대설피해에 따른 방재취약성 분석 및 대응대책 방안
Analysis of Snow Vulnerability and Adaptation Policy for Heavy Snow
Article information
Abstract
최근 세계적으로 이상기후에 따라 폭설이 그 동안의 주기나 공간적 패턴이 없이 나타나고 있으며, 이로 인한 대설에 대비하지 않은 지역에서는 심각한 피해를 받고 있다. 우리나라의 대설은 지역적으로 집중되어 나타나는 것이 특징이다. 영동지역에서는 5~10 cm이상 혹은 30 cm이상의 눈이 쌓이는 모습을 자주 볼 수 있다. 그러나 남부지역은 많은 양의 눈이 내리지 않으므로 1~2 cm적설에도 교통두절 등 간접적인 피해가 많이 발생하고 있다. 이처럼, 대설과 같이 지역별 격차가 심한 경우에는 각 지역의 대설피해의 특성을 충분히 고려하여 피해저감 대책을 세울 필요가 있다. 그러므로 본 연구에서는 과거 재해연보 자료(1994년~2013년)를 활용하여 대설피해 현황 및 사례를 분석하고, 시설물의 방재취약성을 분석하여 시설물의 보완 대책과 시설물의 피해를 최소화하는 방안을 제시하고자 한다.
Trans Abstract
The frequency of heavy snow induced by abnormal climate has increased worldwide and the expectation of the cycle and spatial pattern become hard. Severe damage could be occurred in the region without preparation. In South korea, heavy snow is likely concentrated regionally. It is normal to have heavy snow more than 5-10 cm or sometimes more than 30 cm in the east part of Tae-beak mountain. However, in the southern part of Korea, it is very difficult to see snow and the severe traffic jam is experienced by 1-2 cm of snow. Therefore, it is important to propose an adjusted snowfall policy according to the snow characteristics. In this study, historical snow damage were investigated from the National Disaster Report (1994-2013) and analyzed the vulnerability for snow. The adjusted snow policy could be proposed based on the result of this study.
1. 서론
전 세계적으로 지구온난화에 따른 급격한 기후변화로 인해 전 세계적으로 해수면 상승, 한파, 폭설, 가뭄, 국지적 집중호우, 홍수 등으로 다양하게 존재하며, 그 사상들의 강도와 빈도가 점차 증가하고, 사회·경제적으로 심각한 피해를 주고 있다(Ha et al., 2007; Kim et al, 2014). 그러므로 우리나라도 최근에는 자연재해의 대응에 대한 관심이 매우 높은 상황이다. 우리나라의 경우에 2000년대 초반까지는 대설에 따른 피해가빈도가 낮게 발생하였으나, 그 이후부터는 꾸준히 발생하고 있다. 최근 10년 동안(1995~2004) 우리나라에서 발생한 대부분의 자연재해는 홍수에 의한 것으로 총 피해의 83%이상을 차지하고 있지만(NEMA, 2012), 대설에 의한 피해는 홍수에 이어 두 번째로 높았다. MPSS (2014)에 따르면 최근 10년 연평균 자연재해 피해액이 약 1.4조원 중 대설에 의한 피해액은 약 1,700억원으로 전체 자연재해 피해액의 약 12%를 차지하고 있다. 특히 대설로 인해 해마다 발생하는 직접적인 피해는 인명피해 및 도로 뿐 만 아니라 주택, 건물, 비닐하우스, 축사 등 적설량에 따라 적설하중을 받는 주요시설물의 피해가 주로 발생하게 된다. 대설피해 중 비닐하우스와 축사·잠사, 등에 대한 피해가 대부분을 차지하고 있다. 실제로 발생한 대설로 인해 비닐하우스의 피해가 2001년에는 3,455 ha, 2004년 2,211 ha, 2005년 1,242 ha 등의 많은 피해를 입었다. 해마다 대설에 의하여 비닐하우스의 외형이 파손되고, 시설 내의 각종 농작물의 피해가 발생하여 매년 3천억 원의 피해가 발생하고 있다. 이처럼 대설로 인한 피해는 해가 지나면 지날수록 증가하고 있는 실정이다. 이러한 대설피해에 대응하기 위해서는 현재 적설량에 따른 적설하중을 파악하여 피해현상을 분석하여 대설피해의 최소화 및 대책을 마련하기 위한 노력과 연구가 필요하다.
