정책

서울시 치수관리 정책

등록일 2015-05-08 분류 물관리 글쓴이 scaadmin
작성자
김영란 선임연구위원
소속
서울 연구원
작성일
2015-04-13
최종수정일
2016-12-27

서울시 치수정책 흐름 및 여건 변화

치수정책 변화의 배경
 

서울시는 정치, 경제 등의 도시기능이 고도로 집적되어 있고 인구와 건물이 밀집하고 지하공간도 대규모로 복잡하게 이용되고 있다. 이러한 도시에 홍수피해가 발생하게 되면 피해액만이 아니라 복원에도 막대한 비용과 시간이 요구된다. 2011년 7월 침수피해의 발생원인은 배수시설 설계용량을 초과하는 강우량이 단시간에 집중되었기 때문이지만, 그에 따른 노면수 저지대 집중, 하수관거의 통수능력 부족, 토사유출에 의한 통수단면 축소, 배수위 영향 등이 복합적으로 작용하였다. 또한 기상이변에 대응하지 못하는 도로설계, 지하상가 등 토지이용의 취약성뿐만 아니라 예경보체계, 교통통제, 취약지역 및 시설에 대한 관리, 재난발생 이후 복구체계 부분의 미흡이 문제점으로 나타났다. 최근에 지구온난화로 인한 기상이변으로 집중호우 및 태풍발생 등으로 인한 피해가 점점 증가하고 있고, 집중호우의 발생빈도 증가 및 피해규모 대형화 추세가 나타나고 있다.

세계 여러 곳에서 지구온난화 등 기상이변에 따른 집중호우와 태풍내습 등으로 대규모 피해발생이 속출하고 있는 가운데, 세계의 대도시는 기상이변에 안전한 도시를 만들고자 새로운 도시방재 개념을 도입하고 있다. 특히 우리나라는 강우특성이 연강우량의 2/3가 홍수기인 6~9월에 집중되고 있으며, 이 기간 중에 장마, 태풍, 집중호우 등의 형태로 강우가 발생한다. 서울시는 강수량 증가로 인한 강수강도가 증가하고 있으며, 여름철 강수량 및 강수강도의 증가 경향이 뚜렷하므로 호우로 인한 재해에 대한 대비가 더욱 중요할 것이다. 기상이변이 일상화됨에 따라 서울시도 극한 기상현상에 대비할 수 있도록 재난관리방향을 근본적으로 전환하고 있다. 방재패러다임을 새롭게 전환하여 홍수피해에 대한 근원적 예방대책과 체계적 대피 및 복구 대책을 수립, 시행하여 시민의 귀중한 생명과 재산을 보호하고 도시기능을 안정적으로 유지하려고 노력하고 있다.

서울시는 홍수해에 대한 정책비전을 지속적이고 안정적으로 구현해 나가기 위해 과거 1984년, 1987년, 1990년, 1998년, 2001년의 대홍수가 발생할 때마다 방재수준을 점검하고 중장기 수해방지대책을 계속해서 보완하여 왔다. 서울시는 최근 이상기후, 국지성 집중호우 발생으로 배제시스템의 통수능력 부족 및 불투수면의 급증, 배수시스템의 변화, 기저유량 감소에 의한 내수침수피해가 증가하고 있으며, 이상변화는 일상화되고 있으며 침수피해는 대형화, 다양화되는 특성을 나타내고 있다. 특히, 2010년과 2011년의 국지성 집중호우에 의한 도시내수침수는 배수시스템과 수방대책을 재검토하는 기폭제가 되었다. 2011년 7월에 내린 집중호우는 지금까지의 대홍수 강우양상과 다르게 도시방재성능을 초과한 시간당 100㎜ 수준의 기습폭우로서 일부 저지대 및 하천주변이 침수되고, 장기간의 호우로 지반이 약화되어 산사태 등 피해를 발생시켰다. 이미 연최대일강우량이 300㎜를 초과한 강우가 국지적으로 집중형태로 발생하여 큰 침수피해를 일으키고 있으며, 이러한 집중호우의 경향은 점점 커질 것으로 예상되고 있다. 이에 대응하기 위해 기존의 방재패러다임을 이상기후 대비체제로 전환하는 것을 목표로 하고 수방체계의 전환과 제도개선으로 집중호우에 적응하는 도시침수대책의 방재능력을 향상시켜 나가고 있다.

 

그간 치수정책 추진 내용
 
(1) 치수정책 추진

서울시는 1984년, 1987년, 1990년, 2001년, 2010년, 2011년에 집중호우에 의해 큰 침수피해가 발생하였다. 이러한 반복되는 침수피해를 저감하기 위하여 90년대 이후 지속적으로 수방시설을 확충하고 보완하는 사업을 추진해 왔으며, 이들 시설에는 하천제방, 빗물펌프장, 하수도 시설 등이 있다. 하천은 하천정비기본계획에 의거 지점별 계획홍수량을 산정하고 계획홍수위를 지정한 후, 하천의 중요도에 따라 제방의 여유고를 감안한 제방높이를 정하고 있다(국가하천은 100~200년 빈도, 지방하천은 50~100년 빈도). 서울시 기존 하수도는 간선 10년, 지선 5년 빈도의 설계기준으로 설치되어 있으며, 유수지 및 배수펌프장의 경우는 10~30년 빈도로 설치되어 있다. 현재 서울시는 침수에 취약한 유역의 우수배제능력을 30년 빈도로 상향시키기 위하여 하수도 및 펌프장 설계기준을 높이고 빗물저류조 등 우수유출저감시설을 확충하고 있다.

 
(2) ’98항구복구 대책

1987년과 1990년에 발생한 침수피해는 장기간에 걸쳐 집중적으로 호우가 발생하였으므로 유출률이 증대되어 유수지로의 누가 유입량이 증가하였고, 또한, 장기간 지속강우에 대비한 기존 수방시설의 수용능력이 부족하였으며, 고지대에 있는 배수로가 갑작스런 집중호우로 용량이 초과되어 월류량이 배수지로 유입됨으로써 저지대가 침수되고, 또한 하수관로의 통수단면 부족 등이 침수의 주요원인이었다. 이에 대응하기 위해 ‘98항구복구 대책을 1999년~2003년에 걸쳐 총사업비 456,855백만원를 투입하여 하천, 하수도, 펌프장신․증설 등 6개분야의 총 369건 사업을 추진하였다. 또한 ’98항구복구대책 보완사업계획(2001년)을 2002년~2007년에 걸쳐 사업비 315,434백만원을 들여 하천, 하수도, 펌프장신․증설 등 3개분야 총 113건 사업을 실시하였다.

