서울 도심 내 홍수취약성의 공간적 특성 분석

Abstract

주거, 상업시설, 사회기반시설 등이 밀집된 도시지역은 높은 재해 취약성으로 인해 집중강우에 의한 홍수가 발생할 경우 인적 및 물적 피해가 급격히 증가하는 양상을 보인다. 집중강우에 따른 홍수라는 자연과학적 현상의 발생이 도시라는 사회ㆍ경제ㆍ정치적 요인과 맞물리게 되면서 도시지역을 대상으로 한 홍수취약성의 평가는 더욱 세밀하고 다각도의 측면을 고려한 분석을 요구하게 되었다. 이러한 배경을 바탕으로 본 연구는 서울시를 대상으로 홍수를 유발하는 기후요인, 기후요인에 노출된 정도로서의 민감도, 홍수피해를 저감하는 능력으로서의 적응도를 고려한 행정동 단위의 홍수취약도를 산정하고, 이를 토대로 한 서울시 홍수취약도의 공간적 분포 분석을 목적으로 한다. 이를 위하여 홍수취약성 개념 및 취약성의 정량적 분석ㆍ평가와 관련된 연구들을 조사하였으며 이를 바탕으로 IPCC(Intergovernmental Panel on Climate Change)가 제안한 취약성 평가의 분석 틀을 도입하였다. 그에 따라 취약성의 구성요소로서 기후요인, 민감도, 적응도의 대표변수들을 선정하였다. 선정된 변수들을 IPCC가 제안한 취약도 지수 산출방법에 근거한 IPCC 취약도 평가 응용식을 사용하였고, 이때 변수들 사이의 상호관계 및 가중치 산정은 통계분석 방법인 상관분석을 수행하여 도출하였다. 그리고 구축된 홍수취약도 모형을 과거 실제 홍수피해 자료와 비교 검토함으로써 홍수취약도 모형의 신뢰성을 검증하였다. 검증된 홍수취약도 모형에 현재의 평균적 홍수취약성을 반영할 수 있는 동별 자료를 대입해 행정동별 홍수취약도를 산정하여 서울시 홍수취약도의 공간적 분포를 분석하였다. 연구 결과는 다음과 같이 요약할 수 있다. 첫째, 본 연구는 총 8개의 변수와 변수별 가중치로 구성된 홍수취약도 모형을 구축하여 서울시를 대상으로 행정동별 취약도를 산정하였다. 모형을 구성하는 변수는 기후요인의 대표변수인 1일 최대강우량, 민감도의 대표변수로서 인구밀도, 경사, 지하공간면적비율, 녹지면적비율, 적응도의 대표변수로서 빗물저류조 용량, 빗물펌프장 토출량, 하수관거 길이이다. 변수 중 홍수피해건수와의 상관이 높은 변수는 빗물저류조 용량, 1일 최대강우량, 빗물펌프장 토출량 순으로 나타났다. 취약성 요인별로 살펴볼 경우 민감도 요인 중에서는 인구밀도가, 적응도 요인 중에서는 빗물저류조 용량이 홍수피해와 가장 높은 상관을 보이는 것으로 나타났다. 둘째, 서울시를 대상으로 행정동별 홍수취약도를 산정하여 공간적 분포 패턴을 확인한 결과 넓은 범위에서 매우 높은 홍수취약도가 산정된 주요 지역으로 안양천을 중심으로 한 강서구 화곡동, 등촌동, 양천구 목동, 신정제1, 2, 4, 6동, 신월제1, 4, 5동, 영등포구 대림동, 문래동, 신길동 일대, 구로구 구로동 및 신도림동, 금천구 가산동, 독산제3동, 관악구 신사동, 조원동, 신림동, 은천동, 중앙동 등지, 동작구 신대방동, 상도동 일대가 도출되었다. 또한 중랑천 유역의 도봉구 방학제1동, 쌍문제2, 3, 4동, 창제4, 5동 일대, 노원구 상계제5, 6, 7, 8동 및 하계제2동, 공릉1, 3동, 강북구 수유동, 번제1동, 송천동 일대, 성북구 장위동, 정릉제1동, 석관동, 종암동 등지, 중랑구 면목동, 상봉제2동, 중화제2동 일대, 동대문구 전역, 광진구 군자동 및 중곡동, 성동구 행당동 및 마장동 인근, 성수1가제2동 일대에서 넓은 범위의 취약도가 매우 높은 지역이 나타났다. 한편, 홍수취약도가 매우 낮은 것으로 나타난 지역은 한강 이북 지역에서 북한산 주변의 은평구 진관동, 불광동, 갈현동, 녹번동 등지, 서대문구 홍은동, 송제동 등지, 종로구 평창동, 부암동, 삼청동 등지, 성북구 정릉제3, 4동, 강북구 우이동 일대, 수락산 주변의 노원구 상계제1, 3, 4동, 중계본동 및 중계제4동, 공릉제2동, 중랑구 신내동 일대, 용산구에 속한 행정동 전반인 것으로 드러났다. 한강 이남지역에서는 관악산 주변의 관악구 남현동, 인헌동, 낙성대동, 대학동, 삼성동, 난향동 일대와 금천구 시흥동 일대, 청계산 주변의 서초구 양재동, 내곡동과 강남구 세곡동 및 일원본동 일대, 동작구 노량진동, 흑석동, 사당동 일대, 서초구 반포동 일대인 것으로 나타났다. 셋째, 2006년부터 2010년까지의 5년 평균 자료로부터 도출한 평균적 홍수취약도 산정 결과와 2010년 동별 홍수피해건수 자료를 비교한 결과 취약도가 높게 산정된 동일수록 더 많은 침수건수가 발생한 것으로 나타났다. 즉, 홍수피해의 가능성에 대해 홍수취약도 결과와 실제 침수자료가 공간적으로 같은 양상을 보여 본 연구에서 산정된 홍수취약도 모형이 지역별 홍수피해를 입을 가능성의 상대적 차이를 잘 드러내었으며 신뢰성이 검증되었다고 볼 수 있다. 