부처별 재해위험지도 비교를 통한 기후위험지도 방향성 모색 연구

1. 서론

최근 몇 년간 기후위기 현상이 전 세계적으로 많이 증가하고 있다(Myung, 2023). 북미 대륙을 덮친 재난급 폭염으로 기온이 48.6도까지 상승하였고(’21) (BBC, 2021), 동남아 지역에서 5월에 이례적인 폭염으로 40도가 넘는 역대 최고기온을 갱신하였다(’23) (KMA, 2023a). 국내에서도 기후재난이 지속해서 발생해 사회·경제·생태계에 피해를 유발하였다(Gasper et al., 2011). 수도권에 집중호우가 내려 도시 침수가 발생하고(’22.8), 태풍으로 인해 포항시 냉천이 범람해 주요 산업시설 가동이 중단되고(’22.9), 울진과 강릉에 최대 면적의 산불 피해가 발생하고(’22), 전남과 광주 지역에 역대 최장기간의 가뭄이 올봄까지 지속되면서(’22.11 ~ 23.5) 국민은 큰 피해를 보게 되었다(Cooperative Multi-ministry, 2023). 기후변화로 인해서 재해와 같은 기후위기가 많이 발생하고 있으며, 향후 피해양상은 더욱 대형화, 다양화될 것으로 전망하고 있다(Han and Pyo, 2022).

기후변화로 인한 재해의 위험을 감소시키기 위해 기후위험평가(climate risk assessment)를 진행하고 있고, 이는 기후위기 적응에 있어 중요한 역할을 한다(IPCC, 2001, 2007; UNFCCC, 2004). 그뿐만 아니라, 기후위험평가 결과를 지도화하는 것은 더욱 중요하다(Preston et al., 2011). 공간자료로 구축된 기후위험평가 결과는 토지이용 및 도시 계획 등과 같은 공간계획을 지원하여 기후위기에 따른 재해를 감소하기 위한 적응정책 수립에 기여할 수 있다(Clark et al., 1998; NRC, 2007). 이에 더해 지도는 기후변화가 인간 및 환경에 미칠 수 있는 영향에 대하여 대중에게 쉽게 정보를 제공하는 데 기여할 수 있고, 위험 및 재난 관리에 도움을 줄 수 있다(Preston et al., 2009).

우리나라에서도 기후위험지도 구축의 중요성이 커지고 있다. 얼마 전 발표된 제3차 국가 기후위기 적응 강화대책(2023 ~ 2025)의 주요 과제 중 “과학적 기후 감시/예측 및 적응 기반 고도화”에서는 기후위험지도 작성과 관련한 부분이 강화되었다. 특히 타 부처 지도들과 연계한 기후위험지도 구축, 적응주체의 이용성 증대와 관련한 부분이 보완되었다(Cooperative Multi-ministry, 2023).

기후위험에 따른 재해 피해가 증가함에 따라 부처별로 재해에 대응하기 위한 지도를 구축하고 있다. Sugathapala and Munasinghe (2019)에 따르면, 재해위험지도는 과학적 방법론을 통해 취약성과 위험도의 공간적, 시간적 분포를 나타낸 지도라 할 수 있다. 그런데 현재 부처별로 재해 관리를 위하여 작성하고 있는 지도도 이와 유사한 특징을 지닌다. 그러므로 본 연구에서는 부처별로 작성된 지도를 재해위험지도라고 정의하였다. 재해위험지도는 홍수, 가뭄, 산림 등에 발생하는 재해로부터 사전 예방 및 신속한 대응을 가능하게 한다는 장점도 있지만(Lee et al., 2021), 재해로 인한 복합적인 영향과 이에 따른 관리 방향을 반영하지 못해 활용하기에 한계가 존재한다(Shin, 2020). 그러므로 효과적인 재해예방 및 대응을 위하여 앞으로는 현재 재해위험지도의 한계점을 개선한 지도 작성이 필요하다(Lee and Kang, 2022). 또한, 이전에 발생하지 않은 수준의 다양한 기후위기에 적극적으로 대응하기 위해서는 기존의 재해위험뿐만 아니라 기후와 관련된 요소를 폭넓게 고려한 기후위험지도 구축이 필요하다.

본 연구에서는 이미 구축된 부처별 재해위험지도의 특징을 비교 분석해 향후 작성될 기후위험지도의 방향성에 대해 모색한다.

2. 재해위험지도 현황

본 연구에서는 부처별 소관 업무 중 재해에 대하여 취약성 및 위험도를 평가한 지도를 대상으로 하였다. ① 환경부 한강홍수통제소 홍수위험지도, ② 환경부 가뭄취약지도, ③ 산림청 산사태위험지도 ④ 산림청 산불취약지도, ⑤ 해양수산부 연안재해지도, 총 다섯 가지 지도가 비교분석 대상이다.