 
(3) 2007년 수방능력향상 4개년 계획

서울시는 2001년 7월 서울지역에 내린 기록적인 집중호우로 많은 피해를 입어 2002년부터 2005년까지 6,800억원을 투입하여 빗물펌프장 증설, 하천제방 보강, 하수관로 확대사업 등을 시행하여 수해에 대비하여 왔다. 그러나 지구온난화로 인한 대규모 피해가 국내외에서 자주 발생하고, 2002년과 2003년에 발생한 태풍 ‘루사’(870㎜/일)와 ‘매미’(550㎜/일), 2007년 태풍 ‘나리’(556㎜/일) 등 태풍이 기록적 폭우를 동반함에 따라 수방시설 능력을 추가로 확충하기로 하였다.

빗물펌프장 52개소의 배수처리능력을 30년 빈도로 증설하고, 빗물펌프장의 안전성을 확보하기 위하여 111개 빗물펌프장 전기설비를 이중으로 보강하였다. 또한 우이천 등 13개 하천 중 홍수시 물이 넘칠 우려가 있는 제방 28km를 보강하고 유수에 방해가 되는 노후 교량 12개소를 철거후 재설치하였다. 또한 하수관로 설계기준을 10~30년 빈도로 상향 조정하고, 연차별 정비하여 치수안전성을 증대하였다.

 
 
도시화 및 기후변화에 의한 침수피해 증가
 
(1) 도시 개발 및 규모 변화

서울은 도시가 개발되면서 인구과 자산이 집중되었다. 조선시대 서울의 도심은 한양도성 주변에 국한되었으나 일제 강점기에 들어서 용산 일대와 이태원 일대가 일본군의 주둔지로 개발되었고, 개항 이후 청계천 이남, 즉 남촌에 집거하게 되면서 남촌지역은 새로운 상업, 경제의 중심으로 개발되었다.

1960년대 제1, 2차 경제개발 5개년 계획의 추진으로 급격한 산업화와 도시화가 진행되었으며, 서울로의 인구집중이 급속히 심화되어 서울의 도시계획구역이 동북부와 강남으로 확장되었다. 1990년대는 서울의 영향력은 시계를 넘어 광역화되었으며, 과거 성장중심의 도시개발 정책에서 지속 가능한 도시개발로 정책기조가 변모하기 시작하였다.

<그림 1> 서울시의 도시개발 변화양상
서울시의 도시가 개발되면서 인구와 자산이 집중되었고 경제개발 5개년 계획의 추진으로 서울시로 입구집중이 심화되었다. 그림의 지도는 인구 집중되어 도시개발정책이 이뤄진 지도이다.

(2) 인구 및 불투수면 증가

서울시의 인구증가는 6·25전쟁이 끝난 후부터 급속하게 증가하였다. 통계청에 따르면 1955년 인구조사에서 157만명을 돌파한 서울인구는 1960년 인구조사에서는 244만명을 넘어서게 되었다. 1970년까지 서울의 인구증가율은 연평균 50 %를 상회하였고 1990년까지도 매년 10∼20 %의 인구가 증가하였으며, 1990년대 초반에 들어서 1000만명 수준에서 정체되기 시작하였다.

서울시의 도심지는 1980년 240.35㎢로서 전체면적의 39.71%에서 2010년에는 349.65㎢로 전체면적의 57.77%로 증가하였으며, 상대적으로 농경지 및 산림면적은 각각 1980년의 115.96㎢, 147.21㎢에서 2010년에는 22.09㎢, 144.75㎢로 감소하였다. 현재는 전체면적 605.21㎢ 중에서 경작지면적이 27.80 ㎢로 4.59 %를 차지하고 있으며, 임야면적은 145.62 ㎢로 24.06 %인 반면에, 대지면적은 216.54㎢ 35.78%을 차지하고 있고 기타면적은 215.25㎢로서 35.57%이다.

<그림 2> 30년간 농경지와 시가지 면적변화
서울시 도심지와 농경지의 면적 변화의 모습이다.

<그림 3> 30년간 토지이용 변화모습
서울시의 지난 30년간 토지이용이 도시화로 변화된 지도이다.

(3) 기후변화 및 집중호우 증가

서울시의 지난 50년간(1962년~2011년) 연평균강수량은 1,429.5㎜이다. 과거(1962~1971년) 10년간 연평균강수량은 1,498.4㎜에서 최근(2002~2011년) 1,613.7㎜로서 115.3㎜ 증가하였다. 또한, 1966년, 1990년, 1998년, 2010년의 연강수량은 2,000㎜이상인 반면에 1962년, 1973년, 1982년, 1988년은 1,000㎜이하로, 연도별로 연강수량의 변동이 큼. 서울시의 계절별 강우량을 살펴보면, 1972~1981년 여름철 강우량은 720.0㎜에서 2002~2011년 1,038.8㎜로 44.3% 증가한 반면, 겨울철 강우량은 74.8㎜에서 62.1㎜로 17.0% 감소하여, 여름철 호우로 인한 재해발생 가능성이 증가하였다. 지난 50년간(1962년~2011년) 일강우량 50㎜ 이상인 강우일수는 6.8일이며, 1962~1971년의 6.5일에서 2002~2011년에 7.8일로 1.3일 증가하였다. 또한 일강우량이 80㎜ 이상인 강우일수는 3.0일이며, 1962~1971년의 3.3일에서 2002~2011년에는 3.9일로 0.7일 증가하였다

<표 1> 서울시 최근 50년(1962-2011년)간 10년별 강우특성 변화

구분 1962~1971 1972~1981 1982~1991 1992~2001 2002~2011
강우일수
(일)
50㎜ 이상 6.5 5.3 6.7 7.5 7.8
80㎜ 이상 3.3 1.9 2.6 3.5 3.9

 

 지구 온난화로 서울의 폭우 가능성이 증가하면서 ’10~’11년 유례없는 연속된 집중호우가 발생하였다. 서울시의 연강우량은 점차 증가하는 경향을 보이지만 강우일수의 증가는 크지 않은 특징을 가짐. 이는 강우강도가 커져 수해피해가 커질 수 있음을 나타내고 있다. 일반적으로 재해위험 가능성이 있는 시간당 30㎜ 이상 강우는 지난 50년간 연평균 3.4회이며, 총 158회 발생하였음 1998년에 30㎜/hr 강우 발생빈도가 14회로 가장 높았으며, 1962~1971년에 36회에서 2002~2011년에 41회로 5회 증가하였다.

