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문제 정의
- 따라서 본 연구에서는 9개 사전환경성 검토요소에 대한 GIS 공간분석기능을 도입하였으며 개별 요소들의 검토결과를 통한 종합적인 검토를 수행할 수 있도록 사전 환경성 검토 GIS 의사결정 시스템을 구축흐】였다 본 연구에서 개膻한 사전환경성 검토 GIS 의사결정 시스템과 기 구축된 GIS 데이터 활용을 통해 환경성 검토에 객관성이 충족 및 시간. 비용 절감이 가능하여 사업 초기에 도로 노선선정 시 사전환경성 검토에 활용 가능할 것이다 또한 본 연구에서 개발된 시스템을 통하여 수치적이고 시각적인 자료를 활용한 검토로 주민의 합의를 보다 용이하게 이끌어 낼 수 있고 사업 초기에 바용과 시간을 절감하^서 도로 건설에 따른 환경성을 검토할 수 있을 것으로 기대된다
- 다음은 국유지역, 재배지역, 주거지역 순이다. 따라서, 본 연구에서는 이와같이 우선 환경성 지역에 높은 경중률을 주어 평가를 수행하였다.
- 본 연구에서 개발한 사전환경성평가 GIS분석시스템의경중률 입력을 통한 등급산정의 활용가능성을 검토하기위해 2002년도 건국대학교 환경친화적 도로노선 선정에관한 연구논문에서 사용된 경중률 값에 의한 등급산정을수행하였다. 표 4는 사전환경성 검토를 위한 등급결정을위해 사용된 각 요소별 경중률을 보여준다.
가설 설정
- 부산광역시 기장군을 대상 지역으로 하였다. 본 모델 도로 지역의 설계속도는 80km/hr, 폭원은 20.0m 4차로로 가정하였다. 그림 2는 본 연구에서 선정한 모델지역(기장- 장안간국도 주변지역)을 보여준다.
제안 방법
- 문제점이 따른다. 대안으로 2004년 건설교통부와 환경부가 공동으로 발간한 ''환경친화적인 도로건설지침''을참고하여 사전환경성 검토 항목과 평가 방법을 선정하였다.
- 사전환경성 검토 GIS 의사결정 시스템은 사전환경성 검토 3분야의 8개 항목에 대해서 개별 분석기능을 구현한 후종합검토를 위한 GIS 종합분석 시스템을 개발하였다.
- 본 연구에서 개발된 GIS 시스템은 지리정보와 속성정보의 공간분석이 가능하도록 구현하였으며, ArcGIS 환경상에서 구동되도록 개발하였다. 또한, 의사결정시스템화로 구축하기 위해 Python 언어를 활용하였다.
- 또한 Won 언어로 구축된 소스를 사용자 인터페이스를고려하여 도구모음형식으로 구축하여 전문가 및 비전문가들이 쉽게 사용할 수 있도록 시스템을 개발하였다. 표 1은시스템 개발에 사용된 함수들의 기능을 정리한 것이다.
- 본 연구를 통해 개발한 사전환경성 검토 GIS 의사결정 시스템은 비전문가 활용성을 높이기 위해 독립된 메뉴와도 구 모음으로 구축하였으며, python 언어를 통해 사용자가 보다 쉽게 기능구현을 할 수 있도록 자동화 처리하였다. 표 2는 사전환경성 검토 GIS 의사결정 시스템 구축을 위해 사용된 하드웨어 및 소프트웨어의 구성 사양을 나타낸다.
- 시간이 소요되었다. 특히, 사전환경성 검토 법안이 2000년도에 통과된 후 시행계획은 500억원이상의 대형 국책사업을 대상으로 2005년도부터 시행하고 있어서 사전환경성 검토를 위한 관련 문헌의 부족으로 기존에 수행해왔던 환경 영향평가자료를 중심으로 자료조사를 수행하였다. 또한, 사전환경성 검토를 위한 수치데이터를 확보하는데 있어서 환경부 관련자료 협조 시 많은 시간이 소요되었다.
- 본 연구에서는 도로 사업에 대한 사전환경성 평가를 위한 GIS 기술도입에 초점을 맞추어 수행하였으며, 사전환경성 검토항목 중 GIS 공간분석을 통한 정량적 인 결과를산출할 수 있는 항목을 선정하였다. 표 3은 도로사업 시행시 GIS 분석화 할 수 있는 항목을 선정한 것이다.
