백두산 화산재 피해 시나리오에 따른 강원도 지역 농작물의 경제적 피해 추정 Estimation of Economic Losses on the Agricultural Sector in Gangwon Province, Korea, Based on the Baekdusan Volcanic Ash Damage Scenario원문보기
백두산 화산 폭발 시 남한 지역은 동해안을 중심으로 화산재에 의한 피해가 예상된다. 적은 양의 화산재라고 할지라도 농작물의 피해나 토양의 산성화를 유발하는 등 농업 분야에 심각한 영향을 줄 수 있다. 이에 이 논문에서는 화산재에 의한 농작물의 피해를 추정하고 구글 지도를 통해 시각화하고자 한다. 이를 위해서 화산재에 대한 피해 예측모델이 필요하다. 화산재 위험은 농작물의 종류와 화산재 두께에 따라 다르므로 피해 예측 모델의 취약도 함수는 화산재 두께와 농작물의 손상률 간의 관계를 나타내어야 한다. 이 논문에서는 RiskScape에서 정의한 화산재 두께에 따른 농작물별 손상률을 이용하여 취약도 함수를 정의하였다. 이 취약도 함수를 농작물 생산량과 가격 정보에 적용하여 화산재 두께에 따른 농작물 피해액을 추정할 수 있다. 또한, 이 논문에서는 화산재의 피해가 예측되는 강원도 지역을 대상으로 화산재에 의한 농작물 피해를 추정하였다. 연구 결과 2010년 강원도 농업 총 생산량을 기준으로 했을 때 화산재가 약 4 mm 정도 쌓이게 되면 농작물 피해액은 약 6,351억 원에 달하는 것으로 나타났다. 이는 강원도 총 농업생산액의 약 50%에 해당한다. 이 논문에서는 화산재에 의한 농작물의 1차적인 피해만을 고려하고 있다. 하지만 화산재는 토양 오염이나 시설물과 같은 농가의 자산에 잠재적인 위험을 줄 수 있다. 따라서 농업 분야 전체에 대한 총 피해 규모를 추정하기 위해서는 이와 같은 2차적인 피해도 함께 고려해야 할 것이다.
백두산 화산 폭발 시 남한 지역은 동해안을 중심으로 화산재에 의한 피해가 예상된다. 적은 양의 화산재라고 할지라도 농작물의 피해나 토양의 산성화를 유발하는 등 농업 분야에 심각한 영향을 줄 수 있다. 이에 이 논문에서는 화산재에 의한 농작물의 피해를 추정하고 구글 지도를 통해 시각화하고자 한다. 이를 위해서 화산재에 대한 피해 예측모델이 필요하다. 화산재 위험은 농작물의 종류와 화산재 두께에 따라 다르므로 피해 예측 모델의 취약도 함수는 화산재 두께와 농작물의 손상률 간의 관계를 나타내어야 한다. 이 논문에서는 RiskScape에서 정의한 화산재 두께에 따른 농작물별 손상률을 이용하여 취약도 함수를 정의하였다. 이 취약도 함수를 농작물 생산량과 가격 정보에 적용하여 화산재 두께에 따른 농작물 피해액을 추정할 수 있다. 또한, 이 논문에서는 화산재의 피해가 예측되는 강원도 지역을 대상으로 화산재에 의한 농작물 피해를 추정하였다. 연구 결과 2010년 강원도 농업 총 생산량을 기준으로 했을 때 화산재가 약 4 mm 정도 쌓이게 되면 농작물 피해액은 약 6,351억 원에 달하는 것으로 나타났다. 이는 강원도 총 농업생산액의 약 50%에 해당한다. 이 논문에서는 화산재에 의한 농작물의 1차적인 피해만을 고려하고 있다. 하지만 화산재는 토양 오염이나 시설물과 같은 농가의 자산에 잠재적인 위험을 줄 수 있다. 따라서 농업 분야 전체에 대한 총 피해 규모를 추정하기 위해서는 이와 같은 2차적인 피해도 함께 고려해야 할 것이다.
The eastern coast of South Korea is expected to be damaged by volcanic ash when Mt. Baekdusan volcano erupts. Even if the amount of volcanic ash is small, it can be fatal on the agricultural sector withering many plants and causing soil acidification. Thus, in this paper, we aim to estimate agricult...
