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문제 정의
- 본 연구에서는 습지의 생성과 안정적인 유지를 위한 조건을 도출하기 위해 현재 안정적으로 습지가 발달한 자연형 습지를 대상으로 지형, 지질, 수리·수문, 토양 및 환경·생태학적 측면에서 공통된 특성을 분석하고, 도출한 공통 특성들을 대상으로 습지의 생성 및 유지에 대한 평가 항목별 기여도를 AHP 기법을 적용하여 검증하였다.
- 습지는 퇴적작용이 활발한 곳에서 발달하므로 연구 대상지의 지질분포 현황을 한국지질자원연구원으로부터 수집한 지질도를 정밀 분석하여 지질학적 특성을 파악하고자 하였다. 지질도는 암층의 분포, 성질, 상대적 연대, 습곡, 단층, 절리의 발달 및 광상과 화석 산지의 기록 등 지질학적 정보를 기록한 지도이므로 연구대상 습지의 생성조건을 도출하는데 있어 매우 중요한 정보를 제공할 것으로 예상하였다(Resources Information System, 2012).
- 이를 통해 향후 습지 복원을 위한 대체습지의 조성계획 수립 단계에서 지역의 자연·환경적 특성을 고려한 지역맞춤형 대체습지 로서의 입지결정 방법론을 제시하고 체계적인 유지관리 대책의 수립에 활용함으로써 지속가능한 습지로서의 제 기능을 할 수 있는 최적의 입지를 제공하고자 하였다.
- 습지는 주변 지역의 자연 및 환경에 따라 다양한 특성을 가지게 됨으로 대체습지의 생성 및 유지를 위한 조건은 해당 지역에서 자연적으로 생성되어 오랜 기간 습지로서의 제 기능을 유지하고 있는 자연 생성형 습지에서 그 해답을 얻을 수 있을 것이라 판단된다(Campbell et al, 2002). 이에 본 연구에서는 남한강 유역내 자연적으로 생성되어 오랜 시간 습지로서의 기능을 유지하고 있는 습지들을 대상으로 습지의 분포와 공통적 특성을 GIS와 AHP(Analytic Hierarchy Process)에 의해 다각도로 분석함으로써 습지의 생성 및 유지 조건을 도출하고자 하였다.
- 습지의 토양은 습윤 토양의 특성을 가지고 있어야 습지가 유지되며 토양특성에 따라 물의 흐름 및 집적정도가 다르게 나타난다(Song et al, 2006; Anderson et al, 2004; Bruland et al, 2004). 이에 본 연구에서는 토양의 상태에 따라 습지의 생성 및 유지조건이 달라진다는 판단하에 토양의 특성과 침식 정도, 자갈의 함량, 배수등급 등을 파악할 수 있는 정밀토양도를 농촌진흥청으로부터 제공받아 분석하였다(Korean Soil Information System, 2012). 정밀토양도의 속성정보는 토양통의 코드값만을 제공하므로 범례를 다운받아 토양통의 코드값을 기준으로 테이블 조인 작업을 수행하여 표토의 특성(Figure 4(a)), 표토의 침식정보(Figure 4(b)), 배수등급(Figure 4(c)) 및 지형특성(Figure 4(d)) 등을 파악하였다.
제안 방법
- 선행분석으로 수위변화를 파악하기 위해 대상습지 인근의 10년간 수위 자료를 홍수기와 갈수기로 분류하여 파악하였다. 연구대상지의 10년간 수위자료는 상·하류 차이가 있으므로 상류(Figure 7(a), 7(b)) 및 하류(Figure 7(c), 7(d))로 분류하였으며, 분류된 홍수기 및 갈수기의 수위를 지형모델에 시뮬레이션하여 대상 습지들에 대한 물의 공급정도를 파악하였다.
- Level 2에 대한 이원비교를 통하여 각 카테고리별 가중치의 설정 및 결과에 대한 일관성 검증을 수행하였다. 5개의 카테고리에 대하여 9점 척도를 부여하여 이원비교 행렬을 구하였고, 행렬 각 행의 기하평균을 구하여 기하평균의 총합으로 나누어 가중치를 결정하였다. Table 8은 Level 2에 대한 이원비교 행렬을 나타낸 것이며, Table 9는 각 행렬의 기하평균 및 가중치의 산출결과를 나타낸 것이다.
