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문제 정의
- 그러나 그동안 축적되지 못했던 문화재 관련 자료들이 정보화되고, 축적되면서 정보의 활용기반이 구축되었고, 이에 따른 공간분석기법의 적용이 가능하게 되었다. 따라서 본 연구에서는 지리정보시스템의 핵심적 기능인 중첩방식을 활용한 요업유적유적의 잠재적 분포 가능성을 분석해 보고자 하였다.
- 요업유적은 도자기와 기와를 제작하는 데 필요한 공장과 가마[窯]를 포함한 생산유적지를 말한다. 본 연구에서는 요업유적의 시대적 특성과 요업유적의 개별 특성을 파악하기 보다는 요업유적에 관한 개략적인 입지 특성을 조사하고자 하였다. 시대와 종류에 따라 자료를 분류하게 되면 자료의 개수가 매우 적어져 통계적 의미를 파악하기 어려운 점이 있어서 단일 항목으로 분류하여 사용하였다.
가설 설정
- 지리정보시스템에서 주로 활용되는 중첩 분석에서는 변수간의 관계를 동일하게 가정한다. 때문에 보편적인 기준을 제시하는 경우에 활용도가 매우 높고 그 결과 또한 신뢰도가 높다.
제안 방법
- 요업유적의 특성을 파악하기 위한 연구 자료는 발굴조사보고서 및 지표조사보고서 그리고 문화유적분포지도를 참고하였다. 요업유적의 발굴조사는 다양한 형태로 진행되어 왔으나 요업 유적의 분포를 체계적으로 정리하거나 공간적 분포를 토대로 분석된 연구가 거의 없고 발굴된 유적을 중심으로 연구된 결과가 많으며, 시대적 변천과정을 연구한 결과가 주를 이룬다(강경숙, 1964, 1986, 1994, 2003, 2004; 강봉룡, 2002; 윤용이, 1981a, 1981b, 1986; 정상기, 2001a, 2001b).
- 그러나 수계로부터의 수직거리(비고)가 고고학에서 중요하게 취급되는 변수의 경우 범용프로그램에서 제공되는 기능으로는 계산할 수 없기 때문에, 이를 계산하고 구하는 알고리즘 및 별도의 처리과정이 필요하다(김주용, 2004). 본 연구에서는 문화재 GIS 통합관리 및 분석프로그램을 이용하여 수치지형도로부터 원하는 유적의 특성을 자동으로 분석하여 값을 산출하는 기능을 Java 언어로 제작하여 분석에 활용하였다.
- 정밀한 분석을 위하여 국립지리원에서 제작한 1:5,000 축적의 수치지형도를 이용하였고, 아직 1:5,000 축적의 수치지형도가 발간되지 않은 지역에 대해서는 1:25,000 축적의 수치지도를 활용하였다. 유적 입지 분석을 위한 자료 획득 과정은 일차적으로 유적이 분포하는 지역의 고도는 수치지형도로부터 5m의 공간해상도로 수치고도모형(digital elevation model)을 제작하였으며, 계산식은 단순 크리징(Simple kriging)보간법을 적용하였다.
- 유적 입지 분석을 위한 자료 획득 과정은 일차적으로 유적이 분포하는 지역의 고도는 수치지형도로부터 5m의 공간해상도로 수치고도모형(digital elevation model)을 제작하였으며, 계산식은 단순 크리징(Simple kriging)보간법을 적용하였다. 제작된 수치고도모형으로부터 유적이 분포하는 지역의 고도를 추출하였다. 다만 유적의 면적이 25평방미터(㎡)를 넘는 경우, 분포하는 고도의 최대고도(m)와 최소고도 (m), 평균고도(m)를 대표되는 값으로 선정하였다.
- 제작된 수치고도모형으로부터 유적이 분포하는 지역의 고도를 추출하였다. 다만 유적의 면적이 25평방미터(㎡)를 넘는 경우, 분포하는 고도의 최대고도(m)와 최소고도 (m), 평균고도(m)를 대표되는 값으로 선정하였다.
