본 연구에서는 한반도에 영향을 미친 태풍을 연구 대상으로 하였다. 최근 약 110년간 한반도에 영향을 미친 태풍의 순간 풍속과 재산 피해액 기록을 살펴보면, 상위 1위에서 5위까지 모두 2000년 이후의 태풍이 기록되었으므로 2002년부터 2015년까지 발생한 태풍을 연구대상으로 설정하였다.

한반도에 영향을 미친 태풍을 분류하는 방법에 대한 연구로는 여러 선행연구가 있다. 기상청의 국가태풍센터는 태풍 중심이 32~40°N, 128~138°E에 위치하며, 한반도에 영향을 미치는 경우를 한반도에 영향을 미친 태풍으로 정의한다(KMA, 2011). Lee et al. (1992)은 7월과 8월, 그리고 9월에 태풍의 이동경로가 위도 25°N, 경도 110~140°E에 위치한 태풍 중에서 한반도에 상륙, 또는 동해와 남해, 그리고 서해를 지나갔던 태풍을 한반도에 영향을 미친 태풍으로 정의한 바 있다. 또한 Park et al. (2006)은 북태평양의 서부에서 발생한 태풍 중에서 위도 25°N와 경도 110~140°E를 지나가는 경로를 가지면서 한반도 내륙을 지난 경우와, 태풍 중심이 120~135°E에 위치한 태풍 중에서 중국 또는 일본을 통과한 태풍을 한반도에 영향을 미친 태풍으로 정의하였다. 또한 태풍의 이동경로가 중국과 일본을 지나가지만 한반도가 그 태풍에 영향을 받았는지 정확히 알 수 없는 경우에는 이 시기의 강수 자료 분석을 수행하여 태풍경로에 인접한 지역의 평균 누적 강수량이 100 mm가 되거나 어느 한 지점이라도 최대 누적강수량이 250 mm 이상으로 나타나면 한반도에 영향을 미친 태풍이라 하였다. 본 연구에서는 비교적 기준이 객관적으로 분류되어 있는 Park et al. (2006)의 결과를 이용하였다. 이를 이용하여 본 연구의 대상기간 동안에는 전체 태풍 중에서 43개의 태풍이 대상으로 분류되었다(표 1).

앞서 언급한 바와 같이, 한반도 영향 태풍의 경로 분류와 관련된 연구들(Ahn et al., 2008; Kim et al., 2007; Lee et al., 1992)에서는 일본이나 중국 등 한반도 주변 국가를 걸쳐 한반도에 영향을 미친 경로와 그 근해를 거쳐 한반도에 태풍이 상륙한 경우를 구분하지 않은 기준을 제시하고, 특이한 경로를 갖는 유형은 제외되었기 때문에 한반도에 영향을 미친 태풍을 모두 포함하지 못한 한계가 있었다. 이에 본 연구에서는, 이러한 이상 경로를 포함하여 한반도에 영향을 미친 태풍들을 대상으로 경로유형을 구분한 Park et al. (2006)의 분류 방법(표 2)을 사용하여 태풍의 경로를 7가지 유형으로 구분하였다. 분석을 수행한 결과, 연구 기간 한반도에 영향을 미친 총 43개의 태풍 경로 유형은 다음(표 4)과 같이 나타났다.

	Typhoon track	Path*
Type 1		Move to northward in the Yellow Sea and landing the west coast
Type 2		The typhoon go on the shore of southern coast
Type 3		Move to northward in the Yellow Sea and lading the China or Bo Hai
Type 4		Pass along the Straits of Korea and go through a northern East Sea
Type 5		Pass along the Japan and move to northward in the East Sea
Type 6		Pass along the China(effect of Korean Peninsula)
Type 7		Pass along the Japan and affecting the Korean Peninsula

본 연구에서는 한반도에 영향을 미친 태풍의 경로에 따른 태풍내습 시 발생 가능한 최대풍속을 분석하기 위하여 태풍 피해를 저감시키기 위해 국내에서 개발된 태풍사전방재모델을 사용하였고, 태풍사전방재 모델의 입력자료인 700 hPa의 풍속은 고해상도의 자료를 생산하기 위하여 기상청에서 제공하는 RDAPS (Regional Data Assimilation Prediction System) 수치 모델자료를 입력자료로 사용하여 WRF (Weather Research and Forecasting) 수치모의를 통해 생산하였다.