홍수위험지도는 「수자원의 조사/계획 및 관리에 관한 법률」 제7조에 의거하여 작성되며, 하천제방의 설계빈도를 초과하는 홍수가 발생하여 제방 붕괴, 제방월류 등 극한의 상황이 발생한다는 가정하에 하천 주변 지역의 침수위험도를 나타낸 지도이다. 홍수위험지도는 하천범람지도와 도시침수지도로 구분하여 작성하고 있다.

가뭄취약지도는 「수자원의 조사/계획 및 관리에 관한 법률」 제7조, 같은 법 시행령 제5조 제2항과 제5항에 의거하여 작성되며, 해당 지역의 잠재적 가뭄 발생 가능성과 가뭄 발생 시 사회·경제적 피해 영향 정도, 피해를 줄일 수 있는 능력 등을 종합적으로 고려하여 취약성을 산출하고 이를 공간정보로 표출한 지도이다.

산사태위험지도는 「산림보호법」 제45조의2에 의거하여 산사태 예방을 위해 지형, 지질, 임상 등 9개 산사태 유발인자를 분석해 전국 산지의 산사태 위험도 정보를 제공하는 지도이다.

산불취약지도는 「산불통합관리규정」 5조에 의거하여 지역별 산불취약지역의 특성을 고려한 예방 대책 수립 및 지속적인 위험관리 체계 구축에 도움을 주고자 산불 발생 시 피해위험을 평가한 지도이다(NIFOS, 2019).

연안재해지도는 「연안관리법」 제34조의2, 제34조의6에 의거하여 연안에서 자연재해에 노출되어 부정적인 영향을 받는 취약한 정도를 나타낸 지도이다(KHOA, 2015, 2022).

3. 연구 방법

다섯 가지의 재해위험지도 특성을 비교하기 위하여 관련 선행연구, 보도자료, 연구기관 보고서를 검토하고, 자료가 충분하지 않은 경우에는 재해위험지도 담당자에게 관련 내용을 질의하여 확인하였다. 이를 바탕으로 ① 평가 방법 및 결과, ② 지도 갱신 주기, ③ 공간해상도, ④ 서비스 제공 현황, ⑤ 기후변화 시나리오 활용, 총 다섯 가지 기준에 따라 결과를 정리하였다.

4. 재해위험지도 비교분석 결과

4.1. 평가 방법 및 결과 비교

홍수위험지도는 홍수 발생 기작 및 홍수 규모에 대한 가상시나리오(유역 조건/홍수 규모/홍수 범람)를 활용하여 홍수 범람을 모의하여 결과를 평가한다. 이때 가상시나리오는 기초자료, 지형자료 등을 활용하여 작성한다. 홍수위험지도는 하천범람지도와 도시침수지도 두 가지로 구분된다. 하천범람지도는 외수 범람을 분석한다. 범람 흐름의 유형에 따라 1차원 부등류를, 도심지와 같은 2차원 계산 격자망을 이용하여 부정류를 해석한다(Jeon, 2021). 도시침수지도는 도시지역의 침수위험도를 평가한다. 이를 위하여 도시지역의 하수도시스템 및 지형지물을 고려한 도시유출해석모형(SWMM)과 침수분석모형(TUFLOW)을 활용한다(Jeon, 2021). 하천범람지도와 도시침수지도는 침수심을 기준으로 총 5등급으로 구분하여 평가 결과를 제시한다(Fig. 1).

Fig. 1.

Flood hazard map* source : Flood Hazard Map Information System

가뭄취약지도는 IPCC 제4차 평가보고서에 기반한 취약성 지도이다(IPCC, 2007). “노출특성(기후요소) + 민감도(취약요소) - 적응능력” 산식을 활용하는 지표평가법으로 취약성을 분석한다. 노출특성(기후요소)은 가뭄빈도, 심도 등의 잠재적 가뭄 발생 확률과 관련한 지표로 구성되고, 민감도(취약요소)는 인구, 산업별 생산액 등의 사회경제적 인자와 관련한 지표로 구성된다. 적응능력은 용수공급능력 및 수자원 확보 계획 등의 물수급 안정성과 관련한 지표로 구성된다. 평가결과는 가뭄대응능력, 노출도, 민감도, 보조수원능력과 같은 주제도와 이를 종합적으로 산출한 취약성 지도로 구축된다. 주제도는 결과의 특성에 맞게 행정-유역변환비(인구비, 면적비)를 적용하여 가중산술평균을 통해 결과를 산출하고, 취약성 지도는 주제도의 값을 점수화 및 계수화하여 취약성을 평가한다. 모든 지도는 총 10개의 색 범례로 구분해서 지도를 작성하되, 취약성 지도는 총 5개 등급(매우 낮은 취약/낮은 취약/보통 취약/높은 취약/매우 높은 취약)으로 구분해 가뭄 취약도를 산출하고 있다(Fig. 2).

