인도 홍수 양상 변화 속 갠지스강 홍수 첨두유량, 10년마다 17% 감소

강의 홍수 첨두유량 감소, 새로운 물 위협 불러와

2025년 6월 6일 발표된 연구에 따르면, 1970년부터 2010년까지 갠지스강 유역 서부와 중부의 몬순 홍수 첨두유량은 10년마다 평균 17% 감소했다. 이 지역 여러 지점에서 100년 빈도 홍수에 해당하는 것으로 추정되는 유량은 40년 동안 절반 넘게 줄었다. 연구 결과는 홍수 위험뿐 아니라 저수지를 채우는 계절별 유량에도 변화가 나타나고 있음을 보여준다.

사이 키란 쿤틀라, 마나벤드라 사하리아, 샤라드 쿠마르 자인이 진행한 이 연구는 인도 중앙수자원위원회가 제공한 173개 하천 수위·유량 관측소의 기록을 분석했다. npj Natural Hazards에 게재된 하천 홍수 연구에 따르면 128개 관측소, 전체의 74%에서 홍수 규모가 감소하는 추세를 보였다. 다만 그중 연구진이 정한 통계적 유의성 기준을 충족한 곳은 47개였다.

이 차이는 중요하다. 감소 추세가 있다는 것과 감소를 뒷받침하는 강력한 통계적 근거가 있다는 것은 다르다. 또한 인도 전역이 홍수로부터 일률적으로 더 안전해지고 있다는 뜻도 아니다. 일부 해안 하천에서는 첨두유량이 커졌고, 유역 면적이 작은 곳에서는 홍수 규모가 증가하는 경향을 보였으며, 홍수 첨두 시점도 지역에 따라 서로 다른 방향으로 이동했다.

수자원 관리자들에게 핵심 우려는 익숙한 계절별 양상이 바뀌고 있다는 점이다. 몬순 첨두유량이 줄면 저수지의 저수 기간에 유입되는 물이 감소할 수 있고, 홍수 발생 시점이 앞당겨지거나 늦춰지면 운영 일정에 차질이 생길 수 있다. 우타르프라데시주에서 갠지스강으로 흘러드는 고므티강을 다룬 별도의 연구는 또 다른 압력을 보여준다. 지하수 고갈로 비가 오지 않는 기간에 하천 유량을 유지하는 물이 줄어들 수 있다는 것이다.

전국 통계가 실제로 보여주는 것

173개 관측소 가운데 128곳에서는 홍수 규모가 감소했고 45곳에서는 증가했다. 이 가운데 감소 추세를 보인 47곳과 증가 추세를 보인 4곳은 신뢰수준 90% 이상의 통계적 유의성을 보였다. 전체 관측소 중 비율로 환산하면 약 27%에서 유의한 감소가, 약 2%에서 유의한 증가가 나타났다.

일부 보도는 74%를 유의한 감소를 보인 관측소의 비율로 설명했다. 그러나 논문에서 제시한 결과는 더 제한적이다. 74%에서 감소 추세가 나타났고, 유의성 기준을 충족한 곳은 47개 관측소였다. 또한 이는 관측소 기준의 비율이지, 인도 국토에서 홍수가 줄어든 면적의 비율을 측정한 것이 아니다.

연구진은 통계적 방법으로 추세를 파악하고 변화율을 추정했다. 첨두유량은 홍수 정점에 하천 수위·유량 관측 지점을 단위 시간당 통과하는 물의 양을 말한다. 한 계절이나 한 해 동안 하천을 통과한 물의 총량을 측정하는 지표는 아니다. 첨두유량 감소는 저수지 유입량에 영향을 줄 수 있지만, 이것만으로 연간 물 공급량도 같은 비율로 감소했다고 단정할 수는 없다.

분석 대상에는 인도 북동부가 포함되지 않았다. 관측 기간도 2025년에 발표된 연구임에도 2010년에 끝난다. 따라서 이 연구가 확인한 것은 광범위한 관측망에서 나타난 과거의 변화다. 2025년 몬순기의 하천 상황을 측정한 것도, 모든 추세가 같은 속도로 이어지고 있음을 입증한 것도 아니다.

강수량과 토양 수분이 갠지스강 유역의 감소 집중 지역을 설명

몬순 첨두유량이 가장 뚜렷하게 감소한 곳은 갠지스강 유역 서부와 중부로, 감소 폭은 10년마다 평균 17%였다. 연구진은 이를 강수량 감소와 토양 수분 저하에 연관 지었다. 기후 요인 분석은 유역 안에 댐이 없는 관측소 군집을 대상으로 해, 저수지의 직접적인 영향을 구분하는 데 도움을 줬다.

