 연중 여름철 자료만을 대상으로 분석하였기 때문에 상대적 변동 임계치를 정하는 데에는 많은 불확실성이 포함된다. 따라서 특정 임계치 이상의 절대적 고정 임계치를 모든 관측지점에 동일하게 적용하여 극한강수현상을 정의하였다. 기상청에서는 특정 고정 임계치 이상의 일별 및 시간별 자료를 바탕으로 다양한 극한강수현상의 정의를 제시하고 있으나, 본 연구에서는 기존 연구들(김광섭･김종필, 2011; 김은경 등, 2011, 이승욱･최광용, 2013; 최광용, 2014)과의 객관적인 상호 분석을 위해 널리 사용된 일 강수량 80mm 이상인 경우를 극한강수 현상이 발생한 것으로 간주하였다.
- 공간적으로 여름철 극한강수현상의 차이점을 파악하기 위해 앞에서 정한 5개 세부 지역별로 각 시기에 따른 극한강수현상 발생 확률의 시계열을 비교 분석하였다. 또한 해발 고도가 각 지역별 극한강수현상의 발생빈도에 미치는 영향을 파악하기 위해 해발고도에 따른 극한강수 발생 지점 수를 나타내어 그 경향성을 비교･분석하였다.
- 세부적으로 지형과 기류 이동의 지역별 차이가 극한강수 현상의 분포패턴에 미치는 영향을 살펴보기 위해 한반도 주요 산맥(태백산맥과 소백산맥 과 행정구역을 기준으로 하여 연구지역을 크게 5개 지역으로 구분하였다(그림 1). 우선 태백산맥을 경계로 서부지역(경기도 및 강원도 영서지역)과 동부지역(강원도 영동 해안 지역)을 구분하였다.
- 시간적으로는 여름철을 세분하여 주요 종관특성의 변화가 나타나는 여름장마와 늦장마 시기를 기준으로 극한강수현상 발생의 시･공간적 특징을 비교하였다. 이를 위해 우리나라 61개 종관기상관측소 전체 공간 및 최근 30년(1981~2010년) 일별 평균 강수량의 시계열을 작성하였다.
- 이를 위해 우리나라 61개 종관기상관측소 전체 공간 및 최근 30년(1981~2010년) 일별 평균 강수량의 시계열을 작성하였다. 시계열에서 우리나라 평균 일별 강수량의 급증이 뚜렷하게 나타나는 시기와 급감하는 시기를 기준으로 하여 여름장마기(6월 22일~7월 17일), 장마휴지기(7월 18일~ 8월 6일), 늦장마기(8월 7일~9월 3일)를 구분하였다. 태풍은 내습 경로에 따라 지역별 극한강수발생 분포에 미치는 영향이 크기에 태풍백서(기상청, 2011)를 참고하여 한반도 태풍 영향기간을 분석기간에서 제외하였다.
- 세부적으로 지형과 기류 이동의 지역별 차이가 극한강수 현상의 분포패턴에 미치는 영향을 살펴보기 위해 한반도 주요 산맥(태백산맥과 소백산맥 과 행정구역을 기준으로 하여 연구지역을 크게 5개 지역으로 구분하였다(그림 1). 우선 태백산맥을 경계로 서부지역(경기도 및 강원도 영서지역)과 동부지역(강원도 영동 해안 지역)을 구분하였다. 이후, 소백산맥을 경계로 서부지역(충청북도, 충청남도, 전라북도)과 동부지역(경상북도)을 구분하였다.
- 본 연구에서는 최근 10년간(2002~2011년) 기상청 산하 360여개의 종관기상관측장비 및 방재기상관측장비의 일강수량 자료를 분석하여 여름철 극한강수현상의 발생빈도 및 발생강도의 시･공간적 특성을 분석하였다. 이를 위해 시간적으로는 여름철을 여름장마기, 장마휴지기, 늦장마기로 구분하였으며, 공간적으로는 한반도의 주요 산맥과 행정구역을 기준으로 세부지역을 구분하였다. 주요 연구결과를 살펴보면 다음과 같다.
