사피어-심프슨 허리케인 등급

사피어-심프슨 허리케인 풍속 등급(Saffir–Simpson hurricane wind scale, SSHWS)은 서반구에서 발생하는 열대 저기압이 열대 저기압(TD)과 열대 폭풍의 강도를 넘을 때 허리케인으로 분류하는 열대 저기압 세기 등급으로, 지속적인 바람의 속력에 따라 5가지 범주로 나뉜다. 이전에는 단순히 사피어-심프슨 허리케인 등급 또는 SSHS로 알려졌다.

허리케인으로 분류되려면 열대 저기압은 지상 에서 최소 74 mph (64 kn, 119 km/h로 1등급)의 1분 평균 최대 지속 풍속을 가져야 한다. 등급의 최고 분류인 5등급 허리케인은 최소 157 mph (137 kn, 252 km/h)의 지속적인 바람을 가진 폭풍이다. 이러한 분류는 허리케인이 상륙할 때 발생할 수 있는 잠재적인 피해와 홍수 정도도 어느 정도 나타낼 수 있다.

사피어-심프슨 허리케인 풍속 등급은 지상 10 m 높이에서 1분 간격으로 평균화해 측정한 최고 풍속을 기준으로 한다. 등급별로 연속적인 구간으로 나누어지지만 실제로는 미국 국립 허리케인 센터와 중앙 태평양 허리케인 센터에서 열대 저기압의 세기를 5 노트(kn) 증분(예: 100, 105, 110, 115 kn 등)으로 끊어서 할당한다. 이는 열대 저기압의 강도를 추정하는 데 불가피한 불확실성 때문이다. 노트 단위의 풍속은 다른 단위로 변환되어 가장 가까운 5 mph 또는 5 km/h로 반올림된다.

사피어-심프슨 허리케인 풍속 등급은 대서양과 날짜 변경선 동쪽의 북태평양에서 발생하는 허리케인을 설명하는 데에만 공식적으로 사용된다. 다른 지역에서는 해당 지역에 따라 사이클론 또는 태풍이라고 불리는 이러한 폭풍을 분류하기 위해 별도의 다른 등급을 사용한다. 이 지역(JTWC 제외)은 최대 지속 풍속을 결정하기 위해 3분 또는 10분 평균 풍속을 사용하므로, 사피어-심프슨 허리케인 풍속 등급으로 측정된 폭풍의 최대 풍속(일반적으로 14% 더 강함)과 10분 간격으로 측정된 폭풍의 최대 풍속(일반적으로 12% 덜 강함)을 직접 비교하는 데 중요한 차이가 발생한다.

SSHWS가 강수, 폭풍해일 및 기타 중요한 요인을 고려하지 않는다는 비판이 있지만, SSHWS 지지자는 SSHWS 목표 중 일부가 간단하고 이해하기 쉽다는 점을 강조한다. 등급에 더 높은 범주를 추가하여 5등급을 뛰어넘는 최대 한도를 설정하자는 제안이 있었지만, 2025년 기준 현재 채택된 제안은 없다.

 역사 
1971년에 SSHWS 등급은 토목공학자 허버트 사피어와 당시 미국 국립 허리케인 센터(NHC) 소장이었던 기상학자 로버트 심프슨이 개발했다. 1973년에 이 등급이 대중에게 소개되었고, 1974년에 닐 프랭크가 NHC 소장으로 심프슨을 교체한 후 널리 사용되었다.

이 등급은 구조공학자 허버트 사피어가 만들었는데, 1969년에 유엔으로부터 허리케인에 취약한 지역의 저가 주택을 연구하는 임무를 위임받았다. 1971년 연구를 수행하던 중, 사피어는 허리케인의 예상 효과를 설명하는 간단한 척도가 없다는 것을 깨달았다. 사피어는 수정 메르칼리 진도 계급 또는 MSK-64 진도 계급과 같은 주관적인 피해 기반 지진의 척도와 릭터 규모의 객관적인 수치 등급 방법을 모델로 사용하여, 허리케인 건축 법규가 없는 지역을 위한 안내서로 간소화된 1~5등급 척도를 제안했다. 이 등급은 9.2미터 고도에서 2~3초 동안 지속되는 객관적인 돌풍 속도와 주관적인 구조적 손상 수준 2가지를 가지고 구분하는 척도로 만들었다.

