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문제 정의
- 따라서 본 연구는 지속적인 습지관리를 위해 보전가치 평가항목을 선정하고, 체계적인 평가체계 및 관리권역 설정 기준을 토대로 보전가치 평가를 위한 공간 데이터를 구축하고자 한다. 또한, 전형적인 산지습지인 산들늪을 대상으로 GIS 기법을 이용해 실제적인 사례연구를 실시하여 보전가치 등급에 따른 관리권역을 설정하고자 한다.
- 그러나 습지를 평가하기 위해 많은 지표들을 활용할 경우 평가 과정이 복잡해지고, 많은 시간이 소요되는 단점을 가지게 된다. 따라서 본 연구에서는 습지의 보전가치를 평가하기 위해 표 1에서와 같이 습지의 인식, 형성 및 유지, 평가 등에 관한 선행연구를 고찰하여 습지식생, 수문환경, 토양환경, 지형환경, 자연성, 위험성등 6개의 평가 항목을 선정하였다.
- 현장 답사 시에는 Trimble사의 GeoXT GPS에 실내에서 작업한 shape파일 형태의 basemap을 탑재하여 현장에서 식생 및 습지비오톱을 확인하였으며, GPS의 추적기법(tracking)을 이용해 주요 식생 지역 및 습지 훼손 지역의 위치를 추적 및 스캐닝하였다. 또한, 습지비오톱에 대한 야장을 작성하여 습지식생 및 자연성, 위험성 등을 평가하기 위한 기초자료를 구축하였다.
- 따라서 본 연구는 지속적인 습지관리를 위해 보전가치 평가항목을 선정하고, 체계적인 평가체계 및 관리권역 설정 기준을 토대로 보전가치 평가를 위한 공간 데이터를 구축하고자 한다. 또한, 전형적인 산지습지인 산들늪을 대상으로 GIS 기법을 이용해 실제적인 사례연구를 실시하여 보전가치 등급에 따른 관리권역을 설정하고자 한다.
- 본 연구는 지속적인 습지관리를 위해 대표적인 산지습지인 경상남도의 산들늪을 대상으로 보전가치 평가를 통해 습지의 관리권역을 설정하였다.
제안 방법
- 지형환경은 습지의 형성 및 유지에 적절한 지형 형태를 추출하고, 이를 평가에 활용하기 위해 Weiss(2001)에 의해 개발된 TPI(Topographic Position Index)를 이용하여 지형을 분류하였다. TPI 분석을 위해 수치지형도를 이용하여 1m 해상도의 DEM과 경사분포도를 작성한 후, 지형특성을 가장 잘 나타낼 수 있는 TPI 그리드(Small Neighborhood: 40m, Large Neighborhood: 100m)를 생성하여 그림 8과 같은 지형을 분류하였다. TPI를 활용한 지형분류 시에는 평탄지의 기준경사를 설정해야 하는데, 본 연구에서는 박경훈 등(2007)의 연구에서 산지습지의 분포가능지에 대한 예측 적합성이 가장 높은 것으로 나타난 경사 10˚를 선택하여 분석에 적용하였다.
- 다음으로, 현장조사용 basemap을 Trimble 사의 GeoXT에 탑재하여 현장조사 시 식생 및 습지비오톱을 확인하였다. 또한, 현장조사용 야장을 활용하여 습지비오톱의 유형을 확인하고, 우점종, 군락유형, 식생단면도 등을 작성하였다.
- 다음은 평가항목에 대한 중요성을 검증하고 가중치를 설정하여 평가체계를 구축하기 위해 전문가를 대상으로 설문조사를 실시하였다. 설문의 구성은 습지의 인식 및 판별, 평가항목별 상대적 중요성, 그리고 응답자의 일반적인 사항 등으로 구성하였다.
- 또한, 현장조사용 야장을 활용하여 습지비오톱의 유형을 확인하고, 우점종, 군락유형, 식생단면도 등을 작성하였다. 단위비오톱 내의 주요 경관은 사진촬영을 통해 조사하였으며, 촬영 위치의 좌표를 기록하였다. 이러한 분석과정을 통해 비오톱의 개념이 적용된 기본 식생도를 완성하였으며(그림 5(b)), 습지식생을 평가하기 위한 현존정밀식생도를 그림 5(c)와 같이 완성하였다.
- 일반적으로 생태계의 관리 권역은 UNESCO의 생물권보전지역(biosphere reserve)을 활용하여 핵심지역, 완충지역, 전이 지역 등으로 지정하고 있으나, 본 연구에서는 이를 더 세분하여 핵심지역을 절대보전지역과 보전지역으로 구분하였으며, 습지에 대한 생태적인 위험성으로 인해 복원 및 복구가 필요한 지역을 복구지역으로 명명하여 추가하였다. 따라서 관리권역은 표 2에서와 같이 5개 권역으로 구분하였으며, 설정기준은 보전가치 등급기준에 따라 설정하였다.