- 시간적으로는 여름철을 세분하여 주요 종관특성의 변화가 나타나는 여름장마와 늦장마 시기를 기준으로 극한강수현상 발생의 시･공간적 특징을 비교하였다. 이를 위해 우리나라 61개 종관기상관측소 전체 공간 및 최근 30년(1981~2010년) 일별 평균 강수량의 시계열을 작성하였다. 시계열에서 우리나라 평균 일별 강수량의 급증이 뚜렷하게 나타나는 시기와 급감하는 시기를 기준으로 하여 여름장마기(6월 22일~7월 17일), 장마휴지기(7월 18일~ 8월 6일), 늦장마기(8월 7일~9월 3일)를 구분하였다.
- 본 연구는 최근 10년간(2002~2011년) 우리나라 전역의 종관기상관측장비 및 방재기상관측장비 약 360여개 관측지점의 일강수량 자료를 분석하여 우리나라 여름철 극한강수현상의 기후학적 발생 특성을 밝히는 것을 주요 목적으로 하였다. 이를 위해, 여름철 장마기를 여름장마기, 장마휴지기, 늦장마기로 구분하고, 남한을 크게 5개 지역으로 세분하여 극한강수현상의 시･공간적 유사점과 차이점을 비교･분석하였다.
- 그 후, 지난 10년 동안(2002~2011년) 이 세 시기에 발생한 일강수량 80mm 이상의 극한강수현상을 비교･분석하였다. 이를 위해, 지리정보시스템을 이용하여 362개의 관측지점의 강수량 자료에서 추출한 극한강수현상의 발생빈도 및 극값 등의 통계치를 지도화 하였다. 공간적으로 여름철 극한강수현상의 차이점을 파악하기 위해 앞에서 정한 5개 세부 지역별로 각 시기에 따른 극한강수현상 발생 확률의 시계열을 비교 분석하였다.
- 우선 태백산맥을 경계로 서부지역(경기도 및 강원도 영서지역)과 동부지역(강원도 영동 해안 지역)을 구분하였다. 이후, 소백산맥을 경계로 서부지역(충청북도, 충청남도, 전라북도)과 동부지역(경상북도)을 구분하였다. 이때 제주도를 포함한 남부지역(전라남도, 경상남도)은 호우의 집중도와 해안과의 인접성을 고려하여 동일 지역으로 구분하였다.
대상 데이터
- 상세한 분석 방법 및 기준은 이승욱･최광용(2013)의 연구결과를 참고바란다. 분석지점 선정 조건들을 고려하여 최종 선정한 관측지점은 종관기상관측장비 76개, 방재기상관측장비 286개로 총 362개이다(그림 1). 분석에 사용된 관측지점들의 해발고도 통계를 살펴보면, 전체 관측지점 중 29개 관측지점이 해발고도 300m 이상의 중산간지역에, 6개 관측지점이 해발고도 600m 이상의 산간지역에 위치하고 있다.
- 본 연구에서는 최근 10년간(2002~2011년) 기상청의 종관기상관측장비(ASOS) 76개 지점과 방재 기상관측장비(AWS) 422개 지점 중 극한강수현상 분석에 필요한 관측지점을 추출하여 그 관측지점들의 일강수량 자료를 분석하였다. 이를 위해 연구기간동안 관측이 이루어진 498개의 관측지점 중 먼저 섬지역에 위치한 65개 관측지점을 분석대상에서 제외하였다. 섬지역의 관측지점은 인근 관측 지점과의 거리가 멀어 극한강수현상의 공간적 특징을 확인하기 어렵고, 자료 누락 시 비교대상이 없어 관측지점 선정에 어려움이 따른다.
- 전국 362개 관측지점의 최근 10년간(2002~2011년) 여름철 일강수량 80mm 이상 극한강수현상 발생 지점수의 시계열 변화를 나타내었다(그림 2). 일자별 극한강수 발생 지점수의 산포 정도를 요약하여 나타내기 위해 박스플롯(box-and whisker plot)을 사용하였다.
