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Disaster Status Management Information 제10호 재난상황관리 정보 호우( 豪 雨, Heavy Rain) 소방방재청 재난상황실

재난상황관리 정보 제10호 호우( 豪 雨, Heavy Rain) 1. 호우 03 2. 집중호우 개념 및 특성 06 3. 집중호우 분석 07 4. 호우의 감시 및 예보 16 5. 관련 통계 21 6. 집중호우 시 국민행동 요령 23

호우( 豪 雨, Heavy Rain) 1 호우( 豪 雨 ) 가. 정의 일반적으로 내리는 비를 강수(강우)라고 하고, 많은 비가 오는 것을 특히 호우라고 한다. 호우는 우리나라 자연재난 피해의 가장 큰 원인 중의 하나로 지목된다. 한반도의 호우는 주로 여름철 장마전선 상에서 나타나는 경우가 많고, 태풍 내습 시에도 호우를 동반한다. 또한 봄철에 발달한 저기압이 한반도를 통과할 때도 많은 비가 오는 경우가 있다. 강우량 (mm/hr) 사람이 받는 느낌 10~20 세게 내리는 비 20~30 장대비라 말함 30~50 50~80 80이상 물통으로 붓듯이 내림 폭포와 같이 내리며 쿵쿵 소리 가슴이 답답한 압박 공포 느낌 표 1. 호우 시 시간당 강우량과 벌어지는 상황 사람에게 미치는 영향 걸을 때 바지를 적심 우산을 쓰고 있어도 옷이 젖음 우산은 전혀 도움이 되지 않음 실외 상황 차에 있을 때 재해발생 상황 지면에 물웅덩이가 생김 도로가 강과 같이 됨 물보라가 일고 도로면이 새하얗게 되고 시야가 나빠짐 와이퍼를 빨리하여도 잘 보이지 않음 고속 주행시 바퀴와 노면의 사이에 수막이 생기고 브레이크가 잘 듣지 않게 됨 차량운전은 위험 오래 지속되면 주의가 필요함 하수나 작은 하천에 물이 넘치고 작은 산사태가 발생하기 시작함 산사태가 쉽게 일어나고 위험지역 대피준비가 필요, 도시에서는 하수관으로 부터 빗물이 넘침 도시에서는 지하에 빗물이 흘러 들어가 침수 피해가 발생함 대규모 재난발생 우려 Disaster Status Management Information 3

강수 유형 A. 대류성 강수 강한 복사열로 대류에 의해 대기가 상승하면서 단열냉각이 이루어져 구름이 형성되고 강수가 이루어지는 경우이다. 대기는 상승할수록 기온이 낮아져 단열냉각이 이루어지고 수증기가 응결하면서 구름이 발생 한다. 구름의 양이 많아지면 지구 중력에 의해 비, 눈, 또는 우박의 형태로 다시 지표면으로 내려오게 되는데 이것이 대류성 강수이다. B. 지형성 강수 수평으로 이동하는 대기는 높은 산지를 만나게 되면 산지 사면( 斜 面 )을 따라 상승한다. 사면을 따라 상승하는 습윤한 공기는 단열냉각에 의해 구름을 만들게 되고 강수가 이루어진다. 푄 현상에 의해 강수가 이루어지는 경우가 여기에 해당된다. 바람이 불어오는 산지의 전면(바람 받이)에는 강수량이 많아지나 그 후면(바람의지)에는 강수량이 적어져 지역적 차이가 커진다. C. 저기압성 강수 저기압이란 주변 지역보다 대기의 압력이 작은 경우를 말한다. 일반적으로 하강기류가 발생하는 지역은 고기압이, 상승기류가 발생하는 지역은 저기압이 나타 난다. 따라서 저기압이 나타나는 지역은 상승기류에 의해 강수가 이루어질 가능성이 크다. 특히 강력한 저기압이 발생할 경우에는 강수의 가능성이 매우 커진다. 우리나라에 7월~9월 사이에 내습하는 태풍은 열대이동성 저기압의 한 종류이다. D. 전선성 강수 전선은 따뜻한 기단(거대한 공기층)과 차가운 기단 즉, 두 이질적인 기단 만나게 되면 전선이 발생하게 된다. 기단과 기단의 경계면인 전선을 따라 대기가 상승하면서 강수가 이루어지는 경우 발생한다. 우리나라는 한랭습윤한 오호츠크해 기단과 고온 다습한 북태평양 기단에 의해 한대전선을 형성하게 되는데, 이 때 더운 공기는 찬 공기 위로 상승하면서 단열냉각되어 구름을 형성하면서 강수가 이루어지게 된다. 장마가 이에 해당한다. 4 재난상황관리 정보 제10호 호우