2. 3. 1 WRF 수치모의

본 연구에서는 WRF Version 3.5.1을 사용하였으며, 연구용으로 개발된 WRF-ARW를 사용하였다. 한반도를 중심으로 고해상도 도메인(수평격자간격 3 km)을 구성하였으며, two-way nesting을 이용하여 도메인 2, 3의 초기 및 경계 자료를 생산하였으며 도메인은 각각 85×85, 172×172, 304×304 격자로, 격자 간격은 27, 9, 3 km으로 구성하였다(그림 1). 기상청 RDAPS 수치예보 자료를 입력자료로 이용하였으며, 모델의 도메인구성, 물리 옵션과 초기자료에 대한 구성은 다음(표 3)과 같다.

Fig. 1. 
Nested model domains used in this study.

2. 3. 2 태풍사전방재모델(RAM, Risk Assessment prediction Model)

본 연구에서 사용한 한국형 RAM (Jung et al., 2010; Park et al., 2008)은 한반도에 영향을 미친 태풍에서 발생 가능한 최대 풍속과 그로 인해 발생되는 피해액을 예측하는 모델로써, 태풍의 피해에 대한 사전 방재 활동을 통한 피해저감에 활용하기 위해 개발되었다. 이 모델은 WRF 수치모의를 통해 도출된 700 hPa 풍속 자료를 입력자료로 사용하여, 태풍에 의해 발생할 수 있는 최대 풍속인 3-Second gust를 산정하는 모델로써 추가적으로 RAM에 요구되는 초기 입력자료는 거칠기 길이, 태풍의 정보(중심 위·경도, 중심 기압, 최대 풍속 반경)이다(그림 2).

Fig. 2. 
Flow chart of RAM.

표 4는 본 연구에서 선정한 2002년부터 2015년까지 한반도에 영향을 미친 43개의 태풍을 경로 유형별로 분류한 것이다. 분석 결과, 연구 기간 동안 일본을 거쳐 한반도에 영향을 주는 경로(Type 7)가 15개(34.9%)로 가장 많이 나타났으며, 남해안을 통해 상륙하는 경로(Type 2)는 7개(16.3%)로 나타났다. 또한, 서해로 북상하여, 발해만이나 중국으로 상륙하는 경로(Type 3)와 대한해협을 지나서 동해의 북쪽 방향으로 지나가는 경로(Type 4)가 각각 6개(14.0%)로 나타났다.

같은 방식으로 분석을 선행하였던 Park et al. (2006)의 연구 기간이 1954년부터 2003년까지였고, 본 연구에서는 최근에 한반도에 영향을 미친 태풍의 경향을 살펴볼 수 있는 2002년부터 2015년까지의 기간을 분석하였으므로, 과거 한반도에 영향을 미친 태풍과 최근 한반도에 영향을 미친 태풍의 진행경로를 비교하여 살펴보았다. 비교 분석한 결과, 과거(1954년~2003 년)에는 중국을 거치면서 한반도에 영향을 미치는 경로(Type 6)를 나타낸 태풍의 비율이 24.6%로 가장 높았던 반면, 최근으로 올수록 Type 6의 경로를 가진 태풍의 비율이 4.7%로 현저히 낮게 나타나고 일본을 거치면서 한반도에 영향을 미치는 Type 7의 경로를 가지는 태풍의 비율이 34.1%로 가장 높게 나타났다. 또한, 한반도의 남해안에 상륙하여, 직접적으로 영향을 미치는 Type 2의 비율도 증가하고 있는 것으로 나타났다.