토양 수분은 강우 가운데 어느 정도가 하천 유출수가 되는지 결정하는 데 영향을 준다. 토양이 비교적 건조하면 많은 양의 물이 하천에 도달하기 전에 더 많은 빗물을 흡수할 수 있다. 반대로 이미 토양이 젖어 있으면 추가 강우가 빠른 유출을 일으킬 가능성이 커진다. 지역 여건에 따라 관계는 다르지만, 강우 강도만으로 하천 홍수를 판단하기 어려운 이유를 설명해준다.

연구에 참여하지 않은 뉴사우스웨일스대 애시시 샤르마 교수는 기온과의 연관성을 다음과 같이 설명했다.

기온이 오르면서 증발량이 늘어 토양 수분이 감소하고, 건조한 토양은 더 많은 물을 흡수합니다.

논문은 중부 갠지스강 유역의 강수량 감소를 인도양 온난화 및 대기 에어로졸과 연결한 기존 연구도 인용했다. 이는 몬순 양상 변화에 영향을 줄 수 있는 요인이지, 단일 요인이 모든 하천의 첨두유량 감소를 설명한다는 증거는 아니다.

홍수 감소가 저수지에 부담을 줄 수 있는 이유

연구에서 확인한 홍수의 약 85%는 6~9월 몬순기에 발생했다. 인도 연간 강수량의 약 80%를 공급하는 몬순기의 중요성이 반영된 결과다. 저수지 운영, 관개 일정, 수력발전은 이 기간에 물을 확보하는 데 크게 의존한다.

연구 저자이자 IIT 로르키 토목공학과 교수인 샤라드 자인은 중간 규모 홍수를 포함한 높은 하천 유량이 저수지를 채우는 데 도움이 된다고 설명했다. 그는 유입수의 용도를 다음과 같이 밝혔다.

이러한 유입수는 관개, 가정용수 공급, 수력발전 수요를 충족하는 데 필수적입니다.

실질적인 우려는 특히 몬순 유출수에 저수를 의존하는 곳에서 중요한 저수 기간에 확보할 수 있는 물이 줄어드는 것이다. 그러나 이 연구는 그 결과 농작물 생산량, 식수 가용성 또는 발전량이 얼마나 감소하는지는 정량화하지 않았다. 이러한 결과는 유입수의 지속 기간, 저수지 용량, 운영 결정, 물 수요에도 좌우된다.

연구진은 100년 빈도 홍수에 해당하는 유량의 시간에 따른 변화도 별도로 추정했다. 이는 가정된 조건에서 특정 해에 초과될 확률이 1%인 홍수 규모를 뜻하며, 정확히 100년에 한 번 발생한다는 의미는 아니다. 갠지스강 유역 서부와 중부의 여러 지점에서는 1970년부터 2010년 사이 추정 홍수 규모가 절반 넘게 감소했다.

추정치가 변하면 홍수 확률이 고정돼 있다고 가정하는 기반시설 계획에 문제가 생긴다. 그렇다고 과거의 감소 추세를 미래의 파괴적인 홍수가 일어나지 않을 것이라는 보장으로 여겨서는 안 된다. 지역 강수량, 토지 이용, 댐 운영에 따라 다른 결과가 나타날 수 있기 때문이다.

마라트와다와 말라바르, 상반된 변화

전국적인 추세 아래에는 뚜렷한 지역별 차이가 가려져 있다. 데칸고원의 가뭄 취약 지역인 마라트와다에서는 몬순기에 유량이 10년마다 평균 8% 감소했고, 3~5월에는 31% 감소했다. 이 추정치는 관측소 3곳을 바탕으로 한 것이므로 고원 전체가 아니라 해당 지역에 대한 결과다.

몬순 전 감소율은 31%로 몬순기 감소율 8%의 거의 네 배였다. 이는 연간 증감 방향만큼이나 계절별 변화 양상이 중요함을 보여준다. 비가 오기 전의 물 부족과 몬순기 첨두유량 감소는 서로 다른 계획 과제를 낳는다.

말라바르 해안에서는 3~5월 양상이 반대로 나타났다. 타드리와 카냐쿠마리 사이에서 서쪽으로 흐르는 차리야르강, 페리야르강, 바라타푸자강, 바마나푸람강 등은 홍수 규모가 10년마다 평균 8% 증가했다. 연구진은 이를 몬순 전 강수량 증가와 연관 지었다.

이 해안 지역에서는 홍수 규모와 강수량 사이에 강한 양의 통계적 상관관계가 나타났으며, 상관계수는 0.88이었다. 이들 하천은 눈이 내리지 않는 지역을 흐르므로 강우가 직접적인 홍수 원인이다. 농작물 수확기에 중요한 시기의 유량 증가는 다른 지역에서 나타나는 계절별 물 확보량 감소와는 또 다른 농업상 우려를 낳는다.