나. 우리나라 여름철 호우 발생 패턴 우리나라 여름철 호우 발생 패턴은 크게 1 장마전선 상에서의 호우, 2 태풍 또는 열대저압부에 의한 호우, 3 북태평양고기압 가장자리에서의 국지성 호우, 4 저기압에 의한 호우의 4가지로 분류 1) 되며, 발생 시기는 그림과 같다. 그림 1. 호우발생 유형별 발생 시기 1 장마전선 상의 호우 장마는 6월 중순경부터 시작이 되지만, 장마전선 상에서의 호우는 주로 7월(7.1~29)에 발생한다. 2 태풍에 의한 호우 최근 30년간의 통계(1981~2010년)에 따르면, 태풍은 북서태평양 해상에서 연평균 25.6개가 발생하여 이 중 3.1개가 우리나라에 영향을 주는데, 특히 태풍에 의한 호우는 우리나라가 북태평양고기압 가장자리(태풍의 길목)에 놓이는 8월 중순부터 9월 중순 사이(8.11~9.19)에 주로 발생하며, 특히 가을의 초입부인 9월 상순~중순에는 북서쪽에서 남하하기 시작하는 차고 건조한 공기와 태풍이 상호작용하면서 극도로 강한 비바람을 만들어 낸다. 3 국지성 호우 국지성 호우는 대기 불안정에 의해 지역적으로 많은 비가 내리는 것으로서 장마전선이나 태풍에 의한 호우와는 구분된다. 일반적으로 장마가 종료되는 7월 하순부터 가을로 접어드는 9월 중순(7.27~9.22)에 이르기까지 네 종류의 호우패턴 중 가장 넓은 기간에 걸쳐 발생한다. 4 저기압성 호우 순수 저기압만으로 인한 호우는 여름철(6~8월)보다는 차고 건조한 공기를 동반한 상층기압골이 한반도 상공을 지나기 시작하는 9월부터(9.9 이후) 발생하는 경향을 보인다. 1) 기상청 최근 20년 사례에서 배우다-집중호우 Top10 자료 분석 결과 참고 Disaster Status Management Information 5

2 집중호우 개념 및 특성 호우 중에서 특히 중요한 것이 많은 재해를 유발하는 집중호우 이다. 집중호우의 정의 및 주요 특징에 대해 살펴본다. 가. 정의 집중호우에 대한 명확한 정의는 없으나, 일반적으로 좁은 지역에 짧은 시간 동안 집중적으로 내리는 비로서, 보통 1일 강수량이 연 강수량의 10%인 경우, 또는 한 시간에 30mm 이상의 비가 내릴 때를 집중 호우라고 한다. 즉, 시간과 공간적 집중성이 매우 강한 비를 의미하는 것이다. 집중 호우는 많은 수증기를 포함한 남서 기류가 장마 전선에 유입될 때나 태풍의 통과 시에 잘 나타나는데 지형의 영향으로 계곡과 산간 지방에 많이 내린다. 보통 여름철에는 1일 강수량 100mm 이상의 집중 호우가 자주 내리며, 태풍이 불어오는 남부 지방의 경우 국지적으로는 1일 강수량이 500mm가 넘는 경우가 있다. 나. 주요 특성 집중호우는 주로 강한 상승기류에 의해 형성되는 적란운(뇌운)에서 발생한다. 유형으로는 장마전선, 태풍, 저기압과 고기압 가장자리의 불안정에 의해 발생된다. 적란운의 크기는 보통 수평 방향으로 수~수십km, 연직 방향으로는 대류권의 꼭대기 부분인 권계면(고도 10~15km)에 달한다. 발달한 적란운은 약 1,000~1,500만 톤의 물을 포함하고 있는 거대한 하늘의 저수지라고 볼 수 있으며, 이런 구름이 지나가면서 비를 뿌리는데 보통 소낙성 강수라고 말한다. 그러나 이 구름이 한곳에 정체하여 계속 비가 내리면 집중호우가 되는 것이다. 집중 호우의 수명은 1~2시간 정도밖에 되지 않으나, 주변의 기상 조건이 맞으면 비구름이 생성하고 소멸하는 과정이 수없이 반복되면서 며칠 동안 계속되는 때도 있다 시간적으로 낮에 일사에 의한 불안정이 가속되어 잠재되었다가 밤에 활동성이 강하게 나타난다. 호우에 대한 공간적인 요인을 살펴보면 해안, 산악, 내륙 등 지형적인 효과로 대류불안정이 강하게 발달하는 국지적인 특성도 있다. 특히 우리나라는 삼면이 바다로 둘러싸여 있고 높은 산이나 계곡 등으로 인한 지형 효과가 매우 커서, 2~3시간의 짧은 시간에 수십 km2의 좁은 지역에 집중해서 쏟아지는 경우가 많으므로 정확한 사전 예측이 매우 어렵다. 6 재난상황관리 정보 제10호 호우

3 집중호우 분석 우리나라의 집중호우는 주로 장마전선이나 태풍, 저기압과 고기압 가장자리의 기단 불안정에 의해 발생한다. 집중호우는 단시간 내 다량의 수중기가 공급되어야 하므로 이를 가능케 하는 핵심적인 주요 인자, 하층제트기류 와 태풍 에 의한 것으로 크게 구분 2) 할 수 있다. 가. 하층제트 기류 영향에 의한 집중호우 장마전선과 같은 정체전선 위에서 하층제트 기류의 영향을 받아 집중호우가 발생하는 경우로서 전체 집중호우 중 56%를 차지한다. 하층제트 기류는 서해상에 위치한 저기압과 북태평양 고기압과의 강한 기압경도에 의해(기압 차이가 커서 등압선의 간격이 조밀하게 분포하므로 공기흐름이 빨라져) 북태평양 고기압 가장자리를 따라 하층대기(지상으로부터 1,500m 부근 고도)에서 발생한다. 이때 고온다습한 남서풍의 공기가 하층제트 기류를 타고 한반도로 유입 되어 장마전선 부근에서 찬공기를 만나 수렴(기류가 한곳으로 모임)하게 되는데, 이를 상층제트(지상으로 부터 10,000m 부근 고도에서 부는 강한 바람)가 높이 끌어올리면서 강한 집중호우가 발생된다. 경우에 따라서는 산악효과(하층기류 상승)에 의해 발생하기도 한다. * 사례 : 2011.7.26.~28(수도권 집중호우), 2010.9.21.(추석 광화문 집중호우), 2009.7.15.~16(남해안 집중호우) 그림 2. 하층제트(low level jet) 영향 모식도 * 200hPa : 약 10,000m 고도(대류권계면)에서의 기준기압( 고도 0m에서의 기준기압은 1013hPa) * 850hPa : 약 1,500m 고도에서의 기준기압 2) 집중호우 구분은 기상청에서 2001~2009년 기간 호우경보에 도달한 70개 사례를 이용하여 구분한 호우개념모델(6개 유형) 참고 Disaster Status Management Information 7