- 또한 5개의 카테고리별 세부적인 분석항목을 체계적인 단계로 분류하여 연구대상 습지들이 갖는 공통적인 특성과 생성조건이 될 수 있는 요인들을 분석할 수 있도록 하였다. Table 2는 습지의 생성 및 유지조건을 분석하기 위한 분석항목을 정리한 것이며, 각 항목별 관련 자료를 수집하여 기초 분석을 실시하였다.
- 위와 같은 방법으로 습지의 생성 및 유지 조건의 도출을 위한 세부 평가항목 11개(Level 3)에 대해서도 상대적 중요도, 순위 및 일관성 지수를 도출하였다. 각 평가기준에 대해 11개의 항목 중 공간분석이 난해한 항목은 제외시켰으며, 카테고리에 따른 세부항목 중 대표적인 8개 항목을 선정하여 상대적 중요도를 산출하였다. Level 3의 항목은 8개 이므로 R.
- 이를 위해 습지에 대한 문헌 및 선행연구를 토대로 습지의 생성 및 유지조건을 분석하기 위한 지형학적, 지질학적, 수리·수문학적, 토양학적, 환경생태학적 측면의 5개 카테고리를 선정한 후 분석 항목을 체계적인 단계로 분류하고 각 카테고리 별 관련 자료를 수집하여 중첩분석을 실시하였다. 그리고 그 결과를 각 연구대상 습지들에 연계하여 충족 여부를 분석함으로써 연구대상 습지들이 갖는 공통적인 생성 및 유지조건을 도출하였다. 분석된 공통적인 특성들은 연구 대상지가 가지는 자연·환경적 특성과 습지의 생성 및 유지에 기여하는 정도에 따라 상대적으로 각기 다른 중요도를 갖게 됨을 고려하여 각각의 요인들에 대해 AHP기법을 적용해 요인별 가중치를 산출한 후 이를 적용하여 재분석을 실시함으로써 보다 신뢰성이 높은 분석 결과가 도출될 수 있도록 하였다.
- 습지의 생성과 유지에 영향을 미칠 수 있는 지형적 특성을 분석하기 위해서는 지형의 표고 및 경사 분석이 필수적인 항목이다(Kim et al, 2005). 따라서 연구 대상습지를 포함하는 인근 지형에 대하여 수치지형도로부터 표고자료를 추출하여 표고 분포도와 경사 분포도를 각각 제작하였다. 이때 격자 크기는 1m×1m로 설정하였으며, ArcGIS 9.
- 습지의 생성 및 유지를 위한 특성을 분석하기 위하여 우선 습지에 대한 문헌 및 선행 연구를 검토하여 습지의 정의, 기능, 유형, 생성 및 유지에 영향을 미치는 지형, 지질, 수리·수문, 토양, 환경·생태 특성을 5개의 카테고리로 구성하였다. 또한 5개의 카테고리별 세부적인 분석항목을 체계적인 단계로 분류하여 연구대상 습지들이 갖는 공통적인 특성과 생성조건이 될 수 있는 요인들을 분석할 수 있도록 하였다. Table 2는 습지의 생성 및 유지조건을 분석하기 위한 분석항목을 정리한 것이며, 각 항목별 관련 자료를 수집하여 기초 분석을 실시하였다.
- 이에 좌표변환 및 축척의 보정을 ArcMap의 Projections and Transformation Tool을 이용하여 중부원점을 가진 TM(Transverse Mercator) 좌표계로 일치시켰으며, 수치지형도(1:5000)의 축척을 기준으로 하였다. 또한 연구대상 습지들을 포함하는 도엽의 연속성을 확보하기 위해 최대 4개 도엽을 하나로 접합하였으며, 연구 수행 과정에 있어 작업의 효율성을 높이기 위해 도엽에 필요한 레이어만을 추출하고 불필요한 연구지역은 절출하였다. 통일된 좌표 및 변환과정을 거친 후 기초분석 및 중첩분석을 수행하기 위해 GIS프로그램의 지원 가능한 Shape파일로 포맷을 변환하여 저장하였다.
