도시물순환 개선을 위한 그린인프라 계획 프레임워크 개발 및 시범적용 - 부산시 연제구 및 남구를 대상으로 - Development and Application of Green Infrastructure Planning Framework for Improving Urban Water Cycle: Focused on Yeonje-Gu and Nam-Gu in Busan, Korea원문보기
우리나라의 도시들은 과거 급격한 도시화를 겪으면서 방재, 안전의 개념이 도시개발에 충분히 반영되지 못했을 뿐 아니라, 개발에 따른 불투수층 확대에 따라 강수, 저류, 침투, 증발산 및 유출로 이어지는 자연적인 물순환 체계의 왜곡을 초래했다. 최근 선진국들을 중심으로 그린인프라를 활용하여 도시 물순환 체계를 개선하고 도시의 홍수저감 효과를 높이는 노력들이 강조되고 있다. 그러나 우리나라는 접근성이나 심미성의 측면으로만 그린인프라를 계획하고 있어 그린인프라가 가지는 다양한 효과들을 제대로 활용하고 있지 못하다. 이에 도시 물순환을 개선하고 홍수저감 기능을 효과적으로 활용할 수 있는 그린인프라 계획 프레임워크를 개발하고 이를 시범지역에 적용하고자 한다. 프레임워크의 1단계에서는 해당지역의 여건 및 문제점을 분석하고, 2단계에서는 홍수취약성 분석을 통해 취약성이 높은 지역을 도출하고 이 지역을 중심으로 그린인프라 우선 설치지역을 도출하는 공간계획을 수립한다. 홍수취약성은 빈도 비모형과 GIS를 활용한 정량적 분석방법론을 활용하였다. 3단계에서는 해당 지역의 지리적 여건, 홍수 경험, 재정 등 다양한 지역여건을 고려하여 그린인프라 기법을 선정하는 과정을 포함하고 있다. 개발된 프레임워크를 부산시 연제구와 남구에 적용하여 주요 취약지역을 대상으로 공원, 빗물정원, 투수성 포장 등을 활용한 구체적인 그린인프라 계획을 제안하였다. 그린인프라 계획 프레임워크가 도시계획, 환경계획, 개발계획 등 다양한 도시공간계획과 연계되어 반영된다면 보다 효과적인 그린인프라 활용에 도움이 될 것으로 기대한다.
우리나라의 도시들은 과거 급격한 도시화를 겪으면서 방재, 안전의 개념이 도시개발에 충분히 반영되지 못했을 뿐 아니라, 개발에 따른 불투수층 확대에 따라 강수, 저류, 침투, 증발산 및 유출로 이어지는 자연적인 물순환 체계의 왜곡을 초래했다. 최근 선진국들을 중심으로 그린인프라를 활용하여 도시 물순환 체계를 개선하고 도시의 홍수저감 효과를 높이는 노력들이 강조되고 있다. 그러나 우리나라는 접근성이나 심미성의 측면으로만 그린인프라를 계획하고 있어 그린인프라가 가지는 다양한 효과들을 제대로 활용하고 있지 못하다. 이에 도시 물순환을 개선하고 홍수저감 기능을 효과적으로 활용할 수 있는 그린인프라 계획 프레임워크를 개발하고 이를 시범지역에 적용하고자 한다. 프레임워크의 1단계에서는 해당지역의 여건 및 문제점을 분석하고, 2단계에서는 홍수취약성 분석을 통해 취약성이 높은 지역을 도출하고 이 지역을 중심으로 그린인프라 우선 설치지역을 도출하는 공간계획을 수립한다. 홍수취약성은 빈도 비모형과 GIS를 활용한 정량적 분석방법론을 활용하였다. 3단계에서는 해당 지역의 지리적 여건, 홍수 경험, 재정 등 다양한 지역여건을 고려하여 그린인프라 기법을 선정하는 과정을 포함하고 있다. 개발된 프레임워크를 부산시 연제구와 남구에 적용하여 주요 취약지역을 대상으로 공원, 빗물정원, 투수성 포장 등을 활용한 구체적인 그린인프라 계획을 제안하였다. 그린인프라 계획 프레임워크가 도시계획, 환경계획, 개발계획 등 다양한 도시공간계획과 연계되어 반영된다면 보다 효과적인 그린인프라 활용에 도움이 될 것으로 기대한다.
Cities in Korea have rapidly urbanized and they are not well prepared for natural disasters which have been increased by climate change. In particular, they often struggle with urban flooding. Recently, green infrastructure has been emphasized as a critical strategy for flood mitigation in developed...