Fig. 2.

Drought vulnerability map* source : National Drought Information Portal

산사태위험지도는 전국 산림의 산사태 발생 이력자료(2천 개소)를 활용하여 로지스틱 회귀분석을 통해 인자별 영향력에 따라 가중치를 부여하여 산사태 발생확률을 평가한다. 다양한 산사태 발생 인자 중 영향이 큰 9개 인자(임상, 경급(나무지름크기), 사면경사, 사면방위, 사면길이, 사면곡률, 모암, 토심, 지형습윤지수(TWI))를 산사태위험지도의 입력자료로 활용하여 산사태 위험등급을 평가한다. 또한, 도로, 건물, 송전탑, 임도, 절성토, 풍력발전단지, 태양광발전단지, 체육시설(골프장, 스키장), 산사태발생지, 산불피해지, 벌채지 등과 같은 인위적으로 변화된 지역을 보정 인자로 적용하여 산사태 위험도를 1 ~ 5등급으로 제공한다(Fig. 3).

Fig. 3.

Landslide hazard map* source : Forest Spatial Information Service

산불취약지도는 산불 발생위험도와 산불 피해위험도의 값을 중첩해 점수화한 산불취약지수의 결과값을 통해 산불취약지역을 평가한다. 산불 발생위험도는 1991년부터 2017년까지 발생한 산불 위치정보를 Kernel 밀도함수 분석기법으로 평가한다(NIFOS, 2019). 산불 피해위험도는 국내외 문헌조사를 통해 주요 취약성 지표를 도출하고, 이를 공간정보로 구현한 후 지표별로 가중치를 부여해 위험도를 산출한다. 지표는 크게 사회·경제적 지표(5개), 생태적 지표(3개), 산불위험관련 지표(1개)로 구성되고, 가중치는 시설의 중요도에 따라 산출하였다(NIFOS, 2019). 위에서 얘기한 산불 발생위험도와 산불 피해위험도의 결과를 중첩해 산불취약도를 계산하고 결과는 A(상위 0 ~ 10%), B(상위 10 ~ 30%, C(상위 30 ~ 60%), D(상위 60 ~ 100%)로 구분하여 지도를 도출하고 있다(NIFOS, 2019, Fig. 4).

Fig. 4.

Forest fire vulnerability map* source : National Fire Vulnerability Forecasting System

연안재해지도는 연안재해취약지도와 연안재해위험지도로 구분하여 평가하고 있다. 연안재해취약지도는 IPCC 제4차 평가보고서에 기반한 취약성의 개념 틀을 기반으로 구성하되(IPCC, 2007), IPCC에서는 포함되지 않은 환경 상태와 기후변화의 영향을 포함하여 그 영향을 적응 및 대응방안 구축 시 고려하도록 재구성하였다(KHOA, 2022). 이를 바탕으로 연안재해노출지수(CODI, COastal Disaster Index)와 연간민감도지수(COSI, COastal Sensitivity Index)의 함수로 평가되는 연안재해영향지수(CPII, Coastal Potential Impact Index)를 최종지수로 하여 취약성을 평가한다(KHOA, 2022). 평가 결과 CODI, COSI, CPII 모두 1~5까지의 5개 등급으로 구분한다(KHOA, 2015, Fig. 5). 연안재해위험지도는 IPCC 제5차 평가보고서의 기후변화 리스크 개념을 준용하여 평가하기 위한 체계를 2021년부터 개발 중이다(IPCC, 2014).

Fig. 5.

Coastal disaster vulnerability map of CPII* source : KHOA, 2015

5. 논의 및 결론

본 연구에서는 이전에 발생한 적 없는 기후위기에 적극적으로 대응하기 위하여 기존 재해위험지도의 특징을 평가 방법 및 결과, 지도 갱신 주기, 공간해상도, 서비스 제공 현황, 기후변화 시나리오 활용으로 구분하여 비교분석하였다(Table 1).

Table 1.