- 또한 하천 습지는 일부분 농경지로 개간되어 이용되고 있음이 확인됨에 따라 해당지역의 토지이용도와 토지 피복도를 연계하여 분석하였다. 토지 피복도는 일반적으로 지표면에 존재하는 물질 및 그 분포 상황을 나타내 줌으로써 연구대상습지의 피복현황을 파악하는데 유용한 자료가 된다.
- 본 연구에서는 최상위에 목표인 습지의 생성 및 유지조건을 Level 1로 두고, 지형, 지질, 토양, 환경·생태, 수리·수문 특성 등 5개의 카테고리를 Level 2로 두었으며 Level 3에는 각 카테고리별 세부항목을 두어 계층구조를 설계하였다(Figure 17).
- 분석된 공통적인 특성들은 연구 대상지가 가지는 자연·환경적 특성과 습지의 생성 및 유지에 기여하는 정도에 따라 상대적으로 각기 다른 중요도를 갖게 됨을 고려하여 각각의 요인들에 대해 AHP기법을 적용해 요인별 가중치를 산출한 후 이를 적용하여 재분석을 실시함으로써 보다 신뢰성이 높은 분석 결과가 도출될 수 있도록 하였다.
- 이에 수리·수문특성 분석에서는 선행과 후행 두 가지 방법으로 분석을 진행하였다. 선행분석으로 수위변화를 파악하기 위해 대상습지 인근의 10년간 수위 자료를 홍수기와 갈수기로 분류하여 파악하였다. 연구대상지의 10년간 수위자료는 상·하류 차이가 있으므로 상류(Figure 7(a), 7(b)) 및 하류(Figure 7(c), 7(d))로 분류하였으며, 분류된 홍수기 및 갈수기의 수위를 지형모델에 시뮬레이션하여 대상 습지들에 대한 물의 공급정도를 파악하였다.
- 설문대상자에 대하여 방문을 통하여 직접 회수하였으며, 설문지 회수율을 88%이다. 설문조사 결과를 바탕으로 최상위 계층에 목표를 두고, 그 밑에 평가기준이 되는 평가요소들을 최하위 계층보다는 상세하고 구체적인 요소들을 두는 형태로 기본적인 AHP 계층구조를 설계하였다. 본 연구에서는 최상위에 목표인 습지의 생성 및 유지조건을 Level 1로 두고, 지형, 지질, 토양, 환경·생태, 수리·수문 특성 등 5개의 카테고리를 Level 2로 두었으며 Level 3에는 각 카테고리별 세부항목을 두어 계층구조를 설계하였다(Figure 17).
- 습지의 생성 및 유지를 위한 특성을 분석하기 위하여 우선 습지에 대한 문헌 및 선행 연구를 검토하여 습지의 정의, 기능, 유형, 생성 및 유지에 영향을 미치는 지형, 지질, 수리·수문, 토양, 환경·생태 특성을 5개의 카테고리로 구성하였다.
- 연구대상 습지 10개소에 대하여 조사 및 분석된 지형, 지질, 수리·수문, 토양, 환경·생태 특성을 통해 습지를 생성하고 유지할 수 있는 공통적인 조건을 도출하고자 카테고리별 중첩 분석을 실시하였다.
- 연구대상 습지 인근에는 조정지 댐이 위치하고 있어 댐 수위 조절에 의해 유량 및 수위 등의 수문현상의 영향을 받고 있음을 고려하여 댐을 기준으로 상·하류로 대상습지를 재분류하여 연구를 진행하였다(Table 1).
- 연구대상 습지는 수위조절용 댐에 근접해 있으므로 댐을 기준으로 상·하류의 특징이 다르게 나타남을 고려하여 상·하류로 분리하여 분석을 수행하였다.
