1. 서 론

 

방글라데시는 국가의 지형적 특성이 Ganges-Brahmaputra-Meghna 삼각주를 따라 광범위하게 펼쳐진 저지대에 위치하고 있으며, 대단히 많은 인구, 높은 인구밀도, 부적절한 기반시설, 낮은 사회개발 수준, 행정력의 부재 및 높은 천연자원 의존도 등의 원인으로 인해 기후변화로 인해 대단히 심각한 영향을 받을 가능성이 높은 국가이다. 비록 이 나라는 사회적 및 경제개발과 빈곤문제의 해결에 대해 지난 수십 년 동안 점진적인 발전을 이루어 왔지만, 방글라데시는 나라 전체적으로 특히, 빈곤지역에서는 더욱 더, 기후변화로 인하여 엄청난 재앙을 맞을 가능성이 매우 높은 실정이다. 기후변화에 대한 탄력성 강화가 방글라데시의 빈곤문제 해결 및 국가발전의 중심 명제가 되고 있다.

 

기후변화의 영향은 방글라데시의 도시지역에서 특히 심할 것으로 보이는데 이 지역은 이미 심각한 문제가 나타나고 있다. 배수시스템은 우기인 5월부터 10월 사이의 기간 동안 자주 역류현상을 나타내고 있으며, 이는 기후변화로 야기되는 빈번한집중호우로 인해 점점 더 심각해질 것이다. 더욱이, 해수면의 상승으로 인한 저지대 배수시스템의 배수지연 및 오염수의 범람은 시민들의 건강에 심각한 악영향을 미칠 수 있다.

 

도심지역의 또 다른 문제점은 깨끗한 수자원의 공급문제 이다. 점점 증가하는 가뭄현상의 발생빈도는 지표수에 영향을 미치고 지하수 부족을 야기하고 있으며, 점점 더 문제가 악화되고 있다. 해안지역에서는 높아진 해수면으로 인한 염분침투로 인해서 지표수와 지하수의 이용을 어렵게 만드는 요인이 되고 있다. 이렇게, 도심지역의 배수시스템의 개량과 기후환경에 취약한 지역의 수자원 및 공중위생 프로그램의 실행은 방글라데시의 기후변화에 대응하는 전략 실행계획의 중점 과제가 되었다.

 

이러한 배경 하에서, ADB 는 방글라데시 정부와의 자문을 거쳐 방글라데시 도심부의 기반시설 특히, 상수도 및 하수도 시설에 대한 기후변화에 의한 영향분석을 연구하고, 해당지역의 기후변화 적응성 강화를 위한 적용 가능한 조치를 도출하기 위한 연구 및 검토 작업을 수행하였다. Khulna 시는 방글라데시의 3번째로 큰 인구 약 1백만의 대도시로서 본 연구 작업의 대상도시로 선정되었다. ADB는 본 연구에 2가지의 사업을 계획하였는데; 하나는 도심지 하수시스템의 개선사업이고, 다른 하나는 지표수 공급시스템의 개발사업 이다.

본 연구의 목적은 다음과 같다.

 

(1) 향후 실시하게 될 Khulna시의 기후변화에 대한 대응력을 개선하기 위한 ADB 자금지원 사업의 설계에 반영될 적합한 조치의 제안

 

(2) 도심지 기반시설에 대한 기후변화와 관련된 위험요소에 대한 ADB 의 이해도 증진 및 비용 효율성이 뛰어난 적용가능한 조치의 도출

 

수자원 공급사업에 대한 연구지역은 방글라데시 남서부 지역을 대상으로 하며, 도심지 배수시스템에 대한 연구지역은 Khulna 시를 대상으로 하고 여기에는 45km² 의 31개 구를 포함하고 있다.

 

Khulna 시 개요

 

Khulna 시는 방글라데시의 남서부에 위치하며(그림 1 참조), 이 지역은 지정학적인 위치로 인하여 기후변화의 영향이 특히 심하게 발생될 것으로 예측되고 있다. 이 지역은 삼각주 지역으로서 지형은 편평하고, 배수시스템은 원활하지 않다. 전체 도시의 총 영역은 불과 해수면 2.5m 위에 위치하며, 본 지역의 최소고도 및 최대고도는 0.45m 및 5.4m 에 불과하다. 이 도시의 토지이용 형태는 인근의 Bhairab강과 Rupsha 강의 흐름에 의해 궁극적으로 영향을 받은 형태를 보여주고 있다. Khulna 도시 마스터 플랜 수립을 위해 수행된 토지이용 실태 조사에 의하면 1999년 기준 KCC 지역의 80% 가 “개발완료” 된 지역으로 구분되었고 이 중 51%는 주거목적, 15%는 혼합적 목적, 그리고 8% 만이 산업용도로 개발된 것으로 나타났다. 이러한 Khulna 지역의 낯은 지형형태는 적절한 토지이용 구조의 개발을 어렵게 하는 궁극적인 요인이 되고 있다.