- 사면의 경사와 사면의 방향 변수의 경우 수치고도모형으로부터 주위의 고도 값을 참조하여 계산에 의해 얻어지는데, 기 제작된 수치고도모형으로부터 유적이 분포하는 지역의 사면경사와 사면의 방향에 대한 정보를 추출하였다. 유적의 면적이 25평방미터(㎡)를 넘는 경우에 고도의 추출방식과 동일한 형태로, 분포하는 면적에서 사면의 최대경사(각도)와 주된 사면방향(각도), 최소경사(각도)와 가장 적게 나타나는 사면방향 (각도) 그리고 평균경사(각도)와 평균적으로 나타나는 사면의 방향을 대표되는 값으로 선정하였다.
- 사면의 경사와 사면의 방향 변수의 경우 수치고도모형으로부터 주위의 고도 값을 참조하여 계산에 의해 얻어지는데, 기 제작된 수치고도모형으로부터 유적이 분포하는 지역의 사면경사와 사면의 방향에 대한 정보를 추출하였다. 유적의 면적이 25평방미터(㎡)를 넘는 경우에 고도의 추출방식과 동일한 형태로, 분포하는 면적에서 사면의 최대경사(각도)와 주된 사면방향(각도), 최소경사(각도)와 가장 적게 나타나는 사면방향 (각도) 그리고 평균경사(각도)와 평균적으로 나타나는 사면의 방향을 대표되는 값으로 선정하였다.
- 그러나 분석결과자료는 분포하는 면적단위에 대한 통계자료를 기초로 하게 되므로 단일한 상수를 대푯값으로 선정하는 과정 또한 통계특성을 고려해야 한다. 따라서 활용되는 변수에 대한 대푯값은 각각의 변수 특성을 고려하여 선정하였다. 고도의 경우 최대고도, 최소고도, 평균고도 가운데 평균고도를 대푯값으로 선정하였다.
- 고도의 경우 최대고도, 최소고도, 평균고도 가운데 평균고도를 대푯값으로 선정하였다. 또한 사면의 경사는 최소경사, 최대경사, 평균경사 가운데 요업유적의 입지에 대한 최소한의 경사가 의미상 입지조건에 맞는 것으로 하여 최소경사를 대푯값으로 선정하였다. 사면의 방향을 나타내는 사면향의 경우 20° 구간별 통계자료를 활용하였으며 사면방향의 구간은 0°에서 360°까지의 구간이다.
- 사면의 방향을 나타내는 사면향의 경우 20° 구간별 통계자료를 활용하였으며 사면방향의 구간은 0°에서 360°까지의 구간이다. 수계망 분석을 통해 얻어진 수계와의 최소거리, 최대거리, 평균거리는 최소거리를 입지분석 변수로 활용하였다. 또한 수계와의 비고의 경우도 최소비고를 입지조건의 대표변수로 활용하여 구간을 선정하였다.
- 수계망 분석을 통해 얻어진 수계와의 최소거리, 최대거리, 평균거리는 최소거리를 입지분석 변수로 활용하였다. 또한 수계와의 비고의 경우도 최소비고를 입지조건의 대표변수로 활용하여 구간을 선정하였다. 도로망 분석결과의 경우는 현재 알려진 요지 입지분포 특성을 감안할 때 현재의 도로에 대한 분석결과 보다는 과거의 교통로 관점에서 접근하는 것이 합리적일 것이다.
- 이와 같이 각각 선정된 변수는 ‘평균고도’, ‘최소 경사’, ‘사면방향’, ‘수계와의 최소거리’, ‘수계와의 최소비고’ 등으로 총 5개의 변수이다. 이들 각 변수는 분석결과를 누적빈도 그래프로 나타내어 각각을 그 특성에 따라 5개 구간으로 등급을 산정하였다. 각각의 빈도분포 및 등급 구간을 다음과 같이 정의하였다.
- 그러나 요업유적이 분포하는 지역 중에 동쪽부터 남쪽에 이르는 방향이 다른 방향보다 우세하였고, 남쪽, 서쪽, 북쪽으로 이루는 방향이 그 다음으로 우세하게 나타났다(그림 7). 따라서 다른 변수와의 관계를 고려해 3개 구간으로 구분하고 등급을 부여하였다(표 7).
- 야외조사에서는 대전문화유적분포지도의 성북동일대 대전성북동 도요지2와 대전성북동도요지3의 위치를 확인하였으며, 지표에 나타난 도자편과 요업도구, 가마흙 및 벽체의 잔재를 확인하였다. 각각의 분석된 변수에 대하여 일차적으로 변수에 대한 분포를 나타내고, 기본 자료에 대해 각각 등급을 부여한 등급도면을 함께 제시하였다. 활용된 자료는 고도분포, 사면경사, 수계비고, 수계거리, 사면방향의 5개 변수이며 각각의 등급은 1에서 5사이의 값을 갖는다.