표 5는 태풍의 경로 유형을 월별로 구분한 결과이다. 분석 결과, 한반도에 영향을 미친 모든 태풍이 5월부터 10월 사이에 나타났으며, KMA (2011)에서 정의한 한반도의 태풍 계절(typhoon season)인 7월부터 9월 사이에 가장 많이 한반도에 영향을 미치는 것으로 나타났다. 특히, 과거에는 한반도에 영향을 미친 전체 태풍에서 9월에 영향을 태풍의 비율이 5~10%를 차지했던 반면(KMA, 2011; Park et al., 2006), 최근에는 9월에 한반도에 영향을 준 태풍의 비율이 전체의 27.9%로 나타나서, 최근으로 올수록, 과거에 비해 9월에 한반도에 영향을 미치는 태풍이 크게 증가하고 있는 것을 알 수 있다. 이러한 9월 영향 태풍들의 경로를 살펴보면, 남해안으로 직접 상륙하여 한반도에 영향을 주는 경로(Type 2)와 일본을 거쳐 한반도에 영향을 주는 경로(Type 7)가 다른 유형에 비해 높게 나타남을 알 수 있다.

태풍의 경로 유형을 연도별로 비교해보면(표 6), 한반도에 영향을 미친 태풍이 없었던 2009년은 제외하고, 연도별로 태풍경로에 있어 특별한 특징을 보이지는 않았다. 개략적으로 연도별 태풍경로의 발생 경향을 살펴보면, 2003~2007년, 그리고 2013~2015년에는 Type 7의 태풍이 한반도에 영향을 많이 미쳤으며, 2010~2012년에는 Type 3 유형의 태풍이 비교적 많은 영향을 미친 것으로 나타났다.

본 연구에서 살펴본 태풍은 모두 43개이다. 이 중에서 한반도의 동쪽으로 진행하는 경로(Type 4, 5, 7, 총 24개)와 서쪽으로 진행하는 경로(Type 1, 3, 6, 총 12개)를 가진 태풍이 전체(총 43개)의 약 84% 정도를 차지하고 있다. 즉, 한반도의 남해 방향으로 진행하여 영향을 미치는 경로(Type 2)는 전체의 약 16% 밖에 되지 않으므로, 전반적으로 한반도에 영향을 미치는 태풍은 한반도의 동쪽이나 서쪽으로 진행하는 경로를 가지는 경우가 대부분이다. 따라서 본 연구에서는 한반도에 주로 많은 영향을 미치는 한반도의 동쪽과 서쪽으로 진행하는 태풍에서 나타나는 특징을 살펴보고자 하였다.

한반도를 기준으로 서쪽으로 진행하며 한반도에 영향을 미치는 태풍의 경로(Type 1, 3, 6)를 ‘WEST’로 정의하고, 한반도를 기준으로 동쪽으로 진행하며 한반도에 영향을 미치는 태풍의 경로(Type 4, 5, 7)를 ‘EAST’로 정의하여 경로별 태풍의 영향 빈도(표 7, 8, 그림 3)를 분석해 보았다.

Fig. 3. 
Frequency of typhoon EAST and WEST (2002~2015).

한반도에 영향을 미친 태풍의 경로별로 3-Second gust의 분포를 살펴본 결과(그림 4), 그림 4(a)는 태풍이 서해안으로 북상하여, 서해에 상륙하는 경로인 Type 1로, 한반도 대부분의 영역에 걸쳐 15 m/s 이상의 3-Second gust가 나타났으며, 한반도 남부 내륙지역에서는 30 m/s 이상의 강한 바람이 분포하는 것으로 나타났다. 그림 4(b)는 태풍이 남해안에 상륙하여 한반도에 영향을 미치는 경로인 Type 2로, 경기도, 충청도 일부 지역을 제외한 전역에 걸쳐 25 m/s 이상의 3-Second gust가 나타났으며, 특히, 경상도와 전라도 일부 지역에서 35 m/s 이상의 강한 3-Second gust가 나타났다. 그림 4(c)는 태풍이 서해로 북상한 후 중국이나 발해만으로 상륙하는 경로인 Type 3으로, 한반도 전체에 걸쳐 25 m/s 이상의 3-Second gust가 나타났으며, 제주도, 전라도, 충청도 일부 지역에 걸쳐 35 m/s 이상의 강한 3-Second gust가 나타났다. 그림 4(d)는 태풍이 대한해협을 통과한 후 동해 북부로 빠져나가는 경로인 Type 4로, 한반도 전역에서는 20 m/s 이하의 비교적 약한 3-Second gust가 나타났으며, 남해안을 따라 해상 먼 바다까지 20 m/s 이상의 3-Second gust가 분포하여 Type 1, 2, 3과는 다른 경향을 나타내고 있었다. 그림 4(e)는 태풍이 일본을 거쳐 동해로 북상하는 경로인 Type 5로, Type 4와 마찬가지로 한반도 전역에서는 20 m/s 이하의 비교적 약한 3-Second gust가 나타났다. 또한 동해안을 따라 동해 먼 바다까지 20 m/s의 3-Second gust가 나타났다. 그림 4(f)는 태풍이 중국을 거쳐 한반도에 영향을 미치는 경로인 Type 6으로, 수도권과 충청도 지역, 그리고 남해안에 걸쳐 20 m/s 이상의 비교적 강한 3-Second gust가 나타났다. 그림 4(g)는 태풍이 일본을 거쳐 한반도에 영향을 미치는 경로인 Type 7로, 한반도 남동연안지역 일부를 제외하고는 전역에서 20 m/s 이하의 비교적 약한 3-Second gust가 분포하는 것을 알 수 있었다.