이론/모형
- 전국 362개 관측지점의 최근 10년간(2002~2011년) 여름철 일강수량 80mm 이상 극한강수현상 발생 지점수의 시계열 변화를 나타내었다(그림 2). 일자별 극한강수 발생 지점수의 산포 정도를 요약하여 나타내기 위해 박스플롯(box-and whisker plot)을 사용하였다. 상자 그림의 모양은 사분위수의 범위를, 수염의 끝은 최댓값, 최솟값을 나타낸다.
성능/효과
- 6% 이상의 관측지점에서 극한강수현상이 발생하였다. 3차와 4차 정점은 늦장마기 초기와 후반기에 나타나는데, 장마기 전반에서 후반으로 갈수록 정점 시기의 평균적인 극한강수현상 발생지점 수가 줄어드는 패턴이 관찰되었다. 이러한 패턴은 10년 평균적인 특징이며, 특정 연도에는 여름장마기 이외의 시기에도 극한강수현상 지점수가 급증하였다.
- 둘째, 우리나라 여름철 극한강수현상은 세부시기별로 공간적 특성이 상이하게 나타남을 알 수 있었다. 6월 하순에서 7월 중순까지 지속되는 여름장마기에는 소백산맥 서사면의 비그늘 지역에 속하는 경상북도 지역을 제외하고 우리나라 대부분의 지역에서 일강수량 80mm 이상의 극한강수 현상 발생빈도는 1회 이상으로 다른 시기에 비하여 높게 나타났다. 반면, 7월 하순 장마전선의 북상으로 장마휴지기가 시작하면서 극한강수현상이 주로 경기도, 강원도 영서지역을 중심으로 발생하였고, 이외의 지역은 발생빈도가 현저하게 줄어들었다.
- 특히, 경기도와 강원도 경계 지역의 해발고도 200~500m 범위에 해당하는 중산간지역을 중심으로 극한강수현상의 발생빈도가 뚜렷하게 높게 나타났다. 가령, 경기도 양평, 강원도 횡성 지역에서는 10년 평균 극한강수현상의 발생빈도가 1.5일 이상으로 높게 나타났다. 국지적으로는 태백산맥 동부해안 일부 관측지점과 해발고도가 높은 지리산과 한라산 산간지역 일부 관측지점에서도 극한강수현상의 발생빈도가 높게 나타났다.
- 여름철 전체 기간 동안 일강수량 최댓값이 크게 나타나는 분포는 10년 평균 일강수량 80mm 이상 극한강수현상이 많이 발생한 지역과 유사한 패턴을 보였지만, 같은 지역 내에서 극값이 더 크게 나타나는 공간패턴은 발생빈도 공간패턴과 차이가 있었다(그림 4a). 가령, 중부지방의 극한강수현상 발생빈도가 높게 나타난 지역은 경기도와 강원도의 경계와 북부지역에 있는 중산간지역이지만, 일강수량 극값은 이보다 서쪽에 있는 경기도 서부지역에서 300mm 이상으로 상대적으로 높게 나타났다. 남부지역의 지리산 주변 지역의 경우에도 극한강수현상의 발생빈도는 산간지역의 서부와 남부 사면에서 높게 나타나지만, 일강수량 극값은 오히려 지리산 정상 주변지역보다는 해발고도가 더 낮은 남부해안 및 저산간 지역에서 300mm 이상으로 더 크게 나타났다.
- 북상했던 장마전선이 저위도로 남하하기 시작하는 늦장마기의 일강수량 80mm 이상 극한강수현상의 평균적인 발생빈도는 여름장마기에 비하여 특정 지역에 편중되는 공간 특성을 보였다(그림 3d). 경기북부와 강원북부 산간지역, 전라남도 및 지리산 주변 지역, 제주도 동부지역을 중심으로 10년 평균 발생빈도가 1일 이상으로 상대적으로 높게 나타났다. 이러한 특성은 여름장마기에 비하여 늦장마기에 장마전선의 급격한 이동현상이 뚜렷하게 특정 지역에 편중하여 정체하기 때문인 것으로 추정된다.