사피어는 제안된 척도를 NHC에 제공했으며, 심프슨은 "급"(grade)이라는 용어를 "분류"(Category)로 변경하고 1분 지속 풍속으로 정리했으며, 폭풍해일 높이 범위를 추가하고 나중에 기압 범위도 추가했다. 1975년에 사피어-심프슨 등급이 처음으로 대중에게 공개되었다.

2009년에 NHC는 범주에서 기압 및 폭풍해일 범위를 제거하여, 사피어-심프슨 허리케인 풍속 등급 (실험용) [SSHWS]이라고 불리는 순수한 풍속 척도로 변환했다. 업데이트된 척도는 2010년 5월 15일부터 시행되었다. 이 등급은 홍수 범위, 폭풍해일 추정치, 강우량 및 위치를 제외한다. 이는 주요 도시를 강타하는 2등급 허리케인이 시골 지역을 강타하는 5등급 허리케인보다 훨씬 더 많은 누적 피해를 줄 수 있다는 것을 의미한다. NHC는 "과학적으로 부정확한" 정보를 제거한 이유로 허리케인 카트리나 (2005년)와 허리케인 아이크 (2008년)와 같이 추정치보다 강한 폭풍해일을 발생시킨 허리케인과 허리케인 찰리 (2004년)와 같이 추정치보다 약한 폭풍해일을 발생시킨 허리케인을 예로 들었다. 사피어-심프슨 허리케인 풍속 등급에서 여러 기준이 제거된 이후, 폭풍해일 예측 및 모델링은 ADCIRC 및 SLOSH와 같은 컴퓨터 수치 모델로 처리된다.

2012년에 NHC는 4등급의 풍속 범위를 양방향으로 1 mph 확장하여 130–156 mph (이전에는 131–155 mph (114–135 kn, 210–249 km/h))로 변경하고, 다른 단위(113–136 kn, 209–251 km/h)에도 이 상응하는 변경을 가했다. NHC와 중앙 태평양 허리케인 센터는 열대 저기압 강도를 5 노트 단위로 할당한 다음 mph와 km/h로 변환하며, 다른 보고서에 대해서도 유사한 반올림을 적용한다. 따라서 115 kn의 강도는 4등급로 평가되지만, 마일 매 시 (132.3 mph)로 변환하면 130 mph로 반올림되어 3등급 폭풍처럼 보일 수 있다. 마찬가지로 135 kn(약 155 mph이며 4등급)의 강도는 250.02 km/h이며, 변경 전 정의에 따르면 5등급이 될 것이다.

이러한 문제를 해결하기 위해 NHC는 115 kn의 풍속을 가진 폭풍을 135 mph로, 135 kn을 245 km/h로 잘못 보고해야 했다. 정의 변경을 통해 115 kn의 폭풍은 130 mph로 정확하게 반올림되고, 135 kn의 폭풍은 250 km/h로 정확하게 보고되어 여전히 4등급로 분류될 수 있다. NHC가 이전에는 각 측정 단위에서 폭풍을 4등급으로 유지하기 위해 잘못 반올림했기 때문에, 이 변경은 이전 연도의 폭풍 분류에는 영향을 미치지 않는다. 새로운 등급은 2012년 5월 15일부터 시행되었다.

 분류 
이 등급은 허리케인을 풍속을 기준으로 다섯 가지 다른 범주로 나눈다. 미국 국립 허리케인 센터는 3등급 이상을 주요 허리케인(major hurricanes)으로 분류한다. 합동태풍경보센터는 150 mph (240 km/h) 이상의 태풍(강한 4등급 및 5등급)을 슈퍼태풍으로 분류한다. 대부분의 기상 기관은 세계기상기구(WMO)가 권고하는 지속 풍속의 정의를 사용하는데, 이는 높이에서 10분 동안 바람을 측정하고 평균을 내는 것을 명시한다. 이와 대조적으로 미국 국립기상청, 중앙 태평양 허리케인 센터 및 합동태풍경보센터는 지속 풍속을 동일한 높이에서 1분 동안 측정한 평균 풍속으로 정의하며, 이 등급에 사용되는 정의가 바로 1분 평균 풍속이다.

다섯 가지 범주는 다음 하위 문단에 강도가 증가하는 순서로 설명되어 있다. 각 범주의 허리케인 예시는 해당 등급에서 최대 강도로 상륙한 경우로 제한된다.

