도로의 개발 등과 같은 선형적인 개발로 인해 생태계 파편화 현상이 발생함에 따라 야생동물 로드킬이 지속적으로 발생하고 있다. 이에 정부는 로드킬 저감대책의 일환으로 생태통로 및 유도펜스, 경고표지판 등 다양한 구조물의 설치를 통해 로드킬 저감방안을 마련하고 있다. 그러나 그간 국내에 설치되어 온 많은 구조물들은 입지선정 및 목표종 선정, 관리 등의 미흡으로 인해 그 실효성에 대하여 많은 문제점이 제기되어 왔다. 이러한 정책의 효과를 높이기 위해서는 로드킬 저감을 위한 구조물 설치구역 선정 시 실제 이용 대상이 되는 목표종의 선정 및 분석이 매우 중요하다. 이에 본 연구에서는 로드킬 지점과 야생동물 서식지 패치 간의 관계성을 파악하여 야생동물 서식지 패치의 공간적 위치가 로드킬 저감을 위한 정책 마련 시 중요한 요소 중 하나로 활용될 수 있음을 제시하고자 하였다. 본 연구의 목표종은 선행연구를 통해 오대산 국립공원의 다람쥐로 선정하였으며, 다람쥐의 서식지 선호도 분석을 통해 서식변수를 선정 중첩하여 다람쥐 서식지 패치를 도출하였다. 이후 로드킬 발생지점 정보와 Getis-Ord $G_i^*$ 분석을 활용하여 로드킬 핫스팟을 도출하고, 서식지 패치-도로 간의 거리와 $G_i$Z-score 간의 상관분석을 통해 두 변수간의 상관관계를 파악하였다. 그 결과 두 변수 사이의 부적 상관관계가 나타남에 따라 서식지 패치와 도로가 인접할수록 $G_i^*$ Z-score가 높아지는 경향을 보이는 것으로 나타났다.
도로의 개발 등과 같은 선형적인 개발로 인해 생태계 파편화 현상이 발생함에 따라 야생동물 로드킬이 지속적으로 발생하고 있다. 이에 정부는 로드킬 저감대책의 일환으로 생태통로 및 유도펜스, 경고표지판 등 다양한 구조물의 설치를 통해 로드킬 저감방안을 마련하고 있다. 그러나 그간 국내에 설치되어 온 많은 구조물들은 입지선정 및 목표종 선정, 관리 등의 미흡으로 인해 그 실효성에 대하여 많은 문제점이 제기되어 왔다. 이러한 정책의 효과를 높이기 위해서는 로드킬 저감을 위한 구조물 설치구역 선정 시 실제 이용 대상이 되는 목표종의 선정 및 분석이 매우 중요하다. 이에 본 연구에서는 로드킬 지점과 야생동물 서식지 패치 간의 관계성을 파악하여 야생동물 서식지 패치의 공간적 위치가 로드킬 저감을 위한 정책 마련 시 중요한 요소 중 하나로 활용될 수 있음을 제시하고자 하였다. 본 연구의 목표종은 선행연구를 통해 오대산 국립공원의 다람쥐로 선정하였으며, 다람쥐의 서식지 선호도 분석을 통해 서식변수를 선정 중첩하여 다람쥐 서식지 패치를 도출하였다. 이후 로드킬 발생지점 정보와 Getis-Ord $G_i^*$ 분석을 활용하여 로드킬 핫스팟을 도출하고, 서식지 패치-도로 간의 거리와 $G_i$ Z-score 간의 상관분석을 통해 두 변수간의 상관관계를 파악하였다. 그 결과 두 변수 사이의 부적 상관관계가 나타남에 따라 서식지 패치와 도로가 인접할수록 $G_i^*$ Z-score가 높아지는 경향을 보이는 것으로 나타났다.
The ecosystem fragmentation due to transportation infrastructure causes road-kill phenomenon. When making policy for reducing road-kill it is important to select target-species in order to enhance its efficiency. However, many corridors installed in Korea have been raised issues about their effectiv...
