최근 기후위기 시대를 맞아 국지성 집중호우가 빈번히 발생하고 있는 가운데 시간당 100mm 폭우가 강남 인근 도심지에 집중될 경우 최대 1m에 달하는 침수가 발생할 수 있다는 분석이 나왔다.
이번 분석은 실제 도로와 배수체계의 특성을 반영한 수치모형실험과 건설기술연구원의 안동 하천실험센터에서 진행된 실규모 수리실험을 연계해 도시홍수의 발생 과정과 확산 양상이 검증됐다.
한국건설기술연구원(원장 박선규)은 서울 강남역 인근 도심지를 대상으로 도시홍수 시뮬레이션과 실규모 수리실험을 수행한 결과, 시간당 100㎜ 이상의 집중호우가 발생할 경우 최대 1m 깊이의 침수가 발생할 가능성이 있는 것으로 분석됐다고 29일 밝혔다.
이번 연구는 기후변화로 증가하는 국지성 집중호우에 선제적으로 대응하기 위해 개발 중인 도시홍수 예측 및 대응 기술의 일환으로 수행됐다.
건설연 연구팀은 반포천 유역의 지형과 우수관망, 도로의 종단·횡단 경사, 빗물받이 등 주요 배수시설을 반영한 컴퓨터 시뮬레이션을 수행했다.
이 과정에서 실제 도로와 배수시설을 구현한 강남역 사거리의 모의구간에 강우와 유출 조건을 재현하고, 도로 월류와 빗물받이의 배수 처리능력, 침수 발생 및 침수심의 상승 과정을 분석했다.
분석 결과, 시간당 100㎜의 강우가 발생할 경우 기존 배수능력의 한계를 초과해 수십 센티미터에서 최대 1m에 이르는 침수가 발생하는 것으로 나타났다.
이 같은 결과는 안동 하천실험센터의 도시홍수 파일럿 실험장에서 수행한 실규모 수리실험에서도 유사하게 확인돼 시뮬레이션 결과의 신뢰성을 확보했다.
한편, 이번 연구 결과는 도시홍수 예·경보 시스템의 정확도를 높이고, 침수 취약지역을 사전에 관리하는 데 활용될 수 있다.
또한, 우수관망과 빗물받이, 저류시설 등 도시 배수시설의 설계 및 운영 기준 개선을 위한 실증자료로 활용될 수 있을 것으로 전망된다.
연구진은 향후 다양한 강우조건과 배수시설 운영상황을 반영한 실험을 확대하고, 수치모형과 현장 관측자료를 연계해 디지털 트윈 기반의 도시홍수 예측 기술을 고도화할 계획이다.
한편, 서울시는 강남역 사거리 등 주요 침수 우려 도로 3곳을 대상으로 집중호우가 예상될 경우, 경찰청과 합동으로 차량 통행을 사전통제하고 있다.
또한, 내비게이션 업체와 협력해 통제 즉시 실시간으로 우회도로를 안내하는 체계를 운영 중이며, 2030년 대심도 빗물배수터널이 완공되면 시간당 110mm의 강우에도 침수예방이 가능할 것으로 전망하고 있다.
박선규 원장은 “기후변화의 영향으로 시간당 100㎜ 안팎의 극한강우가 발생할 가능성이 커지면서 기존 배수시설의 용량을 넘어서는 도시홍수 위험도 증가하고 있다”며, “이번 연구는 컴퓨터 시뮬레이션과 실규모 실험을 통해 교차검증함으로써 도시홍수 예측 기술의 신뢰성을 높였다는 점에서 의미가 있다”고 말했다.