- 위와 같은 방법으로 습지의 생성 및 유지 조건의 도출을 위한 세부 평가항목 11개(Level 3)에 대해서도 상대적 중요도, 순위 및 일관성 지수를 도출하였다. 각 평가기준에 대해 11개의 항목 중 공간분석이 난해한 항목은 제외시켰으며, 카테고리에 따른 세부항목 중 대표적인 8개 항목을 선정하여 상대적 중요도를 산출하였다.
- 이를 위해 습지에 대한 문헌 및 선행연구를 토대로 습지의 생성 및 유지조건을 분석하기 위한 지형학적, 지질학적, 수리·수문학적, 토양학적, 환경생태학적 측면의 5개 카테고리를 선정한 후 분석 항목을 체계적인 단계로 분류하고 각 카테고리 별 관련 자료를 수집하여 중첩분석을 실시하였다.
- 국토환경성평가지도는 다양한 환경정보를 종합적으로 평가하여 환경적 가치에 따라 전국을 5개 등급으로 분류하여 제공하며, 생태자연도는 산, 하천, 습지, 호소, 농지, 도시 등의 자연환경을 생태적 가치, 자연성, 경관적 가치 등에 따라 등급화하여 제공하고 있다(Um, 2010). 이에 국토환경성 평가지도와 생태자연도를 정밀 분석하여 대상습지의 환경적 가치와 생태 등급 등을 분류하여 확인하였다.
- 이에 수리·수문특성 분석에서는 선행과 후행 두 가지 방법으로 분석을 진행하였다.
- 수집된 자료들은 제작기관과 제작년도, 제작방법 및 축척 등이 상이하므로 GIS의 분석이 가능하도록 통일된 포맷으로 변환작업이 필요하다. 이에 좌표변환 및 축척의 보정을 ArcMap의 Projections and Transformation Tool을 이용하여 중부원점을 가진 TM(Transverse Mercator) 좌표계로 일치시켰으며, 수치지형도(1:5000)의 축척을 기준으로 하였다. 또한 연구대상 습지들을 포함하는 도엽의 연속성을 확보하기 위해 최대 4개 도엽을 하나로 접합하였으며, 연구 수행 과정에 있어 작업의 효율성을 높이기 위해 도엽에 필요한 레이어만을 추출하고 불필요한 연구지역은 절출하였다.
- 지질도는 암층의 분포, 성질, 상대적 연대, 습곡, 단층, 절리의 발달 및 광상과 화석 산지의 기록 등 지질학적 정보를 기록한 지도이므로 연구대상 습지의 생성조건을 도출하는데 있어 매우 중요한 정보를 제공할 것으로 예상하였다(Resources Information System, 2012). 이에 지질도가 제공하는 정보를 재분류하여 연구대상 습지의 지질분포 현황과 지질의 암석현황을 파악하였다. Figure 3은 연구대상 습지를 포함하는 인근 지역의 지질분포 현황과 지질 암석을 분류한 결과를 나타낸 것이다.
- Figure 9는 중첩분석의 처리과정을 나타낸 것이다. 중첩분석은 지형과 지질의 요인을 중첩시킨 후 이 주제도를 기본 바탕으로 두고 다른 항목의 요인들을 추가 중첩하는 방식으로 진행하였다.
- 또한 연구대상 습지들을 포함하는 도엽의 연속성을 확보하기 위해 최대 4개 도엽을 하나로 접합하였으며, 연구 수행 과정에 있어 작업의 효율성을 높이기 위해 도엽에 필요한 레이어만을 추출하고 불필요한 연구지역은 절출하였다. 통일된 좌표 및 변환과정을 거친 후 기초분석 및 중첩분석을 수행하기 위해 GIS프로그램의 지원 가능한 Shape파일로 포맷을 변환하여 저장하였다. Table 3은 본 연구의 수행을 위해 수집한 자료의 출처 및 특성을 나타낸 것이다.
- 평가항목별 상대적 중요도와 선호도를 구하기 위하여 이원 비교행렬을 작성하였다. 이원비교는 두 개의 결정요소를 비교하는데 있어 한 요소가 다른 한 요소에 비해 얼마나 중요한지를 묻는 과정이며, 상대적 중요도는 상부 수준에서 하부 수준까지 각 평가기준 사이의 이원비교를 통하여 산출된 가중치를 의미한다.
