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문제 정의
- 이 연구는 하구생태계의 가치를 평가하고 이를 토대로 관리 방향을 제시하기 위한 일련의 연구가운데 첫 번째 연구로 하구 생태계와 주변 유역까지 포함하는 하구역의 자연환경과 사회 경제활동에 대한 시스템 평가를 수행하고 하구생태계 관리와 관련한 정책시사점을 제시하고자 하였다. 하구역의 자연환경과 사회 경제활동에 대한 시스템 평가를 위해 자연환경과 경제활동을 통합적인 관점에서 이해하고, 이를 통해 환경자원이 경제에 기여하는 바를 생태학적인 관점에서 평가하고자 하는 에머지 (emergy) 개념(Odum, 1996)을 이용하였다.
제안 방법
- 세 번째 단계에서는 에머지 평가표를 이용하여 에머지 지수 (emergy indices)를 계산하여 평가대상의 특성을 파악한다. 이 연구에서 사용한 에머지 지수에 대한 설명은 다음과 같다.
- 영산강하구역 , 섬진강하구역 , 한강하구역의 자연환경과 경제활동에 대한 에머지 평가를 수행하기 위하여 Fig. 3과 같은 에너지 시스템 다이어그램을 작성하였다. 하구역에서 이루어지는 사회 경제활동을 뒷받침하는 에너지원은 크게 하구역의 자연환경이 제공한 에너지와 외부(외국 및 국내의 다른 지역)에서 돈을 지불하고 구매한 에너지로 나누어 제시하였다.
- 평가대상 하구역으로 유입하는 재생가능에머지 총량은 강우의 화학에너지, 조석에너지, 하천의 화학에너지, 유기물질 에너지, 위치에너지를 더하여 구하였다. 태양, 바람, 강우의 위치에너지, 강우의 화학에너지, 파도는 모두 태양에너지를 기반으로 하기 때문에 이들 에너지를 단순히 더하는 것은 중복계산을 초래하게 된다.
대상 데이터
- 영산강하구역, 섬진강하구역, 한강하구역의 에머지 평가에 필요한 자료는 국가기관 통계자료, 자연환경 조사 보고서와 학술 논문 등을 이용하였으며, 평가 기준연도는 2003년으로 하였다.
- 또한 영산강 하구 갯벌에 대해 평가한 강 등(206)은 영산강 하구 갯벌의 기여가치를 355만Em\/ha/yr 로 평가하였다. 이 연구의 에머지 평가 대상은 이 등(2004)이 제안한 하구 분류군별로 대형 하천의 하구가운데 영산강하구역, 섬진강하구역, 한강하구역을 대표적인 하구로 선정하였다. 영산강하구는 인공하구로 조석우세 염하구에 해당하며, 섬진강하구는 자연 하구 가운데 조석우세 염하구, 한강하구는 자연하구로 조석우세 삼각주 하구에 속한다.
이론/모형
- 이 연구에서는 영산강하구역 , 섬진강하구역 , 한강 하구 역의 자연환경과 사회경제활동에 대한 에머지 평가의 공간적 경계로 이 등(2004)이 각 하구역의 관리범위로 제안한 경계를 이용하였다(Fig. 2, Table 2). 이 등(2004)은 하구역의 해면부 경계를 설정하기 위하여 지리口지형특성, 해면부 이용특성, 육지부 이용 특성 등을 이용하였으며, 하천쪽 경계는 감조역 상류 경계(인공구조물이 있는 경우 과거 감조구간), 수변쪽 경계는 감 조역 하류로 유입하는 모든 지천의 유역으로 설정하였다.
- 정책시사점을 제시하고자 하였다. 하구역의 자연환경과 사회 경제활동에 대한 시스템 평가를 위해 자연환경과 경제활동을 통합적인 관점에서 이해하고, 이를 통해 환경자원이 경제에 기여하는 바를 생태학적인 관점에서 평가하고자 하는 에머지 (emergy) 개념(Odum, 1996)을 이용하였다.
성능/효과
- 각 하구역의 에머지화폐비율은 우리나라 전체 경제의 에머지화폐비율(208X109 sej/W)보다 높게 나타났다. 따라서 같은 양의 화폐로 구매할 수 있는 에머지량이 더 많기 때문에 이들 지역의 투자 매력은 전국 평균보다 높다고 할 수 있다.
