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도시 불투수성 지면이 홍수 최대 유출에 미치는 영향

전문가 제언: ○ 이 논문은 중국의 Longhua 분지를 대상으로 불투수성 지면이 늘어날 때 홍수 유출에 어떤 영향을 미치는지를 조사한 연구 결과이다. 이 연구에서는 불투수성 표면 영향지수(ISII)라는 정량화된 지수를 제시하여 불투수성 지면(IS)에서 최대 유출 영향을 나타내는 지표로 사용하였다. ISII 값(score)은 퍼센트(%)로 표시되며 값이 높아지면 최대 유출도 높아진다. 연구지역의 ISII는 0.43%로부터 5.91%까지 다양하다.

○ 연구지역의 불투수성 표면 영향지수는 하류 보다 상류에서 높다. 즉, 상류에서의 도시 개발이 하류에서의 개발 보다 더 큰 홍수 위험이 있다는 뜻이다. 조사 결과 하류에서는 0.43, 상류에서는 5.91로 편차가 심하였다. 강우량의 변화는 거의 없음에도 연구지역은 도시개발에 의해 홍수량과 최대 유출량이 개발 전 보다 크게 증가하였는데, 홍수량은 160%, 최대 유출량은 140% 증가하였다.

○ 강우량이 많아도 유역을 따라 개발이 이루어지지 않을 경우 유출되는 물의 많은 부분이 땅속으로 스며들기 때문에 홍수 범람의 위험이 크게 감소된다. 이는 지표유출이 서서히 진행되면서 물의 침투 시간이 길어지고 지면의 투수성이 높아 침투 속도도 빨라지기 때문이다. 불투수성 지면의 분포 비율은 유역 내 하천의 수질과 수생태계 건강성에 직접적으로 영향을 미치는 지표로 알려져 있어 우리나라의 환경부도 1970년대부터 현황을 조사하고 있다.

○ 우리 국토의 7.9%는 건물, 콘크리트, 아스팔트, 보도블록 등으로 덮여 빗물이 스며들지 못하는 불투수성 지면으로 구성되었다고 환경부가 발표하였다. 그런데 우리나라 전 국토의 70%가량을 차지하는 산지와 내륙 수면 등을 빼고 계산하면 이 비율은 실제 22.4%에 이르는 수치이다. 환경부가 최근까지 용도지역 지구도, 수치지적도 등을 활용해 전 국토의 불투수성 지면의 면적 비율을 조사한 결과이다. 이는 1970년대에 비해 2.6배가량 늘어난 것이다. 이와 같은 빠른 IS 증가를 예방하기 위한 비구조적 저충격개발(LID)을 모색할 시기이다.

저자: Shiqiang Du, Peijun Shi, Anton Van Rompaey, Jiahong Wen
자료유형: 니즈학술정보