세차게 비가 쏟아지는 상황에서 운전하다 보면 위험한 순간을 만날 때가 있다. 와이퍼를 가장 빠르게 움직여도 쏟아지는 비를 감당하지 못해 시야가 흐려지는 경우가 바로 그때다. 보통 한 시간에 30 mm 이상 비가 쏟아지면 위협감을 느끼게 된다. 여기에다 옆 차선에서 물이 튈 경우 1초 정도의 순식간이지만, 앞이 완전히 보이지 않는 경우도 가끔 경험하게 된다.

국지성 호우, 1970년대 대비 1.6배 늘어나

기상청의 관측 자료로 검증해봤다. 전국에 고루 기상 관측이 시작된 1973년부터 전국의 45개의 관측소를 추출해서 한 시간에 30 mm 이상 비가 온 날을 살펴봤다. 1970년대에는 한 해에 평균 1.2일 발생하다가 1980년대, 1990년대에는 각각 1.6일로 늘어나더니 2000년대에는 2일까지 증가한다. 30년 동안 1.6배 늘어난 셈이다. 2010년대 들어서는 평균 1.8일로 다소 줄었다.

기상청 45개 관측소에서의 평균 국지성 호우 발생 횟수
지구 온난화로 기온 상승, 수증기도 늘어

국지성 호우가 늘어난 원인에 대해 기상학자들은 공통적으로 '지구 온난화' 를 꼽고 있다. 기온이 상승하면 대기가 포함할 수 있는 수증기량이 늘어난다. 구름 속 빗방울은 이런 수증기가 뭉쳐서 내리는 것이기 때문에 비의 양이 늘어난다는 것이다. 그래서 지구 온난화에 따라서 강수량이 증가한다는 것이다.
비가 많이 온다는 것은 이해하겠는데, 왜 국지성 호우 형태로 오는 것일까? 비가 많이 오는 지역은 더 많이 오고, 가뭄 지역은 오히려 더 비가 덜 오는 현상을 어떻게 이해할 수 있을까? 실제로 지난 4월 하순 이후부터 장마가 시작되기 전인 6월 하순까지 가뭄이 이어졌다. 7월부터는 전국이 본격 장마에 들어가 곳곳에 많은 비가 왔지만, 지역별로 강수량의 차이는 매우 컸다.

7월 1일 0시부터 7일 18시까지 누적 강수량( mm ) (설명 : 붉은 지역이 200 mm 이상 비가 온 곳이고, 노란 지역은 10 mm 이하이다.)
강원도 홍천군 내면의 경우 7월 1일 이후 누적 강수량이 400 mm 를 넘는다. 반면 서해안과 남부 내륙 지역은 50 mm 도 되지 않는 곳이 많다. 특히 경북 포항시는 누적 강수량이 1~2 mm 에 불과하다. 거의 비가 오지 않았다고 해도 무리가 없다. 가뭄이 심했던 충남 서산과 태안, 전남 무안과 신안 지역은 여전히 50 mm 이하에 머물고 있다. 과거에 폭넓은 지역에 고루 비가 내리던 장마의 형태가 최근 들어서는 국지성 호우 형태로 바뀌면서 나타난 결과다. 특히 가뭄이 심했던 곳에서는 지면에서 수증기 공급량이 많지 않아 비구름이 상대적으로 덜 발달할 수 있다고 전문가들은 분석한다.

지구 온난화로 장마전선이 바뀌었다

한국형수치예보모델개발사업단(한수예)을 이끌고 있는 홍성유 단장이 이 분야 전문가이다. 연세대 대기과학과 교수직을 던지고 한국형 수치예보모델 개발에 일생을 걸고 있는 홍 단장의 목표가 바로 '국지성 호우'를 예측하는 것이다. 한수예가 태동한 배경 역시 기후변화에 따라 달라진 한국의 강수 형태를 슈퍼컴으로 잘 예측하기 위함이다.
홍성유 단장은 기온 상승 탓에 장마전선을 만들어내는 주변의 공기가 과거와 달라진 것이 원인이라고 분석했다. 1980년대까지만 해도 지구 온난화의 영향을 크게 받지 않았지만, 그 이후에 장마의 양상이 달라졌다고 말한다. 1980년대 장마전선은 남쪽의 해양성 무더운 공기와 북쪽의 대륙성 찬 공기 사이에 1,000 km 에 걸쳐 폭넓게 만들어지는 비구름의 띠였다. 그러나 지구 전체 기온이 상승하면서 2000년대 이후 장마전선은 남쪽의 해양성 무더운 공기와 북쪽의 상대적으로 더운 대륙성 공기 사이에서 과거보다 덜 명확한 비구름의 띠, 장마전선이 만들어지고 있다고 홍 단장은 설명했다. 이런 비구름의 띠 안에서 수증기량이 늘어나다 보니 비구름이 국지적으로 강하게 발달하고 있다는 것이다. 특히 지면에서 수증기 공급과 산을 만나 구름이 상승하는 효과 등이 더욱 강하게 작용하는 지형효과도 국지성 호우 발생을 부추기고 있다고 덧붙였다.