The ecosystem fragmentation due to transportation infrastructure causes road-kill phenomenon. When making policy for reducing road-kill it is important to select target-species in order to enhance its efficiency. However, many corridors installed in Korea have been raised issues about their effectiveness due to lack of considerations such as target-species selection, site selection, and management, etc. In this study, we are to grasp relationship between road-kill area and habitat patches and suggest that spatial location of habitat patches should be considered as one of the important factors when making policy for reducing road-kill. Habitat patches were presumed from overlying suitability index that chosen by literature review and road-kill hotspot was determined by Getis-Ord $G_i^*$ analysis. Afterwards, we performed a correlation analysis between $G_i$ Z-score and the distance from habitat patches to the roads. As a result, there is a negative correlation between two variables, It affects the $G_i^*$ Z-score going up if the habitat patches and the roads become closer.
The ecosystem fragmentation due to transportation infrastructure causes road-kill phenomenon. When making policy for reducing road-kill it is important to select target-species in order to enhance its efficiency. However, many corridors installed in Korea have been raised issues about their effectiveness due to lack of considerations such as target-species selection, site selection, and management, etc. In this study, we are to grasp relationship between road-kill area and habitat patches and suggest that spatial location of habitat patches should be considered as one of the important factors when making policy for reducing road-kill. Habitat patches were presumed from overlying suitability index that chosen by literature review and road-kill hotspot was determined by Getis-Ord $G_i^*$ analysis. Afterwards, we performed a correlation analysis between $G_i$ Z-score and the distance from habitat patches to the roads. As a result, there is a negative correlation between two variables, It affects the $G_i^*$ Z-score going up if the habitat patches and the roads become closer.
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문제 정의
, 1992)’에서 제시하는 생태조경계획 개념을 기반으로, 주변 환경을 하나의 ‘관계’ 속에서 이루어진 객체로서 바라보고 자연 환경 분석을 통한 숨겨진 관계성의 도출을 친환경적 개발의 중요한 요소로서 제시하고 있다. 이러한 맥락에서 본 연구는 로드킬 저감 구조물의 설치구역 결정에 활용될 수 있는 공간적 요인으로서 야생동물 서식지 패치를 제시하기 위하여 서식지 패치와 로드킬 핫스팟 간의 상관분석을 통해 통계적 유의미성을 검증하여 서식지 패치와 로드킬 지점과의 관계성을 파악하고자 하였다. 그 결과 추정된 서식지 패치-도로 간의 거리와 로드킬 핫스팟의 Gi Zscore 간 부적(-) 상관관계가 존재하는 것을 확인하였다.
이에 본 연구는 목표종의 서식지 패치와 로드킬 지점 간의 관계성을 규명하여 이를 야생동물 로드킬 저감을 위한 구조물의 공간적 위치결정에 관한 주요요인 중 하나로서 제시하는데 목적이 있다.
가설 설정
본 연구는 서식지 패치와 로드킬 지점 간의 관계성을 도출함에 목적이 있으므로, 연구가설은 “야생동물의 로드킬 핫스팟은 서식지 패치-도로 간의 거리와 상관관계가 존재한다.”로 정의한다. 연구지역 및 목표종의 선정은 국립공원 로드킬 현황 데이터를 활용하였으며, 결정된 종의 서식 선호도에 관한 선행연구 결과를 기반으로 목표종에 따른 서식변수(Suitability Index, SI)를 최종 선정하였다.
제안 방법
오대산 국립공원의 임상은 대부분 활엽수림과 침활혼효림으로 구성되어 있으며, 일부 목장과 제지, 경작지 지역 또한 존재하고 있다. 다람쥐는 상대적으로 활엽수림보다 침엽수림을 선호하는 것으로 나타났으므로 임상에 관한 서식변수를 침엽수림(10)과 침활혼효림(8), 활엽수림(6), 그밖에 미립목지(4), 경작지(2), 목장 및 제지(0)로 구분하였다.