<표 2> 서울시 30㎜/hr 이상 집중호우 발생횟수

구분 1962~1971 1972~1981 1982~1991 1992~2001 2002~2011
30㎜/hr 이상 강우일수(일) 36 11 27 41 41

(4) 불투수면 변화에 따른 유출량 증가

1970~1980년대 하천변 저지대 지역의 택지, 상가 등으로 집중 개발시 체계적인 방재대책 도입이 미흡하여, 지하주택 35만 가구 중 약 4만가구가 침수 취약지역에 위치하고 있다. 도심지역의 자연지반 상실로 침투·저류 할 수 있는 녹지공간은 줄어들고, 불투수포장 등이 늘어남에 따라 배수처리시설 과부화를 초래하고 있다. 서울시의 불투수지역은 1962년에 7.8%, 2010년에 47.7%로 증가하였으며, 불투수면 증가에 비례하여 표면유출량도 1962년에 11%, 2010년에 49%로 급증하였다.

 

<그림 4> 서울시 40년간 불투수면변화에 따른 물순환 변화
서울시의 불투수면 증가에 비례하여 증발량은 1962년에 비해 2010년에는 25%로 감소하였고,  표면 유출량이 2010년에 49%로 급증한데 비해 땅 속 침투량은 26%로 감소하였다.

(5) 지형적 특성의 저지대 형성

평탄한 지역이나, 분지형 저지대의 경우, 강우시 우수 배제가 정체되거나 고지대의 우수가 저지대로 일시에 집중되어 침수피해를 일으키고 있다. 하천변 저지대 지역의 경우 하천수위 상승시 배수위 영향으로 우수배제가 원활하게 이루어지지 못하는 등 다양한 원인으로 인해 서울에는 시간당 40~60㎜ 수준 폭우시 침수될 가능성이 높은 침수취약지역이 산재하고 있다.

<그림 5> 평탄, 분지형 지형                         <그림 6> 하천 배수위 영향
지형적 특성의 평탄형, 분지형 지형을 보여주는 그림이다.하천변 저지대 지역의 경우 하천수위 상승 시 배수위 영향으로 우수배제가 원활하게 이루어지지 못하여 폭우시 침수될 가능성이 높다.

 

집중호우에 의한 빈번한 침수피해 발생

집중호우에 의한 침수피해 발생 규모
 

최근 기후변화에 따라 2010년, 2011년에는 유례없는 연속된 국지성 집중호우가 발생하여 2년 연속해서 침수피해를 입은 지역은 종로구, 양천구, 강서구, 구로구, 금천구, 동작구, 관악구, 서초구, 강남구, 강동구의 10개 자치구임이다. 1965년부터 1980년까지의 연간 피해금액은 2,867백만원/년, 1981년부터 2010년까지는 9,983백만원/년으로, 약 3.5배 큰 피해액이 발생, 80년대 후반에 접어들면서 침수피해의 빈도와 규모 증가하는 추세이다. 건물침수 기준으로 2001년 가장 큰 피해가 발생하였으며, 이어서 1998년, 1984년, 1987년, 2010년의 순으로 침수피해가 크게 발생하였다.

<표 3> 서울시 집중호우에 의한 주요 침수피해 내용

침수피해 기간 및 강우 주요 침수원인 주요 수해지역 피해현황
1984년(8.31~9.2, 335㎜) 망원유수지 수문붕괴
성내천 범람
풍납,망원 대규모 침수
성동,도봉,강서,강동,마포 등
인명피해 : 43명
건물침수 : 34,905동
피 해 액 : 203억원
1987년(7.26~27, 352.1㎜) 유수지, 펌프장 용량 부족 구로,개봉,망원,신정,반포 등
강남고속터미널 일대 침수
인명피해 : 38명
건물침수 : 17,603동
피 해 액 : 156억원
1990년(9.9~11, 486.2㎜) 한강상류 집중호우
펌프장 용량 부족
성내,풍납 등 대규모 침수
반포천,중랑천 저지대 침수
인명피해 : 36명
건물침수 : 21,599동
피 해 액 : 225억원
1998년(7.31~8.18, 1,237.8㎜) 하천 홍수위 상승
펌프장 용량 부족
중랑천 범람(노원,도봉 등)
우이동,진관내동 산사태
인명피해 : 19명
건물침수 : 40,251동
피 해 액 : 514억원
2001년(7.14~15, 316㎜) 200년 빈도 집중호우하수관로 용량 부족 도림천 범람(관악 등) 인명피해 : 35명
건물침수 : 94,375동
피 해 액 : 439.76억원
2010년(9.21, 259.5㎜) 98.5㎜/hr(강서)
233mm/3hr
도봉구, 노원구 제외한 서울 대부분 지역 인명피해 : -명
건물침수 : 17,905동
피 해 액 : 428.77억원
2011년(7.26~28, 587.5㎜) 113㎜/hr(남현)
203mm/3hr
서초구 우면산 산사태 및 강남지역 대규모 침수 인명피해 : 16명
건물침수 : 14,806동
피 해 액 : 307.69억원

<그림 7> 서울시 주요 침수피해 지역(1984년-2011년)
집중호우에 따른 침수피해가 빈번하게 발생하여 서울시 침수피해현황을 나타낸 그림이다. 

침수피해 발생 원인 및 유형
 
(1) 저지대 지하주택 침수

전체 지하주택은 약 30만 가구에 달하며, 이 중 약 4만 가구가 저지대 침수취약지역에 위치하고 있다. 지하주택 하수관은 공공하수관로 보다 낮게 설치되어 강우시 역류하거나, 저지대로 우수가 집중되면서 노면수가 지하주택 출입구 등으로 유입되어 침수피해가 발생하였다.