Cities in Korea have rapidly urbanized and they are not well prepared for natural disasters which have been increased by climate change. In particular, they often struggle with urban flooding. Recently, green infrastructure has been emphasized as a critical strategy for flood mitigation in developed countries due to its capability to infiltrate water into the ground, provide the ability to absorb and store rainfall, and contribute to mitigating floods. However, in Korea, green infrastructure planning only focuses on esthetic functions or accessibility, and does not think how other functions such as flood mitigation, can be effectively realized. Based on this, we address this critical gap by suggesting the new green infrastructure planning framework for improving urban water cycle and maximizing flood mitigation capacity. This framework includes flood vulnerability assessment for identifying flood risk area and deciding suitable locations for green infrastructure. We propose the use of the combination of frequency ratio model and GIS for flood vulnerability assessment. The framework also includes the selection process of green infrastructure practices under local conditions such as geography, flood experience and finance. Finally, we applied this planning framework to the case study area, namely YeonJe-gu an Nam-gu in Busan. We expect this framework will be incorporated into green infrastructure spatial planning to provide effective decision making process regarding location and design of green infrastructure.
Cities in Korea have rapidly urbanized and they are not well prepared for natural disasters which have been increased by climate change. In particular, they often struggle with urban flooding. Recently, green infrastructure has been emphasized as a critical strategy for flood mitigation in developed countries due to its capability to infiltrate water into the ground, provide the ability to absorb and store rainfall, and contribute to mitigating floods. However, in Korea, green infrastructure planning only focuses on esthetic functions or accessibility, and does not think how other functions such as flood mitigation, can be effectively realized. Based on this, we address this critical gap by suggesting the new green infrastructure planning framework for improving urban water cycle and maximizing flood mitigation capacity. This framework includes flood vulnerability assessment for identifying flood risk area and deciding suitable locations for green infrastructure. We propose the use of the combination of frequency ratio model and GIS for flood vulnerability assessment. The framework also includes the selection process of green infrastructure practices under local conditions such as geography, flood experience and finance. Finally, we applied this planning framework to the case study area, namely YeonJe-gu an Nam-gu in Busan. We expect this framework will be incorporated into green infrastructure spatial planning to provide effective decision making process regarding location and design of green infrastructure.
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문제 정의
둘째, 그린인프라 계획모형 속에 반영되는 홍수취약성 평가를 위해 GIS와 공간통계 기법을 활용한 취약성 평가방법을 도출하고자 한다.
인구 150만 규모인 필라델피아는 2006년부터 도시계획과 개발계획 전 과정에서 불투수층을 줄이고 그린인프라 설치하도록 하는 정책을 제도화했다. 또한 개발업자들이 개발허가를 받기 위해 사업전반에 대한 빗물관리계획을 반드시 수립하도록 규정했다. 더불어 개발사업 후 발생하는 불투수면 비율에 따라 수도요금 체계를 달리 적용하여 도시민들이 불투수층 발생에 대해 책임을 지도록 하고 있다.
본 연구는 그린인프라의 다양한 기능 가운데 물순환 개선을 통한 홍수저감에 초점을 맞춰 그린인프라를 효과적으로 활용하기 위한 계획 프레임워크를 개발하는 데 중점을 두고 있으며, 본 연구의 목적은 다음과 같이 정리할 수 있다.
본 연구는 도시차원에서 활용될 수 있는 그린인프라 계획 방법론의 개발 및 적용을 위해 다음의 사항을 전제로 한다. 우선, 본 연구는 그린인프라를 도시홍수 문제를 책임지는 요소로 보기보다는 물순환 개선을 통해 도시홍수 저감에 도움을 줄 수 있을 뿐 아니라 생태적, 경관적 측면의 다양한 편익이 존재하여 도시환경 개선에 필요한 요소임을 전제로 연구를 수행하였다.
본 연구는 선행연구에서 도출된 그린인프라의 효과를 전제로, 그린인프라를 도시공간계획에 연계시킨 국외사례를 참고하여 국내에 적합한 그린인프라 계획 프레임워크를 제시하고 이때 사용될 수 있는 취약성 평가방법도 함께 제시하고자 한다.
본 연구에서 제안한 프레임워크는 최근 빈번한 홍수피해를 경험한 부산시 연제구와 남구지역에 시범 적용하여 제한된 여건이긴 하지만 그 활용가치를 확인하고자 하였다. 우선 해당지역에 대한 현황파악을 통해 그린인프라의 부족과 도시방재력 향상을 위한 그린인프라의 필요성을 확인하였다.
셋째, 본 연구에서 제안한 계획 프레임워크를 사례지역에 적용하여 해당지역에 대한 구체적인 그린인프라 적용방안을 도출하고 효율적인 그린인프라 공간계획의 실현가능성을 제시하고자 한다.
본 연구에서 제안한 프레임워크는 최근 빈번한 홍수피해를 경험한 부산시 연제구와 남구지역에 시범 적용하여 제한된 여건이긴 하지만 그 활용가치를 확인하고자 하였다. 우선 해당지역에 대한 현황파악을 통해 그린인프라의 부족과 도시방재력 향상을 위한 그린인프라의 필요성을 확인하였다. 다음은 그린인프라 입지선정을 위해 빈도비 모형을 활용한 취약성 분석을 시행하고 취약성 도면을 도출하였다.