- 습지의 보전가치 평가를 위한 체계 구축 단계에서는 습지에 대한 문헌 및 선행연구를 토대로 습지의 인식, 형성 및 유지에 영향을 미치는 습지식생, 수문환경, 토양환경, 지형환경, 자연성, 위험성 등의 6개 항목을 선정하였다. 또한, 6개 항목을 토대로 습지의 보전가치 평가를 위한 체계를 선 평가와 후 평가의 2단계로 구분하여 구상하였다.
- 이와 같은 설문 분석결과를 토대로 습지의 보전가치평가를 위한 체계의 구축을 완료하였으며, 평가 점수별 등급을 설정하였다. 또한, 보전가치 등급에 따른 관리권역의 설정 기준을 제시하였다.
- 다음으로, 현장조사용 basemap을 Trimble 사의 GeoXT에 탑재하여 현장조사 시 식생 및 습지비오톱을 확인하였다. 또한, 현장조사용 야장을 활용하여 습지비오톱의 유형을 확인하고, 우점종, 군락유형, 식생단면도 등을 작성하였다. 단위비오톱 내의 주요 경관은 사진촬영을 통해 조사하였으며, 촬영 위치의 좌표를 기록하였다.
- 마지막 평가 항목인 위험성은 습지의 유지 및 관리에 생태적으로 위험적인 요소가 될 수 있는 지역들을 3차에 걸친 현장조사를 토대로 추출하였다. 생태적 위험지역은 크게 습지 훼손 지역과 생태계 교란 식물 출현지역으로 분류하였다.
- 마지막으로, 습지의 보전가치 평가를 통한 관리권역 설정 단계에서는 전문가 설문조사에 의해 구축된 평가 체계와 각각의 평가 방법을 통해 구축된 6개의 주제도를 이용하여 보전가치를 평가하였다. 보전가치의 평가를 위한 6개의 주제도는 Grid 형태의 래스터 파일로 변환하였으며, Grid의 크기는 5m×5m로 지정하였다.
- 보전가치의 평가를 위한 6개의 주제도는 Grid 형태의 래스터 파일로 변환하였으며, Grid의 크기는 5m×5m로 지정하였다.
- 평가항목별 구축된 자료를 이용하여 보전가치를 평가하기 위해서는 각 항목별 평가 기준이 필요하다. 본 연구는 선 평가와 후 평가 구분되어 진행되었고, 선 평가의 경우 항목별 특성을 가진 지역의 유무에 따라 평가가 이루어지기 때문에 선 평가와 후 평가의 판정 기준을 달리 적용하였다. 선 평가를 살펴보면, 습지식생의 경우 진퍼리새, 달뿌리풀, 산조풀 등과 같은 전형적인 산지습지의 식생이 출현할 경우 “YES”를, 습지식생이 나타나지 않을 경우 “NO”를 선택하였다(표 3).
- 분석 결과를 살펴보면, 우선 평가체계 구축을 위해서 문헌연구를 통해 습지식생, 수문환경, 토양환경, 지형환경, 자연성, 위험성의 6개 항목을 선정하였다.
- 선 평가에서는 습지식생 항목을 우선적으로 평가하였는데, 습지식생은 습지의 판별을 위한 중요한 요소로서 습지식생이 출현할 경우 현재 그 지역이 습지로서의 역할을 수행하고 있는 것으로 판단하여 그 유무에 따라 보전가치를 평가할 수 있도록 구축하였다. 실제, 습지의 인식 및 판별을 확인하기 위한 설문조사에서 전체 27명 중 16명(59.
- 선 평가에서는 습지식생의 유무를 평가한 후, 습지의 위험성을 평가하도록 체계를 구축하였다. 위험성에 의해 평가되는 생태위험지역은 습지 생태계에 부정적인 영향을 주어 습지가 건전한 상태로 지속될 수 없게 하며, 특별한 관리가 필요할 것으로 판단되어 우선 평가를 실시하고 그 지역을 추출하였다(Lemly, 1996).
- 선행연구에 대한 문헌분석과 전문가 설문조사를 통해 평가체계를 구축하였고, 6개 항목에 대한 각각의 평가방법을 토대로 6개의 평가주제도를 작성하였다. 이를 토대로 GIS의 중첩기법을 활용하여 산늘늪 유역의 보전가치를 그림 12와 같이 평가하였고, 보전가치 평가를 기준으로 습지의 관리권역도를 그림 13과 같이 작성하였다.
- 다음은 평가항목에 대한 중요성을 검증하고 가중치를 설정하여 평가체계를 구축하기 위해 전문가를 대상으로 설문조사를 실시하였다. 설문의 구성은 습지의 인식 및 판별, 평가항목별 상대적 중요성, 그리고 응답자의 일반적인 사항 등으로 구성하였다. 습지의 인식 및 판별 항목은 범주형으로 구성하였고, 평가항목별 상대적 중요성은 계층적 분석방법(Analytic Hierarchy Process: AHP)을 이용하였다.