<그림 8> 지하주택 침수

저지대에 위치한 지하주택의 침수비율이 높으며 2010년 24,061건으로 피해액은 11,220백만 원이었다. 지하주택의 침수피해가 극심한 모습을 보여주는 사진이다.

(2) 지하시설 침수

서울의 도시화와 함께 지하철, 지하차도 등 지하시설이 활발히 개발되었으며, 이들 시설이 저지대 지역에 위치한 경우 침수에 매우 취약한 실정이다. 특히 지하철의 경우, 선로 및 역사가 침수되거나, 정전으로 인한 운행중단, 무정차 통과 등 교통두절시 직접적으로 시민불편이 발생하고 있다.

<그림 9> 지하 시설 침수
서울시의 도시화와 함께 지하철과 같은 지하시설이 활발히 개발되었고 2010년 지하철의 침수가 7건 있었고, 지하차도는 6건으로 나타났다.

(3) 도로 침수

도로 침수피해는 주로 하천수위 상승으로 인하여 하천변 도로에서 발생하였으나, 최근 도심 저지대에서 우수유입시설 부족 및 하수도 시설용량을 초과한 집중호우에 의해 침수되는 사례가 증가하고 있다. 최근 하천변 및 저지대 도로에서의 침수피해는 2010년 33개소, 2011년 28개소, 2012년 7개소에서 발생하여 교통통제를 실시하였다.

 
(5) 하천 범람

집중호우로 인하여 하천 설계빈도를 초과한 홍수량이 발생하거나, 하천의 원활한 흐름을 방해하는 유수장애시설이 있는 경우, 하천수위가 상승하여 제방을 범람하여 하천변 저지대 지역에 침수피해가 발생하였다. 특히 하천 수위상승에 따른 배수위(backwater) 영향으로 하수관로 내수배제능력이 저하되어 유역내 침수피해를 가중시켰다.

 
(4) 산사태 등 급경사지 붕괴 피해

산사태는 장기간 호우로 지반이 포화되고 연약해짐에 따라 토석류가 흘러내려 발생하며, 산지 하부에 대규모 인명 및 재산피해를 가져올 수 있다. 특히 도심 산지의 경우, 생태공원, 산책로 등 인위적인 시설 설치 및 사유지에 대한 관리부실이 산사태를 가중시키는 요인으로 작용하기도 하였다. 또한 노후된 건축물의 석축·옹벽 및 산지부 절개지에서 집중호우시 붕괴사고가 빈번하게 발생하고 있으나, 대부분 사유지로 관리가 어려운 실정이다. 산사태는 2010년에는 33곳, 2011년에는 우면산 등 총 50곳에서 발생하였으며, 건물 석축 등 급경사지 붕괴는 2010년에는 4개소, 2011년에는 31개소에서 발생하였다.

<그림 10> 산사태(우면산)                               <그림 11> 석축 붕괴
서초구 우면산의 산사태 사진이다.노후된 건축물의 석축이 붕괴된 모습이다.

(6) 계곡하천 인명피해

도시내 산지 계곡 및 하천 둔치는 여름철 도시민의 휴식장소로 이용되고 있다. 하지만 계곡 및 규모가 작은 하천은 단기간의 호우에도 급격하게 수위가 상승함에 따라, 시민이 고립되거나 급류로 인한 인명사고가 지속적으로 발생하고 있다. 2010년에는 69명의 시민이 계곡 및 하천에서 구조되었으며, 2011년에는 38명 구조, 2명 실종, 2012년에는 8명이 구조되었다.

<그림 12> 하천 범람(도림천)                       <그림 13> 하천 이용시민 대피
하천이 호우로 인해 수위가 상승하여 범람한 모습이다.급격히 범람한 하천으로 이용하던 시민들의 인명사고가 지속적으로 발생하고 있으며 하천 범람으로 대피하는 시민들의 모습을 찍은 사진이다.

(7) 태풍 피해

태풍은 저위도 지방의 따뜻한 공기가 바다로부터 수증기를 공급받으면서 강한 바람과 많은 비를 동반하며 고위도로 이동하는 기상 현상이다. 여름철에 발생하는 태풍은 많은 비를 동반하며 호우피해를 유발하고, 가을철에 발생하는 태풍은 주로 강풍으로 인한 피해를 발생시켰다. 서울시는 2010년 곤파스(KOMPASU)의 진행방향 오른쪽의 위험반경에 놓임에 따라 가로수 등 수목 2만주가 전도되고, 한전주가 전도되어 약 40만호가 정전되는 등 태풍피해를 입었다.

기존 치수정책 개선 방향

집중호우에 대응가능한 방재시설 강화 필요

서울은 연강우량이 점차 증가하는 추세에 비하여 강우일수 증가가 크지 않은 것이 특징인데, 이는 서울의 폭우 가능성이 커질 수 있음을 나타내었다. 최근 2010년과 2011년 시간당 100㎜ 수준의 폭우가 연속해서 발생하였으며, 이와 같은 강우에는 현재 수준의 수방시설로 배수처리 하는데 한계가 있다. 특히 2011년 7.27일과 같이 장기간 지속되는 연속강우에는 지반의 침투능력이 상실되고 유출량이 급증하여, 재난에 대한 취약성은 더욱 크게 증가하였다. 재해가 발생할 가능성이 높은 시간당 30㎜ 이상 호우일수는 지난 50년간(1962~2011년) 연평균 3.4회에서, 최근 10년간(2002~2011년) 4.1회로 0.7회 증가하였으며, 2010년 7회, 2011년 8회, 2013년에는 무려 9회 발생하는 등 최근 큰 증가추세 보이고 있다.

