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문제 정의
- 따라서 본 연구는 자연자원 보전을 위한 NT 후보지선정에 있어 평가지표의 순위 결정을 퍼지이론을 통해각 지표의 불확실성을 체계적이고 과학적으로 분석하는데 목적이 있다. 또한 평가 모형 및 지표 개발의 새로운분석방법론의 기초자료 제공과 아울러 효율적인 자연환경 보전 대책 수립에 이바지하고자 수행하였다
- 목적이 있다. 또한 평가 모형 및 지표 개발의 새로운분석방법론의 기초자료 제공과 아울러 효율적인 자연환경 보전 대책 수립에 이바지하고자 수행하였다
- 본 연구는 국내 환경운동의 새로운 개념인 내셔널 트러스트 보전지역 선정에 있어 정확하고 과학적인 평가지표 체계를 구축함과 아울러 순위 결정의 불확실성을극복하기 위해 퍼지이론과 가중치를 도입하여 새로운분석방법의 기초자료 제공에 목적이 있다.
제안 방법
- NT 후보지 평가를 위한 지표의 중요도를 파악함과아울러 지표간 순위결정의 타당성을 검증하기 위해 설문조사를 수행하였다. 설문대상은 조경학과 교수, NT 자문위원 및 관련 연구원 등 240명을 대상으로 우편발송을 통해 설문지를 배포하였고 회수된 설문지 66부 중결측치가 있는 설문지 6부를 제외한 60부를 분석자료로활용하였다 중요도 측정단계는 7점 등간척도로써 최저 1점에서부터 최고 7점까지 부여하였다.
- 따라서 생태계 및 자연자원 보전을 위한 NT 선정 평가 항목은 식물, 동물, 경관, 환경 등으로 구분하여 제시하였다. 식물과 동물은 생태계 일원으로써 서로 공생관계에 있으며, 이러한 동 .
- 식물항목의 경우, 식생구조나 분포의 안정성 파악을위해 식물의 종수, 층위 구조 식물의 수령을 선정하였고 우점도 귀화시물, 헤메로비 등급은 교란과 간섭에대한 피해 등에 대한 위험성을 파악하는데 목적이 있다생태계의 잠재적 능력 해석을 위해 재생 복원 능려 식물 천이가 채택되었고 생태계의 귀중성과 희소성을 확인하기 위해 종 풍부도, 희귀 및 멸종 위기종, 천연기념물을 선정하였다.
- 동물항목에 있어서 개체수 지표종, 동물의 종수, 천연기념물 서식 유무, 종 풍부도는 안정성 평가을 위한것이며, 보전 가치성 획득을 위해 희귀 및 멸종 위기종, 서식지를 선택하였다.
- 경관항목의 경우, 경관요소 특성 분석을 위해 경관의다양성, 특이한 지형, 자연성을 선정하였으며, 스카이라인, 인공화, 녹피율, 경사£, 식물군락의 단절 및 연결, 수공간을 경관에 미치는 영향요소로 판단하여 지표군으로 구성하였다. 환경항목은 주변 상태나 조건 분석을 위해 선정하였다(유주한과 정성관 2002).
- 구성하였다. 환경항목은 주변 상태나 조건 분석을 위해 선정하였다(유주한과 정성관 2002).
- 지정하였다. 이러한 평가지표의 삼각퍼지수는 산술평균을 이용하여 퍼지화 과정을 거치며, 각각의 삼각퍼지수는 도형의 의미를 가지고 있어 직접 비교가 불가능하기 때문에 비퍼지화법인 무게 중심값을 이용하여산출하였다 또한 평가지표에 대해 요인분석을 이용하여 상관성이 높은 지표들을 유형화 하여 다중 공선성 문제를 해결함과 아울러 고유값을 가중치로 선정하였다.
- 그러나 회귀계수의 경우평가지표들의 개념들은 독립적이나 하나의 종속변수를설명하고 있기 때문에 다중 공선성의 문제가 있고 상관계수 또한 전술한 것과 유사한 문제점이 발생된다 그러나 고유값은 지표들의 상관관계에 따라 크기에 비례하여 가중치를 설정하기 때문에 타 가중치에 비해 객관적이라고 할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 AHP 분석 과정이 없기 때문에 요인분석의 고유값을 개별 변인의 전체에 대한 공헌도 혹은 기여도 즉, 가중치로 간주하여사용하고자 하며, 이들 값의 합은 1이 되도록 표준화 하였다.
- 최저 1점에서 최고 7점까지 부여된 언어척도를 삼각퍼지수로 분해하기 위해 선형의 소속함수를 적용하였고최저 1점(0, 0, 0.15), 보통 4점(0.35, 0.5, 0.65), 최고 7점 (0.85, 1, 1)으로 변환하였으며, 최종 지표간 비교를 위해 무게 중심값을 이용하여 비퍼지화하였다.