이러한 조건들을 만족시키기 위해 본 연구는 우선 홍수취약성에 영향을 미치는 지표를 선행연구와 자료취득 가능성, 상세공간정보화 가능성을 고려해서 결정하였다. 지표는 크게 기후요소, 지형․지질적 요소, 토지이용요소로 구분하여 요소별로 평가지표를 도출하였다.
이에 본 연구는 그린인프라의 홍수저감 능력에 초점을 맞춰 이러한 효과를 가장 효율적으로 발휘할 수 있는 곳에 배치함으로써 그 기능과 가치를 극대화하고자 그린인프라 계획 프레임워크를 제안하였다. 본 연구에서 제안한 그린인프라 계획 프레임워크는 현황 및 여건 분석, 적절한 입지선정을 위한 공간계획, 입지선정 후 구체적인 그린인프라 기법결정을 위한 그린인프라 조성계획의 3단계로 구성된다.
홍수취약성 평가에 관한 선행연구들은 시·군·구 단위 또는 유역단위의 평가결과들이 도출되어 공간계획적 측면에서 활용하기에 한계가 존재했다. 이에 본 연구는 지표법과 확률통계기법인 빈도비를 통합한 취약성 평가 방법을 활용하여 평가지수의 계산에 수학적 근거를 확보하고 비교적 고해상도의 GIS 도면을 도출할 수 있도록 하였다.
첫째, 본 연구는 제한된 재원과 행정지원이라는 근본적인 공간계획의 한계 속에서 효과적으로 그린인프라 계획을 수립하기 위한 전략으로 그린인프라가 가장 필요한 지역, 다시 말해 홍수에 취약한 지역을 도출하고 이들 지역에 대해 우선적으로 그린인프라를 입지시키는 것이 필요함을 강조하고 이를 반영한 그린인프라 계획모형을 제안하고자 한다.
5%의 정확도를 나타내었고 비교적 높은 정확도가 인정되어 그린인프라 입지 우선지역 선정을 위한 자료로 활용되었다. 취약성이 매우 높은 지역을 대상으로 과거 침수경험, 현재 지역여건들을 고려해서 조성 가능한 그린인프라 기법에 대한 제안을 하였다. 본 연구는 연제구, 2곳, 남구 2곳등 4곳에 대해서는 저류시설과 지역특성에 맞는 공원유형을 결합한 형태의 그린인프라를 제안하고 연제구 3곳, 남구 4곳에 대해서는 지역여건을 고려해 상대적으로 적은 비용으로 실현가능한 투수포장, 옥상녹화, 빗물정원, 공개공지의 활용 등을 제안하였다.
제안 방법
본 연구에서는 홍수취약성이 매우 높고, 최근 빈번한 홍수피해를 경험하였고, 현재 유수지, 빗물펌프장 등의 방재인프라가 조성되어 있지 않아 공원 및 저류지가 우선적으로 입지해야 하는 지역으로 연제구 2곳, 남구 2곳 등 4개 지역을 선정하고 이에 대해서 <표 4>와 같이 그린인프라 기법을 선정하였다. 그 외 홍수취약성이 높으나 미개발지와 공지가 부족하여 넓은 면적의 시설 조성이 어려운 연제구 3곳, 남구 4곳 지역에 대해서는 공영주차장, 학교시설 등 공공부지와 개별 건축물, 건축물 부설 공공공지에 조성 가능한 그린인프라 기법들을 적용하였다(표 5 참조).
그린인프라 공간계획을 위한 주요 단계인 홍수취약성 분석은 앞에서 언급하였듯이 과거 홍수피해 자료를 활용하여 홍수에 영향을 미치는 요소들과의 상관관계를 기반으로 홍수취약성 지도를 작성했다. 취약성평가를 위해 사용된 자료는 연제구와 남구지역에서 2009년 여름에 발생한 홍수자료로, 160개의 홍수 공간자료 가운데 80개는 빈도비 모형에 적용하여 홍수취약성을 작성하였고, 나머지 80개의 지점 자료는 도출된 취약성 도의 검증에 활용하였다.
토지이용 요소로는 개발의 척도인 불투수토지이용과 그린인프라를 포함하였다. 그린인프라 지표는 그린인프라 정의를 기반으로 크게 도시공원 및 도시녹지, 자연녹지 및 기타녹지로 구분하여 자료를 추출하였다.
다시 말해, 그린인프라는 공원, 녹지, 저영향개발 시설들을 포함하며 이를 보전지역(hubs)과 이 지역들을 연결하는 연결망(links)으로 크게 구분하여 과 같이 구성요소를 분류하였다.
우선 해당지역에 대한 현황파악을 통해 그린인프라의 부족과 도시방재력 향상을 위한 그린인프라의 필요성을 확인하였다. 다음은 그린인프라 입지선정을 위해 빈도비 모형을 활용한 취약성 분석을 시행하고 취약성 도면을 도출하였다. 사례지역에서는 전체면 적의 약 4.