다람쥐는 키가 큰 나무보다 작은 나무를 선호하는 것으로 나타남에 따라 영급이 높아질수록 임령이 높아지는 것을 감안하여 영급에 관한 서식변수를 1영급 (10), 2영급(8), 3영급(6), 4영급(4), 5/6영급(2) 7영 급(0)으로 구분하였다.
이후 서식변수의 중첩을 통해 목표종 서식지 패치를 추정하였으며, 로드킬 지점에 대한 Getis-Ord Gi* 분석을 통해 핫스팟(Hotspot)을 도출하였다. 마지막으로 추정된 서식지 패치-도로 간의 거리와 로드킬 핫스팟의 상관분석을 통해 두 변수 간의 상관관계를 알아보았다. 연구수행 절차는 Figure 1과 같다.
본 연구는 야생동물 서식지 패치를 로드킬 저감 대책으로 설치되는 구조물의 공간적 위치결정에 관한 주요 요인으로 제시하는 것을 목적으로 하고 있으므로, 이 장에서는 로드킬 저감대책 마련을 위한 적지 분석에 관한 선행연구를 검토하여 연구의 차별성을 제시한다.
본 연구에서 상관분석에 활용하는 종속변수는 핫스팟 분석 결과에 따른 Gi Z-score, 독립변수는 서식지 패치-도로 간의 거리이다. 일반적으로 등간척도 및 비율척도로 이루어진 연속형 변수의 경우에는 피어슨 상관관계(Pearson’s product moment correlation) (4)를 활용하여 변수 간 상관계수를 도출한다(이희연·노승철, 2013).
Table 2는 이러한 사항을 기반으로 다람쥐의 생태적 특성 및 이를 기반으로 선정된 서식변수를 나타낸 것이다. 본 연구에서는 다람쥐의 서식지 패치 추정을 위한 서식변수를 (1) 토지피복, (2) 영급, (3) 경급, (4) 임상, (5) 도로로부터의 거리로 선정하고, 서식변수의 중첩을 위해 모든 서식변수는 10-0의 값을 가지도록 인덱싱(Indexing)하였다.
본 연구에서는 서식지 패치-도로와 로드킬 간의 관계성을 규명하기 위해 (1) 관련 선행연구 조사를 통해 연구의 차별성을 제시하고, (2) 연구지역 및 목표 종을 선정하여 서식적합특성에 목표종 서식지 패치를 도출하였으며, (3) 로드킬 현황자료를 기반으로 로드킬 핫스팟을 도출하고, (4) 서식지 패치-도로 간의 거리를 산정하여 로드킬 핫스팟 간의 상관관계를 알아보았다. 본 연구의 서식지 패치 추정을 위한 서식변수 및 가중치 선정에 관한 사항은 선행연구 및 문헌 조사 위주로 수행되어 연구지역에 대한 실제 현장조사가 병행되지 않았기 때문에, 연구결과의 정량 적인 정확도 검증에 관한 사항은 본 논문에서 다루지 않는다.
이에 본 연구에서는 로드킬 지점과 야생동물 간의 관계성 분석을 통해 로드킬이 발생하는 원인에 대해 거시적(macroscopic)으로 접근하여 광역적으로 활용할 수 있는 연구결과를 도출하고자 한다. 이를 위해 목표종 서식지 패치를 추정하고 로드킬 핫스팟과의 상관분석을 통해 두 변수간의 관계성을 규명한다. 이 과정에서 두 변수의 특정 상관관계가 나타나고 유의한 것으로 판단될 경우 서식지 패치의 공간적 위치를 로드킬 저감을 위한 구조물 설치 시 고려할 수 있는 중요한 요소로서 활용될 수 있음을 시사할 수 있다.