- 평가항목별 자료 구축은 수치지도, 위성영상, 정밀토양도 등과 같은 기초자료와 현장조사에서 획득한 데이터를 토대로 GIS 분석을 통해 이루어졌다. 습지식생은 위성영상 및 현장조사 자료를 이용하여 현존정밀식생도를 작성하고, 이를 토대로 습지식생을 분류하였다. 현장조사를 위해 고해상도 위성영상인 Quickbird 영상의 다양한 밴드 결합(3-2-1조합, 2-4-1조합 등)을 통해 그림 5(a)와 같이 현장조사용 basemap을 구축하였다.
- 평가체계를 토대로 산들늪의 보전가치를 평가하기 위해 항목별로 평가자료를 구축하였다. 습지식생은 현장조사를 통해 현존정밀식생도를 작성하여 습지식생 지역을 추출하였으며, 수문환경은 수문이 집적될 수 있는 정도를 평가할 수 있는 TWI 지도를 작성하였다. 토양 환경은 정밀토양도에서 습지토양과 관련이 깊은 퇴적양식, 토양유형, 토성, 토심의 자료를 구축하였고, 지형환경은 TPI 기법을 이용해 산들늪의 지형분류도를 제작하였다.
- 연구의 수행과정은 그림 2와 같이 습지의 보전가치 평가를 위한 체계 구축, 평가 항목별 자료구축, 습지의 보전가치 평가를 통한 관리 권역 설정의 3단계로 구성되어 있다. 습지의 보전가치 평가를 위한 체계 구축 단계에서는 습지에 대한 문헌 및 선행연구를 토대로 습지의 인식, 형성 및 유지에 영향을 미치는 습지식생, 수문환경, 토양환경, 지형환경, 자연성, 위험성 등의 6개 항목을 선정하였다. 또한, 6개 항목을 토대로 습지의 보전가치 평가를 위한 체계를 선 평가와 후 평가의 2단계로 구분하여 구상하였다.
- 연구의 수행과정은 그림 2와 같이 습지의 보전가치 평가를 위한 체계 구축, 평가 항목별 자료구축, 습지의 보전가치 평가를 통한 관리 권역 설정의 3단계로 구성되어 있다. 습지의 보전가치 평가를 위한 체계 구축 단계에서는 습지에 대한 문헌 및 선행연구를 토대로 습지의 인식, 형성 및 유지에 영향을 미치는 습지식생, 수문환경, 토양환경, 지형환경, 자연성, 위험성 등의 6개 항목을 선정하였다.
- 선행연구에 대한 문헌분석과 전문가 설문조사를 통해 평가체계를 구축하였고, 6개 항목에 대한 각각의 평가방법을 토대로 6개의 평가주제도를 작성하였다. 이를 토대로 GIS의 중첩기법을 활용하여 산늘늪 유역의 보전가치를 그림 12와 같이 평가하였고, 보전가치 평가를 기준으로 습지의 관리권역도를 그림 13과 같이 작성하였다. 보전가치 1등급은 습지식생이 나타나는 지역으로 1.
- 자료의 수집과 일반적 설문의 분석은 Microsoft Office Excel 2007을 이용하였고, 쌍대비교의 경우 Expert Choice 2000를 활용하여 비일관성 비율과 평가 항목별 가중치를 분석하였다. 이와 같은 설문 분석결과를 토대로 습지의 보전가치평가를 위한 체계의 구축을 완료하였으며, 평가 점수별 등급을 설정하였다. 또한, 보전가치 등급에 따른 관리권역의 설정 기준을 제시하였다.
- 다음으로 습지의 관리권역은 각 등급별로 구분하여 설정하였다. 일반적으로 생태계의 관리 권역은 UNESCO의 생물권보전지역(biosphere reserve)을 활용하여 핵심지역, 완충지역, 전이 지역 등으로 지정하고 있으나, 본 연구에서는 이를 더 세분하여 핵심지역을 절대보전지역과 보전지역으로 구분하였으며, 습지에 대한 생태적인 위험성으로 인해 복원 및 복구가 필요한 지역을 복구지역으로 명명하여 추가하였다. 따라서 관리권역은 표 2에서와 같이 5개 권역으로 구분하였으며, 설정기준은 보전가치 등급기준에 따라 설정하였다.
- 자연성은 식생에 대한 인간의 간섭정도 및 식물군락의 자연성을 간접적으로 나타낼 수 있는 지표로서 현장조사와 GIS 기법에 의해 구축된 현존정밀식생도를 토대로 녹지자연도를 작성하여 이를 평가에 이용하였다. 녹지자연도는 한국환경정책평가연구원(2004)의 등급 사정 기준에 따라 등급도를 설정하였으며, 이를 토대로 작성된 도면은 그림 9와 같다.
- 토양 환경은 정밀토양도에서 습지토양과 관련이 깊은 퇴적양식, 토양유형, 토성, 토심의 자료를 구축하였고, 지형환경은 TPI 기법을 이용해 산들늪의 지형분류도를 제작하였다. 자연성은 현존정밀식생도를 토대로 녹지자연도를 작성하였으며, 위험성은 습지 내 생태위험요소인 습지 훼손 지역과 생태계 교란 식물 출현지역을 추출하였다.