- 도로 사업의 경우 크게 자연환경, 생활환경, 사회경제환경부 분의 9개 항목에 대해서 사전환경성 검토를 수행하게 되며, 본 연구에서는 정량적 분석이 어려운 경관부분을 제외한 8개 항목에 대한 GIS 의사결정 시스템을 개발하였다.
- 또한 8개 항목 중 세부항목 상의 GIS 공간분석을 수행할 수 있는 항목 위주로 본 연구에서는 GIS 시스템을 구축하였다.
- 본 연구에서는 3개의 대안 노선에 대해서 사전환경성 평가를 수행하였다.
- 지질항목은절 . 성토량의 균등량을 기준으로 한 분석과 도로 연장, 그리고 생태자연도 1, 2, 3등급 지역의 피해범위를 비교분석하였다 자연환경부분의 사전환경성 평가를 수행하기 위해 1:25, 000 수치 지도와 생태 자연 도를 사용하였다. 그림 4는자연환경부분에 사용된 원본 수치 지도를 보여준다.
- 수행하려고 하고 있다. 따라서, 본 연구에서도 이와 같은 국가 차원의 변화를 참고하여 생태자연도를 활용한 1, 2, 3등급 지역에 대한 피해 범위 분석을 통해 환경성 평가를 수행하였다.
- 생활환경부분은 토지이용, 대기 질, 수자원, 소음진동, 경관의 5개 항목으로 구성되어있지만, 본 연구에서는 정성적인 분석이 강한 경관 항목을 제외한 4개 항목에 대해서 환경성평가 GIS 분석을 수행하였다. 본 연구에서 고려한 토지이용항목은 토지 용도별 훼손 면적, 우량논지 훼손 면적, 공원 및 관광지 기타 환경보호지구 및 지역 훼손 여부를 고려한 용도별 토지이용면적결과로 사전환경성 검토를 수행하였다.
- 환경성평가 GIS 분석을 수행하였다. 본 연구에서 고려한 토지이용항목은 토지 용도별 훼손 면적, 우량논지 훼손 면적, 공원 및 관광지 기타 환경보호지구 및 지역 훼손 여부를 고려한 용도별 토지이용면적결과로 사전환경성 검토를 수행하였다.
- 생활환경 부분의 사전환경성 평가를 수행하기 위해 1:25, 000 수치지도와 중분류 수치 토지 피복 지도를 사용하였다. 그림 8은 생활환경 부분에 사용된 환경부에서 협조받은 원본 1:25, 000 중분류 수치 토지 피복 지도를 보여준다.
- 대기 질 항목은 이용 시 환경기준 유지 가능 여부, 환경기준 피해범위 산정의 요소들에 대한 사전환경성 GIS분석을 통해 평가하였다. 대기 질 피해로는 도로 준공 이후도로이용 시 발생하는 NO, SO2의 피해가 가장 큰 피해로 발생한다고 볼 수 있다.
- 수자원 항목은 상수원보호구역 등 보호할 가치가 있는 수원의 존재 및 영향 여부와 피해 하천 면적 비교요소로 나누어 사전환경성 GIS 분석을 통해 평가하였다.
- 사회경제환경부분은 지역단절 및 이주, 문화재의 2개 항목으로 구성되어있으며, 이 두 항목에 대한 사전환경성 평가 GIS분석을 수행하였다. 본 연구에서 고려한 지역단절 및 이주 항목은 환경 민원 발생 가능성 여부, 철거 또는 이주대상 가구 수에 대한 통합분석결과로 사전환경성 검토를 수행하였고, 문화재항목은 주요유형문화재(국가, 지방) 지정 .
- GIS분석을 수행하였다. 본 연구에서 고려한 지역단절 및 이주 항목은 환경 민원 발생 가능성 여부, 철거 또는 이주대상 가구 수에 대한 통합분석결과로 사전환경성 검토를 수행하였고, 문화재항목은 주요유형문화재(국가, 지방) 지정 . 보유 건수와 주요유형문화재 0.
- 5km 이내 범위 통과여부에 유. 무로 사전환경성 검토를 수행하였다.
- 따라서, 본 연구에서는 보다 합리적이고 효율적인 GIS 분석시스템을 구축하기 위해 경중률 값을 여러 전문가들이 각각 입력할 수 있도록 입력 형태로 프로그래밍 처리하였다. 그림 18은 본 연구를 통하여 다수의 전문가들이 경중률을 입력할 수 있도록 구축한 GIS 분석시스템의 경중률 입력처리 모듈을 보여준다.