또한 전체 로드킬 발생 1,083건 중 포유류가 479개체(44%)로 가장 많이 발생하였으며, 479개체 중 334개체(70%)가 다람쥐에 해당하는 것으로 나타났다(Table 1). 이에 본 연구에서는 다람쥐를 목표종으로 선정하여 서식지 패치를 추정하였다.
이에 본 연구에서는 로드킬 지점과 야생동물 간의 관계성 분석을 통해 로드킬이 발생하는 원인에 대해 거시적(macroscopic)으로 접근하여 광역적으로 활용할 수 있는 연구결과를 도출하고자 한다. 이를 위해 목표종 서식지 패치를 추정하고 로드킬 핫스팟과의 상관분석을 통해 두 변수간의 관계성을 규명한다.
연구지역 및 목표종의 선정은 국립공원 로드킬 현황 데이터를 활용하였으며, 결정된 종의 서식 선호도에 관한 선행연구 결과를 기반으로 목표종에 따른 서식변수(Suitability Index, SI)를 최종 선정하였다. 이후 서식변수의 중첩을 통해 목표종 서식지 패치를 추정하였으며, 로드킬 지점에 대한 Getis-Ord Gi* 분석을 통해 핫스팟(Hotspot)을 도출하였다. 마지막으로 추정된 서식지 패치-도로 간의 거리와 로드킬 핫스팟의 상관분석을 통해 두 변수 간의 상관관계를 알아보았다.
대상 데이터
kr/)에서 제공하는 국내 전체를 대상으로 구축 된 자료를 활용하였다. 그밖에 도로 등에 관한 자료는 국토지리정보원(National Geographic Information Institute, NGII)에서 제공하는 1/5000 연속수치지도를 활용하였다.
본 연구에서는 야생동물 서식지 패치 추정 및 로드킬 핫스팟 분석을 위해 야생동물 로드킬 현황자료와 수치지도 및 각종 생태현황자료를 활용하였다.
서식지 패치 추정을 위해 사용한 생태현황자료는 (1) 임상도(영급(Age class, 齡級) 경급(Diameter class, 徑級),임상(Forest physiognomy, 林相)), (2) 토지피복(Ground coverage, 土地被覆)이다. 임상도는 국립공원관리공단에서 제공하는 오대산 국립공원 지역을 대상으로 구축된 데이터를 활용하였으며, 토지 피복도는 국가 수자원관리 종합정보시스템(http://www.
야생동물 로드킬 현황자료 및 임상도는 국립공원 관리공단 (Korea National Park Service)으로부터 제공받은 오대산 국립공원에서 발생한 로드킬 현황 자료를 활용하였다. 이 자료는 2006년 4월부터 2014년 6월까지 오대산 국립공원에서 발생한 야생동물 로드킬 발생구간 및 발생지점, 목격일시, 분류명, 종명, 개체 수 등을 표기하고 있다.
야생동물 로드킬 현황자료 및 임상도는 국립공원 관리공단 (Korea National Park Service)으로부터 제공받은 오대산 국립공원에서 발생한 로드킬 현황 자료를 활용하였다. 이 자료는 2006년 4월부터 2014년 6월까지 오대산 국립공원에서 발생한 야생동물 로드킬 발생구간 및 발생지점, 목격일시, 분류명, 종명, 개체 수 등을 표기하고 있다.
2013년 국립공원연구원의 연구보고서에 따르면 오대산 국립공원은 2006년부터 2012년까지 총 788개체의 로드킬이 발생한 전국 국립공원 중에서 로드킬 발생률이 두 번째로 높은 지역으로, 로드킬 발생 위험등급 V(매우 높음)으로 지정된 지역이다. 이에 본 연구에서는 로드킬 핫스팟 분석의 신뢰성을 보다 높이기 위하여 많은 표본을 추출하기 위해 오대산 국립공원을 대상지역으로 선정하였다.