<표 4> 기후변화로 인한 극한강우 현황

구 분 2001년 7월 2010년 9월 2011년 7월
강우량 99.5㎜/hr(종로)
227mm/3hr
98.5㎜/hr(강서)
233mm/3hr
113㎜/hr(남현)
203mm/3hr

(서울지역 확률강우량(국토부) :  99.2㎜/hr(50년 빈도), 243㎜/3hr(500년 빈도))

 

서울지역 하수관로는 지선 5년(65㎜/hr), 간선 10년(75㎜/hr) 빈도 강우시 처리가능한 수준으로 설치되어 있으며, 현재 지선 10년(75㎜/hr), 간선 30년(95㎜/hr) 빈도로 방재성능목표 설정하여 시설을 개선하고 있다. 일반적으로 하수관로 설계시 통상 강우량의 35~40%는 침투, 증발산 등으로 손실되는 것으로 가정하나, 장기간 강우가 지속되면 지반이 포화되어 침투능력이 저하되고 유출량이 증가하며, 선행강우로 인해 하수관로에 빗물이 흐르는 상태에서 추가 집중호우가 내릴 경우 하수관로가 만관이 되어 통수능력이 저하된다. 서울시 전체 하수관로 중 16.6%가 30년 이상 노후하여 기능을 제대로 못하는 것도 통수능력 저하의 원인이 되고 있다. 빗물펌프장도 10년 빈도에서 30년 빈도로 용량을 증대시키고 있으나 현재 111개 빗물펌프장 중 30년 빈도(95㎜/hr)로 개선된 펌프장은 49개소에 불과하다.

 

방재개념 고려한 도시개발 필요

서울은 급속한 도시화로 불투수층이 증가하고, 저지대 지하주택 보급 등 도시개발시 체계적인 방재계획 미흡으로 도시홍수에 취약한 구조를 가지고 있다. 1970~80년대, 기개발된 도심지를 벗어나 미개발된 저지대지역이 택지 등의 용도로 집중 개발되었다(반포, 잠실, 천호, 암사, 시흥, 김포, 성산, 신림, 장한평, 구로, 목동지역 등). 도시개발 시 빗물펌프장 등 적절한 우수배제시설 도입계획 없이 시가지 우선 조성함에 따라 우수를 원활하게 배제시키지 못하는 저지대 지역에서 침수피해가 발생하였다. 도시에서는 녹지, 농경지 등 자연지반의 침투‧저류기능이 사라지고 불투수층이 증가하여 집중호우시 지표유출수가 급격히 저지대로 유입되고 있다(유출량 : ’62년 11% → ’10년 52% (불투수지역 7.8% → 47.7%). 특히 서울시는 정치, 경제 등의 도시기능이 고도로 집적되어 있고 지하공간도 대규모로 복잡하게 이용되고 있어, 침수피해가 발생하게 되면 피해액만이 아니라 복원에도 막대한 비용과 시간이 요구된다

 

저지대 지하주택 이전 필요

저지대지역이 개발되고, 도시 영세민 주거공간으로 지하주택이 정책적으로 보급됨에 따라 현재 지하주택 35만가구 중 4만여가구 침수취약지역에 위치하고 있다. 하수관로 설계기준 이하의 강우에도 지하주택에서 침수피해가 발생하는데, 이는 지하주택의 가정하수관이 공공하수관로보다 낮게 설치되어 빗물이 역류하기 때문이며, 일부 지역에서는 도로 노면수가 지하주택 출입구 및 창문으로 유입되어 침수피해가 발생하고 있다. 이들 지하주택은 건물신축시 침수방지시설을 설치하지 않았거나, 기 설치되어 있더라도 건물주의 무관심과 주민들의 잦은 전출입으로 침수방지시설이 적절하게 관리되지 않아 침수피해가 반복되고 있다.

 

산사태 대응체계 구축 필요

산사태는 강우나 외부의 영향으로 인해 사면이 불안정한 상태가 되어, 약화된 흙과 암석이 사면을 따라 미끄러지거나 흘러내리는 현상으로, 최근 집중호우 증가로 인해 서울에서는 산사태 및 토석류의 위험성이 커지고 있다. 산사태는 지형, 토질, 지질구조, 식생, 강우, 지하수, 침식, 그리고 지진 등과 같은 자연적인 요인과 토지이용 개발이나 건축물의 시공을 위한 절토, 성토 등에 의한 인위적인 요인 등 복합적 요인으로 발생하고 있다. 특히 산지계류부와 도시가 만나는 지역에서 피해가 속출하고 있으나 산지와 도로, 하수, 하천 등에 대한 계획빈도가 상이하고, 이를 관리하는 주체가 다양하므로 종합적인 산사태 및 토석류 관리가 필요하다.

기후변화에 대응하는 치수정책으로 전환

시민안심 도시를 향한 치수 패러다임으로 변화
 

서울시는 지구온난화에 따른 기후변화를 일상적인 현실로 받아들여 철저한 수해안전 대책을 추진하고, 과거 “시설확충”에 중점을 두었던 수해대책을 시민참여를 바탕으로 한 “재난대비” 중심으로 수해안전대책으로 전환하고 있다. 이에 방재인프라 확충과 함께, 지하주택 물막이판 보급 등 시민과 함께하는 촘촘한 재난대비체계를 구축하여 피해를 최소로 하고 있다. 시민들이 스스로 수해를 예방할 수 있도록 저지대 지하주택, 상가, 공장 등에 물막이판 등 소규모 침수방지시설을 확대보급한다. 전국최초 인터넷 포털 사이트(다음 아고라)와 함께 수해정보 커뮤니티맵을 구축하였으며, 트위터 등 SNS를 이용하여 시민들이 지역의 수해상황을 실시간으로 신고하거나 재난상황 인지 가능하도록 한다. 또한 하천내에는 하천위기상황 관리시스템을 마련하여 비상시 시민들이 신속하게 안전지대로 대피토록 한다.저지대 침수취약지역에 하수관로 수위모니터링 시스템을 구축하였으며, 수집된 하수관로 수위자료는 재난상황실과 실시간으로 연계되어 침수경보나 주민대피에 활용한다.

 

기후변화 적응형 치수정책 도입
 

수해방지대책은 하수관거 및 빗물펌프장, 빗물저류조 등 구조적 대책과 대피계획 수립 등 비구조적 대책이 있다. 최근기후변화에 의해 구조물의 설계빈도를 초과하는 집중호우에 대비하여, 서울시의 관중심 재해관리 개념에서 탈피하여 비구조적인 대책과 함께 민간부문이 함께 참여하는 종합대책이 도입되고 있다.

