제주도 부속 무인도서의 산림자원관리를 위한 자연환경 특성과 상대적 중요도 평가 Evaluating the Ecological Characteristic and the Relative Significance for Forest Resources Management on the Uninhabitable Islands in Jeju Special Self-Governing Province원문보기
본 연구는 제주특별자치도 부속 53개 무인도서의 자연환경 특성을 분석하고, 산림자원관리의 우선순위를 판단하기 위하여 상대적인 중요도를 평가하였다. 우선 제주도 무인도서의 자연환경 특성을 분석해 본 결과, 산림동물종수(r = 0.762, p<0.01), 초본종수(r = 0.647, p<0.01), 목본종수(r = 0.585, p<0.01)순으로 산림규모와 높은 상관성이 있는 것으로 분석되었다. 그리고 도서지역 산림규모를 예측하기 위한 회귀모형은 R=0.899, $R^2=0.803$으로 나타났으며, 회귀식에 대한 설명력은 79.7%로 통계적으로 유의하였다. 무인도서의 산림규모별 유형화분석은 산림면적이 약 0.5 ha와 약 12 ha로 두 가지 그룹으로 분류되었다. 두 번째로 DEA를 이용하여 제주도 무인도서별 산림자원관리의 상대적인 중요도를 평가한 결과, DMU14(0.941), DMU36(0.964), DMU44(1.000), DMU45(0.903)등이 생물종다양성이 풍부하여 산림관리를 위한 우선순위가 높은 것으로 나타났다. 그리고 산림이 있는 무인도서의 상대적 중요도는 평균 0.439, 산림이 없는 무인도서는 평균 0.096으로 나타나 산림과 생물종 다양성에는 밀접한 관계가 있는 것으로 분석되었다.
본 연구는 제주특별자치도 부속 53개 무인도서의 자연환경 특성을 분석하고, 산림자원관리의 우선순위를 판단하기 위하여 상대적인 중요도를 평가하였다. 우선 제주도 무인도서의 자연환경 특성을 분석해 본 결과, 산림동물종수(r = 0.762, p<0.01), 초본종수(r = 0.647, p<0.01), 목본종수(r = 0.585, p<0.01)순으로 산림규모와 높은 상관성이 있는 것으로 분석되었다. 그리고 도서지역 산림규모를 예측하기 위한 회귀모형은 R=0.899, $R^2=0.803$으로 나타났으며, 회귀식에 대한 설명력은 79.7%로 통계적으로 유의하였다. 무인도서의 산림규모별 유형화분석은 산림면적이 약 0.5 ha와 약 12 ha로 두 가지 그룹으로 분류되었다. 두 번째로 DEA를 이용하여 제주도 무인도서별 산림자원관리의 상대적인 중요도를 평가한 결과, DMU14(0.941), DMU36(0.964), DMU44(1.000), DMU45(0.903)등이 생물종다양성이 풍부하여 산림관리를 위한 우선순위가 높은 것으로 나타났다. 그리고 산림이 있는 무인도서의 상대적 중요도는 평균 0.439, 산림이 없는 무인도서는 평균 0.096으로 나타나 산림과 생물종 다양성에는 밀접한 관계가 있는 것으로 분석되었다.
This study was conducted to analyze the ecological environment of the 53 uninhabitable islands of Jeju for the management formulation. The result of the Pearson correlation analysis were 0.647(p<0.01) for herbs, 0.585(p<0.01) for trees and 0.762 (p<0.01) for animals which means that there is a high ...