 1등급 

매우 위험한 바람이 일부 피해를 발생시킨다

1등급 폭풍은 일반적으로 대부분의 잘 지어진 영구 구조물에 심각한 구조적 피해를 주지 않는다. 이들은 고정되지 않은 이동식 주택을 넘어뜨리거나 약한 나무를 뿌리째 뽑거나 부러뜨릴 수 있다. 잘 부착되지 않은 지붕 널 또는 기와가 날아갈 수 있다. 해안 홍수와 돌제부두 피해가 종종 1등급 폭풍에서 일어날 수 있다. 정전은 일반적으로 광범위하거나 심각하며, 때로는 며칠 동안 지속될 수 있다. 가장 약한 허리케인 유형이지만, 여전히 광범위한 피해를 일으키고 생명을 위협할 수 있는 폭풍이 될 수 있다.

1등급 강도에서 최고조에 달하고 해당 강도로 상륙한 허리케인에는 다음이 있다.
 후안 (1985), 이스마엘 (1995), 대니 (1997), 스탠 (2005), 움베르토 (2007), 이삭 (2012), 마누엘 (2013), 얼 (2016), 뉴턴 (2016), 네이트 (2017), 배리 (2019), 로레나 (2019), 한나 (2020), 이사이아스 (2020), 니콜라스 (2021), 파멜라 (2021), 줄리아 (2022), 리사 (2022), 니콜 (2022), 데비 (2024), 오스카 (2024).

 2등급 

매우 위험한 바람이 광범위한 피해를 발생시킨다

2등급 강도의 폭풍은 종종 지붕 재료를 손상시키고, 때로는 지붕을 노출시키며, 허술하게 지어진 문과 창문에 피해를 입힌다. 허술하게 지어진 간판과 부두는 상당한 피해를 입을 수 있으며 많은 나무가 뿌리째 뽑히거나 부러진다. 이동식 주택은 고정 여부에 관계없이 일반적으로 손상되거나 파괴되며, 많은 조립식 주택은 구조적 손상을 입는다. 보호되지 않은 정박지에 있는 소형 선박은 계류 장치가 끊어질 수 있다. 광범위하거나 거의 전체적인 정전 및 산발적인 식수 손실이 발생할 수 있으며, 이는 며칠 동안 지속될 수 있다.

2등급 강도에서 최고조에 달하고 해당 강도로 상륙한 허리케인에는 다음이 있다.
 앨리스 (1954), 엘라 (1958), 지니 (1963), 피피 (1974), 다이애나 (1990), 게르트 (1993), 로사 (1994), 에린 (1995), 앙리에트 (1995), 알마 (1996), 마티 (2003), 후안 (2003), 알렉스 (2010), 토마스 (2010), 칼로타 (2012), 아서 (2014), 샐리 (2020), 올라프 (2021), 릭 (2021), 아가타 (2022), 프랜신 (2024).

 3등급 

막대한 피해가 발생할 것이다

3등급 이상의 열대 저기압은 대서양, 동태평양 및 중태평양 분지에서 주요 허리케인으로 분류된다. 이 폭풍은 소형 주택 및 공공 건물, 특히 목조 골조 또는 조립식 재료로 지어진 건물에 일부 구조적 손상을 일으킬 수 있으며, 경미한 커튼월 파손이 발생할 수 있다. 이동식 주택과 같이 단단한 기초가 없는 건물은 보통 파괴되며, 박공 지붕은 벗겨진다.

조립식 주택은 보통 심각하고 복구할 수 없는 손상을 입는다. 해안 근처의 홍수는 소규모 구조물을 파괴하고, 대규모 구조물은 떠다니는 잔해에 부딪혀 파손된다. 많은 나무가 뿌리째 뽑히거나 부러져 많은 지역이 고립된다. 내륙 깊숙이 침수될 수 있다. 거의 전체 또는 전체 정전이 몇 주 동안 지속될 수 있다. 가정용 물 공급이 끊기거나 오염될 가능성이 높다.

3등급 강도에서 최고조에 달하고 해당 강도로 상륙한 허리케인에는 다음이 있다.
 이지 (1950), 캐롤 (1954), 힐다 (1955), 오드리 (1957), 올리비아 (1967), 엘라 (1970), 엘로이즈 (1975), 알리시아 (1983), 엘레나 (1985), 키코 (1989), 록산느 (1995), 프랜 (1996), 이시도르 (2002), 잔느 (2004), 레인 (2006), 칼 (2010), 오토 (2016), 제타 (2020), 그레이스 (2021), 존 (2024), 라파엘 (2024).

