강우자료의 경향성을 고려한 목표년도 확률강우량 산정

Abstract

최근 우리나라 집중 호우의 발생이 잦아지고 강우 강도가 증가하면서 강우로 인한 극심한 홍수 피해가 빈번히 발생하고 있다. 자연재해 중 피해가 가장 큰 것 중 하나인 호우에 의한 피해를 경감하기 위해서는 수공구조물 계획 및 설계 시 강우강도의 증가 경향이 고려된 확률강우량 변화를 예측해 볼 필요가 있다. 본 연구에서는 기상청 강우자료에 대한 전체적인 현황 조사를 실시한 후 신뢰성 검토를 거쳐 최종적으로 30년 이상의 자료를 보유하고 있는 56개 지점을 분석 대상으로 선정하여 목표연도 확률강우량을 산정하여 비교 분석 하였다. 한국건설기술연구원에서 우리나라 강우자료에 가장 적합한 분포로 추천한 바 있는 Gumbel 분포를 이용하였으며, 매개변수 추정은 최우도법을 적용하였다. 연 최대 강우량의 경향성을 살펴보기 위하여 각 지점별 연 최대 강우자료의 초기 20년을 기준으로 1년씩 자료 기간을 늘리면서 연 최대 강우량의 평균값의 변화를 관찰하였다. 연 최대 강우량의 평균과 위치 매개변수 간 관계를 분석하여 목표연도(2020년)의 위치 매개변수를 산정하였고, 전 기간 자료에 목표연도까지 개수만큼 연 최대 강우 자료를 추가하여 위치, 축척 매개변수를 1000회 산정 후 위치 매개변수와 축척매개변수 간 관계를 이용하여 목표연도 축척매개변수를 산정하였다. 전국 56개 기상청 강우 관측소를 대상으로 본 연구방법을 적용하여 목표연도(2020년)의 확률강우량을 산정하고 현재의 확률강우량(2006년)과 비교하였다. 52개 지점에서 강우량이 증하하였고, 4개 지점에서 감소하였다. 특히 중부 내륙지방에서 목표연도의 확률강우량의 증가가 큰 것으로 나타났다. 최근 홍수 피해의 급증으로 설계 빈도의 상향조정 등이 논의되고 있다. 하지만 각 지역별 강우 패턴을 고려하여 목표연도 확률강우량을 산정함으로써, 가까운 미래의 확률강우량 변화를 예측해 볼 수 있고, 전체적인 설계 빈도 상향 조정으로 발생되는 예산 낭비도 방지할 수 있을 것이다. 또한 목표 연도 확률강우량을 수공구조물의 계획 및 설계에 활용함으로써, 홍수피해 저감을 기대할 수 있을 것이다.