또한 본 연구는 그린인프라 기법들에 대한 효과 평가나 신규 기법에 대한 효과검증에 초점을 맞춘 연구가 아니라 선행연구를 기반으로 그린인프라의 홍수예방적 측면의 효과를 전제로 하고 이를 공간계획에 적용하는 측면에 초점을 맞춘 연구임을 밝혀둔다. 더불어 사례적용 시 제안된 그린인프라 기법은 검증이 필요한 신규기법보다는 제도적, 기술적 기반을 바탕으로 활용가능한 기법들을 우선적으로 고려하여 사례지역에 활용하였다. 또한 사례적용에 있어 그린인프라 우선조성지역 선정을 위한 공간계획에 초점을 맞추었으며, 그린인프라 조성 시 그린 인프라 대안별 경제성, 효과분석, 주민참여 등의 계획과정은 여건상 포함하기 어려우므로 제외하고 연구자의 판단과 주변 여건을 반영한 기법제안으로 내용을 한정하였다.
이 단계에서는 GIS를 주요 툴로 활용하여, 기존의 홍수피해 지역에 대한 정보를 기반으로 도시홍수 취약성 분석을 실시하여 취약성도를 작성한다. 또한 관련계획을 검토하여 그린인프라 조성 우선지역을 도출한다. 2단계의 도시홍수 취약성 분석에 대해서는 다음 절에서 보다 상세히 설명한다.
더불어 사례적용 시 제안된 그린인프라 기법은 검증이 필요한 신규기법보다는 제도적, 기술적 기반을 바탕으로 활용가능한 기법들을 우선적으로 고려하여 사례지역에 활용하였다. 또한 사례적용에 있어 그린인프라 우선조성지역 선정을 위한 공간계획에 초점을 맞추었으며, 그린인프라 조성 시 그린 인프라 대안별 경제성, 효과분석, 주민참여 등의 계획과정은 여건상 포함하기 어려우므로 제외하고 연구자의 판단과 주변 여건을 반영한 기법제안으로 내용을 한정하였다.
취약성이 매우 높은 지역을 대상으로 과거 침수경험, 현재 지역여건들을 고려해서 조성 가능한 그린인프라 기법에 대한 제안을 하였다. 본 연구는 연제구, 2곳, 남구 2곳등 4곳에 대해서는 저류시설과 지역특성에 맞는 공원유형을 결합한 형태의 그린인프라를 제안하고 연제구 3곳, 남구 4곳에 대해서는 지역여건을 고려해 상대적으로 적은 비용으로 실현가능한 투수포장, 옥상녹화, 빗물정원, 공개공지의 활용 등을 제안하였다.
이에 본 연구는 그린인프라의 홍수저감 능력에 초점을 맞춰 이러한 효과를 가장 효율적으로 발휘할 수 있는 곳에 배치함으로써 그 기능과 가치를 극대화하고자 그린인프라 계획 프레임워크를 제안하였다. 본 연구에서 제안한 그린인프라 계획 프레임워크는 현황 및 여건 분석, 적절한 입지선정을 위한 공간계획, 입지선정 후 구체적인 그린인프라 기법결정을 위한 그린인프라 조성계획의 3단계로 구성된다. 이 가운데 본 연구에서 특히 초점을 두고 있는 그린인프라 공간계획 단계에서는 도시홍수 취약성평가 과정을 거쳐 취약성 도면을 작성하고 홍수 취약성이 높아 우선적으로 그린인프라가 설치되어야 하는 지역을 도출한다.
이와 함께 현장답사, 관계자 및 주민 인터뷰를 통해 주변여건과 해당 지역의 현황을 명확하게 파악한 후 현재 사용가능한 다양한 그린인프라 기법들 중 적절한 대안을 선정한다. 본 연구에서는 그린인프라 기법들 중 현재 제도적, 기술적으로 이용 가능한 기법들(공원 저류지, 그린웨이, 투수성 포장, 옥상녹화, 열린녹지 조성, 습지공원, 빗물화단 등)을 우선적으로 고려하였다. 실제 사업을 위해서는 기법별 비용-편익, 비용효과와 같은 분석을 시행하고 주민들과 전문가의 의견을 청취하여 가장 효과적인 최종 대안을 결정하는 계획과정이 포함될 필요가 있다.
빈도비의 모든 항목 적용하여 만들어진 사례지역 홍수취약성도는 이며 취약성 평가 결과는 GIS의 geometrical interval을 활용하여 5개 등급으로 구분하였다.
<그림 1>에서 보듯 본 연구에서 제안하는 프레임워크는 현황 및 여건 분석 단계, 적절한 입지선정을 위한 공간계획 단계, 입지선정 후 구체적인 그린인프라 기법결정을 위한 그린인프라 조성계획의 3단계로 구성된다.