 4등급 

극심한 피해가 발생할 것이다

4등급 허리케인은 더 광범위한 커튼월 파손을 일으키는 경향이 있으며, 소형 주택에서는 일부 완전한 구조적 파손이 발생한다. 주유소 캐노피 및 기타 넓은 범위의 돌출형 구조물에 대한 심각하고 복구 불가능한 손상 및 거의 완전한 파괴가 흔하다. 이동식 및 조립식 주택은 종종 평평해진다. 가장 튼튼한 나무를 제외한 대부분의 나무는 뿌리째 뽑히거나 부러져 많은 지역을 고립시킨다. 이러한 폭풍은 광범위한 해안 침식을 유발한다. 내륙 깊숙이 침수될 수 있다. 전체적이고 장기적인 전기 및 수도 손실이 예상되며, 이는 몇 주 동안 지속될 수 있다.

미국을 강타한 가장 치명적인 자연재해인 1900년 갤버스턴 허리케인은 현대의 4등급 폭풍에 해당하는 강도에서 최고조에 달했다. 4등급 강도에서 최고조에 달하고 해당 강도로 상륙한 다른 폭풍의 예시로는 다음이 있다.
 헤이즐 (1954), 그레이시 (1959), 돈나 (1960), 칼라 (1961), 플로라 (1963), 벳시 (1965), 셀리아 (1970), 카르멘 (1974), 마델린 (1976), 프레데릭 (1979), 조안 (1988), 이니키 (1992), 찰리 (2004), 데니스 (2005), 아이크 (2008), 하비 (2017), 로라 (2020), 에타 (2020), 아이다 (2021), 리디아 (2023), 헬린 (2024).

 5등급 

재앙적인 피해가 발생할 것이다

5등급은 사피어-심프슨 등급에서 가장 높은 등급이다. 이 폭풍은 많은 주거용 및 산업용 건물에서 완전한 지붕 파손을 유발하며, 작은 건물은 날아가거나 공중으로 떠오른다. 많은 넓은 범위의 지붕과 벽, 특히 내부 지지대가 없는 지붕과 벽의 붕괴가 흔하다. 많은 목조 골조 구조물에 매우 심각하고 복구 불가능한 손상이 발생하며, 이동식/조립식 주택은 완전히 파괴되는 경우가 많다.

몇몇 종류의 구조물만이 온전히 살아남을 수 있으며, 이는 해안에서 최소 내륙에 있는 경우에만 가능하다. 여기에는 견고한 콘크리트 또는 강철 프레임 구조의 사무실, 콘도 및 아파트 건물, 호텔, 다층 콘크리트 주차장, 보강된 벽돌 또는 콘크리트/시멘트 블록으로 만들어지고 수평에서 35도 이상의 경사를 가진 우진각지붕을 가지며 어떠한 돌출도 없는 주택, 창문이 허리케인 방지 안전 유리로 만들어지거나 셔터로 덮인 경우이다. 이러한 요구 사항의 대부분이 충족되지 않으면 구조물에 재앙적인 파괴가 발생할 수 있다.

폭풍으로 인한 홍수는 해안선 근처의 모든 구조물의 저층에 심각한 피해를 준다. 많은 해안 구조물은 폭풍해일에 완전히 파괴되거나 쓸려갈 수 있다. 거의 모든 나무는 뿌리째 뽑히거나 부러지고 일부는 껍질이 벗겨져 대부분의 피해 지역이 고립된다. 허리케인이 인구 밀집 지역을 위협할 경우 주거 지역의 대규모 긴급 대피가 필요할 수 있다. 전체적이고 극히 장기적인 정전 및 물 손실이 예상되며, 이는 몇 달 동안 지속될 수 있다.

5등급 상태로 상륙한 폭풍의 역사적 예시에는 다음이 있다.
 "쿠바" (1924), "오키초비" (1928), "바하마" (1932), "쿠바-브라운스빌" (1933), "노동절" (1935), 재닛 (1955), 이네스 (1966), 카밀 (1969), 에디트 (1971), 아니타 (1977), 데이비드 (1979), 길버트 (1988), 앤드루 (1992), 딘 (2007), 필릭스 (2007), 어마 (2017), 마리아 (2017), 마이클 (2018), 도리안 (2019), 오티스 (2023, 5등급 강도로 상륙한 유일한 태평양 허리케인), 멜리사 (2025).