하층제트 기류 일반적으로 제트기류라고 하면 고도 9~12km를 지나가는 상층제트(일반적인 제트류)를 떠올린다. 하지만 여름철에 티베트고원과 북태평양에 각각 저기압과 고기압이 크고 높게 발달하면 이 사이를 흐르는 좁고 빠른 바람이 생긴다. 이 기류는 지상으로부터 1~3km 높이에 생기는데, 상층제트와 구분하기 위해 하층제트라고 부른다. 남쪽에서 올라오는 습하고 따뜻한 공기는 하층제트를 타고 초속 10~12.5m의 속도로 한반도로 올라온다. 이 고속도로를 타고 올라오는 대기는 북태평양 고기압에서 불어나오는 남동 기류뿐이 아니다. 멀리 벵골만과 동남아시아, 그리고 중국 동해안을 거쳐 불어오는 해양성 남서기류도 하층제트에 합류하고 때로는 인도양 쪽에서 불어오는 남서기류도 함께 딸려 온다. 남쪽에서 올라오는 따뜻하고 습기 많은 기류들은 고위도로 올라오면서 도중에 비를 뿌리기도 하고 장마 전선이 있으면 장마 전선을 더욱 강화시킨다. 티벳 저기압의 상공에서 내려오는 차갑고 건조한 공기와 만나면 급격하게 대류가 일어나 게릴라성 소나기를 만들기도 한다. 하층제트 기류 속에서 작은 변화(예를 들어 저기압의 생성)가 일어나고 불과 한두 시간 안에 일어나는 일이다. 비가 내리면 잠열이 방출되고 기압계의 형태도 항상 변하기 때문에 하층제트 기류가 지속하는 시간은 대부분 길지 않지만 간혹 정체될 수가 있는데, 그럴 때는 수일 씩 오래 지속되기도 한다. 하층제트 이론을 사용하면 집중호우가 유독 새벽에 많이 일어나는 이유도 설명할 수 있다. 하층제트는 밤낮으로 다르다. 즉 낮에는 지면가열로 생긴 난류에 마찰돼 풍속이 느려진다. 하지만 밤에는 지표부근이 안정해 마찰력이 줄어들면서 하층 제트의 풍속이 증가한다. 바람이 빨라지면 고위도로 수송되는 수증기와 에너지도 늘어나기 때문에 호우의 빈도와 강수량도 증가한다. 하층제트가 상층제트 아래로 통과하면 더 큰 호우 매커니즘이 만들어진다. 초속 25m의 속력으로 서쪽에서 동쪽으로 빠르게 진행하는 상층제트는 남쪽에서 북쪽으로 북상하는 하층제트를 상공으로 빨아들인다. 그러면 하층제트를 타고 북상하던 따뜻하고 습한 공기가 차고 건조한 상공으로 올라가 강한 대류를 일으켜 강한 집중호우를 유발하게 된다. <하층제트기류에 의한 집중호우 모식도> 8 재난상황관리 정보 제10호 호우

사례 1. 2011.7.26.~28일 수도권 집중호우(우면산 산사태 유발) 수도권 집중호우 원인 사할린의 정체고기압이 기압계의 흐름을 차단 - 북태평양 고기압의 서쪽 가장자리를 따라 따듯하고 습한 공기가 대기 중하층에 위치한 건조한 공기와 부딪치면서 대기 불안정이 가중되었다. 또 우리나라 북동쪽 사할린 부근 지상에서 상층까지 잘 발달한 키가 큰 고기압으로 인해 기압계의 흐름이 정체되어 좁은 지역에 강수가 집중되었다. 강풍을 동반한 하층제트가 수증기를 공급 - 일본 남서쪽의 북태평양 고기압은 우리나라를 향해 천천히 서진하고, 중국 중부 지방에 위치한 저기압은 느리게 북동진하면서, 이 사이에 기압경도가 강화되면서 발생한 하층제트로 인해 서해상에서 중부지방으로 많은 양의 수증기가 공급되었다. 불안정한 상태에서 상층 제트기류와 만남 - 따뜻하고 습한 남서류는 한반도 북쪽에 위치한 차고 건조한 공기 위로 오르면서 대기 불안정이 강화되었고, 우리나라 상공에 상층 제트기류의 발산구역이 위치하여 대류권 상층(10~15km)까지 발달한 구름대를 형성하였다. <2011.7.26.~28 우면산 집중호우 모식도> 유독 우면산 일대에 집중호우가 내린 원인 남북으로 좁은 띠가 지역차를 만듦 - 그림에서와 같이 관악산 북쪽에서 광주산맥(경기도)의 북쪽으로 강한 남서류가 유입되었고, - 레이더 영상에서 보는 것처럼 기압계가 정체된 상황에서 불안정에 의한 비구름대가 동서 방향의 좁은 띠 형태로 형성되었다. 남북으로 강수 폭이 좁아 강수량의 지역적인 편차가 매우 컸다. * 관악구 남현동 시간당 113mm(27일 오전 8시 41분) / 서초구 서초동 시간당 86mm(27일 오전 8시 43분) <서울지역 집중호우 모식도> <기상 레이더 영상(27일, 오전 08:40), 관악구 남현동 AWS 시간별 강수량(26일15시~27일 23시)> Disaster Status Management Information 9