그린인프라 공간계획을 위한 홍수취약성 분석은 <그림 2>의 과정으로 이루어진다. 우선 선행연구를 기반으로 홍수취약성 평가 방법론을 결정하였다. 앞장에서 살펴보았듯이 최근 취약성 평가 연구들은 기존에 많이 사용되었던 지표법의 장점인 편이성, 효율성을 유지하면서 한계점으로 지적되어 왔던 지표의 표준화 및 통합방법의 한계를 보완하기 위해 수학적 근거를 기반으로 한 기법의 사용이 필요하다(Lissner.
앞에서 언급되었듯이 그린인프라 공간계획은 도시단위에서 우선적으로 그린인프라를 설치해야 하는 지역을 도출해내는 과정이다. 우선 지역여건 및 현황파악을 통해 현재 그린인프라의 현황과 위치를 파악하였다(그림 3 참조).
위의 분석결과들을 기반으로 홍수취약성을 5등급으로 구분하고 이 가운데 취약성이 높은 지역(매우 높음, 높음)을 우선 도출하였으며, 이 지역을 대상으로 과거 피해경험, 그린인프라 인접 여부, 지형, 미개발지 여부의 지역 현황을 고려하여 저류시설을 포함한 공원이 조성될 수 있는 4개 지역(연제구 2곳, 남구2곳)과 단지, 건축물 등을 대상으로 소규모의 그린인프라 조성이 적용될 14개 지역 (연제구 8개 지역, 남구 6개 지역)을와 같이 도출해보았다.
지역여건을 고려한 그린인프라 기법 선정을 위해서는 해당지역의 홍수피해원인 분석, 방재 인프라(유수지, 빗물펌프장 등) 현황 분석, 지형 검토, 미개발지 및 공지 여부 확인, 미집행 공원시설 여부 등이 우선적으로 확인되어야 한다. 이와 함께 현장답사, 관계자 및 주민 인터뷰를 통해 주변여건과 해당 지역의 현황을 명확하게 파악한 후 현재 사용가능한 다양한 그린인프라 기법들 중 적절한 대안을 선정한다. 본 연구에서는 그린인프라 기법들 중 현재 제도적, 기술적으로 이용 가능한 기법들(공원 저류지, 그린웨이, 투수성 포장, 옥상녹화, 열린녹지 조성, 습지공원, 빗물화단 등)을 우선적으로 고려하였다.
이러한 조건들을 만족시키기 위해 본 연구는 우선 홍수취약성에 영향을 미치는 지표를 선행연구와 자료취득 가능성, 상세공간정보화 가능성을 고려해서 결정하였다. 지표는 크게 기후요소, 지형․지질적 요소, 토지이용요소로 구분하여 요소별로 평가지표를 도출하였다.
특히 맨체스터는 그린인프라가 가진 다양한 효과를 활용하기 위해 그린인프라 활용 프레임웍을 개발하고 실제 계획 수립에 활용하고 있다. 프레임웍의 기본 내용은 현재 도시지역의 그린인프라 현황과 상태를 분석하고 미래의 다양한 목적(예를 들어 홍수위험관리기능, 열섬저감 등)을 충족시키기 위해 필요한 수요를 조사한 다음 이들 간의 차이를 분석(gap analysis)하여 필요한 지역에 그린인프라를 우선적으로 배치하는 공간계획을 수립하였다. 또한 맨체스터는 대규모 사업에 집중하기 보다는 다양한 형태의 소규모 그린인프라 조성을 통해 작은 변화들을 모아 건강하고 지속가능한 도시를 만드는 것이 중요함을 강조하고 있다.
대상 데이터
그린인프라 조성을 위한 우선지역으로 선정된 18개 지역은 현장답사와 지역 주민들 인터뷰, 전문가 자문을 거친 후 연구진의 판단을 기반으로 그린인프라 조성이 시급할 뿐 아니라 현실적으로 보다 가능한 11개 지역을 선정하고 이들 지역에 적합한 그린인프라 기법이 선정되었다(그림 5 참조).
본 연구는 사례지역으로 최근 집중강우로 인한 침수피해를 반복적으로 경험하고 있는 부산시 남구와 연제구를 선정하였다. 이 지역은 최근 10년(2001～2010)동안 풍수해 면적피해밀도가 1㎢당 약 4억 원 정도로 우리나라 전체 시군구의 2위를 차지했을 뿐 아니라(국가재난정보센터, 2011), 부산지역의 6․70년대 성장과 함께 발전한 구(舊)시가지로 노후한 건축물과 기반시설이 많이 분포하고 있어서 재난재해에 대한 취약성 크다.
SRC 방법은 실제 침수가 발생한 지역과 본 연구를 통하여 침수가 발생할 것으로 예상되는 지역의 위치적 정확도를 계산하는 것이다. 본 연구에서는 전체 실제 침수 발생지역 총 160곳 중 무작위 80곳은 빈도비 모델에 활용하였으며, 나머지 80곳은 SRC 검증에 활용하였다.