- 이는 자연환경에 대한 압력요인으로 작용하게 되는데, 각 하구역의 높은 환경부하 비율에 반영되어 있다. 그 결과 영산강하구역, 섬진강하구역, 한강 하구 역의 지속성은 에머지 관점에서 보았을 때 아주 낮은 것으로 평가되었다.
- 이는 평가대상 세 하구역 가운데 영산강하구 역에서 이루어지는 경제활동의 효율성이 가장 높다는 것을 나타내는데, 다른 하구역에 비해 외부에서 구입한 에머지의 비중이 상대적으로 적었기 때문이다. 그러나 EYR이 1에 근접하여 대형 하천의 하구를 중심으로 우리나라 경제의 중심 기능을 수행하는 영산 강하 구역, 섬진강하구역, 한강하구역의 사회경제활동의 효율성은 아주 낮은 것으로 평가되었다. 세 하구역 모두 우리나라 전체 경제의 에머지산출비율(1.
- 단위면적당 에머지사용량, 인구수용력 , 환경부하비율, 에머지지속성지수 등 다양한 에머지 지수가 현재 영산강하구역, 섬진강하구 역, 한강하구역에서 이루어지고 있는 사회경제활동의 지속성이 아주 낮다는 것을 보여주었다. 세 하구역의 인구 수준은 각 하구역의 자연환경과 외부 자원이 지탱할 수 있는 한계를 훨씬 초과하고 있는 것으로 나타났다.
- 외부에서 구입한 에머지 가운데 영산강하구역의 경우 석유류제품, 재화와 용역, 천연가스가 차지하는 비중이 높았으며, 섬진강하구 역의 경우 원유, 석탄, 철광석, 석유류제품, 한강하구역의 경우 재화와 용역, 석유류제품, 천연가스가 차지하는 비중이 높게 나타났다. 섬진강하구역의 경우 광양제철소가 있는 광양국가산업단지와 석유화학산업 중심의 여수국가산업단지가 있어 다른 하구 역과 달리 석탄, 철광석, 원유가 외부 구입 에머지에서 차지하는 비중이 높게 나타났다.
- 아주 낮다는 것을 보여주었다. 세 하구역의 인구 수준은 각 하구역의 자연환경과 외부 자원이 지탱할 수 있는 한계를 훨씬 초과하고 있는 것으로 나타났다. 이는 자연환경에 대한 압력요인으로 작용하게 되는데, 각 하구역의 높은 환경부하 비율에 반영되어 있다.
- 영산강하구역, 섬진강하구역 , 낙동강하구역의 자연환경이 우리 경제에 기여하는 가치는 729 ~2, 206만 Em\/ha/yr 으로 높게 평가되었다. 이는 우리나라 전체 평균보다 2배 이상 높은 것인데, 하구역의 자연환경이 가지고 있는 생태경제적 중요성을 반영한다.
- 영산강하구역, 섬진강하구역, 한강하구역의 자연환경과 사회 경제활동에 대한 에머지 평가는 대형 하천이 유입하는 환경적 특성과 주변 지역의 사회경제활동 중심으로 기능하는 경제적 특성 등 이들 하구역의 특성을 잘 보여주었다.
- 이는 대규모 하천을 포함하고 있는 하구역이 국내의 자원과 외국으로부터 수입한 재화와 용역이 집중하는 우리나라 경제활동의 중심으로 기능하고 있다는 것을 의미한다. 외부에서 구입한 에머지 가운데 영산강하구역의 경우 석유류제품, 재화와 용역, 천연가스가 차지하는 비중이 높았으며, 섬진강하구 역의 경우 원유, 석탄, 철광석, 석유류제품, 한강하구역의 경우 재화와 용역, 석유류제품, 천연가스가 차지하는 비중이 높게 나타났다. 섬진강하구역의 경우 광양제철소가 있는 광양국가산업단지와 석유화학산업 중심의 여수국가산업단지가 있어 다른 하구 역과 달리 석탄, 철광석, 원유가 외부 구입 에머지에서 차지하는 비중이 높게 나타났다.
- 우리나라 전체의 재생가능에머지 기반 인구수용력은 약 344 만명(전국 인구의 7.2%), 선진국수준 경제발전 가정 인구수용력은 약 2753만명(전국 인구의 57.4%)으로 나타나, 한강 하구 역은 다른 지역에 비해 인구가 훨씬 집중되어 있다는 것을 나타낸다.