사례 2. 2010.9.21. 추석 광화문 집중호우 집중호우 원인 북쪽의 찬 기단과 남쪽의 따뜻한 기단의 만남 - 몽골지방에서 발달한 찬 대륙고기압이 우리나라로 남하하고, 우리나라 남쪽 해상에서 북태평양 고기압이 정체하면서 북쪽의 찬 기단과 남쪽의 따뜻한 기단 사이에서 좁고 강한 정체전선이 형성 엎친 데 덮친 태풍의 영향 - 이 전선은 괌 북쪽 해상에서 북서진하는 열대저압부가 제12호 태풍 말라카스 로 발달하며 많은 수증기가 북태평양 고기압 가장자리를 따라(하층제트 기류를 타고) 수도권으로 유입되면서 동서 방향으로 띠 모양을 이루어 집중호우가 발생 정체전선을 사이에 두고 찬 공기와 따뜻한 공기가 강한 수렴대 형성 - 정체전선의 북쪽 찬 공기와 남쪽의 따뜻하고 습한 공기가 경기만에서 강하게 부딪혀 수렴대를 형성하였다. 한편 우리나라 상공으로 제트기류가 지나면서 하층의 수증기를 끌어올려 비구름대를 크게 발달시켰다. <집중호우 발생 3차원 그래픽> 3시간 동안 좁은 지역에만 엄청난 비가 집중된 이유 큰 기온 차이가 만든 지역적 편차 - 서울에 가장 강한 비가 내린 21일 15시에 정체전선의 북쪽에 위치한 백령도는 17.2, 남쪽에 위치한 전주는 32 로 남북의 기온차이가 매우 컸다. 이로 인해 정체전선이 서울 수도권에 위치하고, 강한 비구름대가 동서로 집중되어, 강수 폭이 좁고 강수량의 지역적 편차가 매우 컸다. * 강서 화곡동에 시간당 100.5mm(오후 2시04분), 특히 오후 1시~4시까지 3시간 동안 224mm 폭우 발생 <기상위성영상(2010.9.21., 13시)> <기상 레이더 영상(21일, 오후 1시), 서울 강서구 화곡동 강서 AWS 시간별 강수량(21일)> 10 재난상황관리 정보 제10호 호우

사례 3. 2009.7.15.~16일 남해안 집중호우(부산지역 물난리) 집중호우 원인 한랭전선이 지난 후 장마전선이 효력을 발휘하기 시작 - 7.15일 새벽에 한랭전선이 한반도를 통과한 후 북태평양 고기압이 남쪽에서 우리나라로 확장하면서 남해상에 위치한 장마전선이 활성화되었다. 이후 장마전선이 서서히 북상하여 15일 저녁부터 전남 남해안에 강수가 시작되었다. 남북 차이가 장마전선을 급격히 활성화 - 서해상과 우리나라 중부지방에 차고 건조한 공기가 유입되고, 남해안에는 북상하는 북태평양 고기압에 의해 (하층제트를 따라)고온 다습한 기류가 유입되면서 남북의 기온 및 습도차이가 크게 발생하여 장마전선이 활성화되었다. 두 기류의 팽팽한 세력 다툼 - 16일 새벽 두 기류의 세력이 평형을 이루면서 남해안과 지리산에 호우가 집중 되었다. 부산과 창원 등 경남 남해안에 강수량이 집중된 반면, 건조한 공기가 위치한 중부지방에는 비가 내리지 않았다. <남해안 집중호우 모식도> 특히 경남 남해안에만 호우가 집중된 이유 북상하는 기류와 남하하는 기류의 수렴 - 대기 불안정으로 생성된 비구름대가 남해안과 지리산 부근에 동서 방향으로 위치한 가운데, 중부지방에서 남하하는 북서류와 남해상에서 북상하는 남서류가 경남 남해안에서 만나 강한 비구름이 지속적으로 발달했다. <기상위성영상(2009.7.16., 오전 10시)> <기상 레이더 영상(16일, 오전 10), 부산 남구 대연동 AWS 시간별 강수량(16일)> Disaster Status Management Information 11

나. 태풍의 영향으로 인한 집중호우 태풍의 영향을 받는 경우는 태풍 전면 집중호우, 태풍 직접 영향의 2가지 경우로 구분할 수 있다. 1 태풍 전면 집중호우는 북상하는 태풍의 북쪽에 위치한 수렴대(기류가 모이는 곳)에서 집중호우가 나타나는 경우로서 전체 집중호우의 17%를 차지한다. 일기도상에서 뚜렷한 저기압을 찾을 수 없으나, 기류의 하층 수렴과 상층 발산의 연직구조가 뚜렷한 특징을 가지며, 태풍의 우측에서 이동해 온 고온의 기류가 저온의 기류와 만나는 경계 부근에 에너지가 축적된 곳에서 호우가 발생된다. 수증기 위성영상에서 호우구역의 서쪽과 북서쪽에 뚜렷한 암역의 범위를 볼 수 있다. 그림 3. 태풍 전면 집중호우 모식도 사례 1. 태풍 에위니아(2006.7.10.~11) 남부지방 집중호우( 06.7.9~10) 고기압이 태풍의 진로를 막아 장마전선이 정체됨 - 일반적으로 태풍은 남해상이나 동중국해상에서 전향하여 편서풍을 타고 빠르게 북동진한다. 그러나 이 경우는 우리나라 북동쪽에 위치한 고기압에 가로막혀 태풍이 전향하지 못하고 우리나라 남서해안 쪽으로 밀려 올라가면서 동해안의 북태평양 고압대와 팽팽하게 맞서 북한지역과 중부지역에 장마전선을 붙들어 놓았다. 12 재난상황관리 정보 제10호 호우

