기후변화에 관한 정부간 협의체(IPCC, 2008)는 다양한 기후 모델 분석을 통하여 몬순기후대 및 열대 태평양 기후대에서 연평균 강수량은 일반적으로 증가하고, 아열대 지역에서는 감소할 것으로 전망하였다.
강우는 공간적인 변동성과 지속기간별 영향성이 크므로 수문학적 분야에서 매우 중요한 부분이다. 따라서 강우를 분석하고 검토하여 해당 지역의 특성에 맞는 설계강우량을 도출하여야 한다.
본 연구에서 대상지점은 기본적으로 서울과 인접한 수도권 지역 중 도시화 영향이 뚜렷한 지점이면서, 기상관측기록이 30년 이상으로 충분하고, 도시화의 변화 영향에 따른 도시화율 증가가 많은 지역을 선정하고자 하였다. 이에, 최근 10년간 강우피해가 발생한 지역 중 강우관측소의 지배면적이 100% 지점이고, 강우관측소 간 비교가 될 수 있는 수원과 천안지점을 대상지점으로 선정하여 장기간의 기상 및 강우자료를 검토하여 효율적인 도시홍수 관리 및 도시내 빗물관련 시설물의 성능을 평가하기 위한 기후변화의 영향을 파악하였다.
2000년 이후 강우 변화를 살펴보면 1시간 강우강도가 커지고, 지역적 집중현상이 증가되고 있다. 그러나, 도시지역의 경우 하천의 단면 확장이 불가능하며, 우수관거부족, 배수펌프장, 저류시설의 용량이 부족함에 따라 도심지 침수가 발생하는 빈도가 증가하였다.
경기도 내 설치사례에 의하면 일 강우량 50mm이상인 빗물저류조를 설치한 경우가 대부분으로 시설물의 이용효율이 낮아 과잉투자의 사례가 될 가능성이 높을 것으로 분석되었다. 빗물저류조 계획강우량 평가는 현재 지역에 관계없이 일률적으로 50mm이상 강우량을 계획강우량으로 설정하고 있어 개선할 필요가 있다고 판단하여 개선방안을 제안하였다.
1단계 기준년도를 설정 후 일 강우량 변동곡선의 분석에 의한 일강우량의 변화여부를 검토하고, 2단계 일 강우량의 크기 범위별 빗물저류조의 운영효율을 분석하여 적정 일 강우량을 설정하는 방안으로 결정하면 과잉투자방지 및 이용효율이 증가할 것으로 판단된다.
또한, 빗물저류조 설계에 있어 규모결정시 본 연구에서 제시한 연속방정식(PVt+St-1-Dt-Qt=St)을 적용하여 저류조 저류용량(일)산정을 통하여 빗물저류조의 규모에 대한 평가를 시행한 후 결정하는 것으로 제시하였다.
행정안전부(2017)에서 현재 지역별로 설정한 방재성능목표 강우량은 기존 10년빈도 확률강우량에 기후변화 요인을 감안한 30년빈도 확률강우량을 기본값으로 상향 저장하고 향후 기후변화에 관한 여러요인을 지역별로 반영한 값으로 통상 50년빈도 확률강우량 이상의 값으로 평가되어 기후변화 요인이 중복하여 반영되어 있다.
수원관측소에서 분석 기간 내 증가되는 확률강우량의 비율과 목표강우량 설정시 고려하는 강우특성, 유역특성, 효율성 및 실현가능성의 증가율에 관한 검토는 기후변화의 영향을 반영되는 것으로 판단된다.
그러나 천안관측소와 같이 10분, 1시간 지속기간 강우량은 감소되고, 2시간, 3시간 및 24시간 지속기간 강우량은 증가하는 경우 방재성능 목표강우량 설정시 고려하는 과거 장기간 50mm이상의 강우량의 발생횟수, 불투수면적비율 증가와 같은 증가비율의 신뢰도는 낮아질 것으로 판단된다.
따라서 본 연구에서는 지역별 방재성능 목표강우량 설정방안을 단계별로 다음과 같이 제안하고자 한다.
1단계는 본 연구에서 제시한 연도별 누적 평균치 5년 및 10년 이동평균치의 산정을 통하여 각 지속기간별 강우량이 지난 기간동안 기후변화에 의한 증가량 발생여부를 판단한다.
2단계에서는 강우량 변화가 있는 경우, α%(5%(기본), 8%(관심), 10%(주의))를 요인별로 분석 후 감안하는 방안으로 결정하게 되면, 기후변화에 관한 요인을 2중으로 반영되는 것을 방지할 수 있을 것이다.