- 고려된 경중률 값을 활용하여 최종 사전환경성 검토를 위한 최종 등급을 대안 노선별로 산출하였다. 그림 19는 사전환경성 검토항목별 GIS 분석 결과와 표 4의 경중률을 고려한 최종 각 대안 노선별 등급을 산출한 결과모습이다.
- 둘째, ArcGIS S/W와 Python 언어를 활용하여 비전문가들의 활용성을 극대화하기 위해 사전 환경성 검토 지형 공간정보 분석시스템을 개발하였다. 또한, 개발된 의사결정 시스템은 검토요소별 공간분석 및 개별요소들의 검토 결과에 대한 종합적인 GIS 검토분석이 가능하여 전체적인 의사결정 시 과학적인 분석자료로 활용이 충분할 것으로 판단된다.
- 셋째, 본 연구를 통해 개발된 사전환경성 지형공간정보 의사결정시스템의 활용을 통해 객관성. 정확성 .
- 소음 진동항목의 경우에는 이용 시 환경기준 유지 가능 여부, 환경기준 피해 범위산정 등을 고려하여 사전환경성 GIS분석을 수행하였다.
대상 데이터
- 부산광역시 기장군을 대상 지역으로 하였다. 본 모델 도로 지역의 설계속도는 80km/hr, 폭원은 20.
- 본 모델 지역으로 선정한 기장-장안간 국도는 부산지역의 동부산권 개발과 함께 이루어진 도로로 부산지방의상징성을 가지고 있어 선정하게 되었다.
- 사회/경제/환경부분의 사전환경성 평가를 수행하기 위해 1:25, 000 수치 지도와 문화재 문헌자료를 사용하였다. 그림 15는 사회/경저〕/환경 부분에 사용된 기장군청에서 협조 받은 통계 연보에서 획득한 문화재 정보를 1:25, 000 수치지도상에 중첩을 시켜놓은 것이다.
성능/효과
- 성토량의 차이가 가장 적게 산출되어 환경 영향이 가장 적은 것으로 판단되었다. 그림 5는 각 대안 노선의 절.
- 또한, 3개 대안 노선의 연장에 대한 사전환경성평가를수행한 결과 7, 989m인 B노선의 연장이 가장 짧아 영향이 가장 적은 것으로 산출되었다. 그림 6은 각 대안노선의 연장과 대안 노선별 연장 차이를 산출한 결과와 그래프를 나타낸 것이다.
- 3개의 대안 노선의 토지이용 훼손 정도에 대한 사전환경성 평가를 수행한 결과 61, 289/인 A노선의 토지이용 훼손 정도 가장 작게 산출되어 환경 영향이 가장 적은 것으로 판단되었다. 그림 9는 각 대안 노선의 토지이용 훼손 정도 분석표와 상대 그래프를 나타낸 것이다.
- 3개의 대안 노선의 소음 정도에 대한 사전환경성평가를수행한 결과 소음 영향 주거 수가 15가구인 B노선의 소음피해정도가 가장 작게 산출되어 환경 영향이 가장 적은것으로 판단되었다. 그림 10은 각 대안 노선의 토지이용 훼손 정도 분석표와 상대 그래프를 나타낸 것이다.
- 또한, 3개의 대안 노선의 진동피해에 대한 사전환경성 평가를 수행한 결과 진동영향 주거 수가 95가구인 A노선의 소음피해정도가 가장 작게 산출되어 환경영향이 가장 적은 것으로 판단되었다. 그림 11은 각 대안노선의 토지이용 훼손정도 분석표와 상대 그래프를 나타낸 것이다
- 3개의 대안 노선의 대기 질 피해 범위에 대한 사전환경성평가를 수행한 결과 대기 질 피해 영향 건물 수가 6개인 B 노선의 대기질 오염피해 정도가 가장 작게 산출되어 환경영향이 가장 적은 것으로 판단되었다. 그림 12는 각 대안노선의 대기질 오염피해 정도 분석표와 상대그래프를 나타낸 것이다.
- 또한, 3개의 대안 노선의 피해하천면적에 대한 사전환경성 평가를 수행한 결과 85.6仃인 C 노선의 면적이 가장 적어 영향이 가장 작은 것으로 산출되었다. 그림 14는 각 대안노선의 피해하천면적과 대안노선별 피해하천면적 차이를 산출한 결과와 그래프를 나타낸 것이다.
- 3개의 대안 노선의 지역단절 및 이주에 대한 사전환경성평가를 수행한 결과 건물 수가 5개인 B노선의 지역단절 및 이주에 의한 피해건물 수가 가장 작게 산출되어 환경영향이 가장 적은 것으로 판단되었다. 그림 16은 각 대안 노선의 지역단절 및 이주에 따른 환경영향 비교분석표와 상대그래프를 나타낸 것이다.