태풍의 지속적인 수증기 공급으로 많은 비가 내림 - 에위니아와 태평양 고압대간 팽팽한 힘겨루기가 이어지면서 장마전선은 제자리에서 에위니아로부터 막대한 수증기를 공급받아 엄청난 양의 비를 뿌렸다. - 강력한 에너지와 함께 다량의 수증기를 품은 에위니아는 장마전선 경계면을 따라 수증기를 공급했으며 여기에다 강력한 에너지를 불어넣어 대류현상을 일으키면서 불안정한 대기상태를 만든 것이 물폭탄의 결정적인 원인이 됐다. <태풍 에위니아 수증기 분포> <태풍 에위니아와 장마전선 일기도> 2 태풍(또는 열대저압부)의 직접 영향으로 인한 집중호우는 남부지방 및 동해안에 주로 발생되는 호우이다(전체 집중호우 중 29% 차지). 태풍의 적접영향에 의하여 발생 되나 태풍의 강도와는 관련이 적다. 호우는 태풍의 이동속도에 반비례하므로 느리게 이동하는 태풍일수록 강수 시간이 길어져 호우 발생 가능성이 높아지게 되는데 일반적으로 우리나라를 상륙하여 동해상으로 빠져나가는 태풍은 영동지방에 가장 많은 강수량을 보이며, 호우의 빈도는 지리산 부근이 가장 높다. 그림 4. 태풍 직접영향 집중호우 모식도 Disaster Status Management Information 13

사례2. 태풍 루사(2002.8.31.~9.1) 태풍의 북쪽에서 북동풍이 태백산맥과 부딪침 - 우리나라 북쪽은 차고 건조한 공기가 위치한 가운데 편서풍이 불고 있었고, 태풍 루사 는 북태평양 고기압 가장자리를 따라 북상하였다. 이로 인해 동해안은 찬 공기와 부딪치면서 상승류가 강화되고, 태백 산맥을 따라 북동풍이 불면서 산맥에 의한 산악효과가 동반되어 강한 비구름이 발달하였다. 한반도 내륙에서 18시간이나 지속 - 31일 06시 태풍 루사 는 제주 서귀포 남동쪽 약 165km 해상에 위치하여 시속 11km의 매우 느린 속도로 북진했다. 8.31일 15시경 전남 고흥반도 해안에 상륙하고, 9월1일 15시에 강원도 속초 해상에서 열대저압부로 약화될 때까지 매시 20km 내외의 느린 이동속도를 보여, 그 동안 강풍과 폭우가 장시간 동안 이어졌다. <태풍 루사 집중호우 모식도> <태풍 루사 경로도> 다. 기타 영동지방을 중심으로 지형적인 영향에 의해 발생하는 동해안 호우형태도 있다. 전체 호우경보에 도달한 사례 중 단 1회 가을에 발생한 호우이나 호우주의보에 도달한 사례는 다수 있다. 동해상에 위치한 고온다습한 다량의 수증기가 북쪽 만주지역에서 하강하는 상층의 찬 공기와 만나 수렴하고, 푄현상에 의해 영동지방에 집중호우를 유발하는 경우이다. 발생원인은 고온다습한 공기의 강한 수렴과 지형적인 영향에 의한 기계적인 상승, 동해상의 상대적으로 높은 수온과 상층대기의 차가운 공기에 의한 대기 불안정의 복합 작용의 발생으로 요약할 수 있다. 우리나라 호우 패턴 중 저기압성 호우와 관련된다. 14 재난상황관리 정보 제10호 호우

그림 5. 동해안 (집중)호우 모식도 사례 : 2006.10.23. 영동지방 집중호우 집중호우 원인 동해상의 고온다습한 공기가 북쪽의 찬 공기와 만나 태백산맥에 부딪침 - 계속되는 늦더위로 인해 한반도에 오랫동안 머물러 있던 저기압의 더운 공기가 북쪽 만주지역에서 내려오는 상층의 찬 공기와 강하게 부딪히면서 다량의 구름이 형성되었다. 가을철에는 오호 츠크해 기단 세력이 강해지므로 영동~ 영서 지방에 푄현상을 일으키는데 강한 바람과 함께 많은 양의 수증기를 포함한 구름이 태백산맥에 부딪치면서 영동지방에 집중호우를 발생시켰다. < 집중호우 시 영동지역 강우량 > 2006.10.23. 집중호우 수증기 분포 2006.10.23. 집중호우 일기도 Disaster Status Management Information 15

4 호우의 감시 및 예보 가. 호우의 감시 호우에 대한 감시는 기상위성 관측, 기상레이더 관측, 지상 관측, 낙뢰 관측을 통해 이루어진다. 1 기상위성관측 우리나라는 COMS, MTSAT(정지기상위성, 고도 35,800km)와 NOAA(극궤도기상위성, 고도 850km) 위성자료를 주로 이용하고 있다. 그림 6. 세계기상위성 관측망(WMC) 기상위성은 우주공간에서 지구상의 구름의 변화를 24시간 연속 관측하므로 태풍의 이동과 발달, 저기압, 전선 등의 변화를 감시하는데 중요한 역할을 한다. 특히 넓은 영역을 동시에 관측하므로 수천 km에 이르는 장마전선에서 수십 km규모의 작은 적란운까지 다양한 규모의 기상현상들을 모두 관측할 수 있으며, 기상관측자료를 얻기 어려운 해상에서도 수km 간격으로 조밀하게 관측 자료를 얻을 수 있다. 집중호우를 동반하는 적란운 구름대는 연직으로 층이 두꺼우며, 구름 정상부의 온도가 매우 낮으므로 구름영상에서 매우 희게 보이는 특징이 있는데 COMS 위성이 15분 간격으로 관측한 구름영상에서 이러한 특징을 가진 구름대의 이동과 발달을 연속적으로 추적하는 것은 집중호우 감시에 매우 유용하다. 16 재난상황관리 정보 제10호 호우