- 입지분석결과 계산된 유적의 입지분석 변수는 고도분포, 사면 경사, 수계비고, 수계거리, 사면방향의 5개 변수이며 각각의 등급은 1∼5사이의 값을 갖는다. 각각의 등급자료를 덧셈 또는 곱셈 연산하여 그 결과를 확인하였다. 대전 성북동도요지 주변을 대상으로 한 중첩분석은 야외조사결과와 분석결과가 상당히 잘 일치하는 것을 확인할 수 있었다.
대상 데이터
- 분석에 활용되는 변수는 단일 지점의 확률계산을 위해 하나의 대푯값을 선정하였다. 그러나 분석결과자료는 분포하는 면적단위에 대한 통계자료를 기초로 하게 되므로 단일한 상수를 대푯값으로 선정하는 과정 또한 통계특성을 고려해야 한다.
- 또한 사면의 경사는 최소경사, 최대경사, 평균경사 가운데 요업유적의 입지에 대한 최소한의 경사가 의미상 입지조건에 맞는 것으로 하여 최소경사를 대푯값으로 선정하였다. 사면의 방향을 나타내는 사면향의 경우 20° 구간별 통계자료를 활용하였으며 사면방향의 구간은 0°에서 360°까지의 구간이다. 수계망 분석을 통해 얻어진 수계와의 최소거리, 최대거리, 평균거리는 최소거리를 입지분석 변수로 활용하였다.
- 요업유적에 대한 야외조사는 대전의 성북동 일대의 도요지를 중심으로 진행하였다. 대전 성북동 일대서 문화유적분포조사에서 조사된 지역은 약 31개 지역으로 2004년 발간되어 최신의 자료를 유지하고 있다.
- 각각의 분석된 변수에 대하여 일차적으로 변수에 대한 분포를 나타내고, 기본 자료에 대해 각각 등급을 부여한 등급도면을 함께 제시하였다. 활용된 자료는 고도분포, 사면경사, 수계비고, 수계거리, 사면방향의 5개 변수이며 각각의 등급은 1에서 5사이의 값을 갖는다. 각각 등급화된 결과를 더하거나 곱해서 각각의 결과를 다음의 그림으로 제시하였다.
- 때문에 보편적인 기준을 제시하는 경우에 활용도가 매우 높고 그 결과 또한 신뢰도가 높다. 연구 대상지역인 대전 성북동일대 백자 요지 분포가능지역에 대해 분석하였다. 입지분석결과 계산된 유적의 입지분석 변수는 고도분포, 사면 경사, 수계비고, 수계거리, 사면방향의 5개 변수이며 각각의 등급은 1∼5사이의 값을 갖는다.
이론/모형
- 정밀한 분석을 위하여 국립지리원에서 제작한 1:5,000 축적의 수치지형도를 이용하였고, 아직 1:5,000 축적의 수치지형도가 발간되지 않은 지역에 대해서는 1:25,000 축적의 수치지도를 활용하였다. 유적 입지 분석을 위한 자료 획득 과정은 일차적으로 유적이 분포하는 지역의 고도는 수치지형도로부터 5m의 공간해상도로 수치고도모형(digital elevation model)을 제작하였으며, 계산식은 단순 크리징(Simple kriging)보간법을 적용하였다. 제작된 수치고도모형으로부터 유적이 분포하는 지역의 고도를 추출하였다.
성능/효과
- 6도 경사를 나타내며 대부분의 지역은 경사가 없는 평탄한 지역에 분포하고 있음을 알 수 있다. 또한 가장 높은 값이 약 48도를 나타내는 것으로 보아 일부 지역의 요업유적은 급경사의 사면에도 분포했음을 알 수 있다(표 4). 최소경사의 경우에 빈도곡선의 분포가 작은 값으로부터 높은 값에 이르기까지 순차적으로 감소하는 경향을 보인다.
- 그림 20과 그림 21에서 요업유적이 분포할 가능성이 높은 지역일수록 붉은 색을 나타내고 분포 가능성이 낮은 지역을 녹색으로 점진적으로 표현하였다. 조사 지역은 대체로 산능선 하부를 따라 밭으로 이용되는 사면 끝자락에서부터 평지에 이르는 지역에 주로 분포가능성이 높게 나타났다. 이는 요업유적이 발굴된 지역의 특성들과 일치한다.
