해무 및 너울·월파의 예측 기술 고도화, 관측망 확충, 그리고 재해 예·경보 체계 수립의 필요성 doc_id PCY_201909030310505981_4

안개를 예측하는 기술은 규칙 기반 기법, 통계적인 방법, 수치 예측 모델 및 통합 실황 예보 방법으로 나눌 수 있으며, 서로 상호 보완하는 방법을 통해서 발전되어 왔다. 우리 나라에서도 수치모델 및 예측 결과를 이용한 예측 가이던스가 지속적으로 개발되어 왔으며, 최근에는 기계학습 및 인공지능 기법을 적용한 예측 기술이 시도되고 있다. 해무 예측 정보 산출 측면에서 정확한 해무 예측을 위해서는 대기의 미세물리 과정, 해양-대기 경계층에서 난류 모의, 해무 산출 알고리즘, 해양-대기 접합모델 개발, 관측자료를 이용한 수치모델의 자료동화 등 방대한 분야에 대한 이해와 이를 통한 모델 개발이 요구된다. 현재 구름 및 안개의 생성 기작을 포함한 대기 예측 연구는 학계, 연구기관 및 정부부처를 중심으로 국가적인 과제로 진행되고 있어 광범위한 대기 수치 모델의 개발보다는 대기 예측 모델 결과를 이용한 해무 예측 기법에 중점을 두고 단 중기적으로 현업에 적용 가능한 것으로 판단되는 관련 기술을 적용하는 것이 효율적으로 판단된다. 해무 예측 정보는 기본적으로 기상청 혹은 국외 대기 예측 자료를 활용할 수 있는 기법을 적용하여 단기, 중장기로 나누어 예측 기술을 개발하는 방안을 제시한다. 해무 예측 기술 개발 앞서 최우선적으로 수행하여야할 단계는 해무 발생 특성을 분석하는 것이다. 기존의 연구 결과를 분석하고 현장 관측 자료를 수집하여 해역별 해무 발생 및 소멸에 영향을 미치는 해양기상 인자를 도출하고 영향 범위를 파악하여야 한다. 단기적으로 해무 특성 분석 자료를 바탕으로 대표적인 해무 발생 지역을 대상으로 개발 기간이 비교적 짧고 효과적인 통계모델을 적용하는 것이 효율적일 것으로 판단된다. 통계모델은 해무 발생 특성을 이용한 의사결정트리 기법(예: Lindner et al, et al. 2018)이나 인공지능 기법(기계학습, 딥러닝; 예: Claxton, 2008)을 적용하여 특정 연안/연근해를 대상으로 한 해무 예측 정보를 산출한다. 해무 관측 정보는 정확한 해상 현황을 제공함과 동시에 해무의 다양한 기작(형성, 진화, 분산 등)에 대한 충분한 자료를 제공하고 이를 통해 보다 신뢰성 있는 해무 예측 정보를 제공하는데 목적이 있다. 현재 기상청 및 유관기관의 해무(시정) 관측은 주로 해안에 설치한 연안 시정계와 한반도 영역을 대상으로 위성 탐지 안개 영상을 표출하고 있으나 여객선 운항, 어선 조업 및 최근 해상 레저 활동이 활발한 연근해역의 해무 정보는 일부 섬을 제외하고 거의 없는 실정이다. 해무 집중 관측망은 기상청 및 유관기관의 기존 관측망을 최대한 활용하고 기존 해무 기인 사고 발생해역, 인명사고 발생 위험이 높은 여객선 항로, 입출항 선박으로 인한 통항 밀도가 높은 항만 구역 등 취약 지역을 고려하여 우리나라 전 해역에서 해무 관측 정보의 공백이 최소화 될 수 있도록 연안, 근해, 외해로 대상 해역을 구분하여 제시하였다. 기상청 방재기상정보시스템(afso.kma.go.kr) 홈페이지를 통해 위험기상, 뇌우, AWS지점별 실황, 안개연무종합 정보 등 방재기상정보를 제공하고 있다. 이 시스템은 여러 기관들의 협업을 통해 구축되어 방재기상정보를 보다 직관적으로 파악할 수 있도록 구성되어 있으며, 자료는 유관기관 관계자 외에는 접속이 제한되어 있다. 시스템에서는 시정 거리, 습도, 운저 고도, 위성영상, 현재 날씨를 확인할 수 있으며, 시정계로 관측한 시정 거리 정보는 10분, 30분, 60분 전의 결과를 제공하고 있다. 