장마전선 주변 공기의 변화
장마전선 변화에 따른 비구름 분포의 변화
이와 함께 홍 단장은 앞으로 온난화가 더욱 심해지면 국지성 호우의 더욱 심하게 나타날 가능성이 매우 높다고 경고했다. 날씨가 극단적인 현상으로 나타나면서 피해를 줄 가능성이 크다는 것이다.

미국 캘리포니아의 가뭄이 홍수 단계로 바뀔 수 있다고 예측해 이름이 알려진 광주과기원 환경공학과 윤진호 교수는 지구 온난화로 수증기가 늘어남에 따라 다른 영향이 없더라도 폭우가 나타날 가능성이 크다고 분석한다. 수증기 공급이 계속되는 환경 속에서 비구름이 좁지만 대기 상층 10 km 까지 높게 스스로 발달하면서 국지성 폭우를 뿌린다는 것이다.

갈수록 커지는 국지성 집중호우 피해

2014년 8월 25일, 부산을 비롯한 영남지방에는 시간당 100 mm 이상의 국지성 폭우가 집중돼 피해가 잇따랐다. 경남 창원의 한 노선버스가 침수 지역을 피해 우회하다가 하천 급류에 휩쓸려 7명이 숨졌다. 올해 7월 4일에는 경남 창원시 양덕천에서 보수 공사를 하던 인부 3명이 폭우로 갑자기 늘어난 급류에 휩쓸려 모두 숨지는 사고까지 발생했다. 일본의 경우, 2011년 동일본 대지진 이후 '특별경보 제도'를 도입했다. 수십 년 만에 한 번 발생할 수 있는 재해 피해를 줄이기 위해 만든 특보로 일상생활을 중단하고 주민들에게 즉각 대피할 것을 요구한다.
우리나라의 경우, 이미 '호우주의보'나 '호우경보' 발령이 기계적으로 바뀐 지 오래됐다. 실질적인 대피 체계라기보다는 강수량이 기준에 달하면 무조건 해당 지역에 주의보나 경보를 발표하는 식이다. 그래서 지난 2014년 사례처럼 피해가 갑자기 커지는 경우 '중대경보'를 내려 외출이나 통행을 차단할 수 있는 근거를 마련해야 한다는 목소리가 높아지기도 했지만, '고양이 목에 방울 달기'처럼 누군가 책임지고 나서는 이는 없었다.


국지성 호우, 예측할 수 있나?

한수예 홍성유 단장의 목표는 국지성 호우를 예측하는 것이다. 현재 기상청의 일기예보 수준은 대략 광역자치단체 정도의 크기에서 어딘가 강한 비가 쏟아진다를 예측하는 정도이다. 예를 들어 오늘 밤부터 내일 오전까지 강원도에 최고 250 mm 를 집중호우를 예측하고 있다. 그러나 250 mm 까지 내리는 지역이 강원도의 북쪽 춘천이 될지 남쪽 원주가 될지 예측하지는 못하고 있다. 홍 단장은 지금까지 개발한 한수형수치예보모델(모델 이름 : KIM )을 이용하면 지금의 국지성 호우 예측력이 높아질 것으로 보고 있다. 올해 여름까지 내부 검증한 뒤 기상청 예보관들에게 결과를 넘겨 예보관에게 검증받겠다는 계획이다. 2011년부터 한국형 수치예보 모델 개발이 시작돼 2019년 완성 예정인데, 과연 목표한 대로 한반도 기후변화를 반영해 재해 피해를 줄이는 데 이바지할 수 있을지 주목받고 있다.

김성한기자 ( albatross @ kbs . co . kr )