- 항목별 평가 기준은 선평가의 경우 “Yes”와 “No”에 의해 평가할 수 있는 판정 기법을 이용하였고, 후 평가의 경우 항목별로 1～3점을 부여하여 평가할 수 있는 점수 기법으로 분류하였다. 주제도는 항목별 평가 기준을 적용하여 6개의 개별 주제도를 작성하였다.
- 보전가치의 평가를 위한 6개의 주제도는 Grid 형태의 래스터 파일로 변환하였으며, Grid의 크기는 5m×5m로 지정하였다. 최종적으로 GIS의 중첩분석 기법을 활용하여 습지의 보전가치를 평가하였고, 이에 따라 습지의 관리권역을 설정하였다.
- 습지식생은 현장조사를 통해 현존정밀식생도를 작성하여 습지식생 지역을 추출하였으며, 수문환경은 수문이 집적될 수 있는 정도를 평가할 수 있는 TWI 지도를 작성하였다. 토양 환경은 정밀토양도에서 습지토양과 관련이 깊은 퇴적양식, 토양유형, 토성, 토심의 자료를 구축하였고, 지형환경은 TPI 기법을 이용해 산들늪의 지형분류도를 제작하였다. 자연성은 현존정밀식생도를 토대로 녹지자연도를 작성하였으며, 위험성은 습지 내 생태위험요소인 습지 훼손 지역과 생태계 교란 식물 출현지역을 추출하였다.
- 수문환경은 TWI가 9 이상일 경우 수문의 집적정도가 높다고 판단하여 3점을 TWI가 7～9일 경우 2점을, 7 미만일 경우 1점으로 평가하였다. 토양환경은 붕적층, 퇴적토, 양토의 성질을 지니며, 유효토심이 20cm 이상일 경우 3점을, 붕적층 및 양토의 성질이 나타날 경우 2점을, 잔적층의 토양 및 그 이외의 특성이 나타날 경우 1점으로 평가하였다. 지형환경은 습지가 형성되기 위한 조건으로 지형이 평탄지로 분류될 경우 3점을, 계곡, 얕은계곡, 계곡부언덕 등으로 분류될 경우 2점을, 경사지, 능선 등으로 분류될 경우 1점을 부여하였다.
- 분석 결과를 살펴보면, 우선 평가체계 구축을 위해서 문헌연구를 통해 습지식생, 수문환경, 토양환경, 지형환경, 자연성, 위험성의 6개 항목을 선정하였다. 평가체계는 선 평가와 후 평가로 구분하였으며, 선 평가에서는 습지식생과 위험성의 특성이 나타나는 지역을 추출하도록 설정하였다. 후 평가에서는 수문환경, 토양환경 등을 전문가 설문조사에 의해 계산된 가중치를 적용하여 합산평가가 진행되도록 구축하였다.
- 평가체계를 토대로 산들늪의 보전가치를 평가하기 위해 항목별로 평가자료를 구축하였다. 습지식생은 현장조사를 통해 현존정밀식생도를 작성하여 습지식생 지역을 추출하였으며, 수문환경은 수문이 집적될 수 있는 정도를 평가할 수 있는 TWI 지도를 작성하였다.
- 평가항목별 자료 구축은 수치지도, 위성영상, 정밀토양도 등과 같은 기초자료와 현장조사에서 획득한 데이터를 토대로 GIS 분석을 통해 이루어졌다. 습지식생은 위성영상 및 현장조사 자료를 이용하여 현존정밀식생도를 작성하고, 이를 토대로 습지식생을 분류하였다.
- 각 평가항목별 가중치를 적용하여 보전가치를 평가하면 합산 값은 1～3의 값을 가지게 된다. 합산 값을 등간격으로 구분하여 3개 범주로 구분한 뒤, 높은 점수를 가지는 범위에서부터 순서대로 보전가치 2등급, 3등급, 4등급으로 설정하였다(그림 3).
- 후 평가는 습지식생과 위험성을 제외한 수문환경, 토양환경, 지형환경, 자연성 등 4개 항목에 대해 평가가 진행되도록 설정하였다. 항목들은 각각의 평가방법을 통해 3단계 점수화하였으며, 최종적으로 평가 항목별 가중치를 이용해 합산평가가 이루어지도록 구축하였다. 항목별 가중치는 쌍대비교를 활용한 전문가 설문조사에 의해 평가되었으며, 이를 계층적 분석방법으로 항목의 합이 1이 되도록 결정하였다.
- 항목들은 각각의 평가방법을 통해 3단계 점수화하였으며, 최종적으로 평가 항목별 가중치를 이용해 합산평가가 이루어지도록 구축하였다. 항목별 가중치는 쌍대비교를 활용한 전문가 설문조사에 의해 평가되었으며, 이를 계층적 분석방법으로 항목의 합이 1이 되도록 결정하였다. 가중치 분석결과는 그림 4와 같으며, 4개의 항목 중 수문환경의 가중치가 0.