- 후행분석으로 ArcGIS 9.3에서 제공하는 ArcToolBox의 수문분석(hydrologyanalysis)을 통해 하천의 흐름방향(flowdirection), 흐름누적(flow accumulation), 유역(watershed, basin, catchment area), 유출점(pour point) 등을 분석하였다(Figure 8). 이 분석을 통해 습지에서 물의 흐름 즉, 유입되는 물의 형태와 수량, 물이 침수되거나 유출되는 과정들을 도출할 수 있으므로 습지 토양과 식생의 형성에도 큰 영향을 주는 중요한 분석항목이다.
대상 데이터
- 수리·수문 특성의 분석을 위한 공간자료는 국토지리정보원의 수치지형도로부터 하천관련 레이어를 추출하여 이용하였으며, 속성자료는 국가수자원관리 종합정보시스템으로부터 연구대상 습지들에 대한 10년간 수위자료를 제공받아 취합하였다(Water Management Information System, 2012).
- 습지의 생성 및 유지조건을 분석하기 위하여 남한강 유역 내 자연적으로 생성되어 유지되고 있는 10개소의 자연형 습지를 연구대상으로 선정하였다(Figure 1). 이들 습지는 습지의 생성조건 및 유지·보전가치를 고려하여 환경부 전국내륙습지 자연환경조사(2002~2009년)(National Institute of Environmental Research, 2002)의 하천형 습지 중 보전등급이 상(上), 중(中)인 습지를 대상으로 선정하였다.
- 습지의 생성 및 유지조건의 항목별 중요도와 가중치의 산정을 위한 AHP 계층구조의 설계와 카테고리별 세부 검토항목의 설정 그리고 Level2와 Level3에 대한 중요도 평가를 위해 환경 및 생태분야의 전문가 35명을 대상으로 설문을 실시하였으며, 전문가 그룹에는 주로 학계, 공무원, 협회 및 환경성 평가업체 실무자 등이 참여하였다. 설문대상자에 대하여 방문을 통하여 직접 회수하였으며, 설문지 회수율을 88%이다.
- 이들 습지는 습지의 생성조건 및 유지·보전가치를 고려하여 환경부 전국내륙습지 자연환경조사(2002~2009년)(National Institute of Environmental Research, 2002)의 하천형 습지 중 보전등급이 상(上), 중(中)인 습지를 대상으로 선정하였다.
- 이때 격자 크기는 1m×1m로 설정하였으며, ArcGIS 9.3을 이용하였다.
- 지형 특성을 분석하기 위하여 국토지리정보원의 수치지형도(1:5,000)를 활용하였으며, 지질 특성의 분석을 위한 자료는 한국지질자원연구원의 지질도(1:25,000)를 활용하였다(Resources Information System, 2012). 토양특성의 분석 자료는 농촌진흥청의 정밀토양도(1:50,000)를 제공받아 이용하였으며(Korean Soil Information System, 2012), 제공받은 정밀토양도의 속성자료는 토양통의 코드값만을 제공함으로 세분화된 분석을 수행하기 어려움이 있어 정밀토양도의 속성자료를 관련서적 및 네트워크를 통해 DB를 구축하였다. 환경·생태 특성의 분석을 위한 공간 및 속성자료는 환경부의 환경지리정보(EGIS)서비스를 통하여 국토 환경성평가 자료, 토지피복도 및 생태자연도의 자료를 활용하였다(Environment Geographic Information System, 2012).
- 환경·생태 특성의 분석을 위한 공간 및 속성자료는 환경부의 환경지리정보(EGIS)서비스를 통하여 국토 환경성평가 자료, 토지피복도 및 생태자연도의 자료를 활용하였다(Environment Geographic Information System, 2012).
데이터처리
- Level 2에 대한 이원비교를 통하여 각 카테고리별 가중치의 설정 및 결과에 대한 일관성 검증을 수행하였다. 5개의 카테고리에 대하여 9점 척도를 부여하여 이원비교 행렬을 구하였고, 행렬 각 행의 기하평균을 구하여 기하평균의 총합으로 나누어 가중치를 결정하였다.