본 연구에서는 홍수취약성이 매우 높고, 최근 빈번한 홍수피해를 경험하였고, 현재 유수지, 빗물펌프장 등의 방재인프라가 조성되어 있지 않아 공원 및 저류지가 우선적으로 입지해야 하는 지역으로 연제구 2곳, 남구 2곳 등 4개 지역을 선정하고 이에 대해서 와 같이 그린인프라 기법을 선정하였다.
그린인프라 공간계획을 위한 주요 단계인 홍수취약성 분석은 앞에서 언급하였듯이 과거 홍수피해 자료를 활용하여 홍수에 영향을 미치는 요소들과의 상관관계를 기반으로 홍수취약성 지도를 작성했다. 취약성평가를 위해 사용된 자료는 연제구와 남구지역에서 2009년 여름에 발생한 홍수자료로, 160개의 홍수 공간자료 가운데 80개는 빈도비 모형에 적용하여 홍수취약성을 작성하였고, 나머지 80개의 지점 자료는 도출된 취약성 도의 검증에 활용하였다.
이론/모형
연역적 기법은 탄탄한 이론적 근거를 기반으로 해당지표들이 취약성에 영향을 미친다는 가정하에 지표의 표준화 과정을 통해 최종지표를 도출하는 것이고, 귀납적 기법은 통계적 관계를 기반으로 재해취약성에 실질적으로 영향을 미치는 지표들만을 사용하거나 가중치를 부여하여 최종지수를 도출해내는 방법이다. 본 연구는 기존의 많은 지표들이 연역적 기법만을 사용했던 한계를 보완하기 위해 귀납적 방법을 선택하기로 하고, 구체적으로 공간통계기법인 빈도비(Frequency ratio) 모델을 활용하였다.
취약성도는 빈도비를 기반으로 한 추정값이므로 이에 대한 검증이 필요하다. 본 연구에서는 검증을 위해 Success Rate Curve (SRC) 방법을 이용한다. SRC는 홍수취약도에서 예측값을 등면적당 실제 검증용 홍수 피해 데이터의 피해 위치와의 비율값으로 표현한 것으로 홍수취약도면의 예측이 얼마나 정확한지를 알 수 있다.
성능/효과
그린인프라 계획이 한정된 예산과 지원으로 실현에 어려움을 겪고 있다는 점을 고려하면 본 연구에서 제안하는 그린인프라 계획 프레임워크는 그린인프라의 방재력 향상이라는 기능을 강조했을 뿐 아니라 정책우선순위 결정을 위한 의사결정지원 툴로 활용될 수 있다는 점에서 의의가 크다. 해외 사례에서 살펴보았듯이 그린인프라는 도시개발뿐 아니라 도시재생에도 다양한 효과를 발휘할 수 있는 전략이다.
분석 항목 중 일최고강수량은 연구지역의 집중호우량을 나타내는 것으로, 실제 103mm부터 293mm까지 공간적 분포가 다르게 나타났다. 이를 반영하였을 경우 가장 높은 등급(269～293mm)에서 빈도비 2.
다음은 그린인프라 입지선정을 위해 빈도비 모형을 활용한 취약성 분석을 시행하고 취약성 도면을 도출하였다. 사례지역에서는 전체면 적의 약 4.4%에 해당하는 홍수취약성이 매우 높은 지역, 26.4%의 취약성이 높은 지역이 도출되었다. 이러한 결과는 검증과정을 통해 89.
4%로 나타났다. 이러한 결과를 바탕으로 취약성이 매우 높은 지역은 우선적으로 대응이 필요한 지역으로 도출되었다. 이렇게 도출된 취약성 분석 결과는 Success Rate Curve(SRC) 방법을 이용해 검증을 실시하였으며 89.
이러한 결과를 바탕으로 취약성이 매우 높은 지역은 우선적으로 대응이 필요한 지역으로 도출되었다. 이렇게 도출된 취약성 분석 결과는 Success Rate Curve(SRC) 방법을 이용해 검증을 실시하였으며 89.5%의 정확성을 나타내는 것으로 분석되어 충분한 신뢰도를 확보한 것으로 판단되어 최종취약성 도면으로 확정하였다. SRC 방법은 실제 침수가 발생한 지역과 본 연구를 통하여 침수가 발생할 것으로 예상되는 지역의 위치적 정확도를 계산하는 것이다.
이를 반영하였을 경우 가장 높은 등급(269～293mm)에서 빈도비 2.51을 나타내어 침수에 가장 큰 영향을 미치는 것으로 나타났으며, 그 외 경사도가 11∼15°에서, 평평한(flat) 지역에서 침수피해가 자주 나타났다.