Fig. 4. 
Distribution and Probability of 3-Second gust by typhoon track type.

그림 5는 연구대상기간 전체 태풍의 경로 유형별 3-Second gust 평균을 나타낸 것이다. 평균값을 산정한 방법으로는 태풍이 한반도에 내습한 전 시간대, 모든 격자점에서의 3-Second gust 값을 이용하여 각 태풍의 3-Second gust 평균값을 산정하였으며, 이를 이용하여 각 경로별 평균 3-Second gust 값을 산정하였다.

Fig. 5. 
3-Second gust of typhoon track type.

분석 결과, 그림에서 나타난 바와 같이, 한반도의 남해안에 상륙하여 한반도에 영향을 주는 경로인 Type 2의 태풍에서 가장 강한 3-Second gust(26.5 m/s)가 나타났으며, 태풍이 서해로 진행하여 발해만 또는 중국내륙으로 진행하는 경로인 Type 3에서 두 번째로 강한 3-Second gust(21.8 m/s)가 나타났다. 그 다음으로는 태풍이 서해로 북상하여 서해안에 상륙하는 경로인 Type 1에서 강한 3-Second gust(20.5 m/s)가 나타났다. 반대로, 일본을 거쳐 동해로 북상하는 경로인 Type 5에서는 전체 7가지 경로 중에서 가장 약한 3-Second gust(14.7 m/s)가 나타났다.

앞서 살펴본 바와 같이, 한반도에 영향을 미치는 태풍의 약 84%는 한반도의 동쪽과 서쪽을 지나는 경로를 가지고 있는 것으로 나타났다. 따라서 이러한 경로를 가지는 태풍에서 발생하는 3-Second gust는 어떠한 분포 특징을 가지고 있는지 살펴보고자 하였다.

그림 6은 태풍이 한반도를 기준으로 서쪽으로 북상하고, 한반도에 영향을 미치는 경로 WEST와 한반도를 기준으로 동쪽으로 북상하고, 한반도에 영향을 미치는 경로 EAST의 각 태풍의 내습 시 최대 풍속 3-Second gust의 분포를 나타낸 그림이다. WEST의 경우 제주도와 전라북도, 경상남도를 걸치는 일부 지역에 30 m/s 이상의 풍속대가 나타났으며, 한반도의 대부분의 지역에 25 m/s 이상의 3-Second gust가 나타났다. EAST의 경우 WEST보다 한반도에 낮은 풍속대인 10~20 m/s의 3-Second gust가 주를 이루고 있었으며, 경상남도와 경상북도의 일부 지역에 20~25 m/s의 3-Second gust가 나타났다. WEST와 EAST를 비교하여 분석하면 EAST의 경우 한반도의 남동해안을 포함한 일부 지역에 20~25 m/s의 비교적 강한 3-Second gust가 나타나는 반면, WEST의 경우 한반도 전체에 25 m/s 이상의 강한 3-Second gust가 나타났고, 일부 지역에는 30 m/s 이상의 강한 3-Second gust가 나타났다.

Fig. 6. 
Distribution of Typhoon (a) WEST and (b) EAST.