<표 5> 수해방지를 위한 구조적 대책

항 목 목적 및 내용 주요 사항
하수도 정비
및 확충
․하수관로의 유하능력 증대 ․관로의 확충을 통한 용량 증대
․관로내 토사 및 침전물 제거 통한 통수능 확보
펌프장 건설
및 증설
․내수배제를 위한 펌프장 건설 및 증설 ․집수유역이 작은 도시 지역
․내수배제가 곤란한 기성제 형성 구간
홍수조절 ․홍수조절지, 유수지의 설치 ․치수대책을 수립하기 어려운 지역(도시지역 등)의 상류측에서 홍수량의 일부 저류
홍수로 정비(방수로, 첩수로, 신수로) ․유역을 변경시켜 홍수량 일부를 다른 유역으로 배제
․지하방수로에 의한 홍수저감시설의 설치
․유역내 홍수피해의 근본적 차단 대책이 될 수 있으나, 공사비 과다로 시행상 문제점 발생
우수
유출
저감
시설
저류형 ․첨두홍수량 감소에 따른 하류지역 침수지역 방지 ․On-site, Off-site 형식 결정
․On-line, Off-line 배제형식 결정
․댐식, 굴착식, 지하식 구조형식 결정
침투형 ․빗물이동을 최소한으로 억제하여 강우를 내린 장소에서 침투 ․주요설치 대상지 선정
․설치지점 위치 선정

<표 6> 수해방지를 위한 비구조적 대책
 

항 목 목적 및 내용 주요 사항
홍수예경보
(홍수예경보 체제)
․홍수예경보 체제의 확립, 개선 ․효율적인 예경보 체제 수립을 통한 홍수피해 예방
풍수해 보험 ․정부보상, 보험회사의 풍수해 보험, 보상제도 ․정부 보상의 한계, 국민 세금부담 가중으로 풍수해 보험 도입을 통한 적정 피해보상 및 신속한 지원
홍수위험지도 작성 ․상습침수구역 빈도별 범람구역 설정 및 비상대피계획 수립 ․홍수지도 작성에 필요한 과거자료 부족
유역관리 및 토지 이용규제 ․홍수 및 토사 유출 조절
․토지이용 및 건축 규제
․이주, 토지이용제한, 토지수용, 선매, 개발권매입 등
․건축물 증개축 제한, 상습침수 지역의 수방시실 설치 의무화 등
제도 및 지원체계 ․재난관리기구 및 계획체계 구축
․복구지원 및 재정확보
․비상대응체계 및 방재 관련 계획 수립
․재해기금, 풍수해보험제도 등 안정적 지원체계 마련
빗물이용기준, 우수유출 억제 시설 설치기준 ․빗물관련 시설설치 위한 기준 마련 ․지자체 빗물 관련 조례, 법적․제도적 장치 수립, 인센티브 도입

 기후변화 대비 지역맞춤형 수방사업 추진
 
(1) 기후변화 대비 수해방지사업 계획(2011년)

2010년 수해 발생 이후 주요저지대의 방재수준을 우선적으로 시간당 95㎜까지 상향시키기 위해 4년간 6,693억원을 투자하는 계획을 수립하였다. 이듬해 2011년 반복된 수해 이후 재정투자를 대폭 늘려 10년간 5조원을 수해방지사업에 투자하는 도시수해안전망 종합개선대책을 발표하였다. 도시수해안전망 종합개선대책은 수방 패러다임을 이상기후 대비체제로 전환하고 일반회계 등 재정투자를 대폭 늘려 상습침수지역을 해소하고자 하고 있다.

<표 7> 기후변화대응 침수피해 저감대책 (2011. 2월)

구 분 빗물펌프장(개소) 관거개량
(㎞)
빗물저류조 신설(개소) 유역분할
(개소)
하천정비
(m)
기 타
사방침사지
신설 증설
사업내용 70개 1 40 81 22 3 670 2식
사업비(억원) 6,693 115 2,500 2,281 1,140 543 87 27

<표 8> 도시수해안전망 종합개선대책 (2011. 8월)
 

구 분 하수관거
능력향상
관거개량
(㎞)
빗물펌프장
(개소)
빗물저류조
(개소)
하천정비
(m)
대심도
시설(개소)
급경사지
관리등
기 타
(국비)
사업내용   47개분구 154 47 25 45 7 산사태등 재해위험지구
사업비(억원) 50,201 21,551 7,952 4,923 2,040 432 8,502 4,600 201

(2) 지역 맞춤형 수방사업계획(2011~2014)

서울시 수해안전대책은 기존의 시설확충 위주의 사업보다는 시민들이 함께 고민하고 참여하는 지역 맞춤형 방재계획으로 추진하고자 한다. 기존 하수관거의 문제점을 보완하고, 침수방지를 위해 물순환 개선, 소규모 분산형 빗물저류조 등 다양한 대책도 병행할 계획이다. 분지형 저지대로 상습침수지역인 양천 신월, 강서 화곡 지역의 침수피해를 해소하기 위해 빗물저류배수시설을 도입하고, 전문가․시민 의견을 수렴하여 방재시설 도입하고 있다.

 

<표 9> 지역맞춤형 수방사업계획

단 위 사 업 계(백만원) 2011 2012 2013 2014
계(백만원) 687,428
(120,660)
70,160
(17,190)
177,461
(22,100)
240,107
(7,300)
199,700
(74,070)
하수관거 통수능력 향상(158㎞) 410,670 70,160 112,410 125,900 102,200
빗물펌프장 신설 및 증설(41개소) 140,031
(86,350)
-
(3,180)
17,341
(20,000)
57,790
 
64,900
(63,170)
빗물저류조 설치(15개소) 104,926
(8,010)
-
(8,010)
41,710
 
41,216
 
22,000
 
하천정비(8.4㎞) 28,801 - 3,000 15,201 10,600
지하주택관리 및 재난관리
시스템 구축 등
3,000
(26,300)
-
(6,000)
3,000
(2,100)
3,000
(7,300)
-
(10,900)
※ (  ): 재난관리기금

서울시 기후변화 지역맞춤형 치수정책 성과

시민이 안심하는 안전한 지역구축
 
 
(1) 가장 기본이 되는, 기존시설 관리 강화

반복적으로 침수 발생하는 지역은 구조가 불량한 기존 하수관로를 개선하고, 펌프장, 빗물저류조 등 침수예방을 위하여 방재시설을 점검한다. 하천에서 유수(물) 흐름을 방해하는 구조물 및 적치물을 제거하고, 기존시설로 침수해소가 어려운 지역은 임시저류조 설치 등 긴급대책을 실시한다. 본격적 우기 시작되는 6월 말 이전에는, 하수관로 준설 및 빗물받이 집중 청소하여 원활히 기능할 수 있도록 하고, 빗물받이 덮개 등 사전 제거하여 신속하게 유출수가 배제되도록 한다.