- 5일 이상으로 높게 나타났다. 국지적으로는 태백산맥 동부해안 일부 관측지점과 해발고도가 높은 지리산과 한라산 산간지역 일부 관측지점에서도 극한강수현상의 발생빈도가 높게 나타났다. 가령, 한라산 산간의 해발고도 757m에 위치한 성판악지점의 극한강수 발생빈도는 2.
- 그리고 점은 극단적으로 높은 극한강수 발생 일수가 나타난 이상치(outlier)의 경우를 의미한다. 극한강수현상의 연도별 변동성은 늦장마기 초반에 가장 크게 나타나지만, 평균적인 관측지점수는 여름장마기 후반에 가장 많이 급증함을 알 수 있다.
- 가령, 중부지방의 극한강수현상 발생빈도가 높게 나타난 지역은 경기도와 강원도의 경계와 북부지역에 있는 중산간지역이지만, 일강수량 극값은 이보다 서쪽에 있는 경기도 서부지역에서 300mm 이상으로 상대적으로 높게 나타났다. 남부지역의 지리산 주변 지역의 경우에도 극한강수현상의 발생빈도는 산간지역의 서부와 남부 사면에서 높게 나타나지만, 일강수량 극값은 오히려 지리산 정상 주변지역보다는 해발고도가 더 낮은 남부해안 및 저산간 지역에서 300mm 이상으로 더 크게 나타났다. 이외에도 충청남도와 전라북도의 경계지역 및 부산 주변의 남동부 해안지역을 따라 일강수량 극값이 250mm 이상으로 높게 나타났다.
- 넷째, 극한강수현상의 시･공간적 특성은 우리나라 세부 지역별로 차이를 보였다. 경기도, 강원도 영서지역 등 태백산맥 서부 지역에서는 7월 15일 전후 여름장마기 후반과 7월 26일 장마휴지기 중반에 극한강수현상 발생지점수가 증가하였지만, 그 이후에는 줄어드는 패턴을 보였다.
- 다섯째, 여름철 지리산, 한라산 등의 남부 산간 지역을 중심으로 해발고도 상승에 따라 극한강수 현상이 증가하는 현상이 관찰되었지만, 태백산맥 서부지역에서는 산간지역보다는 경기도와 강원도 영서지역의 저산간 지역에서 극한강수현상의 발생빈도가 더 크게 나타났다.
- 제주도의 경우에도 동부지역을 중심으로 극한강수현상 발생빈도가 높게 나타났는데, 이는 저기압이 제주도를 통과할 때 반시계 방향의 기류 흐름에 의해 지형성 강수가 주로 동부지역에 집중되기 때문일 것으로 추정된다(최광용, 2013). 대조적으로 경기도와 강원도의 남부지역과 소백산맥 서부의 충청도, 소백산맥 동부의 경상북도 내륙 지역, 동해안에서는 늦장마기 극한강수현상 발생빈도가 상대적으로 낮게 나타났다.
- 둘째, 우리나라 여름철 극한강수현상은 세부시기별로 공간적 특성이 상이하게 나타남을 알 수 있었다. 6월 하순에서 7월 중순까지 지속되는 여름장마기에는 소백산맥 서사면의 비그늘 지역에 속하는 경상북도 지역을 제외하고 우리나라 대부분의 지역에서 일강수량 80mm 이상의 극한강수 현상 발생빈도는 1회 이상으로 다른 시기에 비하여 높게 나타났다.
- 극한강수의 지형효과가 뚜렷하게 나타나지 않는 것에는 해발고도가 낮은 지역에 상대적으로 많은 관측지점이 위치하여 전체 상관성이 떨어지는 원인도 있다. 또한 일반적으로 해발고도가 낮은 지역은 해안과 인접하여 강수의 지역적 변동과 기류의 유입방향에 따라 극한강수현상의 발생빈도 차이가 크게 나타났다. 태백산맥 서부지역의 극한강수현상 분포는 그림 3과 4에서 볼 수 있듯이 태백산맥 일대의 고산지대보다 상대적으로 고도가 낮은 산지를 중심으로 극한강수현상이 높게 나타나는 경향을 확인할 수 있었다.