2 기상레이더 관측 기상레이더는 일정하게 회전하는 안테나를 통해 초당 수백회의 전파를 발사하고 빗방울에 부딪쳐서 되돌아오는 전파를 수신하여 강우구역, 강우강도, 강우대의 이동방향 및 속도 등을 연속적으로 관측한다. 그림 7. 전국 기상레이다 위치 및 관측 범위 3 지상관측 호우 감시는 지상 원격 낙뢰 관측을 이용하여 이루어진다. 지상 관측은 1990년 이후로 자동화된 지상관측장비로 이루어지는데 기온, 기압, 습도, 바람, 강수량 등을 관측한다. 호우 감시는 이 장비를 이용하여 언제, 어디에, 얼마나 많이 내리는가를 1분 단위로 측정하여 시공간적으로 호우의 이동 상황을 파악하는 것이다. 자동지상관측장비는 전국에 종관기상 관측장비(Automated Synoptic Observing System, ASOS), 자동기상관측장비(Automatic Weather System, AWS) 등이 있다. 그림 8. 종관기상관측장비(ASOS) 그림 9. 자동기상관측장비(AWS) Disaster Status Management Information 17

4 낙뢰관측 짧은 시간 동안 천둥과 번개를 동반하며 내리는 강한 국지 집중호우를 감시 예측하기 위해, 기상청에서는 전국 21개소에 낙뢰 감시망을 구축하여 낙뢰의 위치, 시각, 정도 등을 수집 분석하여 관측하고 있다. 그림 10. 낙뢰 및 구름방전센서 구성도 그림 11. 낙뢰 센서 나. 호우의 예보 1 호우예측 기상청에서는 호우에 대해 예보 및 특보제도를 운영하고 있는데 호우정보, 예보, 예비 특보, 특보의 형태로 발표한다. 호우정보는 호우 상황, 향후 전망 등을 포함하여 수시로 발표하고, 호우예보는 집중 호우 등 악기상이 예상될 때 강수량 등 실황 분석자료와 앞으로 예상되는 상황을 수시로 방재 및 보도기관에 신속하게 제공하기 위해서 발표한다. 호우예비특보는 호우특보를 발표하기에 앞서 호우 예상지역, 호우 예상일시 및 내용 등의 정보를 미리 알리기 위해 발표하는 것이고, 호우특보는 호우로 인한 재해발생이 예상될 때 호우주의보 및 호우경보의 형태로 발표 한다. 그러나 돌발적인 호우가 발생할 경우에는 사전 예측이 매우 어렵기 때문에 호우 예비특보가 발표되지 않는 상황에서 호우특보가 바로 발표되기도 한다. * 호우주의보 : 호우로 인하여 다수의 피해가 예상될 때 발령 (발표기준은 6시간의 강수량이 70mm 이상이 예상되거나 12시간의 강수량이 110mm 이상이 예상될 경우) * 호우경보 : 호우로 인하여 현저한 재해가 예상될 때 발령 (발표기준은 6시간 강수량이 110mm이상 예상되거나, 12시간 강수량이 180mm 이상이 예상될 때) 18 재난상황관리 정보 제10호 호우

2 수치예보 및 수치예보모델 수치예보는 미래의 날씨를 예측하기 위해 만든 컴퓨터 프로그램을 수치예보 모델이라 하며, 매우 빠른 계산능력을 가진 슈퍼컴퓨터를 이용한다. 이와 같이 수치예보모델을 이용하여 미래의 날씨의 변화를 예측하는 과정을 수치예보라 한다. 수치예보모델에 의해 예측된 각 기상요소들은 그래픽 또는 수치자료로 예보 부서에 제공되며, 이 자료는 예보관의 전문적인 지식과 경험을 바탕으로 다시 분석되어 예보 결정에 활용된다. 현재 기상청은 전지구/지역/국지 예보모델을 비롯하여 총 20여종의 다양한 수치예보모델을 운영하고 있으며, 빠르고 정확한 계산을 위하여 CrayXE6(3호기)를 활용하고 있다. 수치예보모델은 미래의 날씨를 예측할 수 있도록 만든 컴퓨터 프로그램이다. 미래의 날씨를 예측하기 위해서는 먼저 현재의 날씨를 알아야만 한다. 즉 현재의 날씨를 관측하여 바둑판모양의 모델 격자점으로 나타내고 이를 컴퓨터 프로그램에 입력함으로써 미래의 날씨를 계산하게 된다. 이 격자점 간의 거리(분해능)가 좁을수록 보다 정교하게 대기의 움직임을 예측할 수 있게 된다. 기상청은 전 지구를 대상으로 하는 전지구예보모델, 동북아시아를 대상으로 하는 지역예보모델, 우리나라를 중심으로 하는 국지 예보모델, 태풍의 진로를 예측하는 태풍예보모델 등을 운영하고 있다. 여름철의 집중호우는 흔히 작은 호우세포들이 연속적으로 통과할 때 일어나는데, 호우 세포 동태를 적절히 예측하기 위해서는 격자간격이 5km이하인 초단기 모델과 국지모델이 이용된다. 표 2. 모델 종류 및 용도 모델명 분해능 예측기간 용도 전지구 예보모델 (GDAPS) 지역 예보모델 (RDAPS) 국지 예보모델 (LDAPS) 초단기 예측시스템 (KLAPS) 60km/85층 220일 계절예측 25km/70층 12일 중기예보 12km/70층 10km/40층 1.5km/70층 5km/40층 87시간 72시간 36시간 12시간 단기예보 국지예보 집중호우예보 Disaster Status Management Information 19

