한반도의 강수는 여름철 강수량이 연 강수량의 50% 이상이며, 여름 강수량의 상당 부분이 장마기간에 집중되어 내리는 특성을 갖고 있다 (Ho and Kang, 1988). 장마기간의 강수는 산악 등 지형의 영향을 받아서 어느 지역에 집중되어 내리며, 그 지역에 커다란 인명 및 재산상의 피해를 끼친다. 이러한 집중호우로 의한 피해는 국가의 경제와 산업이 발달할수록 증가하고 있다. 그러나 아직까지도 장마기간동안 시간과 공간적으로 다양하게 변화하는 강수발생의 이해와, 나아가 집중호우의 예측에 대한 연구는 어려운 과제로 남아 있다. (중략)
본 연구에서는 2011년부터 2020년까지의 연구지역에서 발생한 산사태와 강우 요인들을 통해 강우 지속성과 산사태 발생 빈도의 연관성을 분석하였다. 연구지역은 강원도, 경기도, 경상남도, 경상북도, 전라남도, 전라북도, 충청남도의 총 7개 지역이며 분석에 활용한 강우 요인은 6월, 7월, 8월의 월 강우량과 여름기간(6~8월) 강우량, 장마기간 강우량, 여름기간 강수일수, 장마기간 강수일수이다. 연구지역별로 산사태 발생이 많았던 해의 강우 요인을 비교·분석하여 강우 지속성이 산사태 발생에 미치는 영향을 파악하였다. 연구결과 강우량뿐만 아니라 장마기간 강수일수도 산사태 발생에 영향을 미치는 것으로 확인되었으며, 2020년의 산사태 발생 급증은 2020년의 장마기간 강수일수가 많은 것에서 기인한 것으로 추정되었다. 이러한 결과는 추후 강우 지속성의 영향을 고려한 산사태 경보 기준의 기초 자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.
본 연구에서는 최근의 한반도 여름철 강수특성을 파악하기 위해 장기간($1958{\sim}2007$년) 관측을 수행하고 있는 기상관측소를 대상으로 강수량의 변화 경향을 시 공간적으로 분석하였다. 여름철($6{\sim}9$월) 강수량의 연변화를 분석하고 여름철을 장마와 장마 후 강수기간으로 구분하여 그 특징을 살펴보았다. 장마기간에는 남서풍과 준정체전선의 영향으로 산악지역의 풍상측에서 최대 강수량이 발생하였으며 장마 후 강수기간에는 한반도 주변의 서쪽 및 남동쪽에서 유입되는 하층순환장과 함께 태풍, 대류불안정, 저기압성 강수에 의해 주로 남해안과 영동 산간 및 해안지방에서 최대 강수량이 나타났다. 여름철($6{\sim}9$월) 강수량의 시계열 변화에서는 모든 지점에서 강수량이 증가하는 경향을 보여주었으며 이 중에서도 최근 10년이 가장 큰 증가 경향을 보였다. 일 강수량을 10년 단위로 평균하여 분석한 결과, 모든 지점에서 최근 10년에 장마 및 장마 후 강수기간의 강수량이 가장 크게 증가하는 것으로 나타났다. 지점별로 증가 경향은 차이를 보여주었는데, 강릉은 장마 후 강수기간의 강수량이 장마기간보다 더 많았으며 최근 들어 장마 후 강수기간의 강수량이 가장 크게 증가하였다. 서울과 부산의 경우는 최근 10년 동안 여름철 강수량의 두 개 최대값 사이의 강수량이 크게 증가하는 경향을 보여주었다.
매년 여름을 앞두고 농어민들은 물론 여름휴가를 준비하는 도시민들의 최대 관심사였던 장마예보가 48년 만에 역사 속으로 사라진다는 뉴스가 있었다. 장마전선의 영향을 받는 기간 동안 집중 호우가 있었던 예전과 달리 장마전선 형성전이나 소멸 후에도 강한 비가 수시로 내리는 등 우리나라의 여름철 강수 특성이 많이 변해 장마를 예측한다는 것이 의미가 없다는 이유이다. 장마예보가 반가운 뉴스는 아니었지만 기후변화로 인한 현상이라 생각하니 씁쓸해진다.