대상 데이터
- 한국에서의 NT는 1994 년 광주 무등산 공유화 운동을 시작으로 2(X)1 년 공식적으로 창립을 하게 되었으며, 2002년 5월강화군에 자생하는 매화마름 군락지를 대대적으로 매입함으로써 보전에 성공한 사례가 있다(정성관과 유주한 2003). 개발논리가 보전논리보다 더욱 압도적으로 우세한 현 상황에서 NT 후보지를 선정 . 평가함에 있어 국내 자연환경 보전방안 마련을 위해 정확한 지표 순위결정이 필요하다고 생각된다.
- 수행하였다. 설문대상은 조경학과 교수, NT 자문위원 및 관련 연구원 등 240명을 대상으로 우편발송을 통해 설문지를 배포하였고 회수된 설문지 66부 중결측치가 있는 설문지 6부를 제외한 60부를 분석자료로활용하였다 중요도 측정단계는 7점 등간척도로써 최저 1점에서부터 최고 7점까지 부여하였다.
- 평가항목에 대한 평가지표의 추출과정은 그림 1과 같으며, 1차 예비조사를 거친 후 기존 관련 연구문헌을 탐색하여 선정하였다(위인선 등, 1991; 김세천 1996; 나정화, 1999; 임신재와 이우신, 1999; 한봉호와 이경재, 2001).
- 평가항목 선정은 식물, 동물, 경관, 환경의 4개 항목을선정하였고 그에 따른 평가지표는 식물의 경우 종 풍부도 등 11개, 동물은 서식지 등 7개, 경관은 경관의 다양성 등 9개, 환경은 수질상태 등 9개를 추출하였다.
이론/모형
- 이것은 각 평가지표들이 삼각퍼지수로 표현되어 있기 때문에 이들 상호간 직접 비교는 불가능하다. 따라서 이들의 크기 비교를 위해 비퍼지화 방법들이 있으나(Buckley, 1985) 가장 간단한 무게중심법을 활용하였고 산정 공식은 아래 식 ⑵와 같다.
성능/효과
- 동물항목의 경우, 희귀 및 멸종 위기종(A2)과 서식지 (A3)가 평균 중요도에서는 각각 1 순위와 2 순위였으나가중치 적용시 6 순위와 7 순위로 크게 하락하였고 천연기념물 서식 유무(A7)는 3 순위에서 1 순위로 상승한것을 확인할 수 있었다
- 수질상태와 동물종수는 평균 중요도에서 각각 7 순위 와 13 순위였으나 가중치 적용 시 1 순위와 2 순위로 상승한 것을 확인할 수 있었다.
- 통합 지표군의 순위는 평가지표의 유형별 순위와 마찬가지로 단일 지표 개념으로 평가하기 보다는 상호 관련성을 적용한 평가가 보다 효율적인 것으로 확인되었다. NT 후보지뿐만 아니라 우수 생태지역은 단일 중요지표가 영향을 미치기보다는 여러 가지의 평가지표에대해 유형화 혹은 통합을 통한 가중치가 작용함으로써보다 객관적이고 합리적인 평가가 이루어진다고 생각된다.
- 평가지표의 유형별 순위비교 분석 결과, 식물 항목의경우 평균 중요도에서 1 순위인 희귀 및 멸종 위기종 (P9)과 천연기념물(P11)은 가중치 적용시 각각 4 순위, 6 순위로 하락한 반면, 식물의 종수(P2)는 1 순위로 상승한 것으로 분석되었는데 희귀 및 멸종 위기종이나 천연기념물의 단독 평가보다는 다양한 식물종수가 식물항목 평가시 중요한 역할을 하기 때문에 순위가 상승된 것으로 사료된다.
- 동물항목의 경우 희귀 및 멸종 위기종(A2)과 서식지 (A3)는 평균 중요도에서 각각 1 순위와 2 순위였으나가중치 적용 시 6 순위와 7 순위로 크게 하락하였고 천연기념물 서식 유무(A7)는 3 순위에서 1 순위로 상승한것을 확인할 수 있었는데 희귀 및 멸종 위기종이 포함된천연기념물의 서식 유무가 동물항목 평가에서 중요하다는 것을 의미한다. 경관항목에서는 자연성(L3)과 특이한 지형(L2)이 평균 중요도 1 순위와 2 순위에서 7 순위와 8 순위로 하락한 반면 수공간(L9)은 4 순위에서 1 순위로 상승하였다.