The eastern coast of South Korea is expected to be damaged by volcanic ash when Mt. Baekdusan volcano erupts. Even if the amount of volcanic ash is small, it can be fatal on the agricultural sector withering many plants and causing soil acidification. Thus, in this paper, we aim to estimate agricultural losses caused by the volcanic ash and to visualize them with Google map. To estimate the volcanic ash losses, a damage assessment model is needed. As the volcanic ash hazard depends on the kind of a crops and the ash thickness, the fragility function of damage assessment model should represent the relation between ash thickness and damage rate of crops. Thus, we model the fragility function using the damage rate for each crop of RiskScape. The volcanic ash losses can be calculated with the agricultural output and the price of each crop using the fragility function. This paper also represents the estimated result of the losses in Gangwon province, which is most likely to get damaged by volcanic ashes in Korea. According to the result with gross agricultural output of Gangwon province in 2010, the amount of volcanic ash losses runs nearly 635,124 million wons in Korean currency if volcanic ash is accumulated over four millimeters. This amount represents about 50% of the gross agricultural output of Gangwon province. We consider the damage only for the crops in this paper. However, a volcanic ash fall has the potential to damage the assets for a farm, including the soil fertility and installations. Thus, to estimate the total amount of volcanic ash damage for the whole agricultural sectors, these collateral damages should also be considered.
The eastern coast of South Korea is expected to be damaged by volcanic ash when Mt. Baekdusan volcano erupts. Even if the amount of volcanic ash is small, it can be fatal on the agricultural sector withering many plants and causing soil acidification. Thus, in this paper, we aim to estimate agricultural losses caused by the volcanic ash and to visualize them with Google map. To estimate the volcanic ash losses, a damage assessment model is needed. As the volcanic ash hazard depends on the kind of a crops and the ash thickness, the fragility function of damage assessment model should represent the relation between ash thickness and damage rate of crops. Thus, we model the fragility function using the damage rate for each crop of RiskScape. The volcanic ash losses can be calculated with the agricultural output and the price of each crop using the fragility function. This paper also represents the estimated result of the losses in Gangwon province, which is most likely to get damaged by volcanic ashes in Korea. According to the result with gross agricultural output of Gangwon province in 2010, the amount of volcanic ash losses runs nearly 635,124 million wons in Korean currency if volcanic ash is accumulated over four millimeters. This amount represents about 50% of the gross agricultural output of Gangwon province. We consider the damage only for the crops in this paper. However, a volcanic ash fall has the potential to damage the assets for a farm, including the soil fertility and installations. Thus, to estimate the total amount of volcanic ash damage for the whole agricultural sectors, these collateral damages should also be considered.
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문제 정의
농작물 분류 기준과 화산재에 따른 취약도 함수를 강원도 지역의 농작물에 적용하기 위하여 강원도 지역에서 1년 동안 생산되는 모든 농작물의 총 생산량을 조사하였다. Table 3은 통계청에서 발표한 2010년 강원도 지역 농작물 총 생산량을 보여준다.
농업 분야에서 화산재의 피해는 생산 작물의 상품 성이 떨어져서 발생하는 1차적인 피해와 토양이 산성화되어 화산 폭발 후 오랜 기간 경작이 불가능해지는 것과 같은 2차적인 피해로 구분해 볼 수 있다. 이 논문에서는 백두산 화산 폭발 시 화산재의 피해가 예상되는 강원도 지역의 농작물에 대한 화산재의 피해를 추정하고자 한다. Fig.
이 논문에서는 한반도에서 화산재의 영향이 클 것으로 예상되는 강원도 지역의 농작물 피해액을 추정하고자 한다. 화산재의 농작물 피해를 추정하기 위해서 강원도 지역의 농업 총 생산량을 바탕으로 뉴질랜드에서 화산재 피해 산정을 위해 개발한 RiskScape 농작물 취약성 함수를 적용한다.
제안 방법
Table 4는 RiskScape에서 정의한 화산재 두께에 따른 농작물 분류별 손상률을 정리한 것이다. 각각의 농작물을 사용 부위에 따라 잎채소, 열매채소, 뿌리 채소, 나무열매, 포도류로 분류하고 각 그룹에 대해 다른 손상률을 적용하였다.
농작물에 대한 화산재의 피해액을 추정하기 위해 뉴질랜드에서 개발한 재난 피해 예측 시스템인 RiskScape에서 사용하는 농작물별 취약도 함수를 사용하였다. 그리고 최종 산출된 피해 금액을 구글 지도를 이용하여 시각화하였다.
