1. 서 론
최근 전 세계적으로 기후변화의 영향이 심화됨에 따라 폭염은 더 이상 계절적 현상에 국한되지 않고 사회 전반의 안전과 건강에 위협이 되는 재난 수준의 기상현상으로 인식되고 있다. 폭염은 타 자연재난과 달리 현상자체가 뚜렷하지 않고 재난발생 시기, 주기 등을 예측하기 어려우며 직⋅간접 피해 구분이 모호한 특징이 있다. 즉, 폭염으로 인한 인명피해를 저감하기 위해서는 폭염이 발생하는 상황을 빠르게 인지하고 적절히 대응하는 것이 무엇보다 중요하다.
이에 우리나라도 2018년부터 폭염을 자연재난으로 지정하고 폭염 위기경보를 도입하여 대응하고 있다(MOIS, 2023). 그러나 이러한 제도 운영과정에서 실효성 문제 및 운영상 혼선이 지속적으로 제기되고 있으며, 특히 기후변화로 인한 극한 폭염 상황에 효과적으로 대응하기 위한 체계적 보완이 필요한 시점이다.
현재의 폭염재난 위기경보 체계는 Table 1과 같이 전국 178개 특보구역(Alert Zone) 중 일 최고 체감온도 기준을 3일 이상 초과하는 폭염 특보구역 비율에 따라 주의보, 경계, 심각단계의 위기경보를 행정안전부가 발령한다(MOIS, 2023). 체감온도는 단순한 기온 수치만으로는 설명되지 않는, 사람이 실제로 느끼는 더위의 정도를 나타내는 지표다. 이는 기온 외에도 습도, 일사량, 풍속 등 다양한 기상 요소가 복합적으로 작용한 결과로 결정된다. 우리나라에서는 체감온도 평가를 위해 습구흑구온도(Wet-Bulb Globe Temperature, WBGT)를 기반으로 한 다음식을 사용하고 있다(KMA, 2020).
Table 1
Heat Wave Warning Indices and Criteria of Korea
여기서T 는 체감온도,Tw는 습구온도,Ta는 기온이다. 이 온도는 작업자의 열사병 예방, 군사훈련 강도 조절, 학교 체육활동 가이드라인 등 다양한 영역에서 실질적인 대응 기준으로 활용되고 있으며, 특히 고온에 장시간 노출되는 작업 환경에서의 열 스트레스 관리를 위한 핵심 온도로 기능하고 있다(ISO, 1989; KOSHA, 2021; MOE, 2022).
기상청의 폭염특보는 주의보와 경보로 구분되는데, 기상청은 일 최고 체감온도가 33 ℃ 이상인 날이 2일 이상 지속될 것으로 예상되는 구역에는 주의보를, 35 ℃ 이상인 날이 2일 이상 지속될 것으로 예상되는 구역에는 경보를 발령한다.
이처럼 특보는 구역별로 발령되는데 비해 폭염재난 위기경보는 특보구역 비율에 따라 전국단위로 발령되는 등 특보와 위기경보 기준이 상이하여 대응에 혼선이 발생하고 있다. 예로써 Fig. 1은 2022년 8월 9~11일 기상특보 현황을 나타낸 것인데, 당시 수도권과 중부지방에는 집중호우 특보가 남부지방에는 폭염특보가 발령되었음에도 불구하고 전국적으로 폭염재난 위기경보가 발령되었다. 이에 따라 강우가 내리고 있는 시도에서도 폭염 대응 조치를 강구해야 하는 상황이 초래되었다(MOIS, 2023).
본 연구는 폭염재난 대응 혼선 최소화 및 기후변화에 따른 폭염발생에 대비하기 위하여 지역별로 차별화된 새로운 위기경보 기준을 제시한다. 새로운 기준 개발을 위하여 국내 시도별 30년간(1994~2023) 기상자료를 수집하고 분석하였다. 이 기준은 과거 기온 관측자료에 기반하여 산정한 30년 평균 일 최고기온과 기상청에서 발령하는 일 최고기온 특보자료를 비교하여 지역별 폭염상황을 판단할 수 있다. 새롭게 개발된 기준은 두 차례 실제 폭염재난 사례에 적용하여 적정성을 검토하였다. 첫 번째는 우리나라에서 처음으로 심각단계의 폭염 위기경보가 발령된 2019년 사례이며, 두 번째는 지역별로 상이한 특보가 발령되어 대응에 혼선이 발생했던 2022년 사례이다. 두 사례에 대한 비교 분석을 통해 본 연구에서 제안한 기준은 단순히 기온 수치만을 기준으로 하지 않고 지역의 실제 기상 상황과 강우 여부 등 다양한 요소를 반영하여 폭염재난 위기경보를 판단할 수 있음이 입증되었다(NDMI, 2023).