기존 대설의 피해특성에 대한 연구를 살펴보면, Jhun, et al.(1992)는 우리나라의 대설 특성을 파악하여 1982년부터 1991년까지 10년 동안 우리나라의 모든 기상관측소의 강설량자료로부터 강설빈도와 지역적 특성을 분석하였다. Kim(2001)은 2001년도의 대설피해 현황을 조사하고, 피해를 입은 시설물에 대한 피해액과 복구액을 분석하였다. 이에 대한 시설물의 보완 대책과 대설피해를 최소화하는 방안을 제시하였다. Park and Kim(2011)는 눈의 개념 및 특성과 현재 기상청의 예·경보체계, 강설량 수집체계를 살펴보고, 대설의 피해특성과 피해사례를 분석하는 연구를 하였다. Park, et al.(2012)은 우리나라 232개 시·군·구의 시간의 흐름에 대한 대설피해의 공간적 분포변화를 비교하기 위해 1979년부터 2009년까지의 31년간을 대상으로 한 분석과 1994년~2009년까지의 공간적 분포를 분석하여 비교함으로써 최근 피해규모 변화를 분석하였다. Kim et al.(2015)은 1982년부터 2012년까지의 최근 31년간 대설로 인한 피해사례를 분석하여 대설피해의 현황과 지역별 피해 및 빈도의 특성과 변화를 분석하였다.본 연구는 대설에 따른 피해현황 및 사례를 분석하고, 대설에 따른 지역별 방재취약성을 분석하여 이에 따른 보완대책과 시설물의 피해를 최소화하는 방안을 제시하고자 한다. 이로 인해 사회기반시설의 적응능력강화 정책수립 시 기초자료로서 활용되기를 기대할 수 있다.
2. 대설피해의 유형 및 사례
2.1 대설의 개념 및 피해 유형
대설이란 짧은 시간에 많은 양의 눈이 내리는 자연재해로 많은 피해를 유발한다. 겨울철에 시베리아의 찬 대륙성 고기압이 우리나라까지 확장하면서 상풍과 한파의 피해가 발생하며, 상대적으로 따뜻한 해상을 지나면서 구름이 발달과 지형적 효과가 더해져 대설이 발생하게 된다. 우리나라는 겨울철(11월~3월)에 시베리아의 찬 대륙성 고기압이 우리나라로 확장되면서 강한 북서 계절풍이 되어 강한 바람과 한파의 피해가 자주 나타나고, 찬 대륙성 고기압이 따뜻한 서해해상 또는 동해해상을 지나면서 습윤해지고 이 습윤해진 공기가 지형의 영향을 받아 서해안과 영동지방에 대설, 폭풍설 등의 재해를 발생시킨다.
기상학적 측면에서 대설은 12시간에 10 cm이상의 신적설 또는 24시간에 15 cm이상의 신적설이 발생하는 것을 정의한다. 대설에 의한 피해유형은 ①눈이 많이 쌓여서 발생하는 적설 피해, ②눈압력에 의해서 발생하는 설압 피해, ③쌓인 눈이 가파른 경사면에서 미끄러져 발생하는 눈사태 피해, ④젖은 눈이 송전선이나 기타 가설물에 부착되어서 발생하는 착설 피해, ⑤도로 빙판화에 따른 교통사고 피해, ⑥대설발생 후 관리 소홀에 의한 피해 등 크게 6가지로 구분된다(NEMA, 2012).
또한 기상청에서는 위험기상이 발생할 수 있는 경우를 대비해서 이를 알리기 위한 대설특보를 발표한다. 짧은 시간에 많은 양의 눈이 내리고 일정한 기준치에 도달할 경우 특보를 발표하는데, 기준치에 따라 두 가지로 구분된다. 그 기준치는 Table 1과 같다.
Guidance for heavy snow warning (KMA)
2.2 국내 대설피해 현황
최근의 지구온난화에 따라 급격한 기후변화로 인하여 우리나라에서도 잦은 한파와 기록적인 대설이 발생하고 있다. 특히 예보 적설량을 초과하는 기습 강설이 자주 발생하고 있으며, 지난 2005년 12월에 서해안 지역을 중심으로 장기간의 연속된 강설로 설하중에 취약한 농업시설물에 피해가 집중되어 비닐하우스가 용접부 및 이음부분이 파손되어 농작물에 많은 피해가 발생하였다. 2010년 1월 3일에는 서울, 경기, 충청, 강원, 경북북부에 평균 27 cm의 적설이, 많은 곳은 10 cm의 적설이 있을 것으로 예보되었으나, 실제로는 1월 4일 서울에서 73년 만에 신적설 최대기록인 25.8 cm의 적설이 발생하였다. 이로 인해 도시지역 교통마비, 비닐하우스 파손 등 많은 간접적인 피해가 발생하였다.
