자연재해는 자연적으로 발생하는 재난을 의미하며, 인간의 활동이나 자연환경의 변화로 인해 큰 피해를 입을 수 있습니다. 자연재해는 지구상의 다양한 물리적, 기후적, 지리적 과정에 의해 발생하며, 그 종류와 원인에 따라 크게 나눌 수 있습니다. 대표적인 자연재해에는 지진, 태풍, 홍수, 가뭄, 화산폭발, 산사태, 기후변화 등이 있습니다. 자연재해에 대한 기초적인 과학 상식과 대처법에 대해 알아보고자 합니다.
자연재해의 종류
1. 지진
지진은 땅속의 판들이 움직이면서 발생하는 충격입니다. 지구는 여러 개의 판(tectonic plates)으로 나누어져 있는데, 이 판들이 서로 움직이면서 지각에 큰 스트레스를 주게 됩니다. 이 과정에서 땅이 흔들리고 균열이 생기거나 쓰나미가 발생할 수도 있습니다. 지진은 자연재해 중 하나로 크기에 따라 사람과 환경에 큰 피해를 줄 수 있습니다.
지진의 발생 원리에 대해 알아보도록 하겠습니다. 지진은 주로 지각을 이루는 판이 움직이면서 발생하는 충격으로 지구 표면은 여러 개의 판으로 나뉘어 있으며, 이 판들이 서로 밀고 당기거나 충돌할 때 강한 에너지를 방출하게 됩니다. 이 에너지가 지진파로 변해 땅이 흔들리게 되는 겁니다.
지진의 크기를 측정하는 방법에는 규모와 진도가 있는데 규모는 지진이 방출하는 에너지의 크기를 말합니다. 보통 리히터 규모를 사용하여 숫자가 1 증가할 때마다 에너지는 약 32배 증가합니다. 진도는 지표에서 사람들이 느끼는 흔들림의 정도를 나타냅니다. 같은 규모의 지진이라도 위치에 따라 진도는 다를 수 있습니다.
지진이 발생하게 되면 다양한 피해를 입게 되는데 대표적인 예를 살펴보도록 하겠습니다.
1) 1995년 일본 고배 대지진(규모 6.9)
강한 지진으로 인해 지진 발생 후 약 20초 만에 추천 채의 건물이 무너지고 대형 화재 발생 및 교통망 붕괴로 인해 대규모 인명 피해를 발생했습니다. 사망자는 약 6천여 명에 달하며 경제적 타격은 약 1천억 달러 이상의 경제적 피해를 발생한 지진이었습니다.
2) 2004년 인도양 대지진 및 쓰나미(규모 9.1)
인도네시아 수마트라섬 해역에서 발생한 지진으로 해저 지진으로 인한 초대형 쓰나미가 발생하여 인도네시아, 태국, 스리랑카, 인도, 아프리카까지 덮치는 사건이 발생합니다. 사망자수는 약 23만 명 이상으로 사망자수가 가장 많은 자연재해 중 하나입니다.
3) 2010년 아이티 대지진(규모 7.0)
아이티 포르토프랭스에서 발생한 지진으로 수도 대부분의 건물이 무너지는 참사가 일어납니다. 내진 설계가 거의 없었기 때문에 그 피해 규모는 더욱 컸었고 정부 기능이 마비가 되어 복구가 매우 어려웠었던 사건 중에 하나입니다. 사망자수는 약 22만 명 정도 됩니다.
2. 태풍 및 홍수
태풍은 열대성 저기압의 일종으로 강한 바람과 폭우를 동반하는 거대한 회전하는 폭풍입니다. 태풍은 주로 열대 지역에서 발생하며, 바다에서 발생한 따뜻한 공기가 대기 중으로 상승하면서 강력한 바람과 비를 만들어냅니다. 이 강력한 바람이 태풍이 되어 지구상에서 큰 영향을 미칩니다. 태풍은 중심에 눈이라는 곳이 있는데 이곳은 바람이 거의 없지만 그 주변은 강력한 폭풍으로 발생됩니다. 태풍의 강도는 1~5 단계로 나누어지면 강도가 클수록 피해가 더 커집니다.
대한민구는 매년 여름과 가을 사이에 태풍 영향을 받게 되는데 강한 바람과 집중 호우로 인해 홍수, 산사태, 침수 등 큰 피해를 입은 사례가 많습니다. 그렇다면 대표적인 예를 살펴보도록 하겠습니다.
1) 태풍 사라(1959년)
한국 역사상 최악의 태풍으로 최대 풍속 240km/h의 초강력 태풍입니다. 강수량은 200~600mm이여 사망 및 실종자 수는 약 849명에 달합니다. 부산, 경상남도 지역에서 엄청난 피해가 발생한 태풍입니다.
2) 태풍 루사(2002년)
2002년 8월에 발생한 태풍으로 최대 풍속 148km/h이며 강수량은 강릉 지역에 24시간 동안 870mm에 달하는 폭우가 내렸습니다. 폭우로 인해 홍수가 발생하였고 도로유실, 산사태, 주택 침수 등 피해가 심각하였으며 강릉이 한때 고립되면서 구호 활동이 어려워 피해 규모가 더 커졌습니다.