- 5배 이상에 달하였다. 반면, 제주도와 남부해안의 저지대와 경상북도 지역에서는 여름장마기에 극한강수 현상 발생빈도가 상대적으로 낮게 나타났다. 특히, 비그늘 지역에 해당하는 경상북도 내륙 지역에서는 남부 해안 저산간 지역과 소백산맥에 의해 장마전선을 타고 북동쪽으로 이류하는 하층 제트의 영향이 지형 장벽에 의해 약화될 것으로 추정된다.
- 북상했던 장마전선이 저위도로 남하하기 시작하는 늦장마기의 일강수량 80mm 이상 극한강수현상의 평균적인 발생빈도는 여름장마기에 비하여 특정 지역에 편중되는 공간 특성을 보였다(그림 3d). 경기북부와 강원북부 산간지역, 전라남도 및 지리산 주변 지역, 제주도 동부지역을 중심으로 10년 평균 발생빈도가 1일 이상으로 상대적으로 높게 나타났다.
- 셋째, 최근 10년 동안의 각 관측지점별 일강수량 극값 분포는 극한강수현상 발생빈도 분포와 전반적인 패턴은 유사하지만 세부지역별로 차이가 나타났다. 여름장마기에 경기도 서부지역이 강원도 영서 산간지역보다, 남부 저산간 지역이 지리산 산간지역보다 극한강수현상의 강도가 더 크게 나타났다.
- 가령, 태백산맥 동부지역(강원도 영동지역)에서는 극한강수현상이 나타나는 관측소 비율이 여름장마기 초반기과 후반기에는 각각 최대 14%와 17%로 상대적으로 높게 나타났지만, 장마휴지기와 늦장마 기간에는 최대 8% 이하로 줄어들었다. 소백산맥 서부지역과 동부지역에서는 각각 여름장마기 후반기에 11%와 8%로 그 비율이 상대적으로 높게 나타났고, 늦장마 초기에도 최대 7%로 높은 값을 보였다. 제주도를 포함한 남해안 지역에서는 여름장마기 후반, 늦장마 초반 및 중반에 약 8~9%로 관측지점에서 극한강수현상이 나타나는 지점의 비율이 정점을 이루었다.
- 셋째, 최근 10년 동안의 각 관측지점별 일강수량 극값 분포는 극한강수현상 발생빈도 분포와 전반적인 패턴은 유사하지만 세부지역별로 차이가 나타났다. 여름장마기에 경기도 서부지역이 강원도 영서 산간지역보다, 남부 저산간 지역이 지리산 산간지역보다 극한강수현상의 강도가 더 크게 나타났다. 장마휴지기에도 극한강수현상 발생빈도 분포와 비교하였을 때, 대체로 경기도 서부지역에 서 일강수량 극값이 더 크게 나타났고, 늦장마기에도 전라남도 및 전라북도 저지대 및 한반도 남동부 해안지역에서 극값이 크게 나타났다.
- 여름철 전체 기간 동안 일강수량 최댓값이 크게 나타나는 분포는 10년 평균 일강수량 80mm 이상 극한강수현상이 많이 발생한 지역과 유사한 패턴을 보였지만, 같은 지역 내에서 극값이 더 크게 나타나는 공간패턴은 발생빈도 공간패턴과 차이가 있었다(그림 4a). 가령, 중부지방의 극한강수현상 발생빈도가 높게 나타난 지역은 경기도와 강원도의 경계와 북부지역에 있는 중산간지역이지만, 일강수량 극값은 이보다 서쪽에 있는 경기도 서부지역에서 300mm 이상으로 상대적으로 높게 나타났다.