후속연구
그러나 실제 공원녹지에 대한 의사결정은 지자체의 의지, 주민들의 참여, 재원계획등 다양한 측면들이 고려되어야 하고, 실제 계획수립부터 실시설계 및 시공에 이르는 전 단계에는 다양한 분야의 다양한 이해당사자들이 참여해야 한다. 그러나, 본 연구는 복잡한 현실 속의 고려사항들을 단순화시켜 그린인프라 계획단계에서 취약성 평가와 주요 기법 선정에 관한 내용에 초점을 맞춘 한계점이 존재한다. 또한 도시홍수 방재력 향상을 위한 그린인프라 활용에 대해 초점을 맞추었으나 자료취득의 한계 등으로 내수 배제를 위한 시설물, 유역 및 하계망의 분석 등 홍수에 영향을 미치는 모든 측면을 고려하지 못했다는 한계도 있다.
연제구 지역의 사례로 서전기아타운 근처와 배산작은 도서관 근교는 ‘배산’의 가장 자리에 위치한 곳으로 침수 취약성도에서 취약성 등급이 가장 높고, 최근 반복되는 침수피해를 경험했던 곳이다. 두 곳 모두 주거밀집지역으로 경사가 높고 도로가 협소하여 공원조성을 위한 부지마련이 어려운 실정임으로 기존의 어린이공원과 운동시설을 활용한 지하 매설형 저류시설을 적용할 것을 제안하였다.
해외 사례에서 살펴보았듯이 그린인프라는 도시개발뿐 아니라 도시재생에도 다양한 효과를 발휘할 수 있는 전략이다. 따라서 그린인프라 계획 프레임워크가 도시계획, 환경계획, 개발계획 등 각종 공간계획과 연계되어 반영된다면 보다 효과적인 그린인프라의 활용에 도움이 될 것으로 기대된다.
또한 도시홍수 방재력 향상을 위한 그린인프라 활용에 대해 초점을 맞추었으나 자료취득의 한계 등으로 내수 배제를 위한 시설물, 유역 및 하계망의 분석 등 홍수에 영향을 미치는 모든 측면을 고려하지 못했다는 한계도 있다. 따라서 후속연구에서는 이러한 한계점을 고려한 취약성 평가방법론의 개선이 필요할 것이다. 본 연구의 범위에 포함시키지 못한 그린인프라의 효과 검증도 기존에 진행되어 온 단일 기법에 대한 내용뿐 아니라 도시단위의 다양한 그린인프라 기법에 대한 종합적인 효과검증 방안에 대한 연구가 추가적으로 수행된다면 도시계획 적용에 보다 용이할 것으로 사료된다.
, 2011). 또한 본 연구의 목적인 그린인프라 공간계획을 위해서는 공간적 상세도가 높은 GIS 결과물을 도출할 수 있어야 한다.
본 연구의 범위에 포함시키지 못한 그린인프라의 효과 검증도 기존에 진행되어 온 단일 기법에 대한 내용뿐 아니라 도시단위의 다양한 그린인프라 기법에 대한 종합적인 효과검증 방안에 대한 연구가 추가적으로 수행된다면 도시계획 적용에 보다 용이할 것으로 사료된다. 마지막으로 본 연구는 그린인프라의 방재성능 측면을 부각하였다는 점에서 의의가 있으나 추후에는 그린인프라의 대기오염 개선, 도시 미기후 조절, 도시열섬저감 등의 기후변화 적응기능, 탄소저장기능들과 기존의 생태기능, 이용기능들이 모두 통합적으로 고려되어 최대한 효과를 발휘할 수 있는 통합적인 그린인프라 전략에 대한 연구가 진행될 필요가 있다.
Lissner(2011), 강정은, 이명진(2012), 김영규(2012)의 연구는 지표들을 공간적으로 통합하기 위해 퍼지모형을 활용하였고, 김효민, 이동근, 박찬 (2013), 이명진, 강정은(2012), Mahyat(2013)는 공간통계분석기법를 활용하여 지표들의 홍수에 대한 확률관계를 기반으로 취약성도를 작성하였다. 본 연구에서는 이러한 최근의 연구경향을 반영하고, 그린인프라 공간계획에 활용될 수 있을 정도의 고해상도의 GIS 결과를 제공하는 방법론 선택이 필요할 것이다.
따라서 후속연구에서는 이러한 한계점을 고려한 취약성 평가방법론의 개선이 필요할 것이다. 본 연구의 범위에 포함시키지 못한 그린인프라의 효과 검증도 기존에 진행되어 온 단일 기법에 대한 내용뿐 아니라 도시단위의 다양한 그린인프라 기법에 대한 종합적인 효과검증 방안에 대한 연구가 추가적으로 수행된다면 도시계획 적용에 보다 용이할 것으로 사료된다. 마지막으로 본 연구는 그린인프라의 방재성능 측면을 부각하였다는 점에서 의의가 있으나 추후에는 그린인프라의 대기오염 개선, 도시 미기후 조절, 도시열섬저감 등의 기후변화 적응기능, 탄소저장기능들과 기존의 생태기능, 이용기능들이 모두 통합적으로 고려되어 최대한 효과를 발휘할 수 있는 통합적인 그린인프라 전략에 대한 연구가 진행될 필요가 있다.