3 강수량예상도 강수량예상도는 수치상으로 얼마만큼의 비가 올 것인가를 나타내는 자료로서 강수예보를 발표하는데 있어 보조자료로 활용된다. 예상도는 앞으로 84시간에 대하여 3시간 간격으로 예측한 예상강수량이 하루 네 번 생산하고 있다. 우리나라는 습윤한 공기가 유입되어 지형적 영향을 받을 때에 국지호우가 자주 발생되어 실제 강수량과 강수지역이 예상도에서 나타난 결과와 큰 차이를 보이는 경우가 있다. 그림 12. 강수량 예상도(일부) 20 재난상황관리 정보 제10호 호우

5 관련 통계 우리나라의 호우 특성을 살펴보면 1시간 이내의 강수량 극값은 저기압, 전선대(불안정)에 의해 발생되는 경우가 많으며, 1일 이상의 강수량 극값은 태풍이나 장마전선에 의해 발생되는 경우가 많다. 가. 1시간 최다강수량(mm) 순위(기상청) 순위 지점 년.월.일 극값 1 256 순천 1998.07.31 145.0 2 201 강화 1998.08.06 123.5 3 108 서울 1942.08.05 118.6 4 236 부여 1999.09.10 116.0 5 108 서울 1964.09.13 116.0 6 175 진도(첨찰산) 2004.07.14 115.5 7 295 남해 1993.08.21 112.5 8 146 전주 1951.05.26 109.6 9 266 광양시 2011.08.07 106.5 10 159 부산 2008.08.13 106.0 나. 일최다강수량(mm) 순위(기상청) 순위 지점 년.월.일 극값 1 105 강릉 2002.08.31 870.5 2 100 대관령 2002.08.31 712.5 3 260 장흥 1981.09.02 547.4 4 236 부여 1987.07.22 517.6 5 138 포항 1998.09.30 516.4 6 262 고흥 1981.09.02 487.1 7 201 강화 1998.08.06 481.0 8 261 해남 1981.09.02 477.5 9 098 동두천 2011.07.27 449.5 10 159 부산 1991.08.23 439.0 Disaster Status Management Information 21

다. 최근(2000년 이후) 7~9월 호우피해 순위(재해연보) 순위 발생일 기간중 최대 일 강수량 (mm) 주요피해 지역 사망 실종 / 이재민(명) 피해액 (백만원) 비 고 1 2002.8.30. ~9.1. 강릉 870.5 동해 319.5 속초 295.5 대관령 712.5 전국 246 / 63,085 6,934,759 태풍(RUSA) 2 2003.9.12. ~9.13. 남해 453 대관령 397 고흥 304 전국 (서울, 인천 제외) 131 / 61.844 5,566,503 태풍(MAEMI) 3 2006.7.9. ~7.29. 홍천 255.5 남해 264.5 산청 229.5 전국 62 / 2,790 2,212,320 집중호우 및 태풍 (EWINIAR) 4 2002.8.4. ~8.11. 양평 320.0 전국 (제주 제외) 23 / 8,107 1,236,816 호우 5 2012.8.25. ~8.30. 진도 244 정읍 : 221 고창 192 목포 181 전남, 전북, 충남, 제주 11 / 3,830 626,288 태풍 (BOLAVEN & TEMBIN) 6 2005.8.2. ~8.11. 광주 382.0 고성 327.0 양평 303.5 장수 285.5 경기, 충북, 전북, 경북 19 / 1,173 403,513 호우 7 2011.7.26. ~7.29. 동두천 449.5 문산 322.5 서울 301.5 인제 211.0 서울, 부산, 인천, 경기 67 / 63,885 373,329 호우 8 2012.9.15. ~9.17. 제주 405.2 창원 341 경남, 경북, 전남, 제주 2 / 3,843 359,865 태풍 (SANBA) 22 재난상황관리 정보 제10호 호우

6 집중호우 시 국민행동 요령 호우 예보 때는 라디오, TV, 인터넷을 통해 기상예보 및 호우상황을 잘 알아 둡시다. 주택 하수구와 집주변의 배수구를 점검합시다. 집 안팎의 전기수리는 하지 맙시다. 노약자나 어린이는 집 밖으로 나가지 맙시다. 응급 약품, 손전등, 식수, 비상식량 등은 미리 준비해둡시다.. 하천에 주차된 자동차는 안전한 곳으로 이동합시다. 집주변이나 농경지의 용 배수로를 미리 점검합시다 건물의 출입문이나 창문을 닫아둡시다. 저지대 상습침수지역에 거주하고 계신 주민은 대피를 준비합시다. 침수 시 피난 가능한 장소를 동사무소나 시 군 구청에 연락하여 알아둡시다 침수나 산사태 위험지역 주민은 대피장소와 비상연락방법을 미리 알아둡시다. 대형공사장, 비탈면 등의 관리인은 안전 상태를 미리 확인합시다. 가로등이나 신호등 및 고압전선 근처에는 가까이 가지 맙시다. 공사장 근처에는 가까이 가지 맙시다. 운행 중인 자동차의 속도를 줄여주세요. 천둥 번개가 칠 경우 건물 안이나 낮은 지역으로 대피합시다. 물에 떠내려갈 수 있는 물건은 안전한 장소로 옮깁니다. 송전철탑이 넘어졌을 때는 119나 시 군 구청 또는 한전에 즉시 연락합시다. 물에 잠긴 도로로 지나가지 맙시다. 논둑을 미리 점검하시고 물꼬를 조정합시다. 물에 떠내려갈 수 있는 어망 어구 등을 안전한 곳으로 옮깁시다. Disaster Status Management Information 23