또한 2011년 2월 11~14일 동안에는 강원 삼척시에 110 cm가 넘는 기록적인 강설이 내려 도시기능이 마비되고, 학교는 임시로 휴교하였으며, 중앙시장의 비가림 지붕이 붕괴되고, 7번 국도에 고립됐던 차량들이 22시간 만에 대피하는 등 막대한 피해가 발생하였다.
2014년 2월 강원·영동지역에 장기간 9일 동안 40~60 cm가 넘는 적설량이 내리면서 시설물의 설계강도가 초과되면서 비닐하우스 축사·잠사 등 파손되어 피해가 발생하였다. 또한 경북지역 경주에서는 체육관에서 신입생 환영회행사를 진행중에 많은 양의 적설량을 이기지 못하고 건물이 주저앉아 많은 인명피해가 발생하였다. 체육관을 부실하게 설계·시공하고 눈이 많이 쌓인 상태에서 소흘한 관리로 인해 복합적인 과실로 발생한 사고이다.
이에 따른 사례분석을 통한 대설피해의 대부분 시설물은 설하중을 견디지 못하고 피해가 발생한다. 이에 따라 시설물 설치 시에 그 이상의 설계 강도에 따라 시설물이 설치 될 수 있도록 해야 한다.
3. 재해등급별 방재취약성 분석 및 대응 대책
3.1 자료구축 및 재해등급 기준
본 연구에서는 대설에 따른 방재취약성 분석을 위해 첫째, 재해연보를 통한 우리나라의 전국 시·군·구별 251개 대설피해액(공공시설, 사유시설, 기타 등)을 조사하였다. 둘째, 대설이 발생한 횟수 두 가지 인자를 통해 방재취약성 분석을 실시하였다.
지역별 대설 피해현황을 알아보기 위하여 국민안전처(구 소방방재청)에서 발간하는 재해연보 자료를 활용하였다. 1994년부터 2013년까지 재해연보에 기록되어 있는 우리나라 251개 시·군·구에 대한 대설에 따른 피해액과 대설발생 횟수의 통계자료를 수집하였다. 대설에 따른 피해액의 경우 우리나라의 시·군·구별 대설관련 피해액(1994~2013)을 공공시설과 사유시설을 구분하여 정리하였다. 재해연보의 항목에는 건물, 농경지, 농작물, 선박과 총 12개의 공공시설 및 6개의 사유시설로 구분하여 기록되어 있다. 이중 대설피해가 가장 많이 발생하는 시설물은 건물, 농작물, 학교, 군시설의 공공시설물과 사유시설인 축사·잠사, 수산증양식, 비닐하우스에서 가장 많은 피해가 발생하였다. 재해연보의 총 피해액은 1994년부터 2013년까지 총 20년이며, 분석기간 동안 우리나라에 발생한 대설관련 총 피해액은 약 2조 8천억 원 정도이고, 연 평균 발생한 피해액은 약 1천 4백억 원으로 조사되었다. 이 중 가장 많은 대설피해가 발생한 지자체는 충청남도, 경기도, 전라남도 등 이며, 대구광역시, 제주특별자치도, 부산 등은 다른 지자체에 비해 피해가 적었다. 재해연보의 대설관련 피해액은 매년 당해연도 물가 기준으로 산정된다. 그러므로 각 연도별피해액을 2014년 물가로 환산하여 분석하였다. 그리고 대설발생횟수가 가장 많은 지자체는 전라남도, 경기도 등 이며, 가장 적게 발생한 지자체는 제주도, 대구광역시 등의 순서로 조사되었다. 이에 따른 Table 2는 재해연보로 조사된 대설발생횟수와 시설물을 공공시설과 사유시설로 구분하고, 2014년 생산자물가지수를 고려하여 피해액을 제시하고 있다.
Historical snow damages and the number in South Korea
또한, 방재취약성을 분석하기 전에 재해등급의 기준을 선정하였다. 대설의 발생횟수와 피해액을 5가지 등급으로 구분하였다. 5가지의 등급 분류에는 각 등급에 해당하는 지자체의 비율을 기준으로 1등급은 상위 20%, 2등급은 20~40%, 3등급은 40~60%, 4등급은 60~80%, 5등급은 80~100%로 구분하였다. 분류된 기준에 따라 1등급인 지자체는 대설피해의 정도가 상대적으로 미미한 지역으로 비교적 다른 지역에 비해 안전한 지역이라 볼 수 있고, 5등급인 지자체는 상대적으로 대설피해의 위험에 노출되어 있는 지역이라 구분하였다. 이와 같은 재해등급의 기준을 나타낸 표는 Table 3이다.