본 연구는 기존 연구에 비해 세밀한 행정구역인 행정동 단위에서 홍수취약성을 정량화하여 취약도 분포를 밝혀냄으로써 도시 내 세부 지역에 좀 더 적합한 홍수 대응 및 관리 정책의 기초자료로 활용될 수 있다는 데에 그 의의가 있다. 나아가 도시 방재전략, 토지이용 계획 등의 수립에 활용되어 궁극적으로 홍수에 대한 잠재위험을 억제하는 기반으로서의 의미를 지닌다.;The objectives of this study are to develop an urban flood vulnerability index considering climate exposure, sensitivity, and adaptability by the smallest administrative unit called Dong; and to analyze spatial distribution of flood vulnerability in Seoul from flood vulnerability mapping. For developing urban flood vulnerability index, IPCC’s vulnerability model was adopted as the conceptual frame of flood vulnerability index. According to IPCC, flood vulnerability consists of extreme climate exposure, sensitivity, and adaptability. Based on this frame, data for variables related to flood vulnerability were collected in the units of Dong. These variables were applied to the applied calculating method of IPCC flood vulnerability index. For calculation of weights, correlation analyses were conducted based on total 1105 cases of flooded households during 2006-2010 and 16 relevant variables. Verification of the developed flood vulnerability index model was conducted by comparison with spatial patterns of the number of flooded households in 2010 and predicted flood vulnerability index in 2010. The constructed flood vulnerability model for Seoul is composed of eight variables: 1-day maximum precipitation, population density, slope, green area, underground area, rainwater tank capacity, flood pumping station capacity, and sewer pipe length. The top-3 variables that show the highest correlation with flood damage is rainwater tank capacity, 1-day maximum precipitation, and flood pumping station capacity. According to this model, the major areas that have the highest average flood vulnerability index in 2006-2010 are Dongs which are located in Anyang and Joongnang stream basin. The result of this study has a signification that it can be employed as preliminary data for establishment of flood management policies as it conducted quantitative flood vulnerability analysis in the smaller administrative units than any other studies and analyzed spatial patterns of flood vulnerability. It can be further utilized for construction of urban disaster prevention strategy, land use planning, etc. so that it would be a base of flood control and potential flood risk inhibition.