This study was conducted to analyze the ecological environment of the 53 uninhabitable islands of Jeju for the management formulation. The result of the Pearson correlation analysis were 0.647(p<0.01) for herbs, 0.585(p<0.01) for trees and 0.762 (p<0.01) for animals which means that there is a high correlation between the size of the forests in the uninhabitable islands and the species diversity of herbs, trees and animals. For the regression modeling to predict the forest area, the R value was 0.899 and the $R^2$ was 0.803 with 79.7% statistical significance. This study also classified the uninhabited islands based on its forest area into two classes, with a forests area of 0.5ha and with a forest of approximately 12ha. The importance value of the biodiversity in the uninhabited islands was also evaluated using DEA and the islands with higher importance, namely DMU14(0.941), DMU36(0.964), DMU44(1.000) and DMU45(0.903) were recommended to be managed. It was observed that uninhabited islands with forests had a mean importance value of 0.439 which is higher as compared to the uninhabited islands without forests with 0.096. This verified that there is close relationship between forest and biodiversity.
This study was conducted to analyze the ecological environment of the 53 uninhabitable islands of Jeju for the management formulation. The result of the Pearson correlation analysis were 0.647(p<0.01) for herbs, 0.585(p<0.01) for trees and 0.762 (p<0.01) for animals which means that there is a high correlation between the size of the forests in the uninhabitable islands and the species diversity of herbs, trees and animals. For the regression modeling to predict the forest area, the R value was 0.899 and the $R^2$ was 0.803 with 79.7% statistical significance. This study also classified the uninhabited islands based on its forest area into two classes, with a forests area of 0.5ha and with a forest of approximately 12ha. The importance value of the biodiversity in the uninhabited islands was also evaluated using DEA and the islands with higher importance, namely DMU14(0.941), DMU36(0.964), DMU44(1.000) and DMU45(0.903) were recommended to be managed. It was observed that uninhabited islands with forests had a mean importance value of 0.439 which is higher as compared to the uninhabited islands without forests with 0.096. This verified that there is close relationship between forest and biodiversity.
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문제 정의
(2002)은 우리나라 무인도서의 지리적 환경과 식물분포 패턴사이의 상관성 분석 연구를 통해 식물종수에 가장 큰 영향을 미치는 인자는 도서면적과 고도와 상관성이 높다고 연구결과를 발표하였다. 따라서 본 연구에서는 도서지역 산림(forest in Island)과 상관관계를 구명하기 위하여 자연환경 인자 중에서 해발고, 초본종수, 목본종수, 산림동물종수를 선정하였다. 무인도서의 자연환경에 대한 통계적 특성을 살펴보면, 우선 도서면적은 최대 214,124 m2, 최소 252 m2, 평균 28,752 m2이었고 해발고는 최대 352 m, 최소 0 m, 평균 37 m인 것으로 나타났다.
본 연구는 도서지역 산림에 대한 장기적이고 체계적인 산림정책수립을 위하여 제주도 부속 무인도서를 대상으로 자연환경 특성을 분석하고, 관리가 필요한 도서를 우선적으로 선정하기 위한 의사결정방법을 개발하는데 있다.
본 연구는 제주도 부속 53개 무인도서의 자연환경 특성을 분석하여 체계적인 산림자원관리를 위한 기초자료를 제공하고, 우선적으로 관리가 필요한 무인도서를 선정하기 위한 방법을 연구하였다. 첫 번째로 도서지역 산림은 생물종다양성에 상당히 높은 상관관계가 있는 것으로 분석되었다.
제안 방법
Table 4. Analysis of the forest ecosystems using the multiple regression in the uninhabited islands of Jeju, Korea.
제주도 무인도서의 자연환경 특성을 분석하기 위하여 해발고, 초본종수, 목본종수, 산림동물종수 등이 산림과 어느 정도 상관성이 있는지 구명하기 위하여 첫 번째로 Pearson상관분석법을 실시하였다. 그리고 산림의 존재여부가 생물종 다양성에 영향을 미치고 있다는 가정 하에 생육하는 생물종수를 통해 산림면적을 예측할 수 있는 다중회귀식 모델을 개발하였다. 또한 제주도 무인도서 유형화를 위한 특성을 파악하기 위하여 K-평균군집분석을 실시하였다.
