IPCC에 따르면 그간 전 지구적으로 1.8~4.0℃ 기온이 상승하였으며 강우량이 2.3~3.6% 증가한 것으로 보고되었다. 이는 강우강도와 빈도의 상승과도 연결되어 2009년 타이완의 모라꼿을 위시하여 2010년의 파키스탄 홍수, 2011년 미국 미시시피강 범람 등의 대규모 *극한홍수 피해를 야기하기에 이르렀다.
특히 지난 5월의 미시시피강 홍수에서는 600mm가 넘는 지속 강우로 미시시피강 수위가 계속 상승하자 농촌지역 제방 일부를 붕괴시켜 홍수류를 저류하고자 했다.
그러나 지속된 강우로 홍수위가 계속 상승하자 결국 하류의 대도시 피해를 막기 위해 모간자 수문을 개방하여 지류를 인위적으로 침수시킨 이른바 악마의 선택을 강행하였다.
미시시피 강의 경우 1993년 대홍수 이후 미시시피강 상류 종합계획을 수립하여 다각적인 하천정비 계획을 실행하였음에도 불구하고 지나치게 구조적인 접근에만 치중한 나머지 또다시 큰 피해를 겪어야 했다는 측면에서 방재와 관련하여 근본적 패러다임 전환에 대한 시사점이 크다고 볼 수 있다.
한편, 1998년도 중국 양쯔강 유역에서는 강우량이 700-900mm를 상회하고, 일부지역에서는 1천mm를 넘어서는 대홍수가 발생하였다.
양쯔강 대홍수에서 주목할 만한 사항은 최악의 홍수로 홍수위가 계속 올라가자 중국 정부가 대도시의 범람 피해를 최소화하기 위해 후베이성내 농촌지방 제방을 인위적으로 파괴하여 양쯔강 수위를 저하시키고자 한 점이다. 양쯔강 유역에서의 이러한 대홍수로 약 3천명 이상이 사망하고, 2억 3천만명이 대피하였으며, 피해액이 약 30조원에 달하였다.
국내 사례에서도 극한홍수가 빈번이 발생하였으며 192부연구위원년의 을축년 대홍수, 1980년 충북 보은의 홍수, 1990년의 한강범람과 이로 인한 일산 제방붕괴 등의 경우 그 피해의 규모와 정도가 상당히 큰 것으로 조사되었다.
국내 극한홍수에 대한 몇가지 사례를 소개하면, 우선 1925년 을축년 대홍수가 대표적 사례라 할 수 있는데, 이는 1925년도에 발생한 4차례 홍수를 일컫는다. 특히 7월 16일-18일에 발생된 2차 홍수는 한강일대에 단지 2일 동안 약 650mm를 상회하는 집중호우가 발생하였으며, 이는 최근까지의 강우 데이터와 FARD2006을 이용한 분석결과 서울지방 지속시간 48시간으로, 500년 빈도를 상회하는 엄청난 양의 강우였다.
당시의 대홍수로 인한 피해액은 약 1억 300만원이었으며, 이는 조선총독부 1년 예산의 약 58%에 해당하는 사상 최대의 큰 홍수였다.
이를 최근 경제가치로 환산하면 약 116조에 이른다. 이외에도 1980년 충북 보은지방에서 500년 빈도를 상회하는 집중강우가 발생되었으며, 1990년도에는 200년 빈도를 상회하는 강우가 한강일대에 발생되어 서울 대부분의 지역이이상의 해외 및 국내에서의 발생된 극한홍수 사례는 그 시사하는 바가 매우 크다.
특히, 미시시피강과 양쯔강의 사례와 같이 제방 증축과 같은 구조적 치수 대책으로는 극한홍수를 감당하기에 역부족이며, 저류기능을 담당하는 완충지역으로서의 수평적 하천공간 확보를 통해 홍수위를 저감시키고 아울러 범람피해를 저감시킬 필요성이 있음을 알 수 있다.
이는 자연재해는 막을 수 없으며 홍수와 더불어 살며 최대한 피해를 줄일 수 있는 지혜가 필요하다는 국제적 방재 패러다임의 변화와 그 흐름을 같이한다고 볼 수 있을 것이다.
이에 반하여 우리나라의 하천정비 대책은 유역종합계획이라는 종합적인 큰 틀을 마련하기에 이르렀으나 저류지 확보 등의 완충지대로서의 하천공간 확보, 습지와 구하도 등을 통한 생태환경 복원 등의 측면에서 아직 많이 미흡한 실정이다.
이는 유역차원의 횡적 하천공간 확보를 통한 치수대책의 필요성에 대한 인식이 국내의 경우 불과 10여년 이내로 짧으며, 토지확보가 토지 매수제에 의해 일괄적으로 이루어지다 보니 경제적 부담이 가중된다는 점에서 그 이유를 찾을 수 있다.
이와 관련하여 본 원고에서는 수평적 하천공간으로서 저류지의 실질적 홍수저감효과를 살펴보고 이에 대한 주민의식을 살펴보고 국내실정에 가장 적합한 횡적 하천공간 확보 방안을 모색해 보고자 한다.