- 이러한 일관성 지수를 무작위 지수로 나누어 일관성 비율을 얻을 수 있었다. 무작위 지수는 9점 척도의 역행렬을 무작위로 추출하여 표본 500개로부터 무작위 지표를 구하여 선정한 무작위 지표(R.I : Random Index)와 비교하였다. 무작위 평균은 Table 10과 같다.
- 이상의 분석 결과는 평가기준에 따라 주관적으로 결정된 가중치이므로 분석결과의 적합성을 판단하기 위하여 Saaty가 제안한 검증이론을 이용하여 분석결과를 검증하였다. 분석결과의 일치도를 나타내는 것은 일관성 지수(C.
이론/모형
- 중첩분석으로 분석된 공통적인 특성들은 습지의 생성 및 유지에 상대적으로 각기 다른 중요도를 갖기 때문에 각각의 요인들에 가중치를 부여함으로써 상대적 중요도와 보다 신뢰성이 높은 분석결과의 도출이 가능할 것으로 판단하였다. 이에 가중치 산출방식으로 AHP기법을 적용하였다. AHP기법은 의사결정 문제가 복잡하고 곤란하며 다수의 평가기준으로 구성되어 있을 경우, 중요도와 우선순위를 판단하기가 쉽지 않을 때 체계적으로 평가할 수 있도록 해줌으로써 의사결정자의 복잡성과 어려움을 해결해 준다.
- 지형 특성을 분석하기 위하여 국토지리정보원의 수치지형도(1:5,000)를 활용하였으며, 지질 특성의 분석을 위한 자료는 한국지질자원연구원의 지질도(1:25,000)를 활용하였다(Resources Information System, 2012). 토양특성의 분석 자료는 농촌진흥청의 정밀토양도(1:50,000)를 제공받아 이용하였으며(Korean Soil Information System, 2012), 제공받은 정밀토양도의 속성자료는 토양통의 코드값만을 제공함으로 세분화된 분석을 수행하기 어려움이 있어 정밀토양도의 속성자료를 관련서적 및 네트워크를 통해 DB를 구축하였다.
성능/효과
- Figure 12와 Figure 13은 각각 토지이용도와 토지피복지도로부터 분류한 특성을 순차적으로 추가 중첩한 결과이다. 그 결과 내륙습지, 내륙수, 논으로 분석되었다.
- 여기서 국토환경성 평가도는 이미지 파일 형태로써 중첩분석을 실행할 수 있는 공간적 데이터가 아니므로 중첩 항목에서는 제외하였으며, 평가 등급만을 확인하였다. 그 결과, 모든 연구대상습지는 1~2등급의 높은 등급을 확인할 수 있었으나, 생태자연도의 결과는 하류부분에만 생물의 다양성 및 희귀성이 나타남을 확인할 수 있었다.
- 첫째, 습지의 생성 및 유지조건을 분석하기 위하여 지형, 지질, 수리·수문, 토양, 환경·생태 특성을 반영하는 관련 자료를 수집하여 중첩분석을 실시하고 그 결과를 각 연구대상 습지들에 연계하여 충족 여부를 분석함으로써 연구대상 습지들이 갖는 공통적인 생성 및 유지조건을 도출할 수 있었다. 그 결과, 하천 습지의 생성 및 유지를 위해서는 경사와 고도가 낮은 내륙 평탄한 지형, 제4기 충적층의 지질을 포함하며, 세사양토와 양토의 토양특성을 지녀야 함을 확인하였다. 또한 직접적인 물의 공급과 배수가 원활하며 다양한 생물의 분포와 희귀성으로 환경생태학적으로 높은 등급에 포함되는 등의 조건이 충족되어야 함을 확인할 수 있었다.