- 각각의 등급자료를 덧셈 또는 곱셈 연산하여 그 결과를 확인하였다. 대전 성북동도요지 주변을 대상으로 한 중첩분석은 야외조사결과와 분석결과가 상당히 잘 일치하는 것을 확인할 수 있었다. 계산결과에 있어서 곱셈의 경우보다 덧셈의 경우가 현재 요업유적예상지역의 분포 면적이 높게 나타났다.
후속연구
- 반면 승법분석의 결과보다 가법분석의 결과에서 분포가능성이 높은 지역이 넓게 나타나기 때문에 정밀도는 오히려 낮다고 할 수 있다. 그러나 현실적으로 유적이 분포하는 지역을 정확하게 추정할 수 있는 근거가 빈약하고 실제 통계적 특성을 벗어나는 예외적인 지역이 있기 때문에 결과를 확신하여 사용할 수 없지만 신속한 현지조사 및 계획수립 과정에는 크게 기여할 수 있을 것으로 판단된다.
- 분석된 내용에서 지형요인이 강조된 것은 자연환경으로서 지형요인은 비교적 객관성을 유지하고 정량적 결과의 도출이 가능하다는 점을 근거로 하고 있다. 만일 인문사회과학적인 자료가 객관적으로 정량화된다면 분석에 포함될 수 있을 것이다. 현재까지 요업유적에 대한 인문학적 요인은 분석에서 배제하고 있으나 향후 연구에서 분석에 포함된다면 보다 합리적인 결과를 도출할 것으로 판단된다.
- 만일 인문사회과학적인 자료가 객관적으로 정량화된다면 분석에 포함될 수 있을 것이다. 현재까지 요업유적에 대한 인문학적 요인은 분석에서 배제하고 있으나 향후 연구에서 분석에 포함된다면 보다 합리적인 결과를 도출할 것으로 판단된다.
- 또한 분석된 변수의 선정과 구간선정과정에서도 합리적 접근이 요구된다. 본 논문은 변수의 선정과 구간선정이 주관적이고 경험에 의존하고 있으며, 변수의 선정과정은 별도의 통계적 접근을 통해 방법과 내용이 정립되어야 할 것이다. 또한 변수의 등급화 문제는 수많은 논문들이 다루고 있으나 아직까지 명확하게 방식이 정립되거나 구체적인 방법이 제시되지 못하고 있다.
- 때문에 회귀분석이나 신경망 분석 등의 다양한 분석이 시도되고 있다. 향후 이러한 문제점을 해결할 수 있도록 변수선정 및 구간선정에 대한 별도의 연구가 있어야 할 것이다.
- 이는 결과의 검증과정에서도 오류를 포함할 수 있다는 것을 의미한다. 현실적으로 고고학연구의 특성상 일부 지역에 대한 검증에도 많은 시간과 노력이 필요하며, 향후 검증에 대한 다양한 노력이 요구된다. 특히 검증결과의 신뢰성 확보를 위해서는 보다 장기적인 검증작업이 필요하다.
- 특히 검증결과의 신뢰성 확보를 위해서는 보다 장기적인 검증작업이 필요하다. 또한 검증지역을 보다 광역적으로 제시하여 결과에 대한 신뢰성을 확보해야 할 것이다. 현재 성북동지역에 대한 분석은 야외조사에서 요업유적에 대한 조사를 통해 확인된 지역이다.
- 현재 성북동지역에 대한 분석은 야외조사에서 요업유적에 대한 조사를 통해 확인된 지역이다. 그러나 광범위한 지역에 대한 검증을 위해서는 요업유적에 대한 시대적, 공간적 특성을 고려하고, 접근 방법이 보다 일반화 되어야 가능할 것으로 기대된다.
- 계산결과에 있어서 곱셈의 경우보다 덧셈의 경우가 현재 요업유적예상지역의 분포 면적이 높게 나타났다. 향후 문화유적의 분포입지환경에 따른 유적의 분포가능성 예측은 다량의 통계자료를 활용하면 예측력이 향상될 것으로 기대되며, 이를 통해 국토의 효율적 이용이 가능할 것으로 기대된다.
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