새로운 기준은 지역별 특보 발령 현황과 실제 기상 조건 사이의 불일치 문제를 상당 부분 해소할 수 있는 것으로 나타났으며, 강우가 동반된 지역에서는 폭염 경보가 발령되지 않도록 조정할 수 있는 등 높은 적용 가능성을 보였다. 이는 향후 더욱 빈번해질 것으로 예상되는 폭염 상황에서 과학적이고 지역 맞춤형 대응체계를 수립하기 위한 기초 자료로 사용할 수 있다(Parsons, 2014). 이러한 정책적 활용은 기후변화 적응력을 제고하고, 폭염재난으로 인한 인명피해와 경제적 손실 저감에 기여할 수 있다.
2. 관측자료 수집 및 분석
우리나라는 현재 전국단위로 폭염 위기경보를 발령하고 있으나, 실질적인 대응은 광역지방자치단체(시⋅도) 단위에서 이루어지고 있다. 이에 본 연구는 시⋅도별로 폭염재난 위기경보 발령기준을 정량적으로 개발하고, 해당 기준의 적용 가능성을 검토하였다. WMO (2015, 2023)는 폭염 경보 발령기준을 일 최고기온이 과거 30년간의 평균기온보다 5 ℃ 이상 높은 날이 5일 이상 연속될 경우로 정의하고 있다. 또한, 영국 기상청(Met Office)은 30년 평균기온을 기준으로 한 지역별 폭염 임계치를 설정하여 폭염지수를 운영하고 있다(Met Office, 2022).
이러한 국제적 기준에 근거하여 본 연구에서도 30년간 평균기온 관측치를 위기경보 발령기준 개발에 활용하였다. 기준 개발을 위해 기상청에서 기상예보 및 감시 목적으로 활용하고 있는 전국 97개 지점에서 종관기상관측장비(Automated Synoptic Observing System, ASOS)로 관측한 기상자료를 수집하였다. 수집된 자료를 분석한 결과 관측 기간이 30년에 미치지 못하는 지점이 32개에 달하는 것으로 나타나 본 연구는 이들 지점을 개발에서 제외하였다.
최종적으로 선정된 65개 지점이 포함된 시⋅군과 이들이 포함된 16개 시⋅도 현황을 정리하여 Table 2에 수록하였다. Table 2에 제시된 각 시도별 일 최저, 최고 기온과 년 평균 기온은 시⋅도에 포함된 모든 시⋅군의 관측치를 평균하여 구한 값들이다. 분석결과 지역별 기온특성이 뚜렷하게 나타났는데 30년 일 평균 최저기온은 제주도가 4.8 ℃로 가장 높았으며, 강원도가 -4.6 ℃로 가장 낮은 것으로 나타나 우리나라에서 가장 추운 지역으로 나타났다(Fig. 2). 30년 일 평균 최고기온은 대구광역시가 29.0 ℃로 가장 높았고 다음으로 광주광역시가 28.4 ℃로 높았으며, 강원도가 26.0 ℃로 가장 낮은 것으로 나타났다. 30년 년 평균기온은 제주도가 16.2 ℃로 가장 높았으며, 강원도가 11.2 ℃로 가장 낮은 것으로 나타났다. 대구광역시는 폭염이 심한 지역으로 알려져 있는데, 30년 기간 동안 년 평균기온은 부산광역시보다 낮은 것으로 나타났다.
Table 2
Number of ASOSs by City and Province and 30-Year Average Lowest, Highest and Mean Temperature
년간 일 평균기온의 분포를 살펴보기 위하여 시도별로 정리하여 Fig. 3에 도시하였다. 대부분의 시⋅도는 유사한 일 평균 기온분포를 보이는 것으로 나타났으며, 일 최고 기온이 발생한 날짜는 부산광역시, 전라남도 그리고 제주도가 8월 6일에 발생한 것외에 모든 시도에서 8월 5일에 발생한 것으로 나타났다. 30년 자료가 존재하는 65개 종관기상관측소의 일 평균기온 관측자료를 분석한 결과 30년 일 평균기온이 시⋅도별로 다르게 나타나며, 각 시⋅도의 기온 특성을 잘 반영하는 것으로 나타났다. 따라서 30년 일 평균기온 자료는 시⋅도별로 차별화된 위기경보를 발령하기 위한 기초자료로 활용이 가능할 것으로 판단된다.