3) 태풍 매미(2003년)
대한민국에서 관측된 최강급 태풍으로 풍속 216km/h의 강력한 태풍입니다. 강풍으로 부산항의 50만 톤급 크레인이 무너졌으며 전기 시설이 파괴되어 전국적으로 170만 가구가 정전되었습니다. 창원, 부산, 포항, 대구 등 남해안 지역 피해가 심각했습니다.
3. 가뭄
가뭄은 장기간의 동안 비가 적게 내려 물 부족으로 인해 발생하는 자연재해입니다. 비가 적게 내려 수자원이 부족해지고, 농업 및 산업, 생태계 등에 큰 피해를 주며 식수 부족을 초래할 수 있습니다. 우리나라에도 가뭄 피해들이 있었는데 대표적인 예들을 살펴보도록 하겠습니다.
1) 2015~2017년 경기, 충청, 전라도 가뭄
수도권과 중부지방을 중심으로 3년 연속 극심한 가뭄으로 인해 충남 보령댐 저수율이 15% 이하로 낮아져 급수를 제한했으며 농작물 피해가 1천억 원 이상 발생했습니다.
2) 2022년 경북, 강원 지역 가뭄
경부 일부 지역에서 1년간 강수량 평년 대비 60% 이하 감소했으며 소양강댐, 충주댐 저수율이 급감하여 생활, 농업, 공업용수가 부족하여 정부에서 긴급 급수 지원 및 공급 대책을 시행하였습니다.
가뭄이 지속되면 토양에 수분이 부족하여 곡물, 과일, 채소 생산량이 감소하고 저수지 및 지하수 감소로 식수가 부족하게 됩니다. 또한 건조한 날씨로 인해 산불 발생 가능성이 커지기 때문에 작은 불씨도 다시 보는 습관을 들이도록 해야 합니다.
자연재해의 인위적 원인
자연재해는 기후나 지질 활동 같은 자연적 요인으로 발생하지만, 인간의 활동이 이를 악화시키거나 새로운 형태의 재해를 발생하는 경우도 많습니다. 이를 인위적 원인이라 하며 대표적으로 기후변화, 환경파괴, 무분별한 개발, 산업 활동 등이 있습니다.
1. 기후 변화로 인한 자연재해 심화
인간 활동은 기후 변화에 미치는 영향은 매우 큽니다. 인간들이 사용하는 화석 연료의 사용으로 인해 온실가스 배출이 증가하고 대기 중 온실가스가 지구의 열을 가두어 지구 평균 기온을 상승시킵니다. 지구 온난화가 가속화되면 폭염, 한파, 태풍 등 극한 기후가 증가하게 됩니다. 또한 이러한 이러한 지구 온난화의 가속으로 인해 빙하가 녹으면서 해수면이 상승하고 있으며 해안 도시의 침수 위험 증가 및 바닷물의 팽창으로 저지대 국가와 섬나라들이 큰 피해를 겪고 있습니다.
2. 환경 파괴로 인한 자연재해 유발
개발과 농경지 확보를 위한 대규모 벌목은 토양이 빗물을 흡수하지 못하고 흘러내리는 사태를 초래하기 때문에 홍수와 산사태 위험을 증가하게 만듭니다. 또한 도시화가 되면서 도시와 건물이 많아지면서 빗물이 땅속으로 스며들지 못해 배수시설이 부족하면 도시 침수가 발생할 수도 있습니다. 삼림 파괴와 과도한 산업화로 인해 토양이 황폐화되고 사막화가 진행되면서 가뭄이 심해지고 농작물 생산이 감소하고 있습니다.
3. 무분별한 산업화로 인한 재해
도시 개발과 농업 요수 확보를 위해 지하수를 과도하게 사용하면서 지반이 무너지고 싱크홀이 발생이 잦아지고 있습니다. 또한 공장과 산업 시설에서 내보내는 유독성 폐기물과 화학물질 유출은 토양과 수질 오염을 발생하여 강과 바다가 오염되면서 생태계가 파괴되고 있습니다.
자연재해 예방 및 대처 방법
자연재해는 예측하고 피하기는 어렵지만 사전에 대비하고 적절한 대응을 하면 피해를 최소화할 수 있습니다. 기후 변화에 대해 온실 가스 감축을 위해 신재생 에너지 사용을 확대하고 에너지 절약을 실천하며 산림 보호 및 녹지 조성을 가속화하면 홍수 및 가뭄의 피해를 예방할 수 있습니다. 또한 내진 설계를 적용하여 지진에 강한 건물 구조를 설계하고 배수 시스템을 개선하여 홍수 및 침수 피해를 예방 및 방지할 수 있습니다. 또한 정기적인 재난 대응 훈련을 실시하여 비상 대치 계획을 숙지하고 위험 지역 관리 및 감시를 강화하면 사전 대비 및 예방 조치를 취할 수 있습니다.