- 연구 대상 습지들은 전반적으로 경사와 고도가 낮은 내륙 평탄한 지형이면서 제4기 충적층의 지질조건을 갖추었으며, 수문의 조건에서는 물의 공급이 될 수 있는 지류의 유무를 확인한 바 1지류의 직접적인 공급으로 지속적으로 물의 공급이 이루어짐을 확인하였다. 그리고 토양학적 특징으로써 배수등급의 양호함과 자갈의 함량이 없고 세사양토나 양토의 분포가 많은 토양적 특성을 확인하였다. 환경·생태학적으로 보존등급이 높은 상(上)등급을 가지는 공통적인 조건이 도출되었다.
- 둘째, AHP분석에 의해 카테고리별(Level 2) 가중치를 산출하고 이를 적용하여 습지의 생성 및 유지에 기여하는 중요도를 분석한 결과, 지질특성 0.503, 수리·수문특성 0.260, 환경·생태특성 0.134, 토양특성 0.068, 지형특성 0.035의 순으로 나타났다.
- AHP기법은 의사결정 문제가 복잡하고 곤란하며 다수의 평가기준으로 구성되어 있을 경우, 중요도와 우선순위를 판단하기가 쉽지 않을 때 체계적으로 평가할 수 있도록 해줌으로써 의사결정자의 복잡성과 어려움을 해결해 준다. 또한 AHP기법은 공간정보와 관련된 다기준 의사결정과정에서 절대적 그리고 상대적인 중요도를 측정함에 있어 유연성을 제공하여 주는 장점을 가지고 있어 본 연구의 가중치 산출방법으로 가장 적합하다고 판단하였다. AHP기법은 문제를 계층구조로 만들어 각계층의 이원비교를 통해 가중치를 설정하여 최하위 계층의 우선순위를 종합하는 분석 절차로 진행된다(Lee et al, 1994).
- 이를 통해 연구대상 습지의 지형적 특성으로 연구대상 습지는 상류지역 64~65m, 하류지역 55~58m의 고도를 가지고 있으며, 경사는 상·하류 구분 없이 0~2%의 결과로 전반적으로 평탄하고 해발고도가 낮은 저평야 지대를 이루고 있음을 확인하였다. 또한 연구대상 습지 모두 퇴적지형인 제4기 충적층의 지질 조건을 만족하였다. 홍수기와 갈수기의 해당수계의 수위분포는 상류 64m이상, 하류 55m이상을 유지하고 있어 모든 습지에 원활한 물의 공급이 이루어지고 있음을 확인하였다.
- 그 결과, 하천 습지의 생성 및 유지를 위해서는 경사와 고도가 낮은 내륙 평탄한 지형, 제4기 충적층의 지질을 포함하며, 세사양토와 양토의 토양특성을 지녀야 함을 확인하였다. 또한 직접적인 물의 공급과 배수가 원활하며 다양한 생물의 분포와 희귀성으로 환경생태학적으로 높은 등급에 포함되는 등의 조건이 충족되어야 함을 확인할 수 있었다.
- 이는 물의 유·출입으로 인해 습지의 유지와 식생의 형성에 직접적인 영향을 주는 요소이기 때문으로 생각된다. 세번째로 높은 가중치가 산출된 항목은 식생의 여부로 산출됐으며, 이는 습지식생이 출현하였다는 것은 습지로서의 역할을 할 수 있는 토양환경과 수문환경이 형성되어 있다는 것을 말해주기 때문이라고 생각된다. 그 다음으로는 토양특성 요인들이 4, 5, 6순위로 산출되었으며, 지형특성 요인들이 7, 8위로 가장 낮은 순위로 산출되었다.
- 셋째, 습지의 생성 및 유지조건의 도출을 위한 세부 평가항목 8개(Level 3)에 대하여 상대적 중요도, 순위 및 일관성을 검증한 결과, 일관성비는 0.028로 논리적인 일관성을 가지고 있었으며, 평가 항목 중 지질항목이 가장 높은 중요도를 가짐을 확인할 수 있었고 상대적으로 지형특성 중 표고항목이 가장 낮은 중요도를 나타내었다.