그 외 취약성이 높으나 토지이용의 변경이 어렵고, 미개발지나 공지가 부족 하여 넓은 면적을 필요로 하는 시설조성이 어려운 경우는 현시점에서 즉각적으로 실현 가능한 투수포장, 옥상녹화, 빗물정원, 학교시설과 건축물 공개공지의 활용과 같은 그린인프라 기법들의 복합적 사용에 초점을 둔다. 본 연구의 사례지역들은 유수지, 빗물 펌프장 등의 방재인프라가 구축된 지역이 없었으며, 그린인프라는 유수지, 빗물펌프장등 기존의 방재인프라와 연계되어 설치되면 홍수저감 효과가 극대화될 수 있으므로 방재정책 결정 시 이를 반영할 필요가 있다.
기존 도시에서의 그린인프라는 다양한 이해관계와 부지확보의 어려움, 비용문제 등으로 조성이 쉽지 않았다. 이러한 어려움을 감안하여 본 연구에서 제안하는 그린인프라 계획 프레임워크는 그린인프라가 가장 필요한 지역, 다시 말해 도시홍수에 취약한 지역을 찾아내고 이 지역을 중심으로 해당지역에 적합한 그린인프라를 우선적으로 설치하는 것을 주요 내용으로 포함해야한다.
문현지구대 근처는 상대적으로 평지에 속하며 중․저밀의 단독주택 밀집지역이며 주변에 우수한 구릉지가 위치하고 있어 쾌적한 주거환경 조성이 용이한 편이다. 지역의 미개발지를 이용하여 지역주민들이 활용할수 있는 운동시설을 포함한 복합형 저류시설로 조성한다면 주거환경 개선 및 경관의 심미적 기능을 기대할 수 있을 것이다. 대연정보고등학교 근처는 소규모 필지 주택의 밀집지역으로 공원 등 공공녹지 공간이 절대적으로 부족한 실정으로 주변 학교들과 연계한 생태형 저류시설 및 공원 등의 그린인프라 조성을 제안하였다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
그린인프라 계획 프레임워크의 각 단계는 어떻게 구성되어 있는가?
이에 도시 물순환을 개선하고 홍수저감 기능을 효과적으로 활용할 수 있는 그린인프라 계획 프레임워크를 개발하고 이를 시범지역에 적용하고자 한다. 프레임워크의 1단계에서는 해당지역의 여건 및 문제점을 분석하고, 2단계에서는 홍수취약성 분석을 통해 취약성이 높은 지역을 도출하고 이 지역을 중심으로 그린인프라 우선 설치지역을 도출하는 공간계획을 수립한다. 홍수취약성은 빈도 비모형과 GIS를 활용한 정량적 분석방법론을 활용하였다. 3단계에서는 해당 지역의 지리적 여건, 홍수 경험, 재정 등 다양한 지역여건을 고려하여 그린인프라 기법을 선정하는 과정을 포함하고 있다. 개발된 프레임워크를 부산시 연제구와 남구에 적용하여 주요 취약지역을 대상으로 공원, 빗물정원, 투수성 포장 등을 활용한 구체적인 그린인프라 계획을 제안하였다.
1999년부터 2008년까지 우리나라 자연재해로 인한 연평균 재산피해량은?
최근 몇 년 동안 기후변화로 인한 극한 기후 현상의 증가로 홍수, 가뭄, 폭설, 폭염등 다양한 자연재해가 세계적으로 심각하게 나타나고 있다. 우리나라도 예외는 아니어서 최근 10년(‘99∼’08)간 자연재해로 인해 약 1.9조 원의 연평균 재산피해를 경험했으며, 이는 과거 20년(‘79∼’98) 연평균 피해액의 약 6배에 달한다(소방방재청, 2009). 이가운데 풍수해로 인한 피해는 전체 자연재해 피해액의 90% 이상을 차지할 뿐 아니라 도시지역에 집중적으로 발생하고 있다.
그린인프라는 어떤 효과를 발휘할 수 있는가?
최근 해외 선진국에서는 지속가능성, 현명한 성장, 기후변화적응의 목표를 모두 달성하고 방재성능이 높은 쾌적한 도시를 구축하기 위한 중심수단으로 그린인프라를 강조하고 있다(TEP, 2008; TEP, 2010; Foster, 2011). 그린인프라는 도시 미기후조절, 도시 열섬 저감, 대기오염 정화, 물순환 개선을 통한 홍수예방, 생태적 기능, 생물의 서식공간 제공 등 다양한 효과를 발휘할 수 있다. 특히, 1990년대부터는 그린인프라의 효과중 물순환 개선을 통한 유출량 및 비점오염 저감 기능에 초점을 맞춘 연구들이 다양 하게 진행되고 있으며 미국과 유럽을 중심으로 그린인프라의 방재기능을 최대한 활용할 수 있는 노력들이 현실화되고 있는 추세이다.
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