본 연구에서는 북극진동이 우리나라에 미치는 영향을 파악하고자 북극진동지수(AOI)와 북태평양에서 발생한 태풍의 개수 및 우리나라에 영향을 준 태풍의 개수, 또한 장마기간 중 총강수량 및 장마기간 중 강수일수와의 교차상관분석을 시도하였다. AOI 자료는 월단위 형태로 존재하나 교차 상관 분석에는 1월을 중심으로 한 평균 자료와 봄, 여름, 가을, 겨울의 계절자료를 이용하였다. 장마 특성 및 태풍 특성 자료는 모두 연 단위자료이다. 본 연구에서는 AOI 및 태풍, 장마 자료의 가용성을 고려하여 1961년에서 2016년 사이의 자료를 이용하였다. 본 연구에서의 결과를 종합해 보면, 북극진동은 우리나라의 장마 특성에 약한 수준이나 유의하게 영향을 미치고 있음을 확인할 수 있었다. 그러나 그 정도는 전체기간에 대해 일정하지 않으며 시기에 따라 크게 다른 것으로 나타난다. 예를 들어, 최근 10년간 북극진동이 장마에 미친 영향은 교차상관계수로 0.8 이상이다. 그러나 그 전 30년간은 통계학적으로 유의한 영향은 없었다. 이와는 반대로 북극진동이 우리나라에 영향을 준 태풍의 개수에 미치는 영향은 전체적으로는 유의하지 않은 것으로 나타난다. 공교롭게도 부분적으로 보면 이 역시 기간에 따라 유의한 영향과 유의하지 않은 영향이 반복적으로 교차하는 모습을 보인다. 즉, 기간에 따라 북극진동의 영향은 비정상적으로 크게 변동하는 모습을 보인다. 또한, 북극진동이 우리나라의 장마와 태풍에 미치는 영향이 과거 1960년대에서 2000년대까지 서로 교차되는 특성을 보여 왔다는 점에 주목할 필요가 있다. 그러나 공교롭게도 2010년대에 들어서면서 장마에의 영향과 태풍에의 영향이 둘 다 증가하는 형태로 바뀐 것으로 보인다.
1961년 이전에 관측이 시작되어 30년 이상의 관측자료가 있는 기상청의 15개 관측소의 강수량 자료를 이용하여 우리나라의 여름철 강수량 분포 특성을 조사하였다. 특히 이 연구에서는 우리나라 강수량 기후 평년값을 이용하여 기후적 특성을 조사하였으며, 지역별로 연 강수량, 여름철 강수량, 장마기간중 강수량의 연도별 변동을 비교 분석하고 그 상관을 조사하였다. 대체로 우리나라의 경우 연 강수량의 반 이상이 6, 7, 8월의 여름철에 집중되어 있고, 또 이 여름철 강수량은 장마에 크게 영향을 받는다. 또 지역별로 여름철 강수량 및 장마가 연 강수량에 미치는 기여도를 조사한 결과 서울을 비롯한 중서부 내륙지방이 장마의 영향을 가장 많이 받으며 동해안 중북부 지역과 제주도 지역은 상대적으로 장마의 영향이 적고, 국지적인 지형적 영향을 많이 받는 것으로 나타났다. 또한 우리나라의 경우 강수량의 연도별 변동이 심한 것으로 나타났으며, 특히 연 강수량보다 여름철 강수량과 장마기간중 강수량의 변화가 더 심한 것으로 나타났다. 따라서 국가 수자원 문제와 관련하여 연 강수량의 변동을 파악하기 위해서는 여름철 강수량의 변동에 대한 이해가 중요하며 아울러 장마의 특성 즉 몬순에 대한 파악이 함께 이루어져야 한다.
우리나라는 강수량의 계절별 편차가 크고, 지역에 따라 차이가 심하기 때문에 홍수나 가뭄 등의 기상재해가 빈번하다. 여름철에는 연간 수량의 60%이상이 집중되므로 이 기간의 강수량에 대한 효과적인 수자원 활용은 중요한 문제이다. 일반적으로 우리나라의 여름철은 초여름, 장마, 한여름, 늦장마로 세분되며, 강수량은 주로 장마와 늦장마기에 내린다(이승호, 1994). (중략)
본 연구는 낙동강 하류에서 장마 기간의 강우가 수질 변화에 미치는 영향을 평가하였다. 1997년 하절기 장마기간 주요 집수역의 강우상황을 분석하고 낙동강 하류역 (물금)에서 $1{\sim}3$일 간격으로 수질항목(수소이온농도, 탁도, 투명도, 엽록소-a, 용존산소, 전기전도도, 수온)과 영양염류 등(총질소, 총인, 질산성 질소, 암모니아성 질소, 인산 인, 규산)을 측정하였다. 또한 갈수기 이후 큰 강에서 최초 집중강우가 수질 변화에 미치는 영향을 평가하기 위하여 수질 자동측정장비(Hydrolab $Recorder^{TM}$)를 이용하여 장마 초기강우 전후에 1시간 간격으로 수질 및 수위변화를 모니터링하였다. 우리나라는 연간 강우의약 50%이상이 하절기 ($6{\sim}8$월)에 집중되며, 특히 장마는6월 하순경에 시작하여 7월 중순까지 약 한 달간 하천수환경에 크게 영향을 미친다. 1997년 장마기간동안 낙동강의 주요 집수역에서 50mm 이상의 강우가 내린 횟수는 총 5회였고, 여름기간 중 물금 지역에서 물리${\cdot}$화학적 환경요인에 급격한 변화가 일어난 시기는 장마 초기를 전후해서였다. 초기강우로 기초수질항목 중 수온, 수소이온농도, 전기전도도, 용존산소는 큰 폭으로 감소하였고 탁도, 영양염류 및 규산 등과 같은 항목은 증가하는 양상을 보였다. 하절기 엽록소-a 농도는 총인, 총질소의 높은 농도에도 불구하고 연중 최저치를 나타냈는데, 이는 장마 강우로 인한 탁도 증가와 수체의 체류시간감소 영향 등이 크게 작용한 것으로 사료된다. 장마 초기 강우 동안 영양염류의 농도는 크게 증가하는 양상을 보였으나 항목에 따라 그 패턴은 다소 상이했다. 장마는 몬순기후에 의해 발생하는 기상 현상으로, 연중 가장 두드러진 집중된 강우 및 급격한 유량변화를 유발함으로써 하천생태계에 큰 영향을 미치게 된다. 특히, 이 기간동안 강우의 빈도 및 강도는 하천의 육수학적 현상 변화와 패턴에 중요한 요소로서 작용하며, 이는 동아시아몬순기후대에 속하는 하천들에서 유사하게 발생하는 하천의 중요한 특성으로 사료된다.
