수자원 관리를 위한 기상‧기후정보 활용과

기상‧수문·에너지 융합기술 활용계획

김태국, 우수민

한국수자원공사 수문기상지원센터

지구상의 물순환에 중요한 요소로서는 강수·적설·호수, 하천의 수위, 유량과 저수량, 증발·증발산, 토양수분, 지하수 등을 들 수 있다. 수문기상학은 물순환의 각 요소에 대한 시간적·공간적 특성과 상호 연관성을 연구 대상으로 하며 물순환의 일부는 기상학에 속하고 일부는 수문학에 속한다. 물순환 요소의 예측대상을 기준으로 보면 지표에 떨어지는 강수량(降水量)을 예측하는 것은 기상학, 하천의 흐르는 물의 양, 즉 유량(流量)을 예측하는 것은 수문학의 범주에 속한다고 할 수 있다.

우리나라는 연강수량의 계절적, 지리적, 지형적 불균형이 심하고 가뭄과 홍수가 빈번히 발생한다. 연중 고르지 않는 강수량으로 인해 하천에 흐르는 유량도 홍수기와 갈수기 간의 차이가 커서 연중 안정적으로 물을 활용하기에 불리한 여건이다. 따라서 한정된 자원인 수자원을 과학적이고 합리적으로 이용‧관리하기 위해서는 댐이라는 물그릇을 활용하여 홍수를 조절하는 치수(治水)와 안정적으로 용수를 공급하는 이수(利水) 운영이 매우 중요하다.

수자원공사는 전국 40여 개의 다목적댐과 용수댐 등의 이‧치수 운영‧관리를 통해 국가 수자원 관리의 핵심 역할을 담당하고 있으며, 수치로는 국가 전체 홍수조절의 95%, 용수공급의 60%, 수력발전의 61%를 담당하고 있다. 수자원공사 물관리종합상황실에서는 기상청 기상정보를 활용하여 댐 유역내 면적평균 강수량을 계산하고 댐 운영자는 수문분석을 통해 댐 유입량과 홍수위험 단계별 수위를 초과 여부를 분석하여 수문개방 여부와 방류시기와 방류량을 결정하게 된다.

이러한 수자원 관리를 위해서는 기상예측으로부터 수문예측까지 기상학과 수문학이 접목되는 융합기술 전문가가 필수적으로 요구된다. 따라서 기상‧수문분야 융합기술 인재 양성을 위한 특성화된 교육 커리큘럼이 필요하며, 지표와 대기 사이의 물순환과 관련된 다양한 이론, 특히 강수예측에 따른 하천의 유량의 변화와 관련된 자료해석, 수치모델링 적용 및 연계 기술 교육 등이 필요할 것으로 판단된다.

최근에는 앙상블 수치예측 자료를 AI로 분석하여 위험기상에 대비하는 물관리 의사결정 지원체계를 시험 적용하고 있으며, 전력시장 개편에 따른 재생에너지 지원을 위한 맞춤형 에너지 기상(태양광·풍력)을 지원하는 분야도 준비하고 있다. 이를 통해 기상예측과 물, 에너지를 연계하는 기상·수문·에너지 융합기술을 더욱 발전시키고, 기후위기에 대응하는 수자원공사 수문기상지원센터의 역할과 업무영역을 지속적으로 확대해 나갈 계획이다.

Key words: 기상·기후, 수자원관리, 기상‧수문·에너지 융합기술, AI 기상, 에너지 기상