3. 폭염재난 위기경보 발령기준 개발
본 연구는 시⋅도별로 산정한 30년(1994~2023) 평균 일 평균기온과 기상청에서 발령하는 일 평균 기온 자료를 비교하여 시⋅도별로 폭염상황을 판단할 수 있는 새로운 위기경보 기준을 개발하였다. 기존 위기경보 체계가 일 체감온도 예보 값만을 기준으로 삼아 전국단위의 경보를 발령하는 방식이었던 데 반해, 본 연구는 예보 값과 함께 지역별 30년 평균 기온 관측결과를 반영하여 폭염 위기경보를 판단함으로써 지역별로 차별화할 수 있는 폭염 위기경보 기준을 개발하였다(Budd, 2008; KMA, 2022). 이러한 방법론은 우리나라의 지역별 기후특성을 반영한 위기경보 기준 설정에 있어 유의미한 접근이라고 할 수 있다.
본 연구에서는 분석 결과를 바탕으로 Table 3과 같이 30년 일 평균기온에 기반하여 폭염 위기경보를 발령하는 새로운 기준을 개발하였다. 새롭게 개발된 기준에서 주의는 33 ℃ 이상의 일 최고 체감온도와 30년 일 평균기온을 초과하는 일 최고기온이 3일 이상 지속 될 것으로 예상될 때 발령한다. 경계는 35 ℃ 이상의 일 최고 체감온도와 30년 일 평균기온을 초과하는 일 최고기온이 3일 이상 지속 될 것으로 예상될 때 발령한다. 심각은 38 ℃ 이상의 일 최고 체감온도와 30년 일 평균기온을 초과하는 일 최고기온이 3일 이상 지속 될 것으로 예상될 때 발령한다.
Table 3
New Developed Heat Wave Warning Indices and Ccriteria
본 연구에서는 일 최고기온에 기반한 위기경보 발령기준을 개발하였는데, 그 이유는 30년 일 평균 체감온도를 계산하기 위한 습구, 흑구온도 등의 계측자료가 충분치 않았기 때문이다. 향후 계측자료가 충분히 확보된다면, 체감온도에 기반한 위기경보 기준 개발 연구가 가능할 것으로 판단된다.
4. 폭염재난 위기경보 발령기준 검증
본 연구는 새롭게 개발한 위기경보 수준을 검증하고자 30년 일 평균기온과 2019년과 2022년 일 평균기온을 비교하여 시도별 발령기준의 변화를 검토하였다. Fig. 4는 2019년도 8월 3일~4일의 폭염특보 현황을 도시한 것으로 당시에 전국의 40%가 일 최고기온 35 ℃ 이상인 폭염이 발생하여 국내 최초로 심각 1단계 위기경보가 발령된 해이다. 본 연구는 심각단계 위기경보 발령의 적정성을 검토하기 위하여 각 시도별 2019년 일 평균기온과 30년 평균 일 평균기온을 비교하여 Fig. 5에 도시하였다.
Fig. 5
Comparison of 30-Year Average Daily Temperature with Measured Values in 2019; 
: Meteorological Issue Days from 2019.8.3. to 4
: Meteorological Issue Days from 2019.8.3. to 4
Fig. 5에서 알 수 있듯이 서울특별시, 인천광역시, 광주광역시, 경기도, 강원도, 충청북도, 충청남도, 전라북도, 전라남도, 경상북도, 제주도의 경우는 2019년 일평균 기온이 30년 일 평균기온을 크게 초과하는 것으로 나타나 심각 1단계 위기경보 발령이 적절했던 것으로 판단된다. 인천광역시 또한 심각 1단계 위기경보 발령이 적절했던 것으로 판단된다.
부산광역시와 대구광역시는 8월 3일~4일의 일 평균기온은 30년 일 평균기온을 초과하는 것으로 나타났으나, 8월 5일~6일의 일 평균기온은 30년 일 평균기온보다 낮은 것으로 나타났다. 이러한 결과를 살펴볼 때 부산광역시는 심각 1단계로 위기경보를 발령하기보다는 좀 더 낮은 단계의 위기경보 발령이 적절했던 것으로 판단된다.
대전광역시, 울산광역시의 2019년 8월 3일~8월 6일 4일간 일 평균기온은 30년 일 평균기온보다 낮은 것으로 나타났다. 비교 결과 대전광역시와 울산광역시는 심각 1단계로 위기경보를 발령하기보다는 좀 더 낮은 단계의 위기경보 발령이 적절했던 것으로 판단된다.