- 항목별 평가 기준은 선평가의 경우 “Yes”와 “No”에 의해 평가할 수 있는 판정 기법을 이용하였고, 후 평가의 경우 항목별로 1～3점을 부여하여 평가할 수 있는 점수 기법으로 분류하였다.
- 평가 자료의 구축은 국립지리원에서 발행한 1:5,000 수지치도, 농촌진흥청에서 발행한 1:5,000 정밀토양도, 고해상도 위성영상인 QuickBird 영상 등을 활용하였다. 항목별로 평가를 실시하기 위해서는 실내에서의 GIS 분석 작업뿐만 아니라 현장조사를 통한 실질적인 자료의 구축이 필요할 것으로 판단되어 총 3차에 걸쳐 현장을 답사하였다. 현장 답사 시에는 Trimble사의 GeoXT GPS에 실내에서 작업한 shape파일 형태의 basemap을 탑재하여 현장에서 식생 및 습지비오톱을 확인하였으며, GPS의 추적기법(tracking)을 이용해 주요 식생 지역 및 습지 훼손 지역의 위치를 추적 및 스캐닝하였다.
- 항목별로 평가를 실시하기 위해서는 실내에서의 GIS 분석 작업뿐만 아니라 현장조사를 통한 실질적인 자료의 구축이 필요할 것으로 판단되어 총 3차에 걸쳐 현장을 답사하였다. 현장 답사 시에는 Trimble사의 GeoXT GPS에 실내에서 작업한 shape파일 형태의 basemap을 탑재하여 현장에서 식생 및 습지비오톱을 확인하였으며, GPS의 추적기법(tracking)을 이용해 주요 식생 지역 및 습지 훼손 지역의 위치를 추적 및 스캐닝하였다. 또한, 습지비오톱에 대한 야장을 작성하여 습지식생 및 자연성, 위험성 등을 평가하기 위한 기초자료를 구축하였다.
- 습지식생은 위성영상 및 현장조사 자료를 이용하여 현존정밀식생도를 작성하고, 이를 토대로 습지식생을 분류하였다. 현장조사를 위해 고해상도 위성영상인 Quickbird 영상의 다양한 밴드 결합(3-2-1조합, 2-4-1조합 등)을 통해 그림 5(a)와 같이 현장조사용 basemap을 구축하였다. 여기서, basemap은 산지습지를 체계적으로 관리 및 평가할 수 있는 단위비오톱의 개념을 적용하여 영상에서 인식 가능한 최소한의 크기로 공간의 규모를 결정하였다.
- 후 평가는 습지식생과 위험성을 제외한 수문환경, 토양환경, 지형환경, 자연성 등 4개 항목에 대해 평가가 진행되도록 설정하였다. 항목들은 각각의 평가방법을 통해 3단계 점수화하였으며, 최종적으로 평가 항목별 가중치를 이용해 합산평가가 이루어지도록 구축하였다.
- 평가체계는 선 평가와 후 평가로 구분하였으며, 선 평가에서는 습지식생과 위험성의 특성이 나타나는 지역을 추출하도록 설정하였다. 후 평가에서는 수문환경, 토양환경 등을 전문가 설문조사에 의해 계산된 가중치를 적용하여 합산평가가 진행되도록 구축하였다. 후 평가가 이루어지는 4개 항목에 대한 가중치 분석 결과, 수문환경이 0.
대상 데이터
- 본 연구는 경상남도 밀양시 단장면 재약산(1,189m)에 위치하고 있는 산들늪 일대를 대상으로 하고 있다. 산들늪은 낙동강 하류에 위치하고 있는 밀양강 유역의 표준유역인 단장천 유역의 북동쪽 상단부에 위치하고 있다(그림 1).
- 설문은 습지와 관련성을 가지고 있는 생태, 조경, 환경 분야의 전문가를 대상으로 실시하였으며, 총 35부의 설문지 중 27부의 설문을 회수하였다. 설문자들의 연구 분야는 조경과 생태가 전체의 85.
- 토양환경은 정밀토양도의 항목 중 습지형성과 관련이 깊은 퇴적양식, 토양분류, 표토의 토성, 유효깊이 자료를 추출하여 평가에 이용하였다. 산들늪 유역의 퇴적양식은 크게 붕적층과 잔적층으로 구분되며, 잔적층이 130.
- 평가 항목별 자료구축 단계에서는 평가항목으로 지정된 6개 항목에 대한 평가방법을 제시하고, 이를 토대로 GIS를 활용하여 각각의 주제도를 작성하였다. 평가 자료의 구축은 국립지리원에서 발행한 1:5,000 수지치도, 농촌진흥청에서 발행한 1:5,000 정밀토양도, 고해상도 위성영상인 QuickBird 영상 등을 활용하였다. 항목별로 평가를 실시하기 위해서는 실내에서의 GIS 분석 작업뿐만 아니라 현장조사를 통한 실질적인 자료의 구축이 필요할 것으로 판단되어 총 3차에 걸쳐 현장을 답사하였다.