Comparison of natural hazard maps prepared by various ministries

부처별 재해위험지도의 특징은 다음과 같다. 첫 번째, 정부 부처별로 다양한 재해에 대하여 취약성 및 위험도를 평가한 지도를 구축함에도 불구하고, 지도별로 최종 산출물의 형태가 상이하다. 그러므로 취약성 및 위험도에 대한 직접적인 비교가 어렵다. 최근 들어 재해가 복잡해지고 대형화되는 경향이 있어 재해 발생지역 외, 주변 지역에도 영향을 미칠뿐더러, 복구 기간도 장기화하여 다양한 간접피해가 발생하는 등의 복합재난으로 악화할 가능성이 높다(Shin, 2020). 그러므로 기후위험 요인별 위험도에 대한 종합적인 평가 및 이미 작성된 재해위험지도와의 연계가 필요하다. 두 번째, 재해위험지도는 자료 및 지도의 갱신 주기가 명시되어 있지 않은 경우가 대부분이었다. 일반적으로 지도는 완전성, 위치 정확도, 논리적 일관성, 주제 정확성 및 시간 정확성을 준수해야 한다(Park et al., 2020). 최신자료를 반영한 지도 작성을 고려할 때 갱신주기가 명확하지 않은 자료는 활용에 제약이 있을 수 있다. 그러므로 자료제공 시 자료의 갱신주기를 명시할 필요가 있다. 세 번째, 대부분 지도가 행정구역 및 유역 단위로 결과를 제공하고 있다. 그러나 유역 및 행정구역 단위의 자료로는 지역의 현황을 상세하게 보여주지 않아, 지자체에서 직접 활용하기에 한계가 있다(Son, 2022). 특히 우리나라는 좁은 공간에 상대적으로 많은 건축물과 시설들이 공존해 있어(Park et al., 2022), micro-scale에서 기후, 대기 등이 어떻게 변화하는지 파악하는 것이 중요해지고 있다(Ahn et al., 2016; Oke, 2004). 이에 전체적인 특성을 파악하기 위해서는 공간적으로 상세화된 자료가 필요하다(Hong, 2022). 네 번째, 작성된 재해위험지도의 공개 대상의 범위가 다르고, 관련 정보가 개별로 제공되므로 활용에 제약이 있다. 대국민에게 제공하는 지도도 있지만, 자료를 제한적으로 제공하는 지도도 있다. 또한, 대국민 서비스를 진행하고 있음에도 재해위험지도 구축 유무를 모르거나, 정보가 산재되어 있어 필요한 자료를 적절하게 제공받지 못한다(Kim, 2023). 지도의 활용도를 높일 수 있게 대국민 공개 정보를 늘려야 하며, 관련 정보를 일원화된 창구에서 제공하기 위한 방안 마련이 필요하다. 마지막으로, 기후 시나리오를 활용하여 미래 기후변화에 따른 재해 취약성 및 위험을 고려한 지도는 없다. 기후변화 시나리오는 단순히 미래를 예측하는 것이 아닌 광범위하게 발생할 수 있는 모든 범위의 미래를 고려하여 신뢰할 수 있는 의사결정을 위해 필수적이므로 이를 적용한 지도 구축이 필요하다(KMA, 2023b).

본 연구에서 재해위험지도의 비교·분석을 통해 새롭게 작성될 기후위험지도의 방향성을 도출한 시사점과 제언은 다음과 같다. 첫 번째, 기후위험 요인별 위험도를 종합적으로 대응하기 위해서 이미 작성된 재해위험지도와 기후위험지도의 연계가 필수적으로 고려되어야 할 것이다. 두 번째, 적응주체의 활용성 확대를 위해서는 지도 및 활용되는 DB의 주기적인 갱신이 필요하다. 세 번째, 행정구역 및 유역 단위보다 고해상도 기후위험지도 구축이 필요하다. 네 번째, 기후위험지도의 활용도 제고를 위해서는 대국민을 대상으로 하나의 플랫폼을 통한 자료 제공이 필요하다. 다섯 번째, 기후변화 시나리오(RCP/SSP)를 적용한 기후위험지도 제작이 필요하다. 마지막으로 제3차 국가 기후위기 적응 강화대책에 기후위험지도 구축이 언급되어 있음에도 이에 대한 명확한 정의가 없어 부처별 재해위험지도와 혼란을 줄 수 있어 기후위험지도 작성 시 개념 및 정의를 내리는 것이 필요하다.

본 연구에서 제안한 방향성을 고려한 기후위험지도가 제작된다면, 미래 폭염, 한파, 홍수, 가뭄, 태풍 등의 재해 발생 가능성이 높은 지역 탐지 및 해당 지역에 대한 취약성과 위험도 정도를 파악할 수 있을 것이다. 또한, 기후위험지도를 활용하여 지자체에서는 기후변화에 따른 위험도가 높은 곳에 재정을 투입해 사전 예방 조치를 취할 수 있을 것이다. 마지막으로 기후위험지도를 기반으로 지자체에서 장기 기후위기 적응대책이 수립된다면 미래 기후위험을 선제적으로 예방할 수 있을 것이며, 효과적인 적응 기반을 구축할 수 있을 것이다.

Acknowledgments

본 논문은 환경부의 재원으로 국립환경과학원의 지원을 받아 수행하였습니다(NIER-2022-01-02-148).

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