- 3차와 4차 정점은 늦장마기 초기와 후반기에 나타나는데, 장마기 전반에서 후반으로 갈수록 정점 시기의 평균적인 극한강수현상 발생지점 수가 줄어드는 패턴이 관찰되었다. 이러한 패턴은 10년 평균적인 특징이며, 특정 연도에는 여름장마기 이외의 시기에도 극한강수현상 지점수가 급증하였다. 가령, 2002년도 늦장마 초기에 해당하는 8월 7일의 경우에는 전체 관측지점 중 60% 이상의 관측지점에서 일강수량 80mm 이상의 극한강수현상이 나타났다.
- 여름장마기에 경기도 서부지역이 강원도 영서 산간지역보다, 남부 저산간 지역이 지리산 산간지역보다 극한강수현상의 강도가 더 크게 나타났다. 장마휴지기에도 극한강수현상 발생빈도 분포와 비교하였을 때, 대체로 경기도 서부지역에 서 일강수량 극값이 더 크게 나타났고, 늦장마기에도 전라남도 및 전라북도 저지대 및 한반도 남동부 해안지역에서 극값이 크게 나타났다. 이러한 차이는 저기압에 의한 기류 유입시 해양으로부터 거리가 가까운 지역에서도 강도가 높은 극한강수 현상이 발생하여 큰 피해를 유발할 수 있음을 잘 보여준다.
- 태백산맥과 소백산맥의 동･서부지역, 남부지역의 5개 세부 지역별로 일별 극한강수현상 발생빈도의 시계열을 비교해보면 높은 발생빈도를 나타내는 시기가 지역마다 상이함을 알 수 있었다(그림 5b-5f). 전체 관측지점에서 극한강수현상이 발생한 관측지점이 차지하는 비율은 여름철 후반으로 갈수록 점차 감소하는 패턴을 보였다. 태백산맥 서부지역(경기도와 강원도 영서지역)에서는 여름장마기 초반에 극한강수현상 발생 지점비율은 7% 정도이지만 여름장마기 후반에 해당하는 7월 15일 전후에는 최댓값이 24%로 정점을 이루었다.
- 이외에도 충청남도와 전라북도의 경계지역 및 부산 주변의 남동부 해안지역을 따라 일강수량 극값이 250mm 이상으로 높게 나타났다. 제주도의 경우에는 극한강수현상 발생 빈도가 한라산의 해발고도 상승에 따라 정상 주변 지역으로 갈수록 일강수량 극값이 증가하는 패턴이 관찰되었다. 가령, 해발고도 757m에 위치한 성판악 관측지점의 경우 일강수량 극값은 512mm로 해안지역 보다 약 2.
- 여름장마기 동안 중부지방의 경우에는 서울주변 지역과 경기도 남동부 지역의 극값이 300mm 이상으로, 태백산맥 서사면에 해당하는 강원도 영서지역보다 더 큰 일강수량 극값을 나타냈다. 제주도의 경우에도 극한강수현상 발생 빈도는 해발고도가 높은 한라산 산간지역과 동부지역이 더 크게 나타났지만, 일강수량 극값은 한라산을 기준으로 해발고도가 낮은 서부지역에도 200mm 이상으로 큰 값을 보였다. 이외에도 여름장마기 동안에는 부산주변 지역과 충청남도와 전라북도의 경계선을 따라 일강수량 극값이 250mm 이상으로 상대적으로 크게 나타났다.
- 첫째, 우리나라 극한강수현상은 크게 여름장마기 후반에 해당하는 7월 10일을 전후로 가장 많은 지역에서 발생하였고, 장마휴지기 초반에 해당하는 7월 26일 전후로 2차 증가현상이 나타났다. 또한 늦장마가 시작되는 8월 7일 전후와 후반부에 해당하는 8월 25일 전후에 극한강수현상의 증가가 나타났다.
- 장마휴지기 동안에는 여름장마기에 비해 극한강수현상 발생빈도가 우리나라 중부지방을 제외한 대부분 지역에서 줄어든다. 충청남도 남부, 충청북도 지역을 포함한 한반도 중남부 및 남부 지역, 영동해안 지역에서는 극한강수현상 발생빈도가 거의 0.5일 이하로 매우 낮게 나타났다. 반면, 태백산맥 서부의 경기도와 강원 영서 산간일부 지역, 제주도 일부지역은 극한강수현상 발생빈도가 1일 이상으로 상대적으로 높게 나타났다(그림 3c).