- 한편, 습지의 효율적인 관리를 위해서는 대상습지를 포함하고 있는 유역에 대한 통합적인 관리가 필수적일 것으로 판단되어 그림 1과 같이 ArcInfo 9.2(ESRI Inc., 2006)의 extension인 ArcHydro 1.2를 활용하여 단장천 유역을 소유역으로 분할하여 습지보호지역을 포함하고 있는 소유역을 산들늪 유역으로 설정하였으며, 이를 연구의 중점 대상지로 지정하였다. 산들늪 유역의 총 면적은 194.
- 1%로 가장 높은 비율을 보였으며, 평균 연구 경력은 약 10년으로 나타났다. 회수한 27부 모두를 분석에 활용하였으나, 평가항목의 상대적 중요성(계층적 분석법) 분석의 경우 비일관성 비율이 20% 이상인 5부의 설문을 제외하고, 22부를 분석에 활용하였다. 자료의 수집과 일반적 설문의 분석은 Microsoft Office Excel 2007을 이용하였고, 쌍대비교의 경우 Expert Choice 2000를 활용하여 비일관성 비율과 평가 항목별 가중치를 분석하였다.
데이터처리
- 설문의 구성은 습지의 인식 및 판별, 평가항목별 상대적 중요성, 그리고 응답자의 일반적인 사항 등으로 구성하였다. 습지의 인식 및 판별 항목은 범주형으로 구성하였고, 평가항목별 상대적 중요성은 계층적 분석방법(Analytic Hierarchy Process: AHP)을 이용하였다. 계층적 분석방법에서는 쌍대비교에 대한 설문자의 응답이 완전한 일관성을 가지지 않을 경우 가중치 측정에 오류가 발생하게 된다.
- 회수한 27부 모두를 분석에 활용하였으나, 평가항목의 상대적 중요성(계층적 분석법) 분석의 경우 비일관성 비율이 20% 이상인 5부의 설문을 제외하고, 22부를 분석에 활용하였다. 자료의 수집과 일반적 설문의 분석은 Microsoft Office Excel 2007을 이용하였고, 쌍대비교의 경우 Expert Choice 2000를 활용하여 비일관성 비율과 평가 항목별 가중치를 분석하였다. 이와 같은 설문 분석결과를 토대로 습지의 보전가치평가를 위한 체계의 구축을 완료하였으며, 평가 점수별 등급을 설정하였다.
이론/모형
- TPI 분석을 위해 수치지형도를 이용하여 1m 해상도의 DEM과 경사분포도를 작성한 후, 지형특성을 가장 잘 나타낼 수 있는 TPI 그리드(Small Neighborhood: 40m, Large Neighborhood: 100m)를 생성하여 그림 8과 같은 지형을 분류하였다. TPI를 활용한 지형분류 시에는 평탄지의 기준경사를 설정해야 하는데, 본 연구에서는 박경훈 등(2007)의 연구에서 산지습지의 분포가능지에 대한 예측 적합성이 가장 높은 것으로 나타난 경사 10˚를 선택하여 분석에 적용하였다.
- 수문환경은 산들늪 유역 내 수문이 집수될 수 있는 정도를 평가하기 위해 지형의 형태에 따라 토양수가 집수되는 양의 상대적으로 평가한 Beven and Kirkby(1979)의 TWI(Topographic Wetness Index)를 활용하였다. TWI는 집수면적이 커지거나, 사면경사가 완만할 경우 토양수가 집적되기 쉽다는 측면에서 착안된 지수로 유역의 수문환경을 평가하기에 적절한 지표로 판단된다.
- 지형환경은 습지의 형성 및 유지에 적절한 지형 형태를 추출하고, 이를 평가에 활용하기 위해 Weiss(2001)에 의해 개발된 TPI(Topographic Position Index)를 이용하여 지형을 분류하였다. TPI 분석을 위해 수치지형도를 이용하여 1m 해상도의 DEM과 경사분포도를 작성한 후, 지형특성을 가장 잘 나타낼 수 있는 TPI 그리드(Small Neighborhood: 40m, Large Neighborhood: 100m)를 생성하여 그림 8과 같은 지형을 분류하였다.
성능/효과
- 4%로 높게 나타났다. 고산황원, 습원, 아고산초원, 하천습지 등과 같이 녹지자연도가 가장 높은 10등급은 3.8㏊(2.0%)로 나타나 습지 식생이 분포하고 있는 면적은 크게 넓지 않는 것으로 분석되었다.
- 1%로 넓게 분포하고 있었다. 그러나 습지보호지역의 경우 토심이 20㎝ 이상인 지역이 45.0㏊로 전체 보호지역의 90.7%를 차지하고 있었으며, 특히 일부지역에서는 50㎝ 이상의 깊은 토심을 가지고 있는 것으로 분석되었다.