두 번째는 53개 무인도서에 대하여 산림자원관리의 우선순위를 결정하기 위하여 생물종다양성을 기준으로 상대적인 중요도를 평가하였다. 분석기법은 Charnes, Cooper 및 Rhodes가 개발된 DEA모형을 적용하였으며 DEA(Data Envelopment Analysis)는 함수형태를 가정하지 않는 비모수적인 기법으로 DEA 모형은 다수의 의사결정단위들 (Decision Making Units : DMUs)간의 투입요소와 산출요소 비교를 통해 상대적인 효율성을 측정하는 방법이다.
제주도 부속 무인도서는 육지와 연접한 무인도서에 비교해 볼 때 섬의 규모, 지리적인 특성, 사회·경제적, 역사·문화적인 영향이 거의 없는 것으로 파악되어 자연환경 인자를 대상으로 분석하였다.
연구자료는 2009년 6월부터 12월까지 국토해양부(Ministry of Land, Transport and Maritime, 2009)가 주관으로 조사한 ‘제주특별자치도 무인도서 실태조사’ 자료를 활용하였다. 조사내용은 크게 일반현황, 인문사회, 자연환경, 관리유형 등 4가지로 구성되어 있고 일반현황은 13개 항목, 인문사회는 2개 항목, 자연환경 및 생태계는 5개 항목, 관리유형은 2개 항목 등 총 22개 항목으로 구성되어 있다(Table 1).
대상 데이터
연구대상지는 제주특별자치도 행정구역내 53개 무인도서이며, 일반적인 무인도서의 정의는 바다로 둘러싸여 있고 만조 시에 해수면 위로 드러나는 자연적으로 형성된 땅으로서 사람이 거주하지 아니한(Uninhabited) 곳을 말한다. 1982년 UN 해양법협약 제121조, 무인도서 정의는 인간이 거주할 수 없는(Uninhabitable) 섬을 의미하고 현재 인간이 거주하지 않지만 한 때 인간이 거주했었고 앞으로도 인간거주 가능성이 있다는 점으로 해석하고 있다(Choi et al.
연구자료는 2009년 6월부터 12월까지 국토해양부(Ministry of Land, Transport and Maritime, 2009)가 주관으로 조사한 ‘제주특별자치도 무인도서 실태조사’ 자료를 활용하였다.
이 연구에서 투입요소는 각 53개 무인도서의 면적이고 산출요소는 산림면적, 초본종수, 목본종수, 산림동물종수이다. 다시 말하면 일정면적의 도서 내에 생육하고 있는 생물종 다양성이 높으면 상대적인 중요도가 높아진다.
데이터처리
그리고 산림의 존재여부가 생물종 다양성에 영향을 미치고 있다는 가정 하에 생육하는 생물종수를 통해 산림면적을 예측할 수 있는 다중회귀식 모델을 개발하였다. 또한 제주도 무인도서 유형화를 위한 특성을 파악하기 위하여 K-평균군집분석을 실시하였다. 모든 통계처리는 SPSS ver.
제주도 무인도서의 자연환경 특성을 분석하기 위하여 해발고, 초본종수, 목본종수, 산림동물종수 등이 산림과 어느 정도 상관성이 있는지 구명하기 위하여 첫 번째로 Pearson상관분석법을 실시하였다. 그리고 산림의 존재여부가 생물종 다양성에 영향을 미치고 있다는 가정 하에 생육하는 생물종수를 통해 산림면적을 예측할 수 있는 다중회귀식 모델을 개발하였다.
이론/모형
상대적인 중요도를 분석하는 모형은 CCR모형과 BCC모형이 있지만 53개 무인도서의 전체적인 중요도를 평가하기 위하여 CCR모형(Charnes, Cooper & Rhodes, 1978)을 적용하였다.
성능/효과
53개 무인도서에 대한 자연환경 특성을 분석해 본 결과, 도서지역 산림면적과 매우 높은 상관성을 보이는 인자는 산림동물종수(r = 0.762, p<0.01)와 해발고(r = 0.706, p<0.01)로 나타났다.