 비판 
케리 에마누엘과 락슈미 칸타를 포함한 일부 과학자들은 이 등급이 너무 단순하다고 비판했는데, 즉 폭풍의 물리적 크기나 폭풍이 흩날리는 강수량을 고려하지 않는다는 것이다. 그 외에도 다른 사람들이 사피어-심프슨 등급이 지진을 측정하는 데 사용되는 모멘트 규모와 달리 연속적이지 않고 소수의 범주로 양자화되어 있다고 지적한다. 제안된 대체 분류로는 폭풍 바람으로 인한 동압에 기반한 허리케인 강도 지수와 지표 풍속, 폭풍의 최대 풍속 반경, 병진 속도에 기반한 허리케인 위험 지수가 있다. 이 두 등급 모두 릭터 규모와 유사하게 연속적이다. 그러나 이 등급은 공식적으로 사용되지 않고 있다.

 확장 제안 
2005년 대서양 허리케인의 강력한 폭풍인 허리케인 퍼트리샤 이후, 일부 신문 칼럼니스트와 과학자는 6단계 도입을 제안했다. 이들은 6등급을 이상의 바람을 가진 폭풍으로 규정할 것을 제안했다. 2017년 허리케인 어마 이후 다시 이 문제에 대한 논의 요청이 있었는데, 이는 많은 지역 정치인이 그 용어를 사용하여 "6등급" 폭풍이라는 믿을 만해 보이는 잘못된 뉴스 보도의 대상이 되었기 때문이다. 이러한 강도의 폭풍은 소수만 기록되었다.

현재 대서양에서 5등급으로 분류된 45개의 허리케인 중 20개가 이상의 풍속을 기록했다. 이상의 풍속을 기록한 허리케인은 단 10개뿐이다(1935년 노동절 허리케인, 앨런, 길버트, 미치, 리타, 윌마, 어마, 도리안, 밀턴, 멜리사). 현재 동태평양에서 5등급으로 분류된 21개의 허리케인 중 이상의 풍속을 기록한 것은 5개뿐이다(팻시, 존, 린다, 릭, 퍼트리샤). 이상의 풍속을 기록한 것은 단 3개뿐이다(린다, 릭, 퍼트리샤).

이 범주에 해당할 수 있는 대부분의 폭풍은 서태평양의 태풍이며, 이 지역에서는 6등급이 공식적으로 사용되지 않는다. 특히 1979년, 2019년, 2023년, 2023년에 각각 의 지속 풍속을 기록한 팁, 할롱, 마와르, 볼라벤이 그 예이다. 그리고 2013년, 2016년, 2020년, 2021년에 각각 의 지속 풍속을 기록한 하이옌, 므란티, 고니, 수리개도 있다.

때때로 더 높은 풍속을 기준으로 하는 제안도 있었다. 2018년 11월에 발표된 신문 기사에서 NOAA 연구 과학자 짐 코신은 기후변화에 따라 더 강한 허리케인의 가능성이 증가하고 있다고 말하며, 6단계는 에서 시작하고, 가상의 7단계는 에서 시작할 것을 제안했다. 2024년에는 "6단계" 추가에 대한 또 다른 제안이 있었는데, 최소 풍속은 이며, 기후변화의 영향과 해수 온도 상승과 같은 위험 요인으로 연구되었다. NHC 관할 지역에서는 퍼트리샤만이 이상의 풍속을 기록했다.

등급의 공동 창시자인 로버트 심프슨에 따르면, 사피어-심프슨 등급에 6단계 있을 이유가 없는데 이는 허리케인이 인공 구조물에 미칠 수 있는 잠재적 피해를 측정하도록 설계되었기 때문이다. 심프슨은 "... 를 초과하는 바람이 건물에 6초 동안 지속되면, 아무리 잘 설계되었더라도 심각한 파열 손상을 일으킬 수 있다"고 설명했다. 그럼에도 불구하고 플로리다의 브로워드 및 마이애미데이드 카운티는 중요 인프라 건물이 5등급 바람을 견딜 수 있어야 한다는 건축 법규를 가지고 있다.

 같이 보기 
 보퍼트 풍력 계급 - 해상 및 육상에서 관측 가능한 조건에 따른 풍속 등급.
 개량 후지타 등급 – 피해를 풍속과 연관시킨 토네이도 강도 등급. 이 체계는 허리케인에도 적용될 수 있도록 의도되었으며, 허리케인 피해 평가에서 엔지니어가 활용한다.
 허리케인 공학
 하이퍼케인
 열대 저기압 개요
 론 비상 규모 비상 사태의 크기(강도)를 측정하기 위한 것

 각주 

 외부 링크 
 사피어-심프슨 허리케인 풍속 등급—미국 국립 허리케인 센터
 
 

분류:북대서양 허리케인
분류:동태평양 허리케인
분류:열대 저기압 기상학
분류:1973년 도입
분류:재난 등급