경상남도는 2019년 8월 5일을 제외한 8월 3일~8월 6일의 일 평균기온이 30년 일 평균기온을 초과하는 것으로 나타나 심각 1단계로 위기경보를 발령하기보다는 좀더 낮은 단계의 위기경보를 발령했던 것이 적절한 것으로 판단된다.
2019년 당시의 온도를 정량적으로 비교하기 위하여 30년 일 평균기온과 2019년 일 평균기온을 날짜별로 정리하여 Table 4에 수록하였다. Table 4에서 서울특별시, 인천광역시, 광주광역시, 경기도, 충청북도, 충청남도 지역은 2019년 평균기온이 30년간 일 평균기온보다 높았으나, 부산광역시, 대구광역시, 울산광역시, 대전광역시는 2019년 평균기온이 30년간 일 평균기온보다 낮았고, 전라북도, 전라남도, 제주도 지역은 비슷한 것으로 나타났다. 따라서 2019년도 8월 3일부터 8월 6일까지 일부 지역은 기온이 높게 나타났다 하더라도 일부 지역은 기온이 낮은 것으로 나타나 전국을 대상으로 동일하게 심각 1단계 위기경보를 발령한 것은 기온이 낮은 지역에서는 과대하게 발령되었다고 할 수 있다.
Table 4
Comparison of Daily Temperature of 2019 with 30-Year Average Temperature
2022년은 열대야와 무더위가 6월~7월부터 일찍 발생하였고 이후 8월에 집중호우가 발생하는 등 기후변동성이 매우 크게 나타난 한해였다. 2022년 6월 전국 폭염일수는 1.6일로 1973년 이후 3위를 기록하였고, 7월은 전국 폭염일수 5.8일로 1973년 이후 12위를 기록, 8월은 집중호우가 발생한 영향으로 전국 폭염일수는 2.9일로 1973년 이후 34위를 기록하는 등 폭염일수가 적은 한해였다. 그럼에도 전국단위 기준으로 폭염특보 및 위기경보가 발령하여 2022년 8월 9일~11일은 서울 강남지역을 중심으로 수도권, 중부지방에 집중호우가 발생하였음에도 남부지방에 폭염이 지역적(폭염특보 구역의 40%)으로 발생하여 전국적으로는 폭염 위기경보 중 경계가 발령되는 등 기상상태가 지역별로 차이가 매우 커 지역별 차별화 가능성을 검증하는 사례로 선정하였다.
본 연구는 지역별 위기경보 발령의 적정성을 검토하기 위하여 각 시도별 2022년 8월 9일~8월 11일 당시 호우주의보가 발령된 지역(서울, 인천, 경기도, 강원도, 충청북도, 충청남도, 대전)을 포함한 전국 시도의 일 평균기온과 30년 평균 일 평균기온을 비교하여 Fig. 6에 도시하였다.
Fig. 6
Comparison of 30-Year Average Daily Temperature with Measured Values in 2022; 
: Meteorological Issue Days from 2022.8.9. to 11
: Meteorological Issue Days from 2022.8.9. to 11
서울특별시, 인천광역시, 경기도, 충청남⋅북도, 강원도, 대전광역시는 2022년 8월 9일~8월 11일 3일간 일 평균기온이 30년 일 평균기온보다 작은 것으로 나타나 경계단계의 위기경보를 발령하기보다는 좀더 낮은 주의단계의 위기경보 발령이 적절했던 것으로 판단된다.
대구광역시, 광주광역시는 2022년 8월 9일과 8월 11일은 일 평균기온이 30년 일 평균기온을 초과하나 8월 10일은 낮은 것으로 나타나 경계단계의 위기경보를 발령하기보다는 좀더 낮은 주의단계의 위기경보 발령이 적절했던 것으로 판단된다.
울산광역시, 부산광역시, 전라남도, 경상남도, 제주도는 2022년 8월 9일~8월 11일 3일간 일 평균기온이 30년 일 평균기온보다 높은 것으로 나타나 경계단계의 위기 경보를 발령했던 것이 적절했던 것으로 판단된다.
전라북도는 8월 9일과 8월 10일은 일 평균기온이 30년 일 평균기온보다 높으나 8월 11일은 낮은 것으로 나타나 경계단계의 위기경보를 발령하기보다는 좀더 낮은 주의단계의 위기경보 발령이 적절했던 것으로 판단된다.