 

Khulna 지역의 2004-2009년간 평균 강우량은 1,924mm 이며 이 연간 강우량의 90%가 우기인 5월과 10월 사이에 집중적으로 발생한다. 평균 최고기온은 33 ℃ 이며 일반적으로 3월과 5월 사이에 기록되고, 평균 최저기온은 15 ℃ 로서 대게 12월과 1월 경에 기록된다. 방글라데시는 종종 열대 싸이틀론의 피해를 받는데, Khulna 지역도 예외는 아니다. 2007년 11월 방글라데시 남서부 해안을 강타한 싸이클론

Sidr 는 정부의 통계자료에 의하면 3,400명의 사망자와, 1,714Km 의 도로시설을 파괴하는 피해를 발생시켰으며, 총 피해규모는 170억 달러에 달하였다. 방글라데시는 벵갈만이 북쪽 방향으로 좁아지는 지형으로 인해 폭풍해일이 상당히 높게 발생하는데, 최근에는 이 벵갈만 지역의 싸이클론 활동이 점점 잦아지는 경향을 나타내고 있다.

 

 

< 그림 1. 방글라데시 남서부의 하천 현황 >

 

Khulna 인근지역의 염분함량은 최근 수 년 동안 <그림 2> 의 환경국에서 발간한 자료를 보면 알 수 있듯이 계속 증가하고 있는 것을 알 수 있다. 해수면의 상승과, 건기기간의 증가는 이러한 함량을 계속 상승시킬 것으로 예상되고 있다. 벵갈 만으로부터 Khulan 인근의 하천으로 유입되는 염분성분의 침투현상은 도시 주변의 지표수 수리학적 특성 즉, 벵갈만 지역의 일간, 분기간 및 연간 변화량과 관련되어 영향을 받고 있다. 더욱이, 이러한 염분상승 현상은 1975년 인도에서 시행한 Farakka 제방사업의 시행 이후에 발생하기 시작하였는데, 이 사업은 겐지즈 강의 지류인 Gorai 강의 유량을 대폭적으로 감소시켜 Khulna 지역의 인근 하천의 주요 청정한 수자원의 공급을 감소시켰다.

 

Bhairab 강과 Rup놈 강 이외에도 몇 개의 하천이 이 Khulna 지역과 연관이 있다. 이 중에서 Madhumati 강은 상당히 중요한데 그 이유는 이 강이 지니고 있는 수자원의 공급원으로서의 가능성 때문이다. 이 강은 연중 몇 일을 제외하고는 거의 염분을 포함하지 않고 있으며 완전하게 오염과 차단되어 있는 청정한 수자원을 보유하고 있다. 또 다른 인근지역의 중요한 하천으로는 Arial Khan 강으로서 Padma 강의 지류이다. 이 강은 Madaripur Beel Route 에 수자원을 공급하고 있으며, Madhumati 강과 Gopalganj 지역에서 합류된다.

 

 

< 그림 2. Khulna 인근 하천의 염분 함유량 >

 

현재의 Khulna 지역의 수자원 공급은 지하수를 이용하는 펌프 우물을 통해서 공급하고 있다. 현재 이러한 부족한 수자원 공급과 늘어나는 수요를 감당하기 위해서 Khulna 수자원 공사와 하수도국(KWASA)은 ADB와 일본 국제협력단의 협조를 통해서 지표수를 처리하는 새로운 수처리 플랜트를 건설하는 계획을 수립하였다.

 

Khulna 지역은 현재 도심지의 반복적이고 점차 심해지는 홍수에 의해 몸살을 앓고 있는데, 이러한 홍수의 빈번한 발생으로 인한 피해는 기후변화로 인해 증가하는 강수량과 해수면의 상승으로 인하여 더욱 악화되고 있는 상황이다. Khulna 지역의 배수시스템 개선사업이 포함되어 있는 도심지역 개발 프로젝트가 2010년 11월 ADB에 의해 승인되었다.

  

2. 연구의 방향 및 적용 방법

 

Khulna 지역의 기후변화에 의한 위험 및 영향을 평가하기 위하여 본 연구는 다음과 같은 방법을 사용하였다.

