1. Climate Change, Extreme Floods, and Dam Safety in Korea
Agenda
Ⅰ. Status of Korea’s Water Resources
Ⅱ. Climate Change and Extreme Floods
Ⅲ. Securing Dam Safety
IV. Summary
Kwon, Do-Youp,
Vice-Minister,
Ministry of Land, Transport and Maritime Affairs, Republic of Korea
안녕하십니까? 저는 대한민국 국토해양부 차관 권도엽입니다.
한국정부를 대표하여 본 세션에서 발표할 기회를 갖게 되어서 매우 기쁘게 생각합니다.
Distinguished guests!
Good afternoon.
I’m Do-Youp KWON, the Vice Minister of Land, Transport, and Maritime Affairs of the Republic of Korea.
I’m pleased and honored to have the opportunity to give a presentation on behalf the Korean Government.
오늘 제가 발표할 주제는 “기후변화로 인한 이상홍수 및 댐안전 확보방안” 입니다.
우선 한국의 수자원현황에 대하여 개략적으로 살펴본 후
한국의 기후변화와 극한 홍수, 그리고 수문학적 안정성을 중심으로 한 댐 안전 대책에 대해 말씀드리겠습니다.
Today, I’d like to talk about Extreme floods caused by climate change and ways to secure safety of dams.
First, I’ll briefly introduce the current status of Korea’s water resources.
Then, I’ll move on to climate change and extreme floods in Korea,
and methods for dam safety focusing on hydrological stability.

2. Ⅰ. Status of Korea’s Water Resources
우선, 한국의 수자원 현황을 살펴보겠습니다.
Let’s see the Status of Korea Water Resources

3. Location and Topography
Korean Peninsula : 222,135 ㎢ (South Korea: 100,000㎢/ forest lands: 65.7%/ farmland: 21.9%/ urban area 5.2%, others:10% as of 1988 )
Around 70% of Korea’s territory is mountains (∴ Vulnerable to floods)
Most rivers flow into the West and South Sea
이 그림은 한반도의 위치와 지형입니다. 보시다시피 한국은 중국과 일본 사이의 반도국가입니다.
This picture shows location and topography of Korean Peninsular which is located between China and Japan
북한을 포함한 한반도의 전체 면적은 222,135 ㎢,
남한은 100,000 ㎢ 인데, 약 70%가 산지입니다.
이것이 한국이 홍수에 취약한 이유이며, 대부분의 강은 서해나 남해 바다로 흐릅니다
The area of Korean peninsular is around 222,135 ㎢ and
100,000 ㎢ for south Korea with about 70% of mountainous area.
That’s why Korea is vulnerable to flood and
Most rivers flow into the west or south sea

4. Precipitation
이 그림은 한국의 강우 현황입니다. 한국의 연평균강수량은 1,283mm 로 세계 평균보다 1.3배이지만
좁은 국토에 많은 인구가 사는 관계로 1인당 평균 강수량은 세계 평균의 12%입니다.
This is precipitation status of Korea.
Annual precipitation is 1,283mm which is 1.3 times of global average,
But precipitation per capita is only 12% of global average because Korea is highly populated in a small area.
아래 그림은 과거 100년간의 연강수량 변화를 나타냅니다.
강수량과 변동폭이 점점 커지고 있음을 주목해 주십시오.
This picture shows the annual precipitation for 100 years.
Please note that precipitation as well as its variation are gradually increasing

5. Status of Water Resources
Total Water Resources (124.0)
Units : billion m3/yr
Loss (51.7)
Streamflow (72.3)
Rainy season
(52.2)
Dry season
(20.1)
Runoff to
Ocean (38.6)
River (12.3)
Reservoir (17.7)
Groundwater (3.7)
한국에는 전체 1240억 m3의 수자원이 있습니다.
그 중 약 337 억 m3을 이용하고 있으며, 그 중 약 절반을 댐으로부터 공급받고 있습니다.
Korea has 124 billion ㎥ of total water resources.
We use 33.7 billion ㎥ of the total water resources and about half of it is supplied by reservoirs
Total water use (33.7)
Source : Long-term Master Plan of Water Resources (Korea, ’06.7.)

