일본산업뉴스요약

2020년, 게릴라성 호우 예측 가능
지상 디지털 방송 전파로 징후 파악

▶국지성 호우: 국지성 호우는 단기간 좁은 지역에 심한 비가 내리는 것을 말한다. 한여름 등에 대기 상태가 불안정해지면 적란운이 발달하면서 발생한다. 비구름의 발생부터 비가 내리기까지의 시간이 짧아 예측하기 어려워 ‘게릴라성 호우’라고 불린다.
장마전선의 정체와 태풍의 근접 등의 원인으로 같은 장소에 수 시간에 걸쳐 많은 비가 내리는 경우도 있다. 비의 양이 수 백 리터에 달하는 경우도 있어, 하천 범람 및 토사 붕괴를 일으키기도 한다. 특히 전란운이 잇따라 발달해 띠 형태로 형성되는 ‘선상강수대(線狀降水帶)’가 발생하면 많은 피해가 발생한다.

방재(防災)과학기술연구소와 정보통신연구기구는 지상 디지털방송 전파를 이용해 많은 비가 갑자기 내리는 국지성 호우를 높은 정밀도로 예측하는 기술을 개발했다. 비의 원인이 되는 수증기 변화를 관측해 구름이 발생하기 전에 호우 징후를 파악한다. 기존 인프라를 활용할 수 있어 그물 망과 같은 관측 체제를 구축하기 쉽다. 2020년에 관동(関東)지방으로의 도입을 목표로 하고 있다.

-- 방재과학기술연구소 등, 관동지방에 관측망 도입을 목표 --
7월의 서일본 호우는 바다에서 대량의 수증기가 서일본에 유입되어 발생되었다. 물 분자는 증발하면 눈에 보이지 않고 다시 모습을 나타내는 것은 상승 기류를 타고 올라가 상공에서 빗방울이나 얼음이 될 때이다. 이렇게 크기가 커지면 레이더로 관측할 수 있지만, 10분 정도 지나면 적란운이 발달해 강한 비가 내리기 시작할 때도 있다.

기상청은 관측 데이터 등을 통해 수십 년에 1번 발생하는 재해가 예상될 경우에는 ‘특별 경보’를 발송한다. 하지만 피난에 충분한 시간이 없는 경우도 있다. 수증기 단계에서 정확하게 파악해 비가 내리기 전에 경보를 발송할 수 있다면 많은 주민이 피난할 수 있게 될 것이다.

돌발적인 ‘게릴라성 호우’와 적란운이 띠 모양으로 형상되어 강한 비가 계속 이어지는 ‘선상강수대’는 지상 부근의 수증기의 흐름 및 변화의 파악이 열쇠이다. 이를 위해서는 지표 가까이를 항상 관측해야 할 필요가 있다.

이번에 개발된 기술은 공기 중의 수증기 양이 많아질수록 전파가 느려지는 성질을 이용한다. 5km 떨어진 장소에서 전파를 송신할 경우, 수증기 농도가 1% 높아지면 1조 분의 17초 느려진다. 지상 디지털방송 전파는 빌딩 등 건물 및 산에 반사되며 지상 부근을 왕래한다. 안테나로 복수 수신된 전파를 분석하면 1초마다 수증기 양을 파악할 수 있다.

도쿄스카이트리(도쿄)의 전파를 도쿄 도 고가네이(小金井) 시에서 수신해본 결과, 도쿄 등에서 발생한 게릴라성 호우 전에 수증기 양이 늘어나는 모습을 확인할 수 있었다. 현재는 이타바시(板橋)구청과 기상청 기상연구소(이바라키 현) 등 7곳에 관측장치를 구비해 실증 실험을 추진하고 있다.

선상강수대에 관한 연구는 올해, 내각부가 주도하는 연구 프로그램에 채택되었다. 관측 데이터는 휴대전화 회선을 통해 정보통신연구기구에 집약한다. 넓은 범위에서 수증기 양의 변화를 예측해 어느 정도의 비가 계속 내리는지를 평가하는데 도움이 된다.

도쿄올림픽에서의 실용화를 위해 관동(関東)지방에서의 관측 지점을 약 20곳까지 늘릴 계획이다. 이후 호우 피해가 많은 규슈(九州)지방에서도 실증 실험을 추진한다.

기상청은 GPS 전파로 공기 중의 수증기 양을 추정해 일기예보에 도입하고 있다. GPS 전파는 수직 방향이 중심이지만, 지상 디지털방송 전파는 수평 방향으로 수증기 양을 추정할 수 있다. 연구팀은 이 2개를 조합한다면 수증기 분포를 보다 정밀하게 알 수 있어 호우 예보 정밀도를 향상시킬 수 있다고 보고 있다.

군사 기술을 응용한 ‘페이즈드 어래이 레이더(Phased Array Radar)’ 등 고성능 장치를 이용한다면 적란운이 발달하는 모습을 항상 파악할 수 있다. 하지만 고가이기 때문에 비용이 늘어난다. 지상 디지털방송 전파라면 이미 보급되어 있는 인프라를 활용할 수 있다. 빌딩 및 공공시설 등에 안테나를 설치한다면 저렴하게 관측망을 정비할 수 있을 전망이다.

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