- 뿐만 아니라 본 연구 지역이 산지습지임을 감안할 경우 지역 내에 습지식생이 출현하였다는 것은 습지로서의 역할을 할 수 있는 토양환경과 수문환경이 형성되어 있다는 것을 말해주기 때문에 중요성은 더 높다고 판단할 수 있다(김귀곤, 2003). 따라서 습지식생이 출현하는 지역은 보전가치가 가장 높은 1등급으로 설정하였다.
- 마지막으로, 평가체계 및 주제도를 토대로 보전가치를 평가하고, 관리권역을 설정한 결과, 절대보전지역은 보전가치가 가장 높은 1등급 지역으로 1.9㏊의 면적을 차지하고 있으며, 보전지역은 대부분이 신갈나무 군락으로 5.7㏊ 의 면적을 점하는 것으로 분석되었다. 완충지역은 절대보전지역과 보전지역을 둘러싸고 있으며, 면적은 33.
- 보전가치 2등급은 산들늪 유역을 유하하는 하천을 따라 분포하는 것으로 나타났으며, 전체 유역의 2.9%인 5.7㏊를 점하는 것으로 분석되었다(표 4). 이 지역은 관리권역을 보전지역으로 지정하였으며, 대부분이 신갈나무 군락으로 보전가치가 높기 때문에 출입제한 시설이 필요할 것으로 판단된다.
- 4%를 차지하는 것으로 나타났다. 보전가치 4등급 지역인 전이지역은 151.2㏊로 가장 넓게 분포하는 것으로 분석되었으며, 복구지역은 생태위험 지역으로 1.7㏊의 면적으로 평가되었다.
- 분석결과를 살펴보면, 전체 유역의 경우 10˚ 이상의 경사지가 67.3%로 가장 넓게 분포하고 있었으며, 다음으로 평탄지가 25.6%로 넓게 나타났다. 습지보호지역의 경우 평탄지가 40.
- TWI는 식 2와 같은 계산과정을 통해 산정되며, GIS의 기법을 이용하여 분석이 가능하다. 분석된 결과를 살펴보면, 기존의 하천지형을 따라 높은 TWI가 나타났으며, 습지보호지역 내의 TWI가 전체적으로 7.00 이상의 높은 값을 가지는 것으로 나타났다. 습지보호지역 내의 평균 TWI는 6.
- 설문은 습지와 관련성을 가지고 있는 생태, 조경, 환경 분야의 전문가를 대상으로 실시하였으며, 총 35부의 설문지 중 27부의 설문을 회수하였다. 설문자들의 연구 분야는 조경과 생태가 전체의 85.1%로 가장 높은 비율을 보였으며, 평균 연구 경력은 약 10년으로 나타났다. 회수한 27부 모두를 분석에 활용하였으나, 평가항목의 상대적 중요성(계층적 분석법) 분석의 경우 비일관성 비율이 20% 이상인 5부의 설문을 제외하고, 22부를 분석에 활용하였다.
- 7㏊로 분석되었다. 수문환경에서는 수문의 집적도가 높아 3점으로 평가된 지역이 1.41㏊로 나타났고, 토양환경의 경우 붕적층이 분포하고 있는 지역이 2점 이상의 높은 점수로 평가되었다. 지형환경에서는 평탄지로 분류된 49.
- 7㏊를 차지하는 것으로 분석되었다. 수문환경은 기존의 하천을 따라 TWI가 높게 나타나 1.41㏊의 지역이 3점으로 평가되었다. 토양환경의 경우 붕적층이 분포하고 있는 지역이 대부분 2점 이상의 점수로 분석되었으며, 특히 기존 하천 인근 지역을 중심으로 3점이 나타났다(그림 11(d)).
- 9%를 차지하고 있었다 (그림 7(a)). 습지보호지역 내부의 경우 바람이나 물의 물리적인 작용에 의해 물질이 집적되어 만들어진 붕적층이 주를 이루고 있는 것으로 나타났다. 토양유형의 경우 산성갈색산림토, 암쇄토, 적황색토, 퇴적토 등이 나타났는데, 유역내 존재하는 하천을 따라 퇴적층이 분포하였으며, 그 주위를 산성갈색산림토가 분포하고 있었다(그림 7(b)).
- 00 이상의 높은 값을 가지는 것으로 나타났다. 습지보호지역 내의 평균 TWI는 6.86이며, 산들늪 유역 전체의 평균 TWI는 6.31로 분석되었다(그림 6).
- 9%를 차지하는 우점군락으로 나타났으며, 참억새군락, 참억새-싸리군락이 아우점군락으로 분석되었다. 습지의 고유 특성을 나타내는 식생으로는 산지습지의 대표적 군락인 오리나무-진퍼리새 군락, 진퍼리새군락, 달뿌리풀군락, 오리나무군락 등이 분포하는 것으로 나타났다.