6. II. Climate Change and Extreme Floods
다음으로, 기후변화와 극한 홍수에 대해 알아보겠습니다 .
Now we move on to Climate Change and Extreme Flood

7. Global Warming
Temperature increased by 0.6℃ during the past 140 years (global aver.)
→ The Korean average increased by around 1.5℃ 온 도 편 차
-1.5
-1.0
-0.5
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
Temperature variations (°C)
1954
1964
1974
1984
1994
Time (year)
온난화는 새로운 주제는 아니고, 한국도 예외가 될 수는 없습니다.
조사에 의하면, 지난 140년간 지구의 기온은 0.6도 상승한 것으로 나타나고 있습니다만,
같은 기간 동안 한국은 이보다 2.5배 높은 1.5도가 상승했습니다.
Global warming is not a new topic and Korea can not be an exception
Globally, 0.6 degree Celsius has been increased during past 140 years,
But 2.5 degree Celsius rose in Korea during the same period which is 2.5 times of global average.
이 두 그림을 보시면 최근의 기온은 상승일로에 있음이 분명합니다.
It looks apparent from these pictures, that temperature shows a steady increase recently.

8. Changing Climatic Zones (temperate zones ⇒ subtropical zones)
• Past: Monsoon → Now: Subtropical Climate
(Changes expected in vegetation, fish stocks, ecosystem)
• Climate for 20% of territory will change by 2100
Northern Area
Middle eastern
Area
Middle Western
Southern Area
Region
Changing forest
(temperate zones ⇒ subtropical zones)
Vegeta-
tion
South (temperate)
34.99%
Middle west
(temperate)
16.18%
Middle east
 3.16%
North (frigid zone)
 3.11%
Fish
East and west Sea
Subtropical
한국은 전형적으로 온대기후 몬순기후대에 속해 있으나
학자들에 의하면, 현재 점차 아열대 기후로 변하고 있으며, 2100년 경에는 전 국토의 20%가 아열대 기후대에 속할 것이라고 합니다. 이에 따라 식생, 어류, 생태계 등의 극심한 변화가 예상됩니다.
Korea is located in a typical monsoon temperate zone but
This is now gradually changing to be sub-tropical
And 20% of the land will be in a sub-tropical zone until 2100 according to the scientists
So, this will bring on a change in many things like vegetation, fish, ecosystem etc.
※ Source : KEI (Korea Environment Institute, 2003)

9. Abnormal Climate
• Abnormal climate caused changes in precipitation patterns for the past 20 years
Ex) Annual Precipitation: 7%↑( 1,166 mm → 1,247 mm )
Rainy Days: 14%↓(124.9 days/yr → days/yr)
Intensity: 18%↑(10 mm/d → 11.8 mm/d )
• Risk management against floods, droughts, and dam destruction is crucial
연 강수량
Annual Precipitation
Number of days with precipitation
Number of day with precipitation (larger than 80mm/day)
이러한 이상 기후로 강수패턴에도 많은 변화가 생겼습니다.
과거 20년간 한국에서는 연 강수량이 7%가 증가하였고, 강우일수는 오히려 14%가 줄었으며,
강우강도는 18%가 상승한 것으로 조사되었습니다.
Due to the climate change, precipitation pattern is changed dramatically.
For last 20 years, annual precipitation has been increased by 7%, but number of rainy days decreased by 14%.
And rainfall intensity has been increased by 18%.
이는 가뭄, 홍수, 댐파괴 등에 대한 위험관리의 필요성을 보여준다고 하겠습니다.
This implies the necessity of risk management for drought, flood, dam break and so on.

10. Increasing Severity of Rainfall
100~110
110~120
120~130
130~140
140~150
150↑
Rainfall intensity (mm/day)
1992~2001
1971~1980
mm/day
Changes in Rainfall Intensity
• Changes in annual precipitation and number of annual typhoon is not outstanding.
• However, the number of days with heavy rainfall (100 mm per day and above) rose by 1.5-fold during the past 10 years (222 times →325 times)
이 그림은 최근 및 과거 10년간 얼마나 강우강도가 커지고 있는지를 보여줍니다.
두 기간 동안 강우량이나 태풍의 횟수는 뚜렷한 차이가 없었지만
하루 100 mm 이상의 호우가 내린 날의 횟수는 1.5배나 증가했음을 말해주고 있습니다.
This picture shows how the precipitation has been intensifying during recent 10 years and past 10 years
There was no prominent change in annual precipitation and number of annual typhoon hit during these two periods but,
The number of days with higher than 100mm/day of intensity is increased by 1.5 times.

