장마철 집중 호우의 주범, ‘선상강수대’…수도권 위험 경고

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장마철을 앞두고 기후위기 시대에 더욱 위협적으로 다가오는 '선상강수대'의 위험성과 예측 및 대비책 마련의 중요성이 강조되고 있습니다.

본격적인 장마철이 시작되면서 KBS 기후위기 대응팀은 기후변화 시대에 더욱 강력해지는 장마의 양상과 예상되는 피해, 그리고 미래 전망에 대한 연속 보도를 시작했습니다. 지난해 7월 16일과 17일, 중부지방에는 장맛비가 집중되어 피해가 발생했습니다. 특히 충청 지역에는 이틀 동안 약 500mm의 많은 비가 내렸으며, 17일 새벽에는 서산 지역에서 시간당 114.9mm의 극한 호우가 관측되기도 했습니다. 당시 충청 지역 상공에는 띠 모양의 강력한 비구름인 '선상강수대'가 한곳에 머물렀던 것으로 분석되었습니다.

폭우의 원인으로 지목된 '선상강수대'는 이름 그대로 띠 모양의 비구름대로, 수십에서 수백 킬로미터 규모로 좁은 지역에 강한 비를 쏟아내는 특징을 가집니다. 지난해 서산 지역에 발생한 폭우 당시 레이더 영상에서는 서해상부터 충남 서산, 당진에 걸쳐 좁은 띠 모양으로 강한 비구름이 형성된 것을 확인할 수 있었습니다. 이러한 선상강수대가 특정 지역에 오래 머물면 극한 호우로 이어져 큰 피해를 유발합니다.

선상강수대가 특정 지역에 정체하는 이유는 비구름대 뒤쪽에서 새로운 비구름이 계속 생성되기 때문입니다. 비구름대가 이동하더라도, 약해지는 지역이 있는 반면 새로운 강한 비구름이 계속 유입되면서 마치 한 자리에 머무는 것처럼 보이는 복합적인 과정을 반복합니다. 이러한 강력한 선상강수대가 정체할 경우, 집중 호우 피해 가능성이 매우 높아집니다.

경북대학교 이규원 교수 연구팀의 2018년부터 2023년까지 6년간의 분석 결과, 정체성 선상강수대는 중부지방에서 가장 빈번하게 발생했으며, 특히 수도권에서의 발생 비율이 높았습니다. 이는 여름철 남쪽의 고기압과 북쪽의 저기압이 맞물리면서 수증기가 수도권으로 유입되고, 여기에 지형적인 영향까지 더해지기 때문입니다. 2022년 서울 동작구에 141.5mm의 기록적인 폭우가 쏟아졌을 때도 정체성 선상강수대가 원인으로 분석되었습니다.

선상강수대로 인한 극한 호우는 예측이 매우 어렵지만, 정확한 예측을 위해서는 비구름의 입체적인 구조를 파악하는 것이 중요합니다. 이에 기상청은 2020년부터 수도권에 집중 관측망을 운영하고 있으며, 올해 여름에는 경북대 연구팀을 중심으로 국제적인 협력을 통해 특별 관측을 진행할 예정입니다. 서해안을 중심으로 15종 이상의 첨단 관측 장비가 설치되어 비구름을 조기에 포착하고, 수증기 흐름 파악을 위한 장비도 도입될 예정입니다. 이 특별 관측은 수도권 서쪽 20개 지점에서 이루어집니다.

극한 호우 예측의 정확도를 높이기 위해 인공지능(AI) 기술도 활용되고 있습니다. AI는 방대한 기상 데이터를 학습하여 비구름의 발달 강도를 빠르고 정확하게 예측하는 데 도움을 줍니다. 하지만 AI 역시 충분한 관측 데이터가 축적되어야만 학습 효과를 발휘할 수 있습니다. 국립기상과학원 구태영 연구관은 이번 특별 관측 자료를 포함한 과거 관측 데이터를 바탕으로 선상강수대 및 집중호우 비구름의 특성을 분석하여 예보관에게 제공하고, 수치예보 모델의 성능 개선에도 활용할 계획이라고 밝혔습니다. 결국 극한 호우 예측의 핵심은 첨단 기술과 이를 뒷받침하는 촘촘한 관측망 구축에 있으며, 이를 위한 지속적인 투자가 필수적입니다.