Ranges of the Disaster Map
3.2 방재취약성 분석
앞 3.1.1절에서 재해연보를 활용하여 1994년부터 2013년까지의 발생횟수와 피해액을 조사하였다. 재해연보로 구분된 전국 251개 지자체에 대설에 따른 피해발생 횟수와 피해액을 조사한 결과를 적용하여 각 지자체별로 피해등급을 1등급에서 5등급으로 나타내었다. 그리고 GIS기법을 이용하여 5가지로 분류된 재해등급별 기준에 해당하는 대설의 발생횟수와 피해액의 자료를 방재취약성을 분석하였다.
Fig. 1의 분석결과, 대설에 따른 피해액이 가장 많이 발생한 지역은 충청남도 부여군과 논산시, 공주시, 전라남도 나주시등 에서 피해액이 가장 많이 발생하였으며, 각각 1,296억 원과 1,222억 원이 발생한 것으로 분석되었다. 또한 피해액이 가장 많은 5등급으로 구분된 지역은 충청남도와 전라북도에서 대설에 대한 피해액이 높은 것으로 나타났다. 경기도 대부분 지역과 전라도에서도 높은 재산피해가 발생한 것으로 분석되었다. 이와 반대로 서울특별시, 부산광역시, 대구광역시,제주도, 강원도와 경상북도에서는 대설에 따른 피해액이 낮게 나타났다.
Classification of snow damage amount.
Fig. 2의 분석결과, 경기도 가평군에서 96회의 대설이 발생하여 가장 높은 발생횟수를 기록하였다. 또한 대설 발생횟수가 가장 많은 5등급으로 분류된 지역은 전라남도 부안군, 완도군, 강원도의 강릉시, 정선군, 삼척시 등 총 18개 지역으로 분석되었다. 강원도와 경상북도의 해안지역, 충청도와 전라도의 해안지역의 대설발생 횟수가 상대적으로 다른 지역에 비해 높은 수치를 나타내고 있음을 알 수 있다. 반면, 서울특별시를 비롯하여 대구광역시, 경상도의 대부분의 시·군·구 및 제주지역에서는 발생횟수가 다른 지역에 비해 적은 것으로 분석되었다.
Classification of the number of heavy snow events.
이에 따라 대설에 따른 발생횟수와 피해액은 지형학적 특징대응대책의 부재가 동시에 작용하는 것으로 분석되고 있다. 예를 들어 발생횟수가 가장 높은 96회를 기록하고 있는 가평군의 경우에는 피해액은 37,699백만 원으로 적은 피해액이 기록되어 있다. 또한, 이와 반대로 대설 발생 횟수가 44회인 당진의 경우에는 피해액이 70,000백만 원을 기록하고 있다. 이는 보완대책에 따라 피해가 많이 발생하고, 적게 발생하고의 차이임을 알 수 있다. 따라서 대설에 의한 재산피해가 많은 것으로 분석되고 있는 충청남도와 전라도 지역에서는 이를 고려한 효율적인 보완대책이 필요한 실정이다.
3.3 방재취약성 분석에 따른 대응 대책
앞 절에서 분석한 방재취약성 분석에 따르면 대설에 따른 피해액이 많은 지역일수록 방재가 취약하다고 판단될 수 있다. 이에 따라 취약한 지역을 우선으로 한 대응 방안이 마련되어야 한다. 예를 들어 2004년 겨울에 발생한 대설피해로 인해 약 3,000억 원(2013년 생산자물가지수 기준)의 직접 재산피해를 입은 사례가 있다. 2001년의 대설피해와 같은 경우는 갑작스럽게 찾아온 대설로 인한 대응 대책이 미비한 상황이었으며, 특히 비닐하우스 및 축사·잠사 등 사유시설물에 대한피해가 많은 비중을 차지하였다. 특히 대설피해는 다른 재해에 비해 편차가 심한 편이다. 그리고 사망·실종 및 부상과 같은 인명피해보다는 시설물피해가 대부분을 차지하고 있다. 앞단락에서 언급하였듯이, 충청남도지역 뿐만 아니라 현재 우리나라 전국 곳곳에서는 다른 강우나 태풍에 대한 대응대책에 비하여 대설에 대한 대응대책이 미비한 상황이라 할 수 있다. 특히 대설에 대한 피해가 거의 발생하지 않았던 지역들은 이에 대한 대응체계가 거의 전무하다고 볼 수 있으며, 이러한 상황은 갑작스런 기상현상에 대한 피해를 가중시키는 결과를 가져올 수 있다.
