사전 기상정보를 활용해 산사태의 발생위치 및 발생시점, 피해영향범위를 미리 예측, 인명·재산 피해를 최소화할 수 있는 산사태 재해 예방기술이 현실화되고 있다.
한국지질자원연구원(KIGAM)은 지질환경연구본부 산사태 연구팀이 우리나라 지질 및 지반특성에 최적화된 산사태 모니터링 기술과 물리기반의 산사태 예측기법을 적용한 사전 기상정보 연동 산사태 조기경보시스템 개발에 성공했다고 24일 밝혔다.
사전 기상정보 연동 산사태 조기경보시스템은 강우정보 분석 시스템에서 산정된 예측 강우정보를 바탕으로 강우유출 및 침투해석과 불포화 사면안정해석을 통해 산사태 발생가능성을 평가한다.
이를 바탕으로 산사태 발생 시 피해위험지역을 선정, 산사태 발생위험도 레벨에 따라 산사태 조기경보 발령이 가능하다.
사전 기상정보 연동 산사태 조기경보시스템은 물리기반 산사태 예측기술, 기상레이더정보를 활용한 사전 강우정보(3시간 간격) 분석 및 연동기술, 산사태 피해범위 산정기술이 융합·접목된 새로운 개념의 산사태 조기경보기술이라고 할 수 있다.
수학적 이론과 역학적 해석기법을 기반으로 개발된 물리기반 산사태 예측기술은 강우 발생 시 지표의 유출수 흐름과 지중내 침투수 흐름을 고려한 불포화 무한사면의 안정해석을 통해 산사태 발생가능성을 평가한다.
사전 강우정보 분석시스템은 우리나라 기상청의 동네예보 자료와 일본 기상청의 기상레이더 분석자료, KIGAM의 강우 모니터링 자료를 매시간 수집·분석·연동해 사전 강우정보를 예측한다.
특히 현재 기준으로 1일(24시간)전 사전 예측된 강우자료(3시간 간격) 제공을 통해 산사태 발생가능성 평가가 가능하므로 산사태 재해 최소화를 위한 골든타임 확보가 가능하다.
산사태 피해범위 산정기술은 산사태 발생위치에서의 붕괴토사량과 붕괴토사의 도달거리를 계산하고, 토석류의 유동 및 퇴적특성을 경사도 인자로 변환한 Random Walk 모델을 적용해 산사태 피해범위를 산정한다.
연구팀은 현재 지리산 국립공원 일대 20.6㎢ 지역(천왕봉 일대)을 대상으로 개발된 산사태 조기경보시스템을 시범 구축해 운영하고 있다. 또한 연구지역 내 중봉, 재석봉, 중산리 등 4개소에 산사태 모니터링 스테이션을 설치하여 시범 구축된 산사태 조기경보시스템에 대한 정확도 및 활용성 검증을 완료했다.
연구지역에서 산사태 발생이력과 강우정보를 바탕으로 산사태 발생 재현계산을 실시한 결과 정확도가 높은 것으로 확인됐다.
또한 사전 예측된 강우정보는 KIGAM의 모니터링 스테이션에서 측정된 자료 및 지리산 일대 자동기상관측장비(AWS) 자료를 비교·분석해 강우정보 분석시스템의 정확도를 검증했다.
연구팀은 향후 도시지역을 대상으로 개발된 기술을 확대 적용해 실시간 산사태 조기경보가 가능한 시스템으로 고도화해 나갈 계획이다.
한국지질자원연구원은 산사태 재해 주관 담당부처인 산림청과의 협업을 통해 물리기반 산사태 예측지도 작성 등 산사태 조기경보기술을 적극적으로 활용할 예정이다. 이를 통해 신속·정확한 산사태 정보 제공은 물론 국민 생활안전에 기여할 것으로 기대하고 있다.
연구책임자인 송영석 지질환경재해연구센터장은 “KIGAM이 개발한 사전 강우정보 연동 산사태 조기경보시스템은 현재 이태리, 일본 등 방재 선진국에서 산사태 피해저감을 위해 국가적 차원에서 효과적으로 운영되고 있다”며 “한국의 지형 및 지반조건에 최적화된 세계 최고 수준의 산사태 조기경보기술 개발을 위해 최선을 다하겠다”고 밝혔다.
한국지질자원연구원 김복철 원장은 “KIGAM이 개발한 사전 강우정보 연동 산사태 조기경보시스템은 동시 다발적 집중호우로 인한 산사태 재해를 사전 예방할 수 있는 안전장치이며 특히 물리 기반의 산사태 예측기술은 세계 최고의 기술 수준”이라며 “국민의 생명과 재산을 안전하게 지켜나가는 과학기술적 토대 확보를 위해 KIGAM이 앞장서 나갈 것”이라고 밝혔다.
/대전=박희윤기자 hypark@sedaily.com
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