- 경기도, 강원도 영서지역 등 태백산맥 서부 지역에서는 7월 15일 전후 여름장마기 후반과 7월 26일 장마휴지기 중반에 극한강수현상 발생지점수가 증가하였지만, 그 이후에는 줄어드는 패턴을 보였다. 태백산맥 동부지역, 소백산맥 서부 및 동부지역, 남부지역에 서는 7월 10일 전후의 여름장마기 후반과 8월 10일 전후의 늦장마기 초반에 극한강수현상 관측지점 수가 증가하였고, 장마휴지기에는 관측지점 수가 상대적으로 줄어드는 패턴이 관찰되었다.
- 또한 일반적으로 해발고도가 낮은 지역은 해안과 인접하여 강수의 지역적 변동과 기류의 유입방향에 따라 극한강수현상의 발생빈도 차이가 크게 나타났다. 태백산맥 서부지역의 극한강수현상 분포는 그림 3과 4에서 볼 수 있듯이 태백산맥 일대의 고산지대보다 상대적으로 고도가 낮은 산지를 중심으로 극한강수현상이 높게 나타나는 경향을 확인할 수 있었다. 하지만 여름철 다양한 강수사상을 모두 분석에 사용하였기에 낮은 상관성 (0.
- 태백산맥과 소백산맥의 동･서부지역, 남부지역의 5개 세부 지역별로 일별 극한강수현상 발생빈도의 시계열을 비교해보면 높은 발생빈도를 나타내는 시기가 지역마다 상이함을 알 수 있었다(그림 5b-5f). 전체 관측지점에서 극한강수현상이 발생한 관측지점이 차지하는 비율은 여름철 후반으로 갈수록 점차 감소하는 패턴을 보였다.
- 늦장마시기에는 경기도 남동부∼강원도 남서부 지역, 전라북도 서부지역, 한라산 산간지역에서 일강수량 극값이 300mm로 높게 나타났다. 태백산맥과 소백산맥의 서부지역에서는 해발고도 상승과 일강수량 극값이 뚜렷한 상관관계를 보이지 않으나, 한라산 지역에서는 해발고도 상승에 따라 극값이 증가하는 패턴이 나타났다. 한라산 지역의 경우 여름장마기에는 일강수량 극값 패턴에 따르면 대류권 하층의 남서기류에 의해 주로 영향을 받지만, 늦장마 시기에는 성하기 동안 더욱 가열되어 높은 고도로 기류들이 유입되기 때문에 주로 산간지역에서 극값이 관찰되는 것으로 추정된다.
- 여름장마기(6월 하순~7월 중순) 동안 극한강수현상은 소백산맥과 태백산맥을 경계로 하여 서부지역에 해당하는 강원도 영서지역, 경기도, 충청북도, 충청남도, 전라북도 등 넓은 지역에 걸쳐 높은 발생빈도가 나타났다. 특히, 경기도와 강원도 경계 지역의 해발고도 200~500m 범위에 해당하는 중산간지역을 중심으로 극한강수현상의 발생빈도가 뚜렷하게 높게 나타났다. 가령, 경기도 양평, 강원도 횡성 지역에서는 10년 평균 극한강수현상의 발생빈도가 1.
- 특히, 경기도와 강원도의 경계에 위치한 중산간 지역에서는 전체 장마기 동안의 극한강수현상 발생빈도가 3일 이상으로 높게 나타났다. 반면, 강원도 영동 해안지역과 경상북도 내륙 및 해안지역에서는 극한강수현상 발생빈도가 0.
후속연구
- 분석에 사용된 관측지점들의 해발고도 통계를 살펴보면, 전체 관측지점 중 29개 관측지점이 해발고도 300m 이상의 중산간지역에, 6개 관측지점이 해발고도 600m 이상의 산간지역에 위치하고 있다. 따라서 기존 종관기상관측장비 자료만을 사용한 경우에 고려하지 못하는 해발고도에 따른 극한강수현상 발생빈도의 변화를 분석할 수 있을 것으로 판단된다.