호우 주의보 및 경보 때는 도시지역에서는 라디오, TV, 인터넷을 통해 기상예보 및 호우상황을 잘 알아 둡시다. 저지대 상습침수지역에 거주하고 계신 주민은 대피를 준비합시다. 노약자나 어린이는 집 밖으로 나가지 맙시다. 집 안팎의 전기수리는 하지 맙시다. 건물의 출입문이나 창문을 닫아둡시다. 물에 떠내려갈 위험이 있는 물건은 안전한 장소로 옮깁니다. 아파트와 고층건물 옥상이나 지하실 및 하수도 맨홀에 가까이 가지 맙시다. 침수가 예상되는 건물의 지하공간에는 주차를 하지 마시고, 지하에 거주하고 계신 주민은 대피합시다. 대피할 때 수도와 가스 밸브를 잠그고, 전기차단기를 내려둡시다. 대형공사장, 비탈면 등의 관리인은 안전 상태를 미리 확인합시다. 가로등이나 신호등 및 고압전선 근처에는 가까이 가지 맙시다. 공사장 근처에는 가까이 가지 맙시다. 도로에 있는 차량은 속도를 줄여 운전합시다. 천둥 번개가 칠 경우 건물 안이나 낮은 지역으로 대피합시다. 송전철탑이 넘어졌을 때는 119나 시 군 구청 또는 한전에 즉시 연락합시다. 농촌지역에서는 라디오, TV, 인터넷을 통해 기상예보 및 호우상황을 잘 알아 둡시다. 저지대 상습침수지역에 거주하고 계신 주민은 대피를 준비합시다. 노약자나 어린이는 집 밖으로 나가지 맙시다. 집 안팎의 전기수리는 하지 맙시다. 이웃이나 가족 간의 연락방법과 비상시 대피방법을 확인합시다. 집주변의 산사태 위험이 있는지 살피고 대피 준비를 합시다. 24 재난상황관리 정보 제10호 호우

고압전선 근처에는 가까이 가지 맙시다. 천둥 번개가 칠 경우 건물 안이나 낮은 지역으로 대피합시다. 물에 떠내려가는 물건을 옮기는 행위를 하지 맙시다. 논 물꼬 조정, 용 배수로 점검 등 야외활동은 하지 맙시다. 집주변이나 농경지의 용 배수로 점검을 하지 맙시다. 교량은 안전한지 확인 후에 이용합시다. 산사태가 일어날 수 있는 비탈면에 접근하지 맙시다. 송전철탑이 넘어졌을 때는 119나 시 군 구청 또는 한전에 즉시 연락합시다. 농기계나 가축 등을 안전한 장소로 옮깁시다. 농작물을 보호하려는 조치를 취합시다. 비닐하우스, 인삼재배시설 등을 단단히 묶어 둡시다. 해안지역에서는 라디오, TV, 인터넷을 통해 기상예보 및 호우상황을 잘 알아 둡시다. 저지대 상습침수지역에 거주하고 계신 주민은 대피를 준비합시다. 노약자나 어린이는 집 밖으로 나가지 맙시다. 집 안팎의 전기수리는 하지 맙시다. 이웃이나 가족 간의 연락방법과 비상시 대피방법을 확인합시다. 출입문, 창문 등을 잠급시다. 가로등과 고압전선 근처에는 가까이 가지 맙시다. 천둥 번개가 칠 경우 건물 안이나 낮은 지역으로 대피합시다. 교량은 안전한지 확인 후에 이용합시다. 송전철탑이 넘어졌을 때는 119나 시 군 구청 또는 한전에 즉시 연락합시다. 해안가의 위험한 비탈면에 접근하지 맙시다. 침수가 예상되는 건물의 지하공간에는 주차를 하지 마시고, 지하에 거주하고 계신 주민은 대피합시다. 공사장 근처에 가까이 가지 맙시다. 해안도로로 운전하지 맙시다. 육지의 물이 바다로 빠져나가는 곳 근처에는 가까이 가지 맙시다. 바닷가의 저지대 주민은 안전한 곳으로 대피합시다. Disaster Status Management Information 25

물에 떠내려가는 어망 어구 등을 옮기는 행위를 하지 맙시다. 해수욕장 이용은 하지 맙시다. 산악지역에서는 기상정보와 강우상황을 주의 깊게 들읍시다. 산간계곡의 야영객은 미리 대피합시다. 산사태 발생지역의 주민은 대피 준비를 합시다. 재배시설 등의 피해를 줄이려는 조치를 합시다. 호우가 지나간 후에는 집에 도착 후에는 들어가지 말고, 구조적 붕괴가능성을 반드시 점검합시다. 파손된 상하수도나 축대 도로가 있을 때 시 군 구청이나 읍 면 동사무소에 연락합시다. 물에 잠긴 집안은 가스가 차 있을 수 있으니 환기시킨 후 들어가고, 가스 전기차 단기가 off에 있는지 확인하고, 기술자의 안전조사가 끝난 후 사용합시다. 침투된 오염물에 의해 침수된 음식이나 재료를 먹거나 요리재료로 사용하지 맙시다. 수돗물이나 저장식수도 오염 여부를 반드시 조사 후에 사용합시다. 참고문헌 소방방재청 홈페이지(http://www.nema.go.kr) 재난대비 행동요령, 2014 소방방재청 재해연보, 2013 기상청 홈페이지 용어설명 기상청, 한눈에 보는 호우개념모델, 2010 기상청, 최근 20년 사례에서 배우다 집중호우 Top10, 2012 기상청, 집중호우, 2002 슈퍼장마를 부르는 하층제트 기류, 블로그 (http://www.fishingmento.com/bbs/board.php?bo_table=mmf04&wr_id=19&page=1) 26 재난상황관리 정보 제10호 호우

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