 

(2) 작지만 피해저감 효과가 큰, 소규모 시설 확충

물막이판, 역지변 등 지하주택 침수피해 예방을 위한 소규모 침수방지시설은 시설규모 및 투자비용에 비해, 단기간에 피해저감 효과 크게 나타났다. 우선적으로 시민들이 스스로 수해를 예방할 수 있도록 침수취약지역 주택․상가에 노면수 유입방지 위한 물막이판, 수중펌프 확대 보급하고, 하수관로 우수역류로 인한 지하주택 침수를 막기 위하여 역류방지시설을 설치확대한다. 도로상 빗물이 하수관로로 즉시 유입될 수 있도록 측면통수/연속형/횡단형 빗물받이 등 장소특성 고려한 빗물받이 등을 설치한다. 주거지역보다 높은 곳에 위치한 도로의 빗물이 지하주택 밀집지역으로 들어오는 것을 원천적으로 차단하기 위하여 도로 물막이판을 설치한다.

<그림 14> 소규모 시설 보급 및 확충
서울시의 침수발생을 줄이기 위한 시설 보급과 확충으로 피해를 줄일 수 있다.

(3) 도시체질 개선을 위한, 도시계획 관리 강화

침수에 취약한 지역은 도시개발시 방재개념을 도입하여야 한다. 지하주차장 등 지하시설 출입구에 물막이판 등 침수방지시설 설치를 의무화하고, 침수가 우려되는 지역은 건축물 신축시 지하공간의 주거 등의 활용을 규제하려고 하고 있다. 또한 빗물유출을 저감하는 저영향개발계획(LID)을 시행하고, 도시개발 및 관리 가이드라인을 마련한다.

 

기후변화에 적응하는 치수정책
 
(1) 도시 침수대응 체력을 키우는, 방재시설물 확충

최근 시간당 100㎜ 수준의 폭우가 발생하여 기존 방재시설의 배수능력을 초과하고, 분지 지형, 하천수위 상승(back water)의 영향 등 다양한 원인으로 침수피해가 발생하고 있다. 서울시는 현재 10년빈도 수준의 수방기준을 30년 빈도의 이상기후 대비체제로 전환하고, 과거 획일적인 시설확충 위주의 수해대책을 보완하여, 취약지역 지형적․환경적 특성을 고려하여 지역별 맞춤형 방재계획을 수립하였다.

주요 침수취약지역에 대하여 우선적으로 하천, 하수관로 정비 및 빗물펌프장을 신증설하고, 기존 방재시설로 침수해소가 어려운 지역은 빗물저류조 및 대심도 시설을 도입하였다. 대심도 시설은 막대한 재정이 필요하고 시설 설치에도 4~5년 가량의 시간을 투입하여 도입 타당성을 검토하였고, 시민, 전문가와 함께 신중히 논의하여 근본적이고 효과적인 최적의 침수해소대책을 마련하고 있다.

 
(2) 첨단시스템·가용가능 인력 활용한, 재난대응 체계 강화

하천내에는 수위상승으로 인한 고립 피해를 대비하여, 하천위기상황 관리시스템을 마련하고 비상시 시민들이 신속하게 안전지대로 대피할 수 있도록 대피시설을 설치한다. 취약지역 하수관거 수위모니터링 시스템을 구축, 수집된 하수관거 수위자료는 재난상황실과 실시간으로 연계 운영되어 침수경보나 대피예보에 직접적인 정보로 활용한다. 재난안전대책본부는 통합상황실을 운영하는 실무반과, 소관업무에 따라 편성된 市 위기관리 실무부서, 한전 등 재난관리책임기관으로 구성되어 있으며, 긴급 비상연락체계를 구축한다. 재난안전대책본부는 24시간 재난발생 및 기상상황을 모니터링하고, 호우․태풍 기상특보 등 발령되면 3단계로 운영되는 비상근무 기준에 따라 소방재난본부, 자치구 등 유관기관에 신속히 상황전파하고 재난상황을 관리하고 있다. 침수취약지역에 돌봄공무원을 배치하여 침수피해를 최소화하고, 실제 재난발생 대비한 재난대응훈련을 시행하여 피해발생시 신속한 복구체계를 구축하고 있다. 또한, ‘동’ 단위 생활안전 거버넌스 체계를 구축하는 등 자치구별 맞춤형 수해대응체계를 마련한다. 피해발생시 일사분란한 복구를 위해 시-자치구간 MOU를 체결하였으며, 자치구별로군부대 등과 MOU를 체결하여 수해에 대비하고 있다

<그림 15> 강우정보를 이용한 예·경보 체계 방안
강우정보를 활용한 예보의 신속성을 확보한 프로세스를 보여주는 그림이다.

(3) 재난에 대한, 시민참여 활성화

웹기반 수해정보 커뮤니티맵 구축 및 트위터 등 SNS를 이용하여 시민들에게 각종 재난정보 및 시민행동요령을 전달하고 지역의 비 피해 상황을 실시간으로 접수하고 다양한 시민의견을 공유한다. 침수취약지역에 돌봄공무원을 배치하여 시민 스스로 수해를 예방할 수 있도록 지원하고, 민관이 합동으로 실제 재난발생 대비한 재난대응훈련을 시행하여 피해발생시 신속한 복구체계를 마련하고 있다. 시민, 전문가와 함께 신중히 논의하여 근본적이고 효과적인 최적의 침수해소대책 마련하고, ‘동’ 단위 생활안전 거버넌스 체계를 구축하여 주민참여형 안전마을 조성 등 수해대응체계를 구축한다. 또한 대규모 피해발생 대비, 민간, 군·경 등 가용가능한 모든 인력과 장비를 투입하여 신속하게 복구할 수 있도록 유관기관 및 민간단체와 재난관리 거버넌스를 구축하고 있다.