11. Changes is Flood Damage Patterns
Rapid increase of damages
• Damage in 2000’s up times (900 M $/yr) compared to 70’s~80’s
• 4.1 B$ in 2002
• Casualty was halved during same period
• Decreasing flooded area but rapid increase of the damage per unit flooded area (7 times up compared to 70’s~80’s) due to excessive urbanization along the river
Damage
Casualty
year
year
Damages per unit flooded area
Flooded area
홍수 피해 패턴도 변화하고 있습니다.
우선 홍수피해액이 급증하고 있는데, 2000년대의 피해액은 연간 평균 9억달러로
70~80년대보다 4.5배나 증가했습니다.
Flood damage pattern is changing too.
The damage has been increased very rapidly.
Average annual damage in 2000’s is about 900million dollar which is 4.5 times compared to 70’s and 80’s
침수면적은 피해액과는 반대로 줄어들고 있으나,
단위 침수면적당 피해액은 급격하게 증가하고 있음을 주목해 주십시오.
이는 하천을 따라 발생한 급격한 도시화가 그 원인입니다.
Please note that decrease of the flooded area which is not going with the amount of damage but
rapid increase of the damages per unit flooded area
This is due to the rapid and intense urbanization along the river
year
year

12. Example of flood damages
Yeoncheon hydropower plant collapse
In 1996 due to heavy rain - 700mm in 3 days, daily max. 400mm
그러면 홍수 피해의 예를 살펴보겠습니다.
이 그림은 1996년에 발생한 호우에 의한 연천 수력발전소 붕괴입니다.
이 때 3일간 700mm의 비가 왔으며, 하루 최대는 400mm였습니다.
Now, let’s see some examples of flood damages
This picture shows a hydropower plant failure happened in 1996 by heavy rain.
At that time, rain fell 700mm for 3 days and daily maximum was 400mm.
이 그림은 평창강에서 2006년 발생한 또 다른 홍수피해입니다.
This picture is another damage taken place in Pyeongchang river in 2006
2006년 태풍 빌리스에 의해 시간당 최대 88mm의 폭우가 내렸으며, 제방이 붕괴되었습니다.
The levee was failed by typhoon “Bilis” which brought 88mm/hr of maximum intensity
Levee failure in Pyeongchang river
In 2006 hit by typhoon “Bilis”
Hourly max. 88mm

13. III. Securing Dam Safety
이제 이와 같은 이상홍수에 대비한 한국의 댐 안전 확보대책에 대해 말씀드리겠습니다.
Now let’s move to the securing of dam safety

14. Dams in Korea Present: Total of 18,000 dams
15 Multi-purpose / 14 Water supply / Others (Irrigation, etc.)
→ Water Supply (17.7 bil.m3/yr), Flood Control (2.8 bil.m3)
Under construction (~ 2012)
5 Multi-purpose dams
→ Water Supply (95 mil. m3/yr), Flood Control (360 mil. m3)
Future (~2016)
Build 7 small dams and rehabilitate 2 agricultural dams
→ Water Supply (760 M m3/yr)
현재 한국에는 전체 약 18000개의 댐이 있으며 그 중 다목적댐은 15개 입니다
공사중인 다목적 댐은 5개이고, 2016년까지 7개의 신규 소규모 댐과 2개의 농업용 댐 재개발을 추진할 예정입니다.
Currently, there are about 18,000 of dams in Korea including 15 multi-purpose dams
5 are under construction
And 7 new small size dams and rehabilitation of 2 existing agricultural dams are in planning

15. Total Water use: 33.7 billion m3
Roles of Dams in Korea
Total Storage Capacity:
12.9 billion m3
Total Water use: 33.7 billion m3
Single purpose dam (5%)
Groundwater (11%)
Irrigation dam (9%)
Accounts for 80.1% of total flood control capacity
47.2% of drinking water
Estuary barrage (13%)
68.3% of (drinking industrial water)
Stream (36.5%)
Dam (52.5%)
Multipurpose dam (73%)
앞에서 보셨듯이 다목적댐이 전체 댐에서 차지하는 수는 매우 적습니다만,
저수용량에서는 한국의 전체의 73%를 차지하고 있어 국내 전체 댐 홍수용량의 80.1%를 차지하고 있습니다.
As I mentioned previously, the number of multi-purpose dams is very small, but
In terms of storage, multi-purpose dams covers 73% of total national reservoir storage and it covers
80.1%of total flood control capacity by dam in Korea.
또한, 용수공급 측면에서도 댐은 전체 수돗물의 47%, 생공용수의 68.3%를 담당하고 있습니다.
즉, 한국에서는 댐이 필수불가결함을 알 수 있습니다.
In water supply, 47.2% of drinking water and 68.3%of drinking and industrial water are supplied by dams
This means that dams are critical in Korea
∴Dams are essential in Korea