우리나라에 화산재로 인해 직접 피해를 본 사례가 근대에 발생하지 않았으므로 농작물의 손상 정도는 외국 사례로 추정할 수밖에 없다. 따라서 이 논문에서는 RiskScape에서 정의한 화산재에 대한 농작물별 취약성 함수를 이용하여 농작물 피해액을 계산하였다.
화산재의 농작물 피해를 추정하기 위해서 강원도 지역의 농업 총 생산량을 바탕으로 뉴질랜드에서 화산재 피해 산정을 위해 개발한 RiskScape 농작물 취약성 함수를 적용한다. 또한, 강원도 지역의 행정구역별 농작물 피해 추정액을 구글 지도를 이용하여 시각화함으로써 화산재의 피해 정도를 직관적으로 파악할 수 있도록 한다.
RiskScape는 농장별로 농장의 면적과 작물별 손상 함수 그리고 각 작물의 헥타르 당 가격을 이용해서 농작물 피해액을 계산하였다. 이 논문에서는 농작물별 재배 면적 대신 지역별 농작물의 생산량을 이용 하여 피해액을 추정하였다. 강원도의 시군별 농업 피해액은 농작물 생산량과 농작물의 가격, 손상함수를 이용하여 식 2와 같이 계산할 수 있다.
이 논문에서는 백두산 화산이 분화하였을 때를 가정하고 화산재에 따른 강원도 지역의 농작물 피해액을 추정하고 시각화하였다. 강원도는 한반도에서 백두산과 약 500 km 거리에 위치해 화산재의 피해가을 것으로 예상된다.
RiskScape 는 뉴질랜드의 GNS Science와 NIWA (The National Institute of Water and Atmospheric Research)에서 개발한 뉴질랜드의 재해 영향 분석과 평가를 위한 시스템이다. 이 시스템은 다양한 형태의 자연재해로부터 피해를 볼 수 있는 대상(사람, 빌딩, 인프라, 농업 등)별로 재난에 대한 취약성 곡선을 정의하고 이를 이용하여 피해액을 추정한다. 취약성 곡선은 사람, 빌딩, 인프라, 농업과 같은 세부 대상이 재난에 어느 정도 취약한가를 위험의 강도와 피해 정도의 관계로 정량화한 것이다.
이 논문에서는 한반도에서 화산재의 영향이 클 것으로 예상되는 강원도 지역의 농작물 피해액을 추정하고자 한다. 화산재의 농작물 피해를 추정하기 위해서 강원도 지역의 농업 총 생산량을 바탕으로 뉴질랜드에서 화산재 피해 산정을 위해 개발한 RiskScape 농작물 취약성 함수를 적용한다. 또한, 강원도 지역의 행정구역별 농작물 피해 추정액을 구글 지도를 이용하여 시각화함으로써 화산재의 피해 정도를 직관적으로 파악할 수 있도록 한다.
대상 데이터
따라서 이 논문에서는 이를 추정하기 위해 뉴질랜드의 피해 예측 프로그램인 RiskScape에서 정의한 화산재에 따른 농작물별 취약성 함수를 사용하였다. 연구 결과를 보이기 위해 2010년도 강원도 지역의 시군별 경작지 면적, 농작물 생산량, 그리고 작물 가격 데이터를 이용하였고, 화산재 두께에 따른 농작물의 피해액을 추정하였다.
이론/모형
1은 화산재에 대한 농작물 피해 예측 방법의 전반적인 구성을 보여준다. 농작물에 대한 화산재의 피해액을 추정하기 위해 뉴질랜드에서 개발한 재난 피해 예측 시스템인 RiskScape에서 사용하는 농작물별 취약도 함수를 사용하였다. 그리고 최종 산출된 피해 금액을 구글 지도를 이용하여 시각화하였다.
또한, 농업분야는 적은 양의 화산재에도 큰 영향을 받게 되므로 화산재 두께에 따른 농작물 피해 규모를 예측하는 것이 중요하다. 따라서 이 논문에서는 이를 추정하기 위해 뉴질랜드의 피해 예측 프로그램인 RiskScape에서 정의한 화산재에 따른 농작물별 취약성 함수를 사용하였다. 연구 결과를 보이기 위해 2010년도 강원도 지역의 시군별 경작지 면적, 농작물 생산량, 그리고 작물 가격 데이터를 이용하였고, 화산재 두께에 따른 농작물의 피해액을 추정하였다.