- 통합유형별 지표 순위를 살펴보면, 평균 중요도를 기준으로 가중치 적용시 순위가 하락한 것은 동물의 희귀및 멸종위기종(A2)과 식물의 희귀 및 멸종위기종(P9) 으로 1 순위와 2 순위에서 18 순위이었고 귀화식물(P8) 은 평균 중요도에서는 33 순위였으나 가중치 적용 시 15 순위로 상승하였다. 그리고 고유값의 가중치 적용시 1 순위는 수질 상태(E1), 2 순위는 동물의 종수(A4)로 나타났다.
- 종합적으로 살펴보면, 평균중요도와 가중치를 적용한변환값간 순위는 대체적으로 변화하는 것으로 확인되었다. 상기 순위변동의 원인은 평균중요도에서는 높은 순위로 결정되었으나 이는 전문가 주관이 개입되었을 뿐만 아니라 평가항목에 대한 독립적 측정도구로써의 역할을 하기 때문에 객관적 순위결정이 아니다.
후속연구
- 쉽게 이해될 수 없다는 단점이 있다. 따라서 지표들의 활용성 증진을 위해서는 식물, 동물, 경관 및 환경에 대한 중요성을 인식시킬 수 있는 프로그램 등의 개발이 필요할 것으로 판단된다. 즉, 식물에 있어서는 식물종의 명칭, 특성, 자원성 등을 홍보할 수 있는 데이터베이스 구축이나 천연기념물과 같은 동물의 희귀성을강조할 수 있는 교육자료 등이 필요할 것이다.
- 즉, 식물에 있어서는 식물종의 명칭, 특성, 자원성 등을 홍보할 수 있는 데이터베이스 구축이나 천연기념물과 같은 동물의 희귀성을강조할 수 있는 교육자료 등이 필요할 것이다. 또한 경관이 우수한 지역의 역사성 또는 자연성의 해설, 환경오염과 그에 따른 피해나 저감대책 등을 상기시킬 수 있는 NT 매뉴얼 등이 필요할 것이다.
- 귀화식물은 자생식물의 감소를 초래하는데 이 식물은 인간의간섭과 관계없이 그들 군집을 유지시키며, 끊임없이 재생하는 특성을 가지고 있고 환경적응력이 뛰어나 종 다양성 감소뿐만 아니라 교란을 야기시켜 생태학적으로심각한 결과를 초래할 수 있다. 따라서 생태적으로 우수한 NT 후보지 평가와 관리시 중요한 지표로 작용할 수있을 것으로 사료된다.
- 귀화식물은 자생식물의 감소를 초래하는데 이 식물은 인간의간섭과 관계없이 그들 군집을 유지시키며, 끊임없이 재생하는 특성을 가지고 있고 환경적응력이 뛰어나 종 다양성 감소뿐만 아니라 교란을 야기시켜 생태학적으로심각한 결과를 초래할 수 있다. 따라서 생태적으로 우수한 NT 후보지 평가와 관리시 중요한 지표로 작용할 수있을 것으로 사료된다.
- 이는매우 중요함이라는 것은 7점으로 측정됨으로 인해 6점과 7점 사이의 값들은 7점으로 인식되기 때문에 언어적특성을 표현할 수 없다. 이것을 삼각퍼지수로 적용한다면 (0.85, 1, 1)이라는 삼각형이 형성되고 도형을 표현하는 선형함수식 즉, 소속함수가 생성됨으로 인해 함수의기울기 선상에 포함된 값들은 7짐으로 인식되어 보다정확한 분석이 이루어질 수 있다고 할 수 있다. 따라서단순 평균집계를 이용한 순위결정보다는 각 평가항목에대한 평가지표가 영향을 미치는 가중치를 적용함으로써정확한 순위를 결정하는 것이 범위, 규모 및 형상이 일정치 않은 자연자원을 평가하는데 적합할 것으로 생각되며, 공원이나 각종 시설물에 대한 만족도와 같은 조경학적 연구, 환경정책과 관련된 의사결정 등에 충분한 활용가능성이 있을 것으로 판단된다.
- 85, 1, 1)이라는 삼각형이 형성되고 도형을 표현하는 선형함수식 즉, 소속함수가 생성됨으로 인해 함수의기울기 선상에 포함된 값들은 7짐으로 인식되어 보다정확한 분석이 이루어질 수 있다고 할 수 있다. 따라서단순 평균집계를 이용한 순위결정보다는 각 평가항목에대한 평가지표가 영향을 미치는 가중치를 적용함으로써정확한 순위를 결정하는 것이 범위, 규모 및 형상이 일정치 않은 자연자원을 평가하는데 적합할 것으로 생각되며, 공원이나 각종 시설물에 대한 만족도와 같은 조경학적 연구, 환경정책과 관련된 의사결정 등에 충분한 활용가능성이 있을 것으로 판단된다. 그러나 퍼지이론을도입한 환경관련 연구가 아직 국내에서는 미비하기 때문에 퍼지이론의 합리성과 타당성을 증명할 수 있는 기회가 없음으로 차후 이에 대한 다각적이고 지속적인 연구가 진행되어야 할 것으로 판단된다.