홍수 시점도 달라지고 있다

갠지스강 수계 전체에서 홍수 시점이 일률적으로 이동한 것은 아니다. 야무나강 하류 유역에서는 강수가 앞당겨지면서 홍수도 더 일찍 발생하는 경향을 보였다. 이 변화 집중 지역의 12개 지점에서 신뢰수준 90% 이상의 통계적으로 유의한 시점 변화가 나타났다.

갠지스강 상류 지역에서는 강수가 늦어지는 양상에 따라 홍수 시점도 늦춰졌다. 코시강 유역에서도 홍수 규모에는 큰 변화가 없으면서 홍수 발생이 늦어진 것으로 나타났다. 이처럼 차이가 있어 홍수 달력을 전국적으로 한꺼번에 조정하는 것은 적절하지 않다. 변화는 유역과 집수 지역별로 파악해야 한다.

저수지 관리자는 홍수에 대비해 여유 용량을 확보하는 것과 나중에 쓸 물을 저장하는 것 사이에서 균형을 맞춰야 한다. 유입수가 예상보다 일찍 또는 늦게 도착하면 과거 달력에 맞춘 운영 규칙이 실제 상황과 어긋날 수 있다. 관개 계획과 홍수 경보 일정도 같은 시점 조정 문제에 직면한다.

보도에 따르면 갠지스강과 인더스강 상류 지역의 돌발 홍수가 앞당겨지는 현상은 강우와 강설의 경계 변화와 관련이 있을 가능성이 있다. 온난화로 강수가 일시적으로 눈에 저장되지 않고 비로 내릴 수 있다는 것이다. 이는 가능한 메커니즘이지 히말라야 지역의 모든 사례를 설명하는 것으로 입증된 것은 아니다. 논문은 갠지스강 상류의 하천 유량에서 강우가 강설과 빙하 융해보다 더 큰 비중을 차지한다고 설명한다.

댐은 첨두유량을 줄여도 홍수 위험을 없애지 못한다

나르마다강 유역의 몬순 홍수 규모 감소는 연구 기간에 건설된 댐과 관련됐을 가능성이 있다. 저수지는 하류 홍수 첨두유량에 보탬이 될 물을 가둬둘 수 있다. 따라서 이 지역에서 측정된 첨두유량 감소는 갠지스강 유역의 감소 집중 지역에서 확인된 강수량·토양 수분 변화와 같은 원인이 아니라 물 조절의 결과일 수 있다.

전국 자료에서는 유역 면적이 클수록 홍수 규모 감소 폭이 큰 경향을 보였다. 면적 1,000㎢ 미만인 유역에서는 대체로 증가세가 나타났다. 연구진은 집수 면적이 작으면 국지성 집중호우에 더 민감하게 반응하고, 발생한 유량을 분산하거나 저장할 자연적 능력이 상대적으로 낮을 수 있다고 설명했다.

댐 저수량과 인구수는 홍수 규모 변화와 음의 상관관계를 보였으며, 상관계수는 각각 -0.32와 -0.33이었다. 유역 면적과 전체 댐 저수량은 0.67의 양의 상관관계를 보였다. 이러한 관계는 저수와 물 취수가 큰 유역의 첨두유량을 줄이는 데 영향을 줄 가능성을 뒷받침하지만, 각 요인이 어느 정도의 원인인지는 상관관계만으로 입증되지 않는다.

댐 운영은 여전히 중요하다. 연구진은 댐을 부적절하게 운영하면 홍수가 악화될 수 있다고 경고한다. 큰 하천의 첨두유량이 줄었더라도 도시 지역에서는 피해를 주는 홍수가 발생할 수 있다. 연구에 참여하지 않은 푸네 소재 인도 열대기상연구소의 기후과학자 M K 록시는 변화하는 강수 양상을 다음과 같이 설명했다.

계절 내내 꾸준히 보통 수준의 비가 내리는 대신, 이제는 긴 건조 기간 사이에 짧고 강한 폭우가 끼어드는 양상이 나타납니다.

고므티강이 보여주는 하천 밑바닥의 압력

2020년 Indian Journal of Ecology에 게재된 별도의 고므티강 지하수 연구는 1978년부터 2015년까지의 하천 유량과 지하수 관측정 764곳의 자료를 분석했다. 저자 우르바시 샤르마, 아디바 칸, 벤카테시 두타는 지하수위 하락이 갠지스강 지류인 고므티강의 유량 감소와 관련이 있다고 밝혔다.

