IPCC 5차 보고서에 따르면 1950년 이후로 기후변화 및 이에 따른 극한강수, 열파와 같은 재해기상이 더욱 자주 관측되고 있는 것으로 보고되었다 (IPCC, 2018). 특히, 집중호우는 비교적 짧은 시간에 강한 강수를 발생시키므로 홍수, 산사태와 같은 피해를 동반하여 경제-사회적 피해를 입히는 자연재해이며, 최근 10년간 발생한 기상재해 피해액 가운데 가장 높은 비율을 차지하고 있는 재해기상이다 (MOIS, 2018).
한편, 선행연구에 따르면 지구온난화에 대한 기온의 변화는 선형적 증가 트렌드를 가지는 반면 강수의 변화는 더 복잡하고 지역적 차이가 더 큰 것으로 알려져 있다 (Im etal., 2015; Ahn et al., 2016; Fowler et al., 2007; Collins et al., 2013; Kirtman etal., 2013; Sillmann et al., 2013). 또한 지역기후변화 모델링 자료는 GCM에 비하여 높은 수평해상도를 가지고 현실적인 지면과 지형의 효과를 반영하여 극한강수 모의에 added-value를 가지고 있는 것으로 알려져 있다 (Ahn et al., 2016; Lee and Hong 2014; Dosio et al., 2015). 그러므로 지역기후변화 모델링 결과를 이용한 극한강수의 변화 연구가 활발히 진행되었다. 한국의 극한강수변화에 대하여 Ahn et al., (2016)은 12.5km 해상도의 5개 앙상블멤버를 이용하여 남한의 강수변화를 살펴본 결과 평균 강수에서는 뚜렷한 증가 경향이 나타나지 않았으나 50mm/day 이상의 호우의 빈도가 증가하고 이는 50년에 한번 일어날 수 있는 극한강수강도도 증가할 것으로 전망했다. Kimet al. (2018)에서는 강수를 위한 “STARDEX (statistical and regional dynamical
downscaling of extreme)” 핵심지수의 변화를 살펴본 결과 지역과 기간의 차이가 다소 존재하지만 대체로 극한강도의 강수가 증가할 것으로 전망하였고, 이는 각 지수의 변동성 증가 및 대류성 강수의 증가 때문인 것으로 나타났다. Lee et al. (2017)에서도 남한의 극한강수의 빈도와 강도가 증가할 것으로 전망하였으며 이는 열역학적 효과가 지배적이며 역학적 효과는 지역에 따라 극한강수를 증가시키는 지역과 감소시키는 지역이 차이가 있을 것으로 전망하였다. 하지만 이러한 선행연구에서는 극한강수 발생의 원인별로 구분하지 않고 극한강수의 지수나 현상 자체의 증가만을 설명한 점에 한계가 있다.
한국의 극한강수 발생 원인에 대해서는 관측을 바탕으로 관련된 종관패턴을 기준으로 분류하여 발생 메커니즘을 밝히고자 한 선행연구가 다수 있다. 한국의 여름은 습윤하고 온난한 공기의 이류가 지배적으로 나타나는 동아시아 여름몬순의 영향과, 적도로부터 강력한 바람과 비를 몰고 북상하는 태풍의 영향으로 주로 여름철에 집중된 특징을 보인다.
Rha et al. (2005)에서는 1973-2002년까지 총 30년의 전국 61개 관측소의 강수자료를 기상청의 강수유발 기압패턴을 기준으로 분류하고 각 사례의 강수강도 및 발생빈도를 분석하여 한반도의 주요 호우패턴으로 장마형, 저기압형, 태풍 직접형, 태풍변질형, 열대수
렴형을 제시하였다. Lee et al. (2010)에서는 위성자료를 활용하여 호우가능 지역과 호우강도를 결정하기 위한 호우사례 개념모델을 구성하였다. 해당 연구에서는 위성영상에서의 콤마형 구름발달을 기준으로 호우발생일을 종관저기압 (Synoptic Low, SL)형과 종관흐름수렴(Synoptic Convergence, SC)형으로 분류하였다. SL형의 경우 장마, 중위도저기압, 상층제트의 남하 및 건조공기 유입 3가지 유형으로 구분하였고, SC형은 상층한랭저기압의 골의 전면에서의 한랭이류, 태풍의 북상, 북태평양고기압의 확장 및 열대류 수렴으로 정의하였다. Jung et al. (2015)에서는 비교적 장기간 (1997-2013)에 거쳐 누적된 라디오존데 자료를 활용하여 집중호우시의 대류가용잠재에너지 (Convectiveavailable potential energy, CAPE)와 스톰상대연직와도 (Storm relative helicity, SRH)를 기준으로 하여 호우 유형을 분류하였다. 그 결과 태풍, 장마전선, 장마전선상의 저기압이 역학적 불안정에 기인하는 유형으로, 이동성 저기압, 기압골에 의한 발생유형이 열적-역학적 불안정의 결합유형으로, 그리고 고기압 가장자리 유형이 열적 불안정이 강한 유형으로 분류되었다. 하지만 일기도를 기준으로 기압패턴을 눈으로 분류한 점과, 한반도의 극한강수에서 CAPE와 SRH 만으로 설명되지 않는 극한강수사례가 다수존재하고 결합유형의 경우 분포의 폭이 커, 해당 분류방법으로는 극한강수 예보에 활용하는 데에 한계가 있음을 보였다. 구름의 형태에 따라서는 Lee and Kim (2007)은 레이더와
AWS (Automatic Weather Station) 자료를 이용하여 한반도 호우 유형을 고립형 뇌우, 대류밴드, 스콜선, 구름 무리의 4가지 유형으로 분류하였는데, 구름무리형이 47%,
대류밴드 형이 27%, 고립형 뇌우와 스콜선형이 각각 12%와 7%를 차지한다고 하였다.
Song and Sohn (2015)에서는 한반도 호우시 나타나는 구름의 유형을 차가운 구름과 온난한 구름형으로 분류하여 한반도에서 특징적으로 나타나는 고도가 낮은 온난한 구름형 위주의 강수도 깊은 대류에서 나타나는 호우와 같이 강한 호우를 일으킬 수 있음을 보였다.