<그림 16> 시민 참여형 안전문화 교육 및 홍보 강화
시민들에게 재난에 관한 시민참여를 독려하고 홍보를 하도록 하는 방법의 그림

자연물순환이 회복되는 도시구축
 

자연물순환이 회복되도록 지표면 빗물침투량을 증가시킬 수 있는 서울형 물순환시설을 도입하고 있다. 기후변화에 대비하여 도시홍수 적응력을 강화하고, 하수관로 및 빗물펌프장 등 기존시설의 부담을 덜어줄 새로운 빗물관리 방식의 도입이 중요하다. 서울시는 2006년 전국 최초로 빗물관리조례를 제정한 이후, 현재까지 분산형 빗물 저류․침투․이용시설을 확대 설치 중이다. 기존 공공청사의 보도, 주차장을 빗물침투가 가능하도록 개선하고, 민간에서 가장 간편하게 빗물을 활용할 수 있는 소형 빗물이용시설을 확대 설치해 나가도록 지원하고 있다. 물순환시설은 도심 열섬현상을 저감시키고, 강우시 초기 일정량의 빗물을 땅속으로 침투, 저류시켜 도시홍수문제를 완화에 기여할 것으로 예상된다.

해외 적용 가능성

기후변화에 적응하는 미래지향적 치수정책으로 적용
 

서울시 침수피해의 발생원인은 배수시설 설계용량을 초과하는 집중호우로 강우가 단시간에 집중되었기 때문으로, 노면수 저지대 집중, 하수관거의 용량이나 통수능력 부족, 경사불량, 펌프용량 부족, 토사유출에 의한 배수불량 등이 복합적으로 작용하여 발생하고 있다. 이외에 기상이변에 대응하지 못하는 도로설계, 지하상가 등 토지이용의 취약성, 예경보체계 미흡, 교통통제 미흡, 취약지역 및 시설에 대한 관리 미흡, 재난발생 이후 복구체계 미흡 등을 해결하기 위하여 치수정책이 개선되어 왔다.

서울시의 치수정책은 기후변화에 적응하기 위하여 도시 침수대응 체력을 키우는, 방재시설물을 기본적으로 확충하여 기존의 10년빈도 수준의 수방능력을 30년 빈도의 이상기후 대비체제로 전환하였고 과거 획일적인 시설확충 위주의 수해대책을 보완하여 취약지역 지형적․환경적 특성을 고려하여 지역별 맞춤형 방재계획을 수립하고 있으며, 첨단시스템·가용가능 인력 활용한 재난대응 체계 강화를 통하여 실제 재난발생 대비한 재난대응훈련을 시행하여 피해발생시 신속한 복구체계를 구축하고 있다, 또한 재난에 대한, 시민참여 활성화하여 대규모 피해발생 대비하여 민간, 군·경 등 가용가능한 모든 인력과 장비를 투입하여 신속하게 복구할 수 있도록 유관기관 및 민간단체와 재난관리 거버넌스를 구축하고 있다.

이러한 서울시의 집중호우에 대응하고 적응하는 치수정책은 홍수피해를 겪고 있는 아시아지역 국가들에게는 하나의 모델이 될 수 있으며, 국제적으로도 개발 도상국가들에 대해서는 도시협력을 통한 도시의 안전과 시민의 안전에 선도적으로 기여할 수 있다.

 

도시계획에서부터 방재개념을 도입하는 치수정책으로 적용
 

서울시 치수정책은 방재부분에서 벗어나 도시의 안전을 위하여 환경, 도시계획, 교통적 측면에서 대응할 수 있는 치수정책으로 전환되고 있다. 서울시의 침수피해에 영향을 미치는 요인은 거시적으로 보면, 강우조건, 지형조건, 토지이용조건, 배수시설조건 등으로 구분되며, 여러 요인들의 상호작용에 의하여 침수피해가 발생하고 있다.

기후변화에 따라 기존 배수시설능력을 초과하는 집중호우가 빈번해지고, 이에 따라 지표면 유출수가 일시에 도로, 택지 등에 범람하여 시민재산과 생명위협 등 안전사고 위험, 교통체증과 교통사고 등을 유발하므로 도시계획단계에서부터 도로, 건축물, 택지 등에서 지표유출수를 일정시간 저장하고 원활하게 배출되도록 잘 관리하도록 지역의 구조를 고려되도록 하고 있다. 또한 기존 건축물에 대해서는 지하주차장 등 지하시설 출입구에 물막이판 등 침수방지시설 설치를 의무화하고, 침수가 우려되는 지역은 건축물 신축시 지하공간의 주거 등의 활용을 규제하고 있다. 이와 같이 현재 개발이 진행되고 있는 국가와 도시들에게서 침수에 취약한 지역에 도시개발시 방재개념을 도입하는 새로운 치수정책으로 적용이 될 수 있다.

 

시민이 참여형 재난관리 거버넌스 치수정책으로 적용
 

과거의 방재대책은 시설물 중심, 관주도 통제형, 방재시설물 중심의 중앙 집중형 대책이 주를 이룸 기존의 방재대책인 시설물 중심, 관주도형의 중앙집중식의 방재대책은 기상이변에 대비한 수방대책으로는 한계가 있으며, 새로운 방재패러다임의 설정이 필요한 상태이다.

서울시는 웹기반 수해정보 커뮤니티맵 구축 및 트위터 등 SNS를 이용하여 시민들에게 각종 재난정보 및 시민행동요령을 전달하고 지역의 비 피해 상황을 실시간으로 접수하고 다양한 시민의견을 공유하고 있다. 특히, ‘동’ 단위 생활안전 거버넌스 체계를 구축하여 주민참여형 안전마을 조성 등 수해대응체계를 구축하고 있으며. 대규모 피해발생 대비, 민간, 군·경 등 가용가능한 모든 인력과 장비를 투입하여 신속하게 복구할 수 있도록 유관기관 및 민간단체와 재난관리 거버넌스를 구축하고 있다. 이와 같이 국가와 도시의 재난인 침수피해 발생시 시민이 참여하고 협력하는 것과 함께 가용가능한 모든 인력과 장비를 투입하여 침수피해발생을 최소로 하고 도시의 안전을 확보하는 거버넌스 치수정책으로 적용될 수 있다.
 

참고문헌

서울특별시, 2013, 서울시 수해대책 비전ㆍ전략 수립에 관한 연구
서울특별시, 2012, 2011 수해백서
서울특별시, 2002, 2001 수해백서
서울특별시, 2004, 물순환기본계획