 

(1) Khulna 지역의 2030년 및 2050년 기후변화 예상

 

(2) Khulna 지역의 2030년 및 2050년 기준 사회경제적 발전 시나리오의 개발

 

(3) 3가지 수학적 모델의 개발 및 조정

 

(4) 예상 기후 및 사회경제적 변화를 반영한 2030년 및 2050년 모델의 실행

 

(5) 지형정보 시스템 맵핑을 통한 효과의 분석

 

(6) 적용 가능한 대응방안에 대한 도출과 분석

 

 

< 그림 3. 연구의 흐름도 >

 

3. 연구의 한계

 

본 연구는 ADB 가 수행한 다른 연구와 비슷한 접근방법을 사용하였다. 축소된 기후 변수를 바탕으로 한 축소 수리모델을 적용하여 홍수에 대한 영향을 분석하고, 홍수에 의해 발생할 수 있는 재해를 예측하였다. 그 후 이러한 홍수를 경감할 수 있는 조치방안에 대해 적정성을 분석하고 이 때 발생되는 피해를 도출하고 분석하였다. 본 연구는 제안된 상수도 시스템에 대한 영향분석도 포함하고 있다.

 

그러므로 본 연구의 한계는 이전의 연구에서 나타난 것들과 유사한 한계를 가지고 있다. Khulna 지역의 2030년 및 2050년 에 해당하는 사회경제적 개발에 대해 다수의 가정이 도입되었다. 본 연구를 위해 필요한 온실가스 배출량의 증가로 인한 기후의 변화 특히, 이 지방의 기후변화 예측은 대단히 부정확할 수 밖에 없다. 더욱이, 통계적 축소모형에는 오직 하나의 세계 기후모델만을 적용할 수 있었다. 비록 상승하는 해수면에 의한 영향이 수자원 공급 측면과 도심지 배수시스템에 심각한 영향을 미치고 있지만 해수면에 대한 연구는 이제 시작단계이다. 또한 본 연구에서는 3가지의 수리모델을 사용하였는데, 기존의 자료와 과거에 발생되었던 사건을 나름대로 정밀하게 재현하여 사용하였지만 이 역시 상당한 오류가 포함되어 있을 것이다. 마지막으로 홍수에 의한 피해비용은 부정확한 근거자료와 사회경제적 조사결과를 바탕으로 산출되었다. 이러한 부정확성에 대한 자세한 내용은 별도의 자료에 수록되었으며, 따라서 부정확성과 오류를 감안하여 본 연구결과를 받아들여야 할 것이다.

 

이러한 부정확성은 기후변화 축소에 대한 추가 해석, 해수면 상승에 대한 연구결과, 추가 데이터를 이용한 모델 켈리브레이션, 사회경제적 시나리오의 미세 조정 및 홍수규모와 각 부문에서 발생하는 피해의 연관성에 대한 추가 검토 등을 수행하여 좀 더 줄일 수 있을 것이다. 이러한 부정확성은 현재로부터 20년 또는 40년 후를 예측할 경우 어쩔 수 없이 완전히 제거하지는 못하므로 이러한 정량적 부정확성의 범위를 축소하려는 노력과 병행하여 사회 기반시설의 기후변화 탄력성을 강화하도록 하는 의사결정이 이루어져야 한다. 그러므로 본 연구가 비록 정성적이고 초안적인 성격을 띠고 있긴 하지만 관련 의사결정 수립 시 적용할 수 있는 몇 가지 기준을 아래와 같이 제시하고자 한다.

 

첫째, 비록 현재의 기후변화 상황에서도 편익이 예상되는 것으로 판단된다면 투자에 대한 의사결정이 이루어 질 수 있다. 이러한 사실은 Khulna 지역의 배수시스템 개선사업에도 적용될 수 있는다. 현재 이 시스템이 적자상태를 겪고 있는 만큼 이 시스템의 개선사업은 대단히 비용효율이 높은 사업이 될 것이다. 다시 말하면, 사업의 중점을 저-위험, 무-위험 사업에 두어야 할 것이며, 이들 사업은 다른 기후변화 양상에서도 효율적이고 불변의 가치를 가져다주는 사업이다. 모든 추가적인 조치사항들이 이러한 범주에 해당된다.

 

둘째, 만일 점진적인 투자가 상당한 비용의 증가를 발생시키지만 않는다면 투자를 늦출 수 있다.

 

셋째, 투자가 단기간 내에 완료되는 사업이라면 투자를 늦출 수 있다. 두 번째 저수지 사업이 첫 번째 저수지 사업 완료 후 조속한 시일 내에 완공되었으므로 상수원 저장시설 사업이 이러한 조건에 해당된다. 더욱이, 대규모 저수시설은 현재의 기후조건에서는 불필요하다. 그러나 부지획득에는 시간이 많이 소요되므로 두 번째 저수시설 설치를 위한 용지를 매입해 두는 것이 현명한 선택일 것이다. 추가적으로, 수질에 대한 모니터링은 사업의 진척에 따라 염분 함유량이 증가하는지 계속 모니터링 할 필요가 있는데, 이러한 불확실성을 위해 안전여유를 좀 더 확보해야 할 것이다.