- 따라서단순 평균집계를 이용한 순위결정보다는 각 평가항목에대한 평가지표가 영향을 미치는 가중치를 적용함으로써정확한 순위를 결정하는 것이 범위, 규모 및 형상이 일정치 않은 자연자원을 평가하는데 적합할 것으로 생각되며, 공원이나 각종 시설물에 대한 만족도와 같은 조경학적 연구, 환경정책과 관련된 의사결정 등에 충분한 활용가능성이 있을 것으로 판단된다. 그러나 퍼지이론을도입한 환경관련 연구가 아직 국내에서는 미비하기 때문에 퍼지이론의 합리성과 타당성을 증명할 수 있는 기회가 없음으로 차후 이에 대한 다각적이고 지속적인 연구가 진행되어야 할 것으로 판단된다. 또한 언어변수 자료의 획득에 있어서 리커트 척도를 활용하여 삼각퍼지수로 변환시키기 때문에 주관성을 완전히 배제할 수 없다는 한계점이 있음으로 자료획득의 객관적 방법을 개발하는 것도 요구되어 진다.
- 그러나 퍼지이론을도입한 환경관련 연구가 아직 국내에서는 미비하기 때문에 퍼지이론의 합리성과 타당성을 증명할 수 있는 기회가 없음으로 차후 이에 대한 다각적이고 지속적인 연구가 진행되어야 할 것으로 판단된다. 또한 언어변수 자료의 획득에 있어서 리커트 척도를 활용하여 삼각퍼지수로 변환시키기 때문에 주관성을 완전히 배제할 수 없다는 한계점이 있음으로 자료획득의 객관적 방법을 개발하는 것도 요구되어 진다. 차후 과학적인 접근을 위해서는 X-측도를 이용한 퍼지적분법, AHP와 퍼지집합 결합모형 등의 개발이 필요하며, 삼각퍼지수가 형성하고있는 도형의 면적 및 소속함수식의 수학적 해석을 통해다양한 연구가 필요할 것으로 판단된다.
- 또한 언어변수 자료의 획득에 있어서 리커트 척도를 활용하여 삼각퍼지수로 변환시키기 때문에 주관성을 완전히 배제할 수 없다는 한계점이 있음으로 자료획득의 객관적 방법을 개발하는 것도 요구되어 진다. 차후 과학적인 접근을 위해서는 X-측도를 이용한 퍼지적분법, AHP와 퍼지집합 결합모형 등의 개발이 필요하며, 삼각퍼지수가 형성하고있는 도형의 면적 및 소속함수식의 수학적 해석을 통해다양한 연구가 필요할 것으로 판단된다.
- 따라서 평가지표의 유형화를 통해 산출된 가중치를 적용함으로써유형별 가중치가 평가지표에 미치는 중요도를 고려한순위결정이 합리적인 방법으로 사료된다. 또한 언어적변수를 단일 점수로 평가하는 것과 0과 1 사이의 무한한점수로 표현되는 퍼지이론에 의한 평가는 차이가 있다고 규명되었다 그러나 일반적인 가중치 산출방법인 AHP에 의한 분석이 결여되었기 때문에 이에 대한 적절한 가중치 설정과 함께 무게중심값뿐만 아니라 삼각형의 면적, 선형 소속함수식의 수학적 해석 등을 통해 연구의 한계점을 파악해야 할 것이다. 그리고 卜측도를 이용한 퍼지적분 등 공학적 개념을 적용한 연구가 수행되어져야 할 것으로 사료된다.
- 또한 언어적변수를 단일 점수로 평가하는 것과 0과 1 사이의 무한한점수로 표현되는 퍼지이론에 의한 평가는 차이가 있다고 규명되었다 그러나 일반적인 가중치 산출방법인 AHP에 의한 분석이 결여되었기 때문에 이에 대한 적절한 가중치 설정과 함께 무게중심값뿐만 아니라 삼각형의 면적, 선형 소속함수식의 수학적 해석 등을 통해 연구의 한계점을 파악해야 할 것이다. 그리고 卜측도를 이용한 퍼지적분 등 공학적 개념을 적용한 연구가 수행되어져야 할 것으로 사료된다.
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