KIGAM 한국지질자원연구원

산사태 재해, 기상정보 연동으로 정확하게 예측 

- 예측된 강우정보를 활용하여 1일 전 3시간 간격으로 산사태 조기경보 발령 -

- 신속․정확한 산사태 정보 제공을 통한 골든타임 확보로 국민 생활안전에 기여 -

□ 사전 기상정보를 활용하여 산사태의 발생위치 및 발생시점, 피해영향범위를 미리 예측, 인명․재산 피해를 최소화할 수 있는 산사태 재해 예방기술이 현실화되고 있다.

□ 한국지질자원연구원(원장 김복철, KIGAM) 지질환경연구본부 산사태 연구팀은 우리나라 지질 및 지반특성에 최적화된 산사태 모니터링 기술과 물리기반의 산사태 예측기법을 적용한 사전 기상정보 연동 산사태 조기경보시스템 개발에 성공했다.

□ 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 <그림2 참조>.    

□ 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․연동하여 사전 강우정보를 예측한다<그림3 참조>.

 ○ 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 적용하여 산사태 피해범위를 산정한다.

□ 연구팀은 현재 지리산 국립공원 일대 20.6km2 지역(천왕봉 일대)을 대상으로 개발된 산사태 조기경보시스템을 시범 구축하여 운영하고 있다. 또한 연구지역 내 중봉, 재석봉, 중산리 등 4개소에 산사태 모니터링 스테이션을 설치하여 시범 구축된 산사태 조기경보시스템에 대한 정확도 및 활용성 검증을 완료했다<그림4 참조>.

 ○ 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․분석하여 강우정보 분석시스템의 정확도를 검증했다. 

□ 연구팀은 향후 도시지역을 대상으로 개발된 기술을 확대 적용하여 실시간 산사태 조기경보가 가능한 시스템으로 고도화해 나갈 계획이다.

□ 한국지질자원연구원은 산사태 재해 주관 담당부처인 산림청과의 협업을 통하여 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 위하여 국가적 차원에서 효과적으로 운영되고 있다”고 말하며, “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 수준이다”고 강조하며, “우리 국민의 생명과 재산을 안전하게 지켜나가는 과학기술적 토대 확보를 위해 KIGAM이 앞장서 나갈 것이다”고 밝혔다. 

□ 이번 연구기술 개발은 한국지질자원연구원 주요사업의 지원으로 수행됐다.