- 에머지 개념은 자연환경의 기여가치와 인간노동력의 기여가치를 에너지를 공통화폐로 사용하여 함께 평가하고자 하는 시도이기 때문에 자연환경의 직접적인 기여가치 평가가 가능하였다. 이를 단위면적당(ha)으로 나타내면, 영산강하구 역의 자연환경이 지역의 경제에 기여하는 가치는 연간 729만 EmW/ha/yr, 섬진강하구역은 연간 2, 129만 EmW/ha/yr, 한강 하구 역은 연간 2, 206만 EmW/ha/yr으로, 한강하구역이 가장 높았다. 이는 하구역으로 유입하는 하천 유량이 가장 많고 조 차가 가장 큰 한강하구역의 자연환경이 가지고 있는 경제기여 잠재력을 잘 보여주고 있다.
- 재생가능에머지에서 하천의 화학에너지가 차지하는 비율은 영산강하구역의 경우 63.5%, 섬진강하구역의 경우 82.0%, 한강하구역의 경우 49.5%로 나타났다. 평가대상 하구 역으로 유입하는 하천에 포함되어 있는 유기물질의 에너지, 위치에너지를 포함할 경우 한강, 영산강, 섬진강이 각 하구역에 제공하는 에머지는 영산강하구역 65.
- 지역별로 분화된 산업 및 경제구조를 고려할 때 평가대상 하구 역의 에머지 유입 특성을 우리나라 전체 자료와 단순하게 비교하기는 힘들지만, 자연환경이 공급한 에머지가 18.9%(이 가운데 재생가능에머지는 7.2%), 외부구매 에머지가 81.1%를 차지한 우리나라 경제 전체보다 하구역 경제의 대외의존도가 훨씬 높았다. 즉, 영산강하구역, 섬진강하구역, 한강하구역은 주변 지역의 자원이 집중하는 경제거점으로서의 역할을 수행하고 있다는 것을 나타낸다.
- 평가대상 하구역의 자연환경(육상환경+해양환경)이 각 하구 역의 경제활동에 연간 제공하는 에머지가치(재생가능에머지+재생불가능에머지)는 영산강하구역이 1조 266억 EmW, 섬진강하구 역이 2조 777억 EmW, 한강하구역이 8조 3, 057억 EmW 으로나타났다. 이러한 기여가치는 시장경제의 가격에 포함되지 않는 가치이다.
- 하구역의 외부에서 구입한 에머지(외국에서 수입한 에머지와우리나라 다른 지역에서 구입한 에머지의 합)가 평가대상 하구 역으로 유입하는 에머지의 대부분을 차지하였는데, 영산강하구 역은 92.1%, 섬진강하구역은 98.0%, 한강하구역은 92.6%로 나타났다. 이는 대규모 하천을 포함하고 있는 하구역이 국내의 자원과 외국으로부터 수입한 재화와 용역이 집중하는 우리나라 경제활동의 중심으로 기능하고 있다는 것을 의미한다.
- 93으로, 환경부하비율이 10보다 클 경우에는 환경에 대한 영향이 큰 시스템으로 구분한 Brown and Ulgiati(1997)에 따르면 이미 경제활동이 환경에 미치는 영향이 상당히 높은 상태이다. 환경부하비율이 국가 평균보다 훨씬 높게 나타난 섬진강하구역과 한강하구역은 환경에 지나치게 높은 압력을 가하고 있는 것으로 나타났다.
후속연구
- 그러나 앞에서도 언급하였듯이 섬진강하구 역으로 유입한 에머지 가운데 일부는 지역에서 사용되지 않고 곧바로 외부로 빠져 나간다. 따라서 이를 고려하여 일인당 에머지사용량(즉, 현재의 생활수준)을 계산한 뒤 인구수용력을 평가할 필요가 있지만, 이 연구에서는 자료가 부족하여 이를 수행하지 못하였다.
- 대형 하구역 가운데에서는 한강 하구, 섬진강 하구가 그나마 자연하구 형태를 유지하고 있지만, 섬진강 하구의 경우 광양국가산업단지의 건설로 생태계의 구조와 기능이 많이 훼손된 상태이다. 또한 제2차 공유수면매립과 연안개발이 계획대로 진행될 경우 현재 최대 985赤로 추정되는 하구습지의 30%가 2011년까지 추가로 훼손될 것으로 전망(이 등, 2001)되는 등 집중적인 이용口개발로 하구 생태계의 훼손은 지속될 것으로 보인다.
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