연구진이 추정한 기저유량 지수는 님사르에서 0.78, 러크나우에서 0.76, 마이가트에서 0.69였다. 기저유량은 강우 사이 기간에도 하천 유량을 유지하는 느린 흐름으로, 이 지역에서는 대부분 지하수가 공급원이다. 이 지수는 해당 유량이 각 관측소 유량의 약 78%, 76%, 69%를 차지했음을 나타낸다.

연구에 따르면 9월 평균 첨두유량은 님사르에서 초당 96.26세제곱피트(cusec)에서 55.68로, 러크나우에서 351.10에서 121.41로, 마이가트에서 1,175.2에서 266.81로 줄었다. 비교 대상 기간은 1978~1988년과 연구에서 다룬 가장 최근 5년이었다. 1큐섹은 초당 1세제곱피트의 물을 뜻한다. 이 수치로 계산하면 감소율은 각각 약 42%, 65%, 77%다.

기간과 측정 방식이 달라 이 변화율을 전국 연구의 10년 단위 감소율과 직접 비교할 수는 없다. 그래도 하천 유량이 줄어드는 또 다른 경로를 보여준다. 지하수 양수는 원래 하천으로 흘러들었을 물을 차단할 수 있고, 하천 가까이에 있는 관정은 물을 하천에서 대수층으로 끌어들일 수 있다. 고므티강 연구에 따르면 2018년 갈수기에 지류 26곳 가운데 23곳이 말라 있었다.

갱신이 필요한 것과 아직 밝혀지지 않은 것

두 연구는 하천 순환의 서로 다른 부분에 작용하는 압력을 보여준다. 강수량, 토양 수분, 물 조절의 변화는 홍수 첨두유량에 영향을 주고, 지하수 취수는 비가 오지 않는 기간의 유량을 약화할 수 있다. 고므티강 연구진은 생태 유량 유지를 위해 양수 규제, 지표수와 지하수의 통합 관리, 수체를 통한 지하수 함양을 권고했다.

홍수 및 저수지 계획과 관련해 전국 연구는 규모와 시점의 지역별 변화를 반영한 의사결정이 필요하다는 점을 뒷받침한다. 연구 저자이자 IIT 델리 부교수인 마나벤드라 사하리아는 핵심 연구 결과를 다음과 같이 설명했다.

이번 연구 결과는 수문 체계가 갈수록 불규칙해지고 있음을 보여줍니다.

사하리아 교수는 저수지 운영 규칙, 도시 배수 설계, 가뭄 구호 계획의 갱신을 촉구했다. 이는 권고사항이지 발표된 정책 변경은 아니다. 이행 시한이나 예정된 정부 결정도 제시되지 않았다. 2010년 이후까지 유량 분석을 확대하면 과거 추세가 이어졌는지, 달라졌는지 확인하는 데 도움이 될 것이다.

연구 근거는 서로 다른 시기를 아우른다.

• 1970~2010년: 전국 하천 수위·유량 관측소 173곳을 분석한 관측 기간.
• 1978~2015년: 고므티강 연구에서 분석한 하천 유량 기간.
• 2018년: 고므티강 지류 23곳이 갈수기에 말라 있었다고 보고된 해.
• 2020년: 고므티강 지하수 연구 발표.
• 2025년 6월 6일: 전국 하천 홍수 연구 발표.

가장 확실한 결론은 홍수가 사라졌다거나 모든 하천의 물이 같은 속도로 줄고 있다는 것이 아니다. 과거 홍수 양상은 지역과 계절에 따라 다르며, 저수와 지하수 이용이 하천에 도달하는 물의 양을 바꿀 수 있다는 점이다. 계획에는 하나의 전국적 추세에 의존하기보다 이러한 차이를 반영해야 한다.

핵심 내용

• 1970~2010년 갠지스강 유역 서부와 중부의 몬순 홍수 첨두유량은 10년마다 평균 17% 감소했다.
• 관측소 173곳 가운데 128곳에서 홍수 규모가 감소했고, 그중 47곳의 감소는 통계적으로 유의했다.
• 말라바르 해안에서는 몬순 전 홍수가 10년마다 8% 증가했고, 마라트와다에서는 연구 대상 두 계절 모두 감소했다.
• 홍수는 야무나강 하류 지역에서 앞당겨졌고 갠지스강 상류 지역에서는 늦춰졌다.
• 고므티강 연구는 지하수 고갈과 하천 유량 감소의 연관성을 제시했으며, 2018년 갈수기에 지류 23곳이 말라 있었다고 보고했다.
• 과거 하천 첨두유량이 감소했더라도 국지성 홍수 피해 가능성이 사라지는 것은 아니며, 연간 물 공급량도 같은 비율로 줄었다고 볼 수 없다.