홍수위 예측 모델링
우선 확보된 하천공간의 저류효과 분석을 위해 낙동강 유역을 대상으로 4대강 사업 전과 후에 대한 HEC-RAS 모형을 구축하였다. 구축된 모형에서는 낙동강 본류뿐만 아니라 7개 지류 국가하천(내성천, 감천, 금호강, 황강, 남강, 밀양강, 양산천)을 포함하였으며, 하상고 데이터 및 조도계수는 기존의 하천정비기본계획 보고서 자료를 이용하였다.
구축된 모형을 이용하여 2007년도 홍수기 때의 예측수위를 관측수위와 비교하여 모형 검보정을 수행하였다.
먼저, 500년 빈도의 극한홍수에 대해 4대강 사업 전과 후에 대한 홍수위를 예측한 결과, 사업 이후에 준설효과에 의해 홍수위가 약 1-2m 정도 감소되는 것으로 확인되었으며, 이는 낙동강 하류의 계획홍수량인 200년 빈도 유량에 대해서도 확인되었다.
한편, 낙동강 지류 하천에 대한 사업전과 후를 비교한 결과, 각 지류 하천에서 배수영향이 미치는 구간에서 사업이후에 홍수위가 저감되는 것으로 나타났으며, 이는 낙동강 본류에서의 수위가 저감되기 때문인 것으로 판단된다. 반면에 각 지류 하천에서의 단면 유속은 증가되는 것으로 나타났다.
이러한 유속증가 현상은 하상전단력을 증가시키게 되며, 이는 하상토 이동이 더 많아지게 되는 것을 의미한다. 그러나 일부 하천을 제외하고는 대부분의 지류 하천에서의 유속 증가 현상은 침수되고 일산 제방이 붕괴되었다.
또한 낙동강 본류 좌·우제방고와 500년 빈도 홍수위를 비교하여 여유고 부족으로 인한 위험구간을 선정하였다.
제방 여유고는 제방고와 계획홍수위 차이인데, 부유잡물 등의 영향으로 국부적으로 홍수위가 증가할 수 있기 때문에 하천설계기준에서는 홍수량 1만cms 이상에 대해서 2m 이상의 여유고를 둘 것을 권고하고 있다.
따라서 기존 국토해양부에서 제시한 강변저류지 후보 위치 19곳 중 농경지리모델링 위치를 고려한 11곳과 본 연구에서 선정한 농경지 13곳을 극한홍수시 저류지화 하였을 경우에 대한 홍수위 저감효과를 모의하였다.
본 연구에서 선정한 저류지 및 농경지역 선정 전략은 낙동강 상류의 안동, 임하댐으로부터 방류되는 극한 홍수를 방어하기 위해 댐 하류지역에 대규모 농경지 지역을 확보하였으며, 또한 각 지류로부터 낙동강 본류로 유입되는 홍수류를 저류시킴으로서 낙동강에서의 홍수 부담을 더는 방안을 모색하였다.
그 결과 최대 약 90cm의 수위저감효과가 있는 것으로 나타났으며, 여유고 1m가 부족한 위험구간이 저류지 확보 전에는 약 10%였으나, 저류지 확보 이후에 약 1.36%로 감소되는 것으로 나타났다.
주민의식조사
저류지는 극한홍수 시 초기 홍수위 저감을 비롯해 완충지대로서 홍수파를 상쇄시키며 아울러 생태환경을 보존하고 복원하여 동식물 종 다양성을 증진시키는 다양한 기능을 한다.
이러한 저류지 확보에 대한 다양한 의견을 수렴하고 보다 현실적인 확보방안 마련의 차원에서 주민의식조사를 실행하였다.
상류 저류지 조성으로 인한 하류 홍수저감효과에 대한 의견수렴을 위해 상주와 밀양을 상류로 구미와 부산을 그에 대한 하류지역으로 선정하여 2개의 비교집단을 설정하였으며 각각의 지역에 대하여 100명씩 총 400명을 대상으로 주민의식조사를 실시하였다.
「저류지 공간확보 시 고려해야 할 가장 중요한 항목이 무엇인가」라는 질문에 대하여 하류 도시지역인 부산, 구미에서는 모두 ‘생태환경을 고려한 보전’을 가장 우선시해야 할 사항으로 선택하였으며, 상류 농업지역인 상주와 밀양에서는 ‘홍수 예방’의 비율이 가장 높게 조사되었다.
이는 상류와 하류의 주민들의 하천공간에 대한 의식차이를 명확히 나타낸 것으로, 홍수 피해에 보다 직접적으로 노출된 상류 농민들이 상대적으로 저류지 공간 확보에 더 많은 관심을 보인 것으로 분석할 수 있다.
「최근의 집중강우로 인한 홍수피해를 예방하기 위해 주변 농경지를 필요시 저류공간으로 활용하는 방안에 대하여 어떻게 생각하는가」라는 질문에 대해서는 하류 도시지역인 부산과 구미에서는 ‘다소찬성’을 상류 농업지역인 밀양과 상주에서는 ‘적극찬성’을 가장 많이 선택하였다.