이 중에서 DMU1과 DMU46은 비산림이고 도서면적도 매우 작았지만 초본종수와 산림동물종수가 상대적으로 많아 중요도 값이 1로 나왔다. 그러나 DMU14, DMU28, DMU36, DMU44, DMU45 등은 일정규모의 산림을 가지고 있었으며 다른 무인도서의 면적에 비하여 상대적으로 초본종수, 목본종수, 산림동물종수가 상대적으로 많은 것으로 분석되었다(Table 6).
096으로 분석되어 산림과 생물종다양성에는 밀접한 관계가 있다는 것을 설명하고 있다. 그리고 산림이 있는 무인도서가 산림이 없는 무인도서보다 약 4.5배의 생물종다양성이 높다는 것을 알 수 있었다(Table 7).
그리고 초본종수(r = 0.647, p<0.01)와 목본종수(r = 0.585, p<0.01)도 상당한 유의성이 인정되는 것으로 나타나 산림면적이 생물종 다양성에 상당한 영향을 미치고 있다는 것을 알 수 있었다.
두 번째로 무인도서의 상대적 중요도 평가에서 DMU14, DMU28, DMU36, DMU44, DMU45 등이 생물종다양성이 높은 것으로 나타나 우선적으로 산림관리가 필요한 섬으로 분석되었다. 따라서 이들 섬에 대한 정밀산림조사를 통하여 보다 구체적이고 체계적인 법·제도적 정책수립이 필요하며, 산림자원 보전을 위한 산림유전자원보호구역 지정 등 다양한 관리방안이 모색되어야 한다.
무인도서에 대한 K-평균군집분석 결과는 2가지 군집유형으로 분류되었으며 1집단은 51개, 2집단은 2개로 분류되었다. 1집단의 경우 산림면적은 4,702 m2로 약 0.
따라서 본 연구에서는 도서지역 산림(forest in Island)과 상관관계를 구명하기 위하여 자연환경 인자 중에서 해발고, 초본종수, 목본종수, 산림동물종수를 선정하였다. 무인도서의 자연환경에 대한 통계적 특성을 살펴보면, 우선 도서면적은 최대 214,124 m2, 최소 252 m2, 평균 28,752 m2이었고 해발고는 최대 352 m, 최소 0 m, 평균 37 m인 것으로 나타났다. 초본종수는 최대 137종, 최소 0, 평균 32종, 목본종수는 최대 36종, 최소 0, 평균 6종 그리고 산림동물종수는 최대 53종, 최소 0, 평균 5종이 생육하고 있었다.
이때 해발고는 30 m, 초본 29종, 목본 5종, 산림동물 4종으로 나타났다. 반면 2집단의 경우 산림면적이 116,091 m2로 약 12 ha가 그룹화 지점의 중심이었고 해발고 206 m, 초본 98종, 목본 20종, 산림동물 36종인 것으로 분석되었다(Table 5).
상대적 중요도 선정을 위한 DEA평가 결과, 생물종다양성 중요도가 0.9이상인 무인도서는 DMU1(1.000), DMU14 (0.940), DMU36(0.964,), DMU44(1.000), DMU45(0.903), DMU46(1.000)등이다. 이 중에서 DMU1과 DMU46은 비산림이고 도서면적도 매우 작았지만 초본종수와 산림동물종수가 상대적으로 많아 중요도 값이 1로 나왔다.
본 연구는 제주도 부속 53개 무인도서의 자연환경 특성을 분석하여 체계적인 산림자원관리를 위한 기초자료를 제공하고, 우선적으로 관리가 필요한 무인도서를 선정하기 위한 방법을 연구하였다. 첫 번째로 도서지역 산림은 생물종다양성에 상당히 높은 상관관계가 있는 것으로 분석되었다. 특히 목본종수와 초본종수는 r = 0.
무인도서의 자연환경에 대한 통계적 특성을 살펴보면, 우선 도서면적은 최대 214,124 m2, 최소 252 m2, 평균 28,752 m2이었고 해발고는 최대 352 m, 최소 0 m, 평균 37 m인 것으로 나타났다. 초본종수는 최대 137종, 최소 0, 평균 32종, 목본종수는 최대 36종, 최소 0, 평균 6종 그리고 산림동물종수는 최대 53종, 최소 0, 평균 5종이 생육하고 있었다. 산림면적은 자연환경조사를 바탕으로 구축된 식생도의 면적을 계산하였으며 상층의 우점수종에 대한 정보를 가지고 있었다.