 

반면에, 소규모의 배수시설을 설치하는 사업은 이러한 배수시설을 확장하거나 새로 건설하는 것은 초기 투자비와 거의 같은 비용이 소모되므로 두 번째 기준에 적합하지 않을 것이다. 이러한 소규모 배수시설을 단계적으로 시공하는 것은 도심지 내에 용지를 획득하는 것이 대단히 어렵기 때문에 가능하지 않을 것이다. 따라서 부지가 사용가능하고 공학적으로 적당하다고 판단될 때, 배수시설 대한 개선에 대한 투자는 조속히 실현되는 것이 합리적일 것이다.

  

4. 결 론

 

연구결과를 보면 기후변화는 Khulna 지역의 수자원 공급시스템에 영향을 줄 가능성이 많다고 판단된다. 수자원 획득지점을 좀 더 상류지점으로 이동하거나 수자원 저장시설의 용량을 확대하여 기후 탄력성을 높일 수 있을 것이다. 추가적인 연구결과에서는 이러한 상수원 저장시설 설치가 가장 적절한 해법인 것으로 나타났다. 현재 상황에서 정확한 소요비용을 추정할 수는 없지만 기후변화는 수자원 저장시설의 설치가 필요하도록 하고 있으며 이 시설은 향후 확장이 필요할 것으로 검토 결과 나타났다.

 

기후변화는 또한, 홍수의 수량, 깊이, 기간 및 피해영역의 증가로 인해 Khulna 지역의 침수피해를 악화시킬 것으로 나타났다. 도심지 배수시스템의 기후 탄력성은 배수시설의 전달능력의 증대와 몇 몇 배출시설의 배출능력 증대를 통해서 향상시킬 수 있다. 더욱이, 현재의 배수시스템은 현재의 상황에서도 부적절한 상태이므로 배수시스템의 개량은 가장 필요하고도 조속히 시행되어야 할 전략이 될 것이다. 10년 빈도의 홍수에 의해 피해를 받는 각 구의 80% 에 해당하는 지역을 보호하기 위한 시설사업에 대한 비용은 약 1,200만 달러에서 1,700만 달러가 소요될 것으로 예상되고 있으며 비용-편익 분석결과 비록 초안형태의 연구결과이긴 하지만 충분히 경제적으로 이득이 있는 사업으로 밝혀졌다.

 

본 연구결과 미래의 기후 시나리오를 사용하고 잘 계획된 수치모델을 적용할 경우 광범위한 관련기반시설 들에 대한 영향이 정량적으로 분석되며 이를 통해서 적절한 정책적인 조치 및 개량사업을 도출하고 분석할 수 있다는 사실을 알 수 있었다. 이러한 상세자료들은 기후 탄력성을 강화하는 사업을 설계하는데 필요하다. 그러나 기타 다른 요인들도 미래에 영향을 심각하게 미칠 수 있는데, 예를 들어 개발형태 및 수자원 활용의 변화, 토지이용의 변화 및 인구와 경제성장 등이 이러한 요인 들이다. Gorai 강 준설사업의 계획이 기 제안된 기반시설 사업에 어떻게 영향을 미치는 지 보여주는 좋은 사례이다. 단순히 기후변화 하나의 사안에 중점을 너무 많이 두게 되면 곤란하며, 수자원 관련 기반시설에 지속적으로 영향을 주는 연관성이 크지 않은 분야의 변화도 반드시 검토되어야 한다.

 

본 연구는 ADB 의 이미 계획된 Khulna 지역의 기반시설 지원계획으로 인하여 수행되었다. 따라서 본 연구의 수행이전 또는 본 연구와 병행하여 사업의 타당성 조사가 시행되었으며, 사업 기본계획이 본 연구에서 도출된 여러 가지 기후변화에 의한 위험성에 대해 검토되었다. 이에 따라 개선사업에 대한 실행 안 들이 비록 초안수준이긴 하지만 도출되고 분석되었다. 따라서 본 연구에서 발견된 사항들과 타당성 검토 결과를 조합하여 추가적인 연구 및 검토가 수행되어 최종 상세설계에 반영할 수 있도록 하여야 한다. 본 연구에서 얻은 가장 중요한 소득중 하나는 기후변화에 대한 특정한 지역의 기후변화 탄성력 보강 또는 시설 개선사업을 수행 시 사업에 대한 상세설계와 병행하여 수행할 경우 가장 효과적이고 효율적으로 사업을 수행할 수 있다는 사실을 밝혀낸 것이다.

 

▣ 원문제목 : Adapting to Climate Change

          

▣ 원문의 주요목차********************************************************************

1. 서 론

2. 연구의 방법론

3. 표면수 공급시스템의 효과 예측

4. 도시의 하수 시스템의 실태와 효과 분석

5. 결론 및 한계