우리나라에서도 지역별 대설에 대비한 대응 대책이 필요한 실정이다. 이에 대한 방안으로 시설물 설치 시 지역별 내 재해형 표준규격 및 그 이상의 설계 강도에 따라 시설물을 설치할 수 있도록 지역별 관리가 필요하다. 또한, 대설에 따른 신속한 대응을 할 수 있게 사전 정보파악 및 공유, 도로 제설대책, 민·관·군 협력체계의 구축 및 재정비, 대설에 대비한 시설물의 점검 및 안전조치 등 다음과 같은 철저한 대설피해 예방 및 대응방안을 필요하다고 판단된다.
4. 결론
본 연구는 재해연보를 활용한 1994년부터 2013년 총 20년간 기록된 대설피해 이력인 발생횟수 및 피해액을 분석하였다. 이렇게 수집된 자료를 발생횟수, 피해액을 등급화 구분하여 GIS로 이용하여 분석하였다. 대설피해의 경우 지역별 편차가 매우 큰 것으로 보인다.
이에 따라 각 지역별로 대설에 대한 대응 대책이 항상 마련 및 운영되어야 한다는 결론을 도출할 수 있다. 대설에 의한 피해는 주로 비닐하우스와 농작물 등 같은 사유시설물에 재산피해가 가장 많이 발생하는 것으로 분석되었다. 겨울철 이상한파와 폭설은 어류의 동사로도 이어질 수 있다. 또한 대설이 발생할 경우 도시지역의 교통마비 등 과 같은 피해로 큰 어려움을 겪을 수 있다. 이에 따라 대설에 따른 피해를 최소화하기 위해 다음과 같은 대응방안을 제시한다.
1. 시설물 설치 시에 지역별 내재해형 표준규격 및 그 이상의 설계강도에 따라 시설물이 설치 될 수 있도록 지자체별 관리가 필요한 시점이다. 또한 축사의 겨울철 대설피해를 최소화하기 위하여 축사 설계 시 지붕의 경사도를 높이는 방안과 축사의 중앙지주보강 등을 여러 가지를 축사 제작 시 표준설계도를 반영해야 한다.
2. 비경작 비닐하우스의 관리 문제이다. 작물 수확 후 관리가 되지 않는 비닐하우스에서 상대적으로 많은 피해가 발생하였다. 이는 비닐하우스의 관리 불량으로 대설에 따른 피해를 야기할 수 있다.
3. 노후 및 피로 시설물에 대한 사전보강 및 지원이 필요하다. 노후화되거나 대설시 피해가 발생하지 않았던 시설물의경우, 사전에 미리 피해예방을 위하여 노후화 우려 및 대형외력의 영향을 받을 수 있는 시설물에 대해서는 사전 보강 작업이 이루어져야 한다. 또한 원활한 작업이 수행될 수 있도록 정부의 정책적 지원이 필요하다.
대설피해는 눈이 오지 않다가 한꺼번에 많은 눈이 내려 비닐하우스, 축사·잠사 등 사유시설물의 피해가 가장 많이 발생한다. 대설피해 예방을 위한 지붕위에 눈쓸어 내리기 등의 대책을 추진해야 한다. 농업관계에 종사하는 행정지도 공무원과 지자체별 관리자가 눈이 내릴 때 예방에 보다 힘을 기울이면 피해예방을 할 수 있다. 또한, 향후 본 연구의 결과물로 예방/대비/복구 등 국가 및 지방자치단체의 방재 행정 정보로 활용할 수 있다. 대설에 따른 취약지역을 사전에 파악함으로 써 예방 및 대비 계획의 수립이 가능하고, 정부에서 피해액을 예측하는데 활용 될 수 있다. 예측한 피해액은 재해 복구비 등정부의 예산 편성 시 기본 자료로 활용될 수 있다.
감사의 글
본 연구는 정부(국민안전처)의 재원으로 자연재해저감기술개발사업단의 지원을 받아 수행된 연구임 [MPSS-자연-2015-79].