- 한편 종관기상관측장비는 대부분 유인 관측지점으로 자료의 누락이 거의 없으나, 방재기상관측장비는 무인으로 관측이 이루어져 여름철 태풍이나 기기 고장 등에 의해 자료가 누락되는 경우가 다수 포함되어 있다. 본 연구에서는 여름철 극한강수현상을 연구 대상으로 한정하였기 때문에 강수의 결측이 발생했을 때 인접지점과의 비교를 통해 극한강수 현상으로 인한 결측으로 추정되는 경우가 1회 이상 발생한 지점을 분석에서 제외하였다. 분석결과 25개 지점이 극한강수 현상이 나타났을 때 강수관측의 결측이 나타난 것으로 추정되어 분석에서 제외하였다.
- 특히, 여름철 세부 시기별로 장마전선의 위치 변동성과 지역별 대류권 하층 기류 흐름 자료를 기후학적 관점에서 분석하는 후속연구의 필요성이 있다. 여기에는 우리나라 산맥 및 해발고도와 해안과의 거리, 사면의 향, 경사도 등 다양한 지형적 요소를 종합적으로 고려해야 할 것이다. 이러한 연구들은 궁극적으로 우리나라 여름철 지형성 극한강수현상 예보력을 향상시키는데 유용한 기초정보가 될 것으로 판단된다.
- 이러한 연구결과들은 우리나라 여름철 세부 시기별(여름장마기, 장마휴지기, 늦장마기), 지역별 (태백산맥과 소백산맥의 서부지역 및 동부지역, 제주도 포함 남부지역)로 극한강수현상의 발생 및 극값의 시･공간적 특성이 달라지므로 지역별로 차별화된 호우 피해 저감 대책이 필요함을 가리킨다. 차후에는 종관기후학적 관점에서 상층일기도의 장기간 통계값과 이 연구에서 밝힌 지상관측 극한강수현상과의 상호 관련성을 살펴볼 필요성이 있다고 판단된다.
- 여기에는 우리나라 산맥 및 해발고도와 해안과의 거리, 사면의 향, 경사도 등 다양한 지형적 요소를 종합적으로 고려해야 할 것이다. 이러한 연구들은 궁극적으로 우리나라 여름철 지형성 극한강수현상 예보력을 향상시키는데 유용한 기초정보가 될 것으로 판단된다.
- 이러한 연구결과들은 우리나라 여름철 세부 시기별(여름장마기, 장마휴지기, 늦장마기), 지역별 (태백산맥과 소백산맥의 서부지역 및 동부지역, 제주도 포함 남부지역)로 극한강수현상의 발생 및 극값의 시･공간적 특성이 달라지므로 지역별로 차별화된 호우 피해 저감 대책이 필요함을 가리킨다. 차후에는 종관기후학적 관점에서 상층일기도의 장기간 통계값과 이 연구에서 밝힌 지상관측 극한강수현상과의 상호 관련성을 살펴볼 필요성이 있다고 판단된다. 특히, 여름철 세부 시기별로 장마전선의 위치 변동성과 지역별 대류권 하층 기류 흐름 자료를 기후학적 관점에서 분석하는 후속연구의 필요성이 있다.
- 차후에는 종관기후학적 관점에서 상층일기도의 장기간 통계값과 이 연구에서 밝힌 지상관측 극한강수현상과의 상호 관련성을 살펴볼 필요성이 있다고 판단된다. 특히, 여름철 세부 시기별로 장마전선의 위치 변동성과 지역별 대류권 하층 기류 흐름 자료를 기후학적 관점에서 분석하는 후속연구의 필요성이 있다. 여기에는 우리나라 산맥 및 해발고도와 해안과의 거리, 사면의 향, 경사도 등 다양한 지형적 요소를 종합적으로 고려해야 할 것이다.
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