16. Extreme Floods
Recently, PMP surged in dam basins compared to the former designed value due to Climate Change
→ Max. 132% ↑ in multi-purpose dam basin
632→810mm(Soyanggang dam), 424→561mm(Imha dam)
Max. 317% ↑ in water supply purpose dam basin
241→715mm(Yeongcheon dam), 272→863mm(Angae dam)
New daily rainfall record (547→870.5mm/day, )
최근 댐유역에 대한 PMP를 재산정하였으며,
기후변화로 인해 설계당시보다 엄청나게 증가하였음을 알 수 있었습니다.
Recently, PMP in dam basin is re-estimated and we found that it is enormously increased compared to the former designed value due to Climate Change
임하 다목적 댐의 예를 들면, 설계보다 최고 132%까지 PMP가 증가하였고,
용수전용댐은 무려 317%가 증가했습니다.
또한 일일 최대 강우량도 2002년에 547mm/day에서 870mm/day로 늘어 났습니다.
In Imha multi-purpose dam basin, for example, PMP rose 132% of designed value
For water supply purpose dam basin, 317% up in Yeongcheon dam.
And there was a new daily rainfall record in 2002, which is 870mm/day from 547mm/day

17. Flood We must secure the Hydrological Stability of Dams
against extreme flood
(Units : million㎥/yr)
홍수에 대해서는 댐의 수문학적 안정성을 확보하는 것이 필요한 것입니다.
As for the flood, To secure Hydrological Stability of Dam against extreme flood is necessary

18. History of Flood Control Capacity
Enhancement Project
: Typhoon “RUSA” (4.1bil.$ loss, 207 killed)
:『Flood disaster Prevention and Countermeasure Plan』 (The Office for Government Policy Coordination)
: Presidential Directive (Cabinet Council) → Securing Dam stability against extreme flood
2003~ : Launched『Flood Control Capacity Enhancement Project 』
지금부터 댐의 수문학적 안정성 확보를 위해 추진중인 <치수능력증대사업>을 소개하고자 합니다.
Now, let me introduce you Flood Control Capacity Enhancement Project which is to securing hydrological stability of Dams In Korea
2002년 사상 최대의 태풍 중 하나로 41억달러의 손실과 207명의 인명을 앗아간 루사가 발생하였습니다.
이에 2003년 국무조정실에서는 <수해방지대책>을 수립하였고,
같은 달 대통령이 국무회의에서 <이상홍수 대비 댐 안정성 제고> 지시를 하였습니다.
이에 같은 해 마침내 <치수능력증대사업>이라는 거대한 프로젝트가 시작되었습니다
We had one of the worst typhoons in 2002 named “RUSA” which damaged 4.1 billion dollars and killed 207 people
After that, <Flood Disaster Prevention and Countermeasure Plan> was set by The Office for Government Policy Coordination
In the same month, President of Korea ordered to secure dam stability against extreme flood.
Finally, Launched a huge『Flood Control Capacity Enhancement Project 』was launched in the same year.

19. Auxiliary/emergency spillway, Enlargement,
Structural Reinforcement Project for hydrological stability (Auxiliary / emergency spillway construction)
• Total 23 dams (2003~2015, 1.3 b$)
→ 6 completed, 6 under construction, 11 planning
• Types of measures
- Spilling capacity ↑ (New, additional or enlarged spillways)
- Dam storage ↑ (Parapet wall)
Project
Period
Cost
Finished
Under
Constructing
Planning
Measure types
’03~’15
(13years)
1.3Billion US $
Total 23 dams
Auxiliary/emergency spillway, Enlargement,
Parapet wall 6 11
수문학적 안정성 확보를 위한 구조적 대책에 대해 말씀드리겠습니다.
수문학적 안정성의 확보는 주로 늘어나는 홍수량을 감당하기 위해 댐의 방류능력을 높이는 방안으로 추진 중입니다.
Now let’s look at the structural reinforcement project for hydrological security of dams.
Securing the hydrological stability is mainly done by enlarging the spilling capacity to cover the increased Flood.
검토결과, 전체 23개 댐에서 수문학적 안정성이 미흡한 것으로 나타났으며,
2003년부터 2015년까지 13억 달러를 투입하여 구조적 안정성을 확보할 예정이며,
현재 6개 댐이 완료되었고, 6개는 공사중이며 11개는 계획단계입니다.
We found that 23 dams needed reinforcement measures and
Totally 1.3billion dollars have been being invested from 2003 until 2015 for structural stability.
Currently, 6 are completed, another 6 are under construction, and the rest 11 are in plan
방류능력을 늘이기 위해서는 여수로의 신규, 추가 또는 확장 방안이 도입되었고,
홍수방지벽은 댐의 용량을 늘임으로써 증가된 홍수를 감당하는 방안이 되겠습니다.
To increase the spilling capacity, new/additional or enlarging spilling facility is introduced and
Parapet wall is to increase reservoir storage to cover increased Flood