- 선 평가에서는 습지식생 항목을 우선적으로 평가하였는데, 습지식생은 습지의 판별을 위한 중요한 요소로서 습지식생이 출현할 경우 현재 그 지역이 습지로서의 역할을 수행하고 있는 것으로 판단하여 그 유무에 따라 보전가치를 평가할 수 있도록 구축하였다. 실제, 습지의 인식 및 판별을 확인하기 위한 설문조사에서 전체 27명 중 16명(59.3%)이 습지식생을 선택하여 그 중요성을 재확인할 수 있었다. 뿐만 아니라 본 연구 지역이 산지습지임을 감안할 경우 지역 내에 습지식생이 출현하였다는 것은 습지로서의 역할을 할 수 있는 토양환경과 수문환경이 형성되어 있다는 것을 말해주기 때문에 중요성은 더 높다고 판단할 수 있다(김귀곤, 2003).
- 7㏊ 의 면적을 점하는 것으로 분석되었다. 완충지역은 절대보전지역과 보전지역을 둘러싸고 있으며, 면적은 33.7㏊로 전체 유역의 17.4%를 차지하는 것으로 나타났다. 보전가치 4등급 지역인 전이지역은 151.
- 41㏊로 나타났고, 토양환경의 경우 붕적층이 분포하고 있는 지역이 2점 이상의 높은 점수로 평가되었다. 지형환경에서는 평탄지로 분류된 49.8㏊의 지역이 3점으로 분석되었고, 자연성의 경우 습지식생 및 자연초원이 출현한 지역을 3점으로 높게 평가하였다.
- 토양환경의 경우 붕적층이 분포하고 있는 지역이 대부분 2점 이상의 점수로 분석되었으며, 특히 기존 하천 인근 지역을 중심으로 3점이 나타났다(그림 11(d)). 지형환경은 평탄지가 3점으로 평가되었으며, 면적은 49.8㏊로 전체 유역의 25.7%를 차지하고 있었다. 자연성이 3점으로 높게 나타난 지역은 습지식생 및 자연 초원이 출현한 곳으로 전체 유역의 2.
- 평가항목별 구축된 자료를 활용하여 평가기준 및 주제도를 작성한 결과, 습지식생에서 습지식물이 출현하는 지역은 1.9㏊로 나타났으며, 위험성에서 생태위험지역으로 추출된 지역은 1.7㏊로 분석되었다. 수문환경에서는 수문의 집적도가 높아 3점으로 평가된 지역이 1.
- 후 평가에서는 수문환경, 토양환경 등을 전문가 설문조사에 의해 계산된 가중치를 적용하여 합산평가가 진행되도록 구축하였다. 후 평가가 이루어지는 4개 항목에 대한 가중치 분석 결과, 수문환경이 0.331로 가장 높게 나타났으며, 지형환경이 0.205로 가장 낮게 평가되었다.
후속연구
- 한편, 습지는 형태나 유형에 따라 기능이 달리 나타나고, 관리방향이 다르게 설정되어야 한다. 그러나 본 연구에서는 많은 습지의 유형 중 산지습지를 대상으로 집중적인 분석이 이루어졌기 때문에 향후 산지습지가 아닌 내륙습지나 해안습지에 대한 추가적인 연구가 수행되어야 할 것으로 판단된다.
- 이 지역은 현 시점에서 보전가치가 5등급으로 가장 낮으나, 향후 복원 및 복구가 이루어질 경우 보전가치의 상승이 있을 수 있는 중요 지역이라 할 수 있다. 따라서 우선적으로 습지 훼손 지역에 대한 실질적인 복구방안을 강구하여 원지형으로의 복원이 필요할 것이며, 생태계 교란 식물인 돼지풀에 대해서는 수작업을 통한 단계적인 제거 방안이 도입되어야 할 것으로 판단된다.
- 완충지역은 절대보전지역 및 보전지역의 습지대로 식생이 연결되는 지역이므로 외부의 위험성으로부터 이 지역을 보호하는 역할을 한다. 따라서 지형의 변형을 최소화하고, 적극적인 개발행위를 제한함으로써 외부의 위험인자가 습지 내부로 전달되는 것을 방어해야 할 것으로 판단된다.
- 이 지역은 산들늪의 핵심지역이라 할 수 있으며, 연구 목적 이외에는 출입제한 및 시설물의 도입이 금지되어야 할 것으로 판단된다. 또한, 장기적인 모니터링을 통한 지속적인 유지ㆍ관리가 필요하며, 진퍼리새, 달뿌리풀 등과 같은 습지식생의 원형을 보전해야 할 것으로 생각된다.
- 이상과 같은 평가체계 및 관리권역 설정은 습지를 지속적으로 보전하고, 관리하기 위한 기초자료가 될 수 있을 것이며, 아울러 습지뿐 만 아니라 생태계를 보전ㆍ복원하고자 할 때 이를 활용함으로써 보다 체계적인 관리의 방향의 모색이 가능할 것으로 판단된다. 한편, 습지는 형태나 유형에 따라 기능이 달리 나타나고, 관리방향이 다르게 설정되어야 한다.
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