KOSEN 한인과학기술자네트워크

자연재해에 대한 예보시스템이 보다 체계적으로 구축되어야한다. 현재 자연재해에 대해 국가 차원의 경보 및 주의보로만 제공되고 있다. (예 : 태풍 경보, 산불 주의보) 기상정보가 지역구 단위까지 수집 및 제공되는 것을 감안 할 때, 과거 기상정보 데이터 및 재해 발생 데이터(지해 발생지역, 피해정도 등)를 통해 지자체별 자연재해 데이터 베이스를 구축하여 현재 기상정보와 비교함으로서 재해를 예측하고 이에 따른 예보 및 조치를 시행한다. 다시 말해, 지자체별로 선제적 자연재해대응시스템이 구축 되어야 한다.

In order to prevent frequent flooding in South Korea, South Korea needs to develop an environmental-friendly drainage system. So far, most of the current drainage system has existed leaning on the artificial system. However, by connecting the artificial channel with natural drainage system, the developing drainage system will carry out more run-off efficiently so that it could give more time the water routing around system than the previous system.

지구 온난화 및 기상 변화로 토목 구조물의 노화가 빨리진행될것으로 보입니다. 교랑의 골재나 도로 재료의 성질이 쉽게 변하여 전체 구조물, 교량이나 도로, 댐, 등등 의 수용력이 감소하거나 혹은 예상보다 빠르게 노화할것으로 생각됩니다. 현재 여건상 그러 구조물들을 모두 교체, 보수하는건 현실적으로 불가능하니 그런 구조물들을 모니터링 하는 시스템을 좀더 보강하여 자연 재해로 인한 참사를 미리 예방하는것이 중요할거 같습니다. 구조물 점검 싸이클을 좀더 줄이거나 보강/보수의 한계치를 낮추는것도 한 방법이 될수 있습니다.

우리나라는 지진의 강도나 발생율이 상대적으로 낮아 설계시 이에 관련된 parameter (e.g., liquefaction에 관련된 seismic bearing capacity 등과 같은) 들을 등한시하는 경우가 종종 있습니다. 요즘 지진에 대한 뉴스가 심심찮게 보이는데, 향후 설계시 지진과 관련된 변수들을 적용하여 조금 더 보수적인 값을 사용해 지진에 대비하여야 합니다.
예로 적어주신 집중호우로 인해 사면의 유효응력 및 전단강도가 감소하여 (sigma prime = sigma - pore water pressure) 산사태 및 흙막이 벽 등의 붕괴가 심심찮게 일어납니다. 연강수량 증가에 대한 통계적인 분석과, 이 분석된 증가된 양을 설계시 잘 반영하여야 겠습니다 (for safety). 싱크홀: 지반 및 도로 다짐시 엄격한 관리, 그리고 시공 후 꾸준한 지하수 모니터링을 통해 미연에 방지해야 합니다.

자연재해에를 인간의 개발 행위등으로 인해 발생하는 경우를 제외하고, 발생이 불가피한 경우로 한정한다면, 이러한 자연재해는 예방보다는 대처하는 방법이 타당할 것이다. 그렇다면, 발생이 예견되는 자연재해에 대응하기 위해서는 무엇보다 1) 정확한 예측이 필요하고, 평상시에 2) 적정한 대응 방안을 마련해 놓는 것이 필요하다.

Big data를 이용한 자연재해 예측
지금까지 발생한 자연재해 data를 분석하여 향후 발생할 자연재해를 예측하는 기술 연구가 필요하다. Big data를 이용한다는 것은 단순히 방대한 자료를 가지고 있는 것보다는 자료 속에 숨어 있는 단서를 많은 경우의 수를 적용하여 예측할 수 있다는 것이다. 이를 위해서는 무엇보다 자연재해의 발생원인에 대한 연구가 필요하다.

자연재해 발생 시 대응방안
자연재해가 발생했을 때 하늘만 바라보고 원망할 것이 아니라, 피해를 최소화 할 수 있는 대응 방안을 미리 마련 해 놓는 것이 필요하다. 이것은 보여주기식의 대응훈련이 필요하다는 것이 아니라, 혼란 상황속의 사람들의 행동까지 가정한 지극히 정상적인 인간의 대피행동을 반영해야 할 것이다.

토목공학적 측면에서 우리나라에 미치는 자연재해들을 기후변화를 고려하여 재검토하고, 그에 대처할 수 있도록 중요 구조물에 대한 점검 및 보강이 이루어져야 한다고 생각합니다.