서식지 패치 추정을 위해 사용한 생태현황자료는 (1) 임상도(영급(Age class, 齡級) 경급(Diameter class, 徑級),임상(Forest physiognomy, 林相)), (2) 토지피복(Ground coverage, 土地被覆)이다. 임상도는 국립공원관리공단에서 제공하는 오대산 국립공원 지역을 대상으로 구축된 데이터를 활용하였으며, 토지 피복도는 국가 수자원관리 종합정보시스템(http://www.wamis.go.kr/)에서 제공하는 국내 전체를 대상으로 구축 된 자료를 활용하였다. 그밖에 도로 등에 관한 자료는 국토지리정보원(National Geographic Information Institute, NGII)에서 제공하는 1/5000 연속수치지도를 활용하였다.
이론/모형
선정된 5가지 서식변수의 단일효용함수(Single utility function)와 설정된 가중치를 기반으로 식 (2)와 같은 적합도 모형(Lee·Zarine Kemp, 1997)을 활용하여 다중효용함수(Multiple utility function)를 도출한다.
”로 정의한다. 연구지역 및 목표종의 선정은 국립공원 로드킬 현황 데이터를 활용하였으며, 결정된 종의 서식 선호도에 관한 선행연구 결과를 기반으로 목표종에 따른 서식변수(Suitability Index, SI)를 최종 선정하였다. 이후 서식변수의 중첩을 통해 목표종 서식지 패치를 추정하였으며, 로드킬 지점에 대한 Getis-Ord Gi* 분석을 통해 핫스팟(Hotspot)을 도출하였다.
Z-score, 독립변수는 서식지 패치-도로 간의 거리이다. 일반적으로 등간척도 및 비율척도로 이루어진 연속형 변수의 경우에는 피어슨 상관관계(Pearson’s product moment correlation) (4)를 활용하여 변수 간 상관계수를 도출한다(이희연·노승철, 2013).
성능/효과
이러한 맥락에서 본 연구는 로드킬 저감 구조물의 설치구역 결정에 활용될 수 있는 공간적 요인으로서 야생동물 서식지 패치를 제시하기 위하여 서식지 패치와 로드킬 핫스팟 간의 상관분석을 통해 통계적 유의미성을 검증하여 서식지 패치와 로드킬 지점과의 관계성을 파악하고자 하였다. 그 결과 추정된 서식지 패치-도로 간의 거리와 로드킬 핫스팟의 Gi Zscore 간 부적(-) 상관관계가 존재하는 것을 확인하였다. 이는 다람쥐 서식지 패치와 도로 간의 거리가 짧을수록 Gi Z-score가 높아지는 경향을 보인다는 것을 의미하며, 서식지 패치와 도로가 인접할수록 로드킬 핫스팟과 유사한 특성을 가진다는 것을 시사한다.
서식지 패치-도로 간의 거리와 Gi Z-score와의 피어슨 상관분석 결과 상관계수 -.295로, 유의수준 0.01(1%)에서 유의한 것으로 나타남에 따라 두 변수 사이에는 부적(-) 상관관계가 존재하는 것으로 나타났다(Table 5).
그 결과 추정된 서식지 패치-도로 간의 거리와 로드킬 핫스팟의 Gi Zscore 간 부적(-) 상관관계가 존재하는 것을 확인하였다. 이는 다람쥐 서식지 패치와 도로 간의 거리가 짧을수록 Gi Z-score가 높아지는 경향을 보인다는 것을 의미하며, 서식지 패치와 도로가 인접할수록 로드킬 핫스팟과 유사한 특성을 가진다는 것을 시사한다. 이를 통해 야생동물 로드킬 저감 대책을 위한 구조물 설치구역 선정 시 목표종 서식지 패치의 공간적 위치가 중요한 요소로서 활용될 수 있음을 알 수 있었다.