- 이상과 같이 순차적인 카테고리별 중첩을 통해 연구 대상 습지가 갖는 공통적인 특성을 도출할 수 있었다. 연구 대상 습지들은 전반적으로 경사와 고도가 낮은 내륙 평탄한 지형이면서 제4기 충적층의 지질조건을 갖추었으며, 수문의 조건에서는 물의 공급이 될 수 있는 지류의 유무를 확인한 바 1지류의 직접적인 공급으로 지속적으로 물의 공급이 이루어짐을 확인하였다. 그리고 토양학적 특징으로써 배수등급의 양호함과 자갈의 함량이 없고 세사양토나 양토의 분포가 많은 토양적 특성을 확인하였다.
- 이들 값을 이용하여 Level 2의 일관성 비를 산출한 결과, 0.054로 논리적 일관성 유·무의 판정 기준인 0.1보다 낮은 값이 산출됨으로써 Level 2에 대해 결정된 가중치는 일관성이 있음을 확인할 수 있었다.
- 이를 통해 연구대상 습지의 지형적 특성으로 연구대상 습지는 상류지역 64~65m, 하류지역 55~58m의 고도를 가지고 있으며, 경사는 상·하류 구분 없이 0~2%의 결과로 전반적으로 평탄하고 해발고도가 낮은 저평야 지대를 이루고 있음을 확인하였다.
- 이상과 같이 순차적인 카테고리별 중첩을 통해 연구 대상 습지가 갖는 공통적인 특성을 도출할 수 있었다. 연구 대상 습지들은 전반적으로 경사와 고도가 낮은 내륙 평탄한 지형이면서 제4기 충적층의 지질조건을 갖추었으며, 수문의 조건에서는 물의 공급이 될 수 있는 지류의 유무를 확인한 바 1지류의 직접적인 공급으로 지속적으로 물의 공급이 이루어짐을 확인하였다.
- 분석결과 세부항목들 역시 Level 2에서 분석된 카테고리별 가중치 및 순위와 동일한 결과라 할 수 있다. 이상의 분석을 통하여 습지의 생성 및 유지 조건으로 분석된 공통 특성들 각각에 대한 기여도와 중요도를 판단할 수 있었다.
- 이상의 분석을 통해 본 연구에서 결정한 5개 카테고리 중 지질특성 카테고리에서 상대적 중요도가 0.503으로 가장 높게 분석되었다. 이는 지질도로부터 하천의 작용에 의한 퇴적물이 분포한 지역으로 하천습지가 분포하기 위한 지질적 조건을 갖춘 지역을 도출할 수 있고, 기반암, 구조선, 지사 등의 요인으로 지형 형성에 근본을 제공하는 직접적인 요소라고 판단되기 때문으로 생각된다.
- 중첩분석으로 분석된 공통적인 특성들은 습지의 생성 및 유지에 상대적으로 각기 다른 중요도를 갖기 때문에 각각의 요인들에 가중치를 부여함으로써 상대적 중요도와 보다 신뢰성이 높은 분석결과의 도출이 가능할 것으로 판단하였다. 이에 가중치 산출방식으로 AHP기법을 적용하였다.
- 첫째, 습지의 생성 및 유지조건을 분석하기 위하여 지형, 지질, 수리·수문, 토양, 환경·생태 특성을 반영하는 관련 자료를 수집하여 중첩분석을 실시하고 그 결과를 각 연구대상 습지들에 연계하여 충족 여부를 분석함으로써 연구대상 습지들이 갖는 공통적인 생성 및 유지조건을 도출할 수 있었다.
- 또한 연구대상 습지 모두 퇴적지형인 제4기 충적층의 지질 조건을 만족하였다. 홍수기와 갈수기의 해당수계의 수위분포는 상류 64m이상, 하류 55m이상을 유지하고 있어 모든 습지에 원활한 물의 공급이 이루어지고 있음을 확인하였다.
후속연구
- 본 연구의 결과를 통해 하천 습지의 생성과 유지를 위한 공통적인 조건을 보다 객관적이며 과학적인 방법에 의해 도출할 수 있었으며, 이는 습지 생성 가능지에 대한 분류 및 습지 복원과 인공습지의 조성을 위한 계획 수립 시 지속가능한 습지로서 최적지 도출에 효과적으로 활용될 수 있을 것으로 사료된다.
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