성능/효과
또 화산재가 4 mm가 쌓이게 되면총 농업 생산액의 50%, 화산재가 10 mm가 쌓이게 되면 그 피해액은 농업 총생산액의 약 80%로 크게 증가하는 것으로 나타났다. 강원도 지역 시군별로 보면 경작지 비중이 가장 큰 철원군의 피해액이 가장 크게 나타났으며 전체 피해액의 약 12% 정도를 차지하였다.
67%에 해당하는 것으로 나타났다. 또 화산재가 4 mm가 쌓이게 되면총 농업 생산액의 50%, 화산재가 10 mm가 쌓이게 되면 그 피해액은 농업 총생산액의 약 80%로 크게 증가하는 것으로 나타났다. 강원도 지역 시군별로 보면 경작지 비중이 가장 큰 철원군의 피해액이 가장 크게 나타났으며 전체 피해액의 약 12% 정도를 차지하였다.
이와 같은 연구결과를 볼 때 적은 양의 화산재가 쌓이더라도 농작물의 피해액은 매우 클 것으로 예측되었으며, 농업 생산량의 급감으로 물가가 상승하거나 토양 산성화에 의한 경작지 손실과 같은 2차 피해까지 고려한다면 그 피해는 더욱 커질 것으로 예상된다. 현재는 백두산 화산 분화에 따른 화산재 확산 범위와 화산재의 양을 고려하지 않고 화산재 두께에 따른 농작물의 피해액을 계산하고 있지만 향후 연구로 화산재 확산 시뮬레이션을 통한 지역별 화산재 강하 정도를 고려하여 더 정확한 피해 예측이 이루어져야 할 것이다.
추정 결과에 따르면 만약 화산재가 1 mm 정도 쌓이면 2010년도 강원도 지역 농작물 생산량을 기준으로 했을 때, 농작물의 피해액은 약 470억 원으로 강원도 지역의 총 농업 생산액의 약 3.67%에 해당하는 것으로 나타났다. 또 화산재가 4 mm가 쌓이게 되면총 농업 생산액의 50%, 화산재가 10 mm가 쌓이게 되면 그 피해액은 농업 총생산액의 약 80%로 크게 증가하는 것으로 나타났다.
후속연구
이와 같은 연구결과를 볼 때 적은 양의 화산재가 쌓이더라도 농작물의 피해액은 매우 클 것으로 예측되었으며, 농업 생산량의 급감으로 물가가 상승하거나 토양 산성화에 의한 경작지 손실과 같은 2차 피해까지 고려한다면 그 피해는 더욱 커질 것으로 예상된다. 현재는 백두산 화산 분화에 따른 화산재 확산 범위와 화산재의 양을 고려하지 않고 화산재 두께에 따른 농작물의 피해액을 계산하고 있지만 향후 연구로 화산재 확산 시뮬레이션을 통한 지역별 화산재 강하 정도를 고려하여 더 정확한 피해 예측이 이루어져야 할 것이다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
백두산 화산 폭발 시 남한 지역은 어디를 중심으로 피해가 예상되는가?
백두산 화산 폭발 시 남한 지역은 동해안을 중심으로 화산재에 의한 피해가 예상된다. 적은 양의 화산재라고 할지라도 농작물의 피해나 토양의 산성화를 유발하는 등 농업 분야에 심각한 영향을 줄 수 있다.
화산재는 어떤 영향을 줄수 있는가?
백두산 화산 폭발 시 남한 지역은 동해안을 중심으로 화산재에 의한 피해가 예상된다. 적은 양의 화산재라고 할지라도 농작물의 피해나 토양의 산성화를 유발하는 등 농업 분야에 심각한 영향을 줄 수 있다. 이에 이 논문에서는 화산재에 의한 농작물의 피해를 추정하고 구글 지도를 통해 시각화하고자 한다.
화산재에 의한 농작물의 피해를 추정하고 구글 지도를 통해 시각화하기 위해서는 무엇이 필요한가?
이에 이 논문에서는 화산재에 의한 농작물의 피해를 추정하고 구글 지도를 통해 시각화하고자 한다. 이를 위해서 화산재에 대한 피해 예측모델이 필요하다. 화산재 위험은 농작물의 종류와 화산재 두께에 따라 다르므로 피해 예측 모델의 취약도 함수는 화산재 두께와 농작물의 손상률 간의 관계를 나타내어야 한다.
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