서울시, 산사태 위험 분석 강우사상 반영 위해 물리모델 도입과 기초자료·관리체계 구축 필요

기후변화로 강우량 증가, 국지성 강우 빈발 등 강우패턴 변화 → 산사태 위험↑

최근 기후변화로 인해 전국에 강우량이 지속적으로 증가하고 국지성 강우가 빈발하는 등 강우 패턴의 변화로 산사태 발생 위험이 높아졌다. 서울시도 기후변화의 영향으로 강수량과 강우 패턴 등 강우사상이 변화하고 있다. 1961년에서 2022년까지 매 10년간 연평균 강수량은 3.5mm씩, 호우일수는 0.11일씩 증가하고 있다. 서울시의 연평균 강수량은 1,201mm에서 2022년에는 1,775mm로 크게 증가하였으며, 이는 80년 만에 최댓값으로 기록되기도 했다. 하지만 극한 강우에 대한 시민들의 체감보다 통계 결괏값이 작게 느껴지는 것은 분석기간 동안 반복적으로 포함되는 가뭄의 영향이 단기적으로 분석할 때는 포함되지 않는 특성 때문이다. 또한 강수량의 증가 이외에도 서울시의 위치별로 시간당 평균 17.8mm, 최대 95mm까지의 차이를 보이는 국지성 강우가 두드러지게 나타나고 있다.

2011년 우면산 산사태, 기록적 강우로 발생…최근 강우사상, 산사태 위험도 가중

우면산 산사태가 발생한 2011년의 경우, 당시의 강우사상 지표인 연간 강수량과 1시간 최대 강수량에 의해서는 산사태 발생의 원인을 찾을 수 없었다. 그러나 최대 연속 강우량을 분석해 보니, 7일, 10일 누적 최대 강우량을 제외한 모든 시간대에서 2011년이 기록적인 강우량을 보였던 해로 해석된다. 또한 금세기 최초로 3년 연속 발생한 라니냐 현상으로 2022년 발생한 기록적인 강우도 2011년 우면산 산사태 발생 시의 강우를 훨씬 상회하는 강우임을 확인할 수 있다. 
우면산 산사태 당시의 강우를 산사태 유발 강우 기준(Guzetti et al., 2008)으로 분석한 결과 산사태의 발생 가능성이 있는 것으로 나타났다. 2022년 산사태 발생 강우도 서울시의 특성을 고려한 산사태 유발 강우(Hong et al., 2017)를 적용하여 분석한 결과, 산사태가 발생한 전 지점에서 3일까지 누적 강우가 모두 산사태 발생 가능성이 큰 강우로 나타났다. 이를 통해 최근 10여 년간 달라진 강우사상이 산사태의 위험도를 가중시킨 것을 확인할 수 있었다.

서울시 산사태 위험도, 2010~2023년 12.7% 증가, 2100년엔 31.5%까지 증가 예상

서울시에서 발생하는 산사태는 산사태 위험등급(산림청) 1등급 산지에서 50%, 2등급 산지에서 23.1% 발생하였다. 이는 산림청 산사태 위험지도가 전국을 대상으로 개발된 모델과 데이터를 기반으로 하고 있고, 암반의 노두를 고려하지 못하는 토심데이터, 강우 변화를 고려하지 못하는 모델 등과 같은 이유에 기인한다.
최근 급변하는 강우사상과 서울시의 특성을 반영한 산사태 위험도 분석을 위하여 물리모델(산사태 위험도 평가모델)을 활용하였고, 과거(2010년)와 현재(2022년)의 강우에 대해 서울시 산사태 위험도를 평가하였다. 이를 위해 수치모델에 의한 시뮬레이션을 기반으로 강우 시나리오를 결정하고, 서울시 전체 산지 109개에 대해 시추조사 데이터, 위성사진, 지형도 등을 활용하여 산사태에 영향을 미치는 고정인자들을 GIS 기반의 공간자료로 구축하였다. 
물리모델을 기반으로 한 분석 결과로부터, 강우사상의 변화가 서울시 산사태 위험도에 미치는 영향을 구체적으로 확인할 수 있었다. 즉 과거, 현재, 미래의 산사태 위험도를 비교한 결과, 2010년부터 2023년까지 산사태 위험도가 12.9% 증가하였고, 2023년부터 2100년까지 약 31.5% 증가할 것으로 예측되었다. 이 분석 결과는 기후변화로 인한 강우사상 변화가 산사태 위험도에 미치는 영향을 정량적으로 보여준다.