모두의 아이디어가 좋다고 평가되었지만, 특히 (1)예보시스템과 (2)구조물 점검 및 설계에 대한 아이디어가 가장 높은 득표율을 보였습니다.

먼저 자연재해는 "태풍, 가뭄, 홍수, 지진, 화산 폭발, 해일 따위의 피할 수 없는 자연 현상으로 인하여 일어나는 재해(국립국어원 표준국어대사전)"를 의미합니다. 이 중 지진, 화산 폭발, 해일은 상대적으로 태풍, 가뭄, 홍수보다 우리나라에 발생빈도와 피해 정도가 작기 때문에 이번 토론에서는 거론하지 않았습니다. 저희는 2가지 관점으로 언급된 자연재해에 대처하는 방안을 생각해 보았습니다.
첫 번째는 “예보기술의 발전”입니다. 이는 다가오는 재해를 미리 인지할 수 있는 여부를 의미합니다. 우리나라에서는 크게 환경부의 기상청과 국토교통부의 수계별 홍수통제소가 태풍, 가뭄, 홍수에 대한 예보업무를 관리하고 있습니다. 예보업무는 다가오는 재해의 발생시간과 정도를 예측하기 때문에 재난대처업무에 가장 중요한 부분으로 고려할 수 있습니다. 수문학적인 측면에서 가뭄과 홍수에 대한 예보는 보통 3단계 (long-term (century and decades), mid-term (seasonal) and short-term (weeks, days, and hours))로 구분됩니다. 가뭄과 장기간의 호우로 인한 홍수는 mid-term 예보에 속하며, 집중호우와 돌발홍수 및 태풍은 short-term 예보로 구분할 수 있습니다. 흔히 자연재해에 거론되는 기후변화는 long-term 예보로 구분이 됩니다. 우리나라의 경우 최근 화두가 되고 있는 집중호우 및 돌발홍수는 다른 자연재해에 비하여 상대적으로 예보가 정확한 편입니다 (이에 대한 대처방안은 다음 단락에서 거론하겠습니다). 한편, 중장기 예보로 인지할 수 있는 가뭄과 장기간의 호우로 인한 피해 역시 매년 상당하지만, 단기예보보다 정확도가 많이 부족하여 상대적으로 예보가 쉽지 않은 편입니다. 이는 우리나라에 영향을 미치는 기상인자들이 다른 나라에 비하여 상대적으로 복잡하기 때문입니다. 최근 국내외의 기상 및 수자원 전문가들도 중장기 예보에 대한 연구를 활발히 진행하고 있습니다. 만약 이러한 연구들이 더욱 활성화되고 예보의 성격에 맞도록 더욱 정확해진다면, 앞으로 우리나라의 가뭄과 장기간의 호우로 인한 홍수예방에 큰 도움이 될 것으로 생각됩니다.

두 번째는 “최신 기후변화에 대한 연구를 고려한 구조검토”입니다. 예를 들어 국지성 호우 및 돌발홍수를 정확히 예보한다 하더라도, 만약 예보된 재해의 발생빈도가 100년이라면, 이미 20년 빈도로 설계된 우수처리 및 홍수처리 시설로는 방안이 불가능합니다. 실제로 최근(2011년) 서울시에 발생한 돌발홍수가 이러한 경우입니다. 이에 대하여 여러 원인이 지적되었지만, 주된 요인은 관리시설을 설계할 당시의 기상 및 기후학적 환경이 현재와 다르기 때문입니다. 최근 이러한 재난피해로 인하여 국내에서도 앞으로의 기후특성, 즉 기후변화를 고려하여 기존 설계된 구조물을 재검토하는 연구가 활발히 진행되고 있습니다. 이 부분에서 우리는 토론을 통하여 기상 및 기후분야에서 최근 업데이트되는 연구결과를 고려해야 한다고 생각됩니다. 이는 기후변화에 대한 해석 역시 미래에 대한 예측, 즉 장기예보로 간주될 수 있기 때문에, 최근 기상분야에서 연구되는 예보방법들이 고려된다면 토목공학적으로 더욱 정확한 검토결과 및 보강대책을 제시할 수 있기 때문입니다.
또한, 토론 중 많은 분이 철저한 경제성 분석을 통하여 구조물의 보완 및 보강대책이 효율적으로 이루어져야 한다고 언급하셨습니다.