후속연구
그러나 본 연구에서 핵심이 되는 목표종 서식지 패치의 추정의 경우, 현장조사를 기반으로 한 자료가 수반되지 않고 선행연구와 기존 생태현황자료 만을 활용하여 선택된 각 변수에 임의의 값과 가중치를 부여하고 중첩함으로써 수행되었기 때문에 이에 대한 검증이 요구된다. 국내에서는 아직까지 다양한 생물종에 관한 HSI의 구축이 미비한 실정이지만, 추후 정밀하게 구축된 HSI와 함께 GIS 기반 중첩 방법론을 이용한다면 실제 현장조사가 힘든 지역에서도 생물종 서식지 패치를 보다 수월하게 추정할 수 있을 것이며, 이를 잠재적인 로드킬 위험구간의 추정에 관한 기초자료로서 유용하게 활용할 수 있을 것이다.
이를 통해 야생동물 로드킬 저감 대책을 위한 구조물 설치구역 선정 시 목표종 서식지 패치의 공간적 위치가 중요한 요소로서 활용될 수 있음을 알 수 있었다. 그러나 본 연구에서 핵심이 되는 목표종 서식지 패치의 추정의 경우, 현장조사를 기반으로 한 자료가 수반되지 않고 선행연구와 기존 생태현황자료 만을 활용하여 선택된 각 변수에 임의의 값과 가중치를 부여하고 중첩함으로써 수행되었기 때문에 이에 대한 검증이 요구된다. 국내에서는 아직까지 다양한 생물종에 관한 HSI의 구축이 미비한 실정이지만, 추후 정밀하게 구축된 HSI와 함께 GIS 기반 중첩 방법론을 이용한다면 실제 현장조사가 힘든 지역에서도 생물종 서식지 패치를 보다 수월하게 추정할 수 있을 것이며, 이를 잠재적인 로드킬 위험구간의 추정에 관한 기초자료로서 유용하게 활용할 수 있을 것이다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
국내의 로드킬 저감대책 마련을 위한 적지분석에 관한 연구의 한계점은 무엇인가?
이러한 방법론은 로드킬이 발생하는 원인에 대하여 미시적(microscopic) 관점으로 접근하여 단일 지역/대상에 대해 축적된 대량의 데이터를 기반으로 수행됨에 따라 연구결과가 보다 정밀하고 신뢰성이 높은 장점을 가진다. 그러나 기반 데이터를 구축하는데 소요되는 시간이 적지 않고 단일 지역/대상으로 연구결과를 도출하고 있기 때문에 연구범위가 매우 한정적일 수 있다. 따라서 연구결과를 광역적인 계획에 동일하게 적용하기에는 한계점이 존재하여 결과적으로 연구 성과의 재활용성이 낮다고 할 수 있다.
생태계의 파편화 현상이란 무엇인가?
생태계의 파편화(Ecosystem fragmentation) 현상은 하나의 생태계가 여러 개의 작고 고립된 생태계로 분할되는 현상으로, 주로 도로·철도 등의 선형적인 개발 행위에 의해 발생한다(환경부, 2003). 특히 도로는 서식지 파편화 현상과 함께 많은 종을 위협하는 가장 파괴적인 단일 요소로서(Noss, 1993), 오늘날 도로로 인해 고립된 야생동물이 도로를 횡단하는 과정에서 운송수단에 치어 죽는 로드킬(Road-kill) 현상이 지속적으로 발생하고 있다.
국내 로드킬 저감대책에는 무엇이 있는가?
특히 도로는 서식지 파편화 현상과 함께 많은 종을 위협하는 가장 파괴적인 단일 요소로서(Noss, 1993), 오늘날 도로로 인해 고립된 야생동물이 도로를 횡단하는 과정에서 운송수단에 치어 죽는 로드킬(Road-kill) 현상이 지속적으로 발생하고 있다. 이러한 현상을 방지·저감하기 위해 국내에서는 생태통로(Wildlife crossing structure) 및 유도펜스(Wildlife-proof fence), 도로 횡단 보완시설, 경고 표지판 등 다양한 구조물의 설치를 통해 로드킬 저감대책을 마련하고 있다.
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