경상북도는 2022년 8월 9일과 8월 10일은 일 평균기온이 30년 일 평균기온보다 낮으나 8월 11일은 일 평균기온이 30년 일 평균기온보다 높은 것으로 나타나 경계단계의 위기경보를 발령하기보다는 좀더 낮은 주의단계의 위기경보 발령이 적절했던 것으로 판단된다.
2022년 당시의 온도를 정량적으로 비교하기 위하여 30년 일 평균기온과 2019년 일 평균기온을 날짜별로 정리하여 Table 5에 수록하였다. Table 5에서 서울특별시, 인천광역시, 대전광역시, 경기도, 강원도, 충청북도, 충청남도 지역은 2022년 평균기온이 30년간 일 평균기온보다 낮았으나, 부산광역시, 대구광역시, 광주광역시, 울산광역시, 전라북도, 전라남도, 경상남도, 제주도 지역은 2022년 평균기온이 30년간 일 평균기온보다 초과하였고, 경상북도 지역은 비슷한 것으로 나타났다. 따라서 2022년도 8월 9일부터 8월 11일까지 일부 지역은 기온이 높게 나타났다 하더라도 일부 지역은 기온이 낮은 것으로 나타나 전국지역을 대상으로 폭염 위기경보 경계를 발령한 것은 기온이 낮은 지역은 고려하지 못한 과대 발령이라고 할 수 있다. 비교 결과 호우주의보가 발령된 지역은 실제로 모두 30년 평균기온보다 낮은 기온이 나타난 것을 알 수 있어 본 연구에서 개발한 위기경보 판단기준이 상황판단에 활용 가능할 것으로 기대된다.
Table 5
Comparison of Daily Temperature of 2022 with 30-Year Average Temperature
5. 결 론
본 연구는 기후변화로 인해 증가하는 폭염의 빈도와 강도에 효과적으로 대응하기 위해, 국내 실정에 맞는 지역별 차별화된 폭염 위기경보 기준을 개발하고 그 적용 가능성을 검토하였다. 기존의 일률적인 폭염특보 기준은 지역 간 기온 특성, 체감 온도, 폭염 지속 일수 등을 충분히 반영하지 못해 대응의 실효성이 제한되는 한계를 보였다.
이에 따라, 본 연구는 1994년부터 2023년까지 30년간 축적된 전국 65개 종관기상관측소의 일 평균기온, 최고기온, 최저기온 데이터를 기반으로 지역별 기온 특성을 분석하였으며, 이를 토대로 주의-경계-심각의 3단계 위기경보 수준을 재설정하였다. 새로운 기준은 단순 최고기온이 아닌 체감온도와 30년 평균 대비 초과 일수를 함께 반영함으로써, 보다 정교한 폭염 판단이 가능하도록 설계되었다.
본 경보체계의 적용성을 2019년과 2022년의 기온 데이터를 통해 검증한 결과, 지역별로 상이한 폭염 양상을 정밀하게 반영할 수 있었으며, 기후변화에 대비하여 폭염발생 판단 기준의 적절성과 신뢰성이 향상되었음을 확인하였다. 이는 향후 폭염 대응 체계의 실효성을 높이고, 기후변화에 따른 건강⋅사회적 피해를 최소화하는 데 기여할 수 있는 중요한 기초자료가 될 것이다.
또한, 본 연구는 향후 폭염 예측 정확도를 제고하기 위해 습구온도, 흑구온도, 일사량 등의 다양한 기후 변수도 경보 기준에 포함할 필요성을 제시하였다. 아울러, 개발된 기준은 지역별 대응 매뉴얼, 정책 수립, 기술 개발 등 다양한 분야에서 활용될 수 있으며, 세계기상기구(WMO) 등 국제기구와의 표준화 연계 가능성도 높다.
결론적으로, 본 연구는 지역 맞춤형 폭염 위기경보 체계 구축의 과학적 토대를 마련함으로써, 국민 건강 보호, 정책 결정 지원, 국제적 대응역량 강화를 위해 실질적인 기여가 가능할 것으로 기대된다. 따라서 본 연구는 기후위기 시대에 대응하는 지속 가능한 폭염 관리 전략의 방향성을 제시하는 데 큰 의의가 있다. 그럼에도 불구하고 현재 전국적으로 발령되고 있는 폭염 기준을 지역별로 차별화하여 적용하기 위해서는 다양한 사례를 중심으로 한 심도 있는 분석 연구가 필요하다.
PDF Links
PubReader
ePub Link
Full text via DOI
Download Citation
Print