본 시험은 장마후 예취시에 많은 그루터기의 고사가 일어나 초지가 황폐화하는 원인을 구명하기 위하여 장마기간에 목초의 생육에 불리하게 작용할 수 있는 요인인 그루터기내 저장탄수화물 함량의 변화- 토양중의 수분함량 및 온도 초지내의 온도, 습도 빛 광도와 같은 미기 상을 장마기간동안에 조사하였다. 조사는 1984년 6월부터 7월사이에 실시되었으며 얻어진 결과는 다음과 갇다. l 목초의 저장탄수화물 함량은 장마전 예취시 예취후 3일째에 약 2.9%로 떨어졌으나 점차 회복되어 장마가 끝난 후에는 10% 이상으로 증가하였으며 장마후 예취구의 경우 장마중에는 약 5.5 %의 낮은 수준을 유지하였으나 예취후 3일째의 함량은 3%로 장마전 예취구와 비슷한 수준이였다. 2 유효토양수분함량은 배수처리구가 약간낮았고 장마전 예취구가 장마후 예취구보다 약간 높았으나 장마후 예취를 한 후에는 장마전 예취구에서 함량이 낮았다. 3 초지의 지중 10cm에서의 오전 10시 온도는 장마전 예취구가 장마후 예취구보다 높았다. 4 초지 지표면의 일 최고온도는 장마전 예취구가 장마후 예취구에 비해 높았으며 변이도 컸다. 5. 초지내 지상 3cm에서의 상대습도의 변화는 장마전 예취구에셔는 강우중을 제외하고는 70% 이하였으며 장마후 예취구는 75-90 %의 높은 습도 를 기록하였다. 6 초지 지표면의 상대조도는 장마전 예취구가 50-90 %, 장마후 예취구가 10% 미만으로 장마전 예취구가 높았다. 7. 본 시험 결과 오차드그라스 채초지의 여름철 그루터기 고사는 초지내의 상대습도의 증가와 입사 광량의 감소로 인한 식물병의 발생과 관계되는 것으로 생각된다.
본 연구는 1993${\sim}$1994년 대청호에서 호수 형태 및 수리수문학적 변동에 대한 몬순강도의 영향을 평가하였다. 연구기간 동안, 강우, 유입수 및 방류량과 같은 수리수문학적 변수들은 뚜렷한 연간 대조를 보였다. 계절별 강우에 따르면, 강우량의 큰 격차는 7${\sim}$8월 장마기간에 일어났으며, 강으로부터의 유입량, 방류량 및 수체류 시간에 영향을 주었다. 1993년 총 유입량은 1994년에 비해 4배 이상을 넘었으며, 특히 1993년 하절기 유입량은 1994년 하절기에 비해 8배 이상을 상회하였다. 연평균 호수의 수체류 시간은 1993년, 1994년에 각각 93.2일, 158.6일로서 뚜렷한 대조를 보였으며, 장마기간에 가장 큰 차이를 보였다. 호수의 형태적 특성은 연간 대조적인 수리 수문학적 차이를 반영하여, 호수면적, 체적, 만 형성도, 및 평균수심은 1993년에 장마전 부터 장마후까지 계속적으로 증가한 반면, 1994년은 같은 기간에 대해 감소하였다. 이런 결과는 1993년 호수물의 얕은 연안대와의 접측 면적이 1994년에 비해 증가하여 저질과 영양염류 교환의 증가를 가져왔다. 또한 대청호수계면적과 호수면적의 비는 평균 해수면 80m에서 60.7로서, 국내 인공호인 소양호 및 안동호에서의 값보다 2${\sim}$3배 컸고, 자연호 보다는 10배 이상 컸다. 이런 호수 형태 및 수리 수문학적인 특성은 부영양화 현상을 조절하는 가장 중요한 인자중의 하나인 호수내 영양염류 농도에 영향을 주는 것으로 사료된다. 기존의 영양염류 부하량 모델은 계절적으로 안정된 유입량 및 수체류 시간하에서 적용될 수 있다고 가정하기 때문에, 하절기 변동이 극대화되는 우리나라 상황에서 호수 영양염류를 산정 예측할 때 Mass-Balance Model 이용은 신중을 기해야 된다고 사료된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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