20. Type2. Open channel spillway
(ex1) Types of reinforcement
Type1. Tunnel spillway
Type2. Open channel spillway
<Soyanggang dam>
<Yeongchon dam>
Type3. Watergate
Type4. Parapet wall
<expansion>
<highten>
이 그림들은 4가지 유형의 구조적 대책을 보여주고 있습니다.
첫번째 그림이 대규모 터널형태의 신규 여수로, 두 번째가 개수로 신설을 통한 여수로 확장,
세번째는 수문의 추가설치, 마지막이 홍수방지벽이 되겠습니다.
These pictures show 4 types of structural measure
The first picture shows new spillway in the form of large tunnel
And second one shows the open channel which is expanded.
The third picture is additional spilling gate and the last picture shows the parapet wall.

21. Soyanggang Dam Two tunnels in row Project cost : 0.16 b$
(ex2) Very large scale Waterway Tunnel
Soyanggang Dam
Two tunnels in row
Project cost : 0.16 b$
D:14m × L:1,280m
Q = 6,700m3/s
이 그림은 소양강 댐에서 시공중인 터널 형태의 여수로를 보여줍니다.
이 터널은 2004년부터 공사가 시작되었으며, 직경 14미터의 터널 2라인 약 2.5km로 2009년에 완공될 예정입니다.
완공될 경우 6,700m3/s을 추가 방류할 수 있으며, 약 1억2천만 달러가 소요될 것으로 예상됩니다.
This picture shows an example of spilling waterway in the form of Tunnel under construction in Soyanggang dam
There two lines of 2.5km tunnel with 14 m diameter which will be completed in this year
This tunnels will provide additional 6,700m3/s of spilling capacity with total construction cost around 120million $.

22. Imha Dam Three tunnels in a row Project cost : 150 M$ D:15m × L:420m
Q = 8,215m3/s
Dae-am Dam
이 그림들은 다른 댐에서의 같은 유형들이며, 터널의 크기와 길이는 소요 방류량에 따라 다릅니다.
These pictures show same type of spillway in another dams
The lengths and diameters of the tunnels are different according to the design spilling amount
Two tunnels in a row
Project cost : 40 M$
D:10m × L:429m
Q = 1,633m3/s

23. IV. Summary
• Precipitation has been continuously increasing in Korea due to climate change, causing massive damages.
• Dams play a critical role in Korea but are threatened by increasingly frequent and severe floods.
• Thus, to secure hydrological stability of dams, the Korean Government launched “Flood Control Capacity Enhancement Project” from 2003 which has been successful so far.
요약으로 오늘 발표를 마무리 할까 합니다.
I’d like to wrap up my presentation today with summary
기후변화로 인해 한국에서는 강우강도가 지속적으로 증가하여 막대한 피해를 입고 있습니다.
Precipitation has been continuously intensified due to Climate Change in Korea which results in enormous damages
한국에서 댐은 필수 불가결한 것이나 증가하는 극한홍수량 및 빈도로 안전의 위협을 받고 있습니다.
Dams play an critical roles in Korea but are threatened by increasing magnitude and frequency of extreme floods
따라서 댐의 수문학적 안정성 확보를 위해 한국 정부에서는 2003년부터 치수능력증대 사업을 시행하고 있으며,
현재까지 매우 성공적이라고 평가하고 있습니다.
Thus, for securing the hydrological stability of dams, Korean Government launched Flood Control Capacity Enhancement Project from 2003 which has been implemented successfully so far
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<이하 필요시 사용하십시오>
마지막으로 저의 발표를 이 말로 마무리할까 합니다.
I would like to wrap up my presentation with these words.
It is absolutely true that climate change is one of the most serious global challenges facing us today.
기후 변화가 우리 앞에 놓인 가장 심각한 과제 중 하나임은 분명합니다.
그러나 우리가 그것을 재앙이 아니라 기회로 여긴다면 미래의 우리 삶은 크게 바뀔 것이라 믿습니다.
However, our future life may be considerably different if we consider it as an opportunity not a crisis.
감사합니다.

24. Thank you 감사합니다. 이 아름다운 도시 이스탄불에서 좋은 시간을 보내시기를 기원합니다. 다시 한번 감사합니다.
Thank you very much. I wish you to have a great time in this beautiful city, Istanbul.
Thank you again.