홍수와 가뭄의 열쇠, 70년 데이터에서 찾다

포스텍 연구진, 초고해상도 하도추적모델로 금강 유역 하천 유량 데이터 구축 성공

기후변화로 인해 강수 패턴이 달라지면서 우리 강과 하천의 흐름도 크게 변하고 있다. 

홍수와 가뭄이 번갈아 찾아오는 요즘, 하천이 본래 어떻게 흘렀는지 정확히 아는 것이 재난 대비에 무엇보다 중요하다. 

하지만 현대의 강과 하천에는 댐과 보 같은 인공 구조물이 많은 만큼 자연 그대로의 물 흐름을 파악하기 어려운 실정이다.

감종훈 포스텍 환경공학부 교수

포스텍(포항공대)은 환경공학부 감종훈 교수 연구팀은 이 난제를 해결하기 위해 하도 추적 모델링을 기반으로 한 초고해상도 동적 상세화 기술을 활용했다고 13일 밝혔다. 

연구팀은 'VIC-RRM(Variable Infiltration Capacity-River Routing Model)'이라는 하도 추적 모델로 1951년부터 2020년까지 70년 동안의 금강 유역을 90m 초고해상도로 재현했다.

여기서 ‘90m 해상도’란 금강 유역을 90mX90m 크기의 작은 구역들로 나눠 지점마다 물의 흐름을 정밀하게 계산했다는 의미다. 

축구장 크기(약 100m×70m)만 한 구역마다 물이 얼마나 흘렀는지 일별로 정확히 파악한 것이다.

이 연구의 가장 큰 의미는 인공 구조물의 영향을 제외하고, ‘기상 조건만을 고려한 자연 그대로의’ 하천의 흐름을 하루 단위로 정밀하게 분석했다는 것이다.

금강은 한반도의 주요 하천 중 하나로, 기후변화에 따른 수자원 변동성이 높은 지역이지만 그동안 자연 상태의 물의 흐름을 일관되게 분석한 자료가 없었다.

분석 결과, 금강의 평균 하천 유량은 1970년대에 비해 1990년대에 증가한 것으로 나타났다.

특히 2010년대에는 일 유량 변동성이 크게 늘었다. 이는 기후변화로 인해 갑자기 비가 내리는 날이 늘어나는 등 강우 패턴이 불규칙해지면서 극한 강우와 홍수 위험이 증가했음을 의미한다.

연구팀이 재현한 금강 유역의 자연유량 데이터는 국제 데이터 플랫폼인 ‘하버드 데이터벌스’를 통해 공개됐다. 

연구자는 물론 정책 담당자들도 데이터를 자유롭게 활용할 수 있다.

이는 단순한 성과 공유를 넘어 전 세계적인 기후변화 대응 및 홍수·가뭄 대비에 실질적인 기여를 할 수 있는 전 지구적 수문 모델링 기술 개발로 이어질 것으로 기대된다.

이번 연구를 이끈 감종훈 교수는 “이 데이터들은 기후변화가 금강 유역 수자원에 어떤 영향을 미치는지 평가하는 중요한 기준이 될 것”이라며, “앞으로 수자원 관리 정책과 홍수 예측 시스템을 개선하는 데 큰 도움이 되길 바란다”라고 전했다.

포항=이영균 기자 [e-mail]