- 3개의 대안 노선의 문화재 보호 영향권 분석을 통한 사전환경성 평가를 수행한 결과 문화재가 존재하지 않는 B, C노선이 문화재 영향 범위에 포함되지 않아 영향을 받지 않는 것으로 분석되었다. 그림 17은 각 대안노선의 문화재 존재 영향권에 따른 환경 영향 비교분석표와 상대 그래프를 나타낸 것이다.
- 첫째, 사전 환경성 검토 항목 중 정량적 분석이 가능한 사전환경성 검토 요소들(지형. 지질, 생물 다양성, 토지이용 대기질, 수자원 소음. 진동, 경관 지역단절 및 이주 문화재) 의 지형공간정보 분석기술을 활용한 부분분석검토 및 종합분석검토가 가능하여 사전환경성 검토에 지형공간정보 분석기술도입의 가능성을 확인할 수 있었다 본 연구의 모델지 역에 대한 건국대학교에서 사용한 경중률을 고려한 종합검토결과 B노선이 최종 최적 도로 노선으로 선정되었다.
- 정확성 . 시각성부분에 탁월한 효과를 얻을 수 있었다. 이를 통해, 시간 및 인력 비용에 대한 절감효과와 주민합의에 대한 효율성을 기대할 수 있을 것으로 사료된다.
후속연구
- 검토에 객관성이 충족 및 시간. 비용 절감이 가능하여 사업 초기에 도로 노선선정 시 사전환경성 검토에 활용 가능할 것이다 또한 본 연구에서 개발된 시스템을 통하여 수치적이고 시각적인 자료를 활용한 검토로 주민의 합의를 보다 용이하게 이끌어 낼 수 있고 사업 초기에 바용과 시간을 절감하^서 도로 건설에 따른 환경성을 검토할 수 있을 것으로 기대된다
- 하지만, 지금까지 수행해온 정량 및 정성적인 해석을 통한 환경성검토부분을 GIS기술을 활용한 공간분석을 통해 그래픽결과와 함께 DB 해석을 통한 정확한 분석 및 시각적 효과를 향상시킬 수 있다. 또한, Python 언어를 통하여 자동화된 GIS 분석시스템으로의 구축이 가능하여 보다 신속하고 효율적인 사전환경성 검토수행을 통해 최적의 의사결정 도출에 활용도가 클 것이다.
- 분석시스템을 개발하였다. 또한, 개발된 의사결정 시스템은 검토요소별 공간분석 및 개별요소들의 검토 결과에 대한 종합적인 GIS 검토분석이 가능하여 전체적인 의사결정 시 과학적인 분석자료로 활용이 충분할 것으로 판단된다.
- 시각성부분에 탁월한 효과를 얻을 수 있었다. 이를 통해, 시간 및 인력 비용에 대한 절감효과와 주민합의에 대한 효율성을 기대할 수 있을 것으로 사료된다.
- 본 연구는 현재, 고시된 사전환경성 검토항목 중 분석이 가능한 일부 항목에 대해서만 지형공간정보 분석시스템으로 구축하였을 뿐만 아니라 각 항목에 주어지는 경중률에 대한 객관성을 높이는 것 또한 연구과제로 남아 있다. 따라서, 나머지 사전환경성 검토 항목도 지형 공간정보 분석과 지속적인 연구개발을 통해 보다 완숙된 사전 환경성 평가 지형공간정보의사결정시스템을 개발하여 전문가와 함께 비전문가들도 쉽게 활용할 수 있도록 지속적으로 연구해 나갈 것이다.
- 있다. 따라서, 나머지 사전환경성 검토 항목도 지형 공간정보 분석과 지속적인 연구개발을 통해 보다 완숙된 사전 환경성 평가 지형공간정보의사결정시스템을 개발하여 전문가와 함께 비전문가들도 쉽게 활용할 수 있도록 지속적으로 연구해 나갈 것이다.
- 본 연구에서는 환경성 검토만을 수행하였기 때문에 안정성, 비용성, 시간성 등의 분석검토결과를 통합반영할경우 동일한 다른 결과가 산출될 수도 있다. 하지만, 지금까지 수행해온 정량 및 정성적인 해석을 통한 환경성검토부분을 GIS기술을 활용한 공간분석을 통해 그래픽결과와 함께 DB 해석을 통한 정확한 분석 및 시각적 효과를 향상시킬 수 있다.
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