이는 농경지를 활용하여 극한홍수 시 저류효과를 상승시키려는 적극적 방안에 대한 의견으로서 비교적 대다수의 주민들이 이와 같은 방안에 찬성하고 있으며 상류 농업지역에서 보다 높게 찬성하고 있는 것으로 분석되었다.
특히 찬성의 비율이 약 60%이고, 적극반대가 단지 5.3%에 불과하여, 극한홍수시에만 농경지를 저류지로 활용하고 이에 대한 피해를 보상해주는 방안이 정책적으로 타당한 방안인 것으로 보여진다.
「저류공간의 확보를 위하여 토지소유권을 매수하는 현행 토지매입방안에 대하여 어떻게 생각하는가」라는 질문에 대하여 약 50%의 주민이 찬성 의견을 보였으며, 밀양 지역 주민의 약 20%는 적극 반대인 것으로 나타나 앞의 극한홍수에만 저류시키는 방안 보다 적극반대 비율이 상대적으로 높은 것으로 조사되었다.
또한 찬성과 반대의 전체비율에서 보면 많은 지역에서 ‘반대’ 혹은 ‘모름/무응답’의 비율이 비교적 높게 조사된 점에 유의할 필요가 있다.
이와 관련하여 「현행 토지매수제의 가장 큰 문제점이 무엇이라고 생각하는가」라는 질문에 대하여 부산과 상주에서는 ‘부분적 토지매입으로 인한 조화로운 공간계획 저하’를 가장 많이 선택하였으며 구미에서는 ‘지역주민 의사가 반영되지 않는 개발 계획 가능성’을 밀양에서는 ‘토지 소유자와의 마찰에 따른 매입의 어려움’을 문제점으로 지적하였다.
이는 토지매수제에 따른 현행 토지일괄 매수가 가지는 단점들로 분석되며 홍수저감 및 생태적 환경 복원을 인식하고 희망하는 대다수의 의견을 바탕으로 보다 다각적인 공간확보 방안을 모색하고 아울러 그에 걸맞는 법적, 제도적 기반이 수립되어야 할 필요가 있음을 나타낸다.
나가며
본 고에서 제시한 극한홍수 피해 사례에서 보여지는 바와 같이 수직공간 확보에 의존한 완전한 홍수통제는 이제 그 한계성을 드러내고 있다.
따라서 많은 국가에서 유역차원의 치수 전략과 횡적공간 확보를 통한 홍수방어 개념을 도입하고 있다.
이러한 치수대책 패러다임 변화에 따라 국내에서도 하천공간 확보를 통하여 홍수를 방어하고, 저류된 물을 수자원으로 이용하며, 주변의 환경 및 생태적 가치를 높여주고, 확보된 저류지를 시민의 여가활동의 장으로 이용할 수 있는 하천공간 확보 방안에 대해 모색해야 할 시점이다.
이러한 다기능 저류지를 확보하기 위해서는 토지매수제에 의한 확보가 적당할 것이다. 그러나 언제 닥칠지 모르는 극한홍수에 대비하기 위해 모든 하천공간을 매수하는 것은 매우 부담스러운 일이며, 향후 발생될 수 있는 식량안보 차원에서 농경지를 보호할 필요가 있을 경우 토지 매수제 보다는 지역권 설정을 통한 공간확보가 필요할 것으로 보인다.
즉, 해당 농경지의 소유자와의 협의를 통해 그 지역에 대해 지역권을 설정하고, 극한홍수가 발생되었을 경우에만 저류지로 이용하는 방안을 모색해 볼 필요가 있다.
이러한 지역권 설정에 대해 성공한 사례 중 하나가 일본의 하코지마 지역이다. 하코지마 지역에서는 일부 농경지에 대해 큰 홍수가 발생되었을 경우 그 지역을 침수시키는 대가로 공시지가의 25%를 토지소유자에게 지불하고, 홍수 발생이후 해당 농경지 피해에 대해서는 홍수 보험제를 적용함으로써 일시적인 국가재정 부담을 덜어주고 있다.
그러나 국내에서 이러한 지역권 설정을 통한 극한홍수 저감 방안을 현실화시키기 위해서는 홍수규모에 대한 기준, 저류지화의 우선순위 선정 그리고 지역권 설정을 위한 보상기준 및 피해보상에 대한 적정 기준에 대한 면밀한 검토가 선행되어야 할 것으로 보이며, 무엇보다 이에 대한 법적 근거 마련이 우선시 되어야 할 것이다.
한국환경정책·평가연구원 물순환연구실 강형식 부연구위원
※극한홍수 : 대상하천에서의 설계 홍수량을 초과하는 홍수량으로서 그 피해가 클 것으로 예상되는 홍수량을 정의함.
※ 을축년 대홍수 당시 침수지역도 : 방재연구소(2009). 극한홍수를 고려한 방재대책의 정량적 평가기준 개발 및 치수효과 분석
기사협조 : 한국환경정책·평가연구원 물순환연구실
연구원 조성윤, 김성은. 홍현정
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