01)도 상당한 유의성이 인정되는 것으로 나타나 산림면적이 생물종 다양성에 상당한 영향을 미치고 있다는 것을 알 수 있었다. 특히 목본종수와 초본종수는 r = 0.795로서 가장 높은 상관성을 보였으며 이는 초본의 종 다양성이 상층에 생육하고 있는 목본의 영향을 받는다는 것으로 판단할 수 있다(Table 3).
803이었다. 회귀식에 대한 설명력은 79.7%로 통계적으로 유의하였고 회귀식 모형은 Y = -8609.1+193.5X1+539.2X2+1447.4X3(Y:도서지역 산림면적, X1:해발고, X2:목본종수, X3:산림동물종수)으로 나타났다.
후속연구
마지막으로 본 연구의 궁극적인 목표는 무인도서의 산림생명자원 보전·발굴, 산림생태계 보존·복구, 산림휴양·이용, 산지보전, 산림자원화 및 산업화 등 다양한 산림관리 업무를 지원하는데 있다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
국내의 도서 중 무인도서가 차지하는 비율은?
국민소득의 증가, 주 5일 근무제 정착 및 해양레저 활동에 대한 관심고조로 도서의 적극적 이용과 개발에 대한 수요가 증대되고 있을 뿐만 아니라 무인도서의 원시성, 독특한 경관 및 생태계 등으로 여가활용, 청소년 체험활동, 생태교육 장소로 각광을 받고 있다. 우리나라 전체 도서 3,358개 중 무인도서는 2,876개로서 전체 도서의 약 86%를 차지하고 있다(Ministry of Land, Transport and Maritime, 2010). 육상생태계와 다른 환경을 가진 무인도서는 해양 생태계의 보고이자 자연환경, 생태교육의 잠재적 가치를 보유하고 있으며 우수한 지형, 지질경관을 보유하고 있고, 멸종위기 야생동식물 및 한국고유종 등의 서식 또는 도래지로서 역할을 수행하고 있다.
UN 해양법협약에서 정의한 무인도서의 정의는?
연구대상지는 제주특별자치도 행정구역내 53개 무인도서이며, 일반적인 무인도서의 정의는 바다로 둘러싸여 있고 만조 시에 해수면 위로 드러나는 자연적으로 형성된 땅으로서 사람이 거주하지 아니한(Uninhabited) 곳을 말한다. 1982년 UN 해양법협약 제121조, 무인도서 정의는 인간이 거주할 수 없는(Uninhabitable) 섬을 의미하고 현재 인간이 거주하지 않지만 한 때 인간이 거주했었고 앞으로도 인간거주 가능성이 있다는 점으로 해석하고 있다(Choi et al., 2006).
무인도서가 가지고 있는 가치는?
우리나라 전체 도서 3,358개 중 무인도서는 2,876개로서 전체 도서의 약 86%를 차지하고 있다(Ministry of Land, Transport and Maritime, 2010). 육상생태계와 다른 환경을 가진 무인도서는 해양 생태계의 보고이자 자연환경, 생태교육의 잠재적 가치를 보유하고 있으며 우수한 지형, 지질경관을 보유하고 있고, 멸종위기 야생동식물 및 한국고유종 등의 서식 또는 도래지로서 역할을 수행하고 있다. 그러나 무인도서 주변 지역주민에 의한 염소 등 가축방목, 폐어망, 폐어구 방치 등에 의한 생태계 훼손이 증가되고 있을 뿐만 아니라 무분별한 골재채취, 식물·희귀석 무단채취, 쓰레기 투기 등으로 인한 자연경관 및 생태계 파괴가 지속되고 있는 실정이다(Seo, 2004).
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