또한, 안개연〮무종합감시를 통해 전국의 AWS(Automated Weather Station) 지점별 시정 자료를 안개, 연무, 박무를 구분하여 연무가이던스 정보를 현재를 기준으로 과거 48시간, 미래 48시간 동안 제공한다. 너울은 큰 풍랑이 저기압, 태풍중심 등의 발생위치를 떠나서 잔잔한 해안에 온 경우, 또는 바람이 갑자기 그친 후의 남은 파도 등으로 해양과학용어사전에서 정의하고 있다. 너울 관련 경보 기준은 국외 사례도 많지 않으며 너울에 대한 정의는 학계에서도 파랑의 일정 범위를 학자별로 한정하여 구분하고 있는 실정이다. 너울의 명칭마저도 너울, 너울성 고파, 이상파랑, 돌연고파 등 다양하게 정의되고 있으며, 정량적 정의가 이루어지지 않은 상태이다. 이에 관련하여 명확한 현상의 정의가 되어 있지 않은 너울 및 월파의 피해는 특정한 경우의 피해로 처리되며, 재해항목으로 분류가 되어 있지 않아 공공분야에서 별도의 통계 자료는 생산되지 않고 있다. 국외에서 가장 많이 활용되는 너울 기준은 세계기상기구(WMO)에서 제시하는 더글러스 너울 계급표이다. 이 표는 과거 해상에서 경험한 목측으로 너울 강도가 먼저 분류되고 후에 수치로 정량화된 너울의 분류 계급표이다. 현재 국내·외 기관에서 주로 제시되는 수치모형에 의한 너울파고, 주기는 파랑의 특정 주파수를 수치적으로 분류해 너울파랑의 제원, 성분만을 별도로 제시하는 것으로 현실적으로 경험되어지는 파랑과는 다른 부분이 있으며, 오히려 실제 해상에서 파랑의 강도는 더글러스 계급표와 같은 분류방법이 현실적이라 할 수 있다. 너울 및 월파의 경우 재해분류가 되어 있지 않고 참고할 만한 자료가 전무하기 때문에 각 지자체나 유관기관에서는 사전 예방조치와 예산 편성에 어려움을 겪고 있으며, 예산 수립을 위한 공신력있는 근거자료가 필요한 것이 현실이다. 다만, 예측정보를 분류하는 세부기준은 실제 발생한 위험 상황 사례와의 비교를 통해 대응 기관에서 납득할 수 있는 합리적인 지표를 수립하여야 한다. 국외사례에서 너울은 접근하는 관점에 따라 민간분야에서 레저(서핑)의 정보제공이 주를 이루고 있고, 방재 차원에서는 별도의 너울 물리적 정보(너울 성분의 파고, 주기, 에너지 스펙트럼 등)는 제공하나 위험 경보의 경우, 높은 파랑에 대한 위험 정보로 주로 제공하고 있다. 월파에 대한 경보는 사고가 빈번한 특정 지역에 한하여 모니터링 및 예측정보를 제공하고 있는 것으로 나타났다. 너울 및 월파에 의해 발생하는 사고사례에 대한 집계가 어려운 것이 현실이기 때문에 예·경보 정보제공은 국외에서도 제한적이다. 대체로 현재 기상청에서 제공하고 있는 정보(특정 지점의 정보의 물리적 수치)수준으로 하고 있으며, 제공정보의 종류와 방법은 선진사례와 비교할 때 기술적으로 큰 차이를 보이지 않는다. 풍랑특보는 동해 앞바다 기준으로 예비특보를 포함하여 뉴스자료에서 피해당시의 경보 및 주의보 발령 유무를 확인하였다. 분석결과, 최근 3년간 57건의 피해집계 자료 중 풍랑 특보는 37번 발령되었으며, 나머지 20건(약 35%)에는 풍랑특보가 없었던 것으로 나타났다. 미디어 보도자료를 기반으로 했기 때문에 전체 피해가 모두 너울/월파에 의한 피해로 보기 어려운 측면이 있고, 피해 내용상으로도 카약의 표류, 익수사고, 갯바위 등 너울 및 월파가 직접적인 원인이 아닌 것으로 추정되는 경우가 있다. 또한, 해안침식에 의해 발생하는 호안붕괴의 경우는 너울, 고파랑 등으로 인해 사전에 침식이 크게 발생하고 나중에 붕괴하는 현상도 종종 나타난다. 그러나 조사결과에서 풍랑특보 미발령시의 해안에서의 사고 발생비율이 전체 조사군의 1/3이상으로 높게 나타나, 해상기준의 풍랑특보가 해안에서의 위험에 대한 지표로 신뢰될 수는 없으며 별도의 연안바다에서의 재해 예·경보기준 수립이 필요함을 보여준다.