GIS 및 계층분석법을 이용한 지하수 오염 취약성 평가 및 관리 우선 대상 지역 평가 An Assessment of Groundwater Contamination Vulnerability and Priority Areas for Groundwater Management Using GIS and Analytic Hierarchy Process원문보기
본 연구는 기존의 지하수 오염 취약성 평가 방법을 개선하고, 연구지역에 적용하여 보다 정량적인 지하수 오염 취약성 분석을 기반으로 지하수 관리 우선 대상 지역을 선정하는 것이다. 이를 위하여 첫째, 기존의 '잠재오염' 중심의 지하수 오염 취약성 평가 방법을 오염을 완화시키는 '대응 능력'을 고려한 방법론으로 개선하였다. 둘째, 계층분석 방법(AHP)과 지하수 전문가의 설문을 바탕으로 지하수 오염 취약성 평가 인자의 가중치를 산정하였다. 셋째, 광역지자체(경기도)를 연구지역으로 선정하고 개선된 방법론 및 가중치를 GIS로 구현하여 실제 지하수 오염 취약성 평가를 수행하였다. 넷째, 정량적 지하수 오염 취약성 평가도를 바탕으로 지하수 오염 관리 우선 대상 지역을 선정하였다. 본 연구에서 개선된 지하수 오염 취약성 평가 세부 평가인자는 총 15개 이며, 이에 대한 AHP를 활용한 가중치의 산정결과에서 기존의 '잠재오염'에 해당하는 평가인자 보다 신규로 개선된 '대응능력'이 높은 가중치로 분석되었다. 또한 GIS를 활용한 경기도 지역의 지하수 오염 취약성 평가 결과 서울에 인접한 고양시 및 광명시 등이 지하수 오염 취약성이 높았으며, 포천시 및 양평군이 상대적으로 취약성이 낮은 것으로 분석되었다. 본 연구에서는 기존의 지하수 오염 취약성 평가를 개선하였고 실제 연구지역에 적용하였다. 본 연구의 결과는 향후 국가 및 지자체 차원의 지하수 관리 기본계획에 직간접적으로 활용이 가능할 것으로 판단된다.
본 연구는 기존의 지하수 오염 취약성 평가 방법을 개선하고, 연구지역에 적용하여 보다 정량적인 지하수 오염 취약성 분석을 기반으로 지하수 관리 우선 대상 지역을 선정하는 것이다. 이를 위하여 첫째, 기존의 '잠재오염' 중심의 지하수 오염 취약성 평가 방법을 오염을 완화시키는 '대응 능력'을 고려한 방법론으로 개선하였다. 둘째, 계층분석 방법(AHP)과 지하수 전문가의 설문을 바탕으로 지하수 오염 취약성 평가 인자의 가중치를 산정하였다. 셋째, 광역지자체(경기도)를 연구지역으로 선정하고 개선된 방법론 및 가중치를 GIS로 구현하여 실제 지하수 오염 취약성 평가를 수행하였다. 넷째, 정량적 지하수 오염 취약성 평가도를 바탕으로 지하수 오염 관리 우선 대상 지역을 선정하였다. 본 연구에서 개선된 지하수 오염 취약성 평가 세부 평가인자는 총 15개 이며, 이에 대한 AHP를 활용한 가중치의 산정결과에서 기존의 '잠재오염'에 해당하는 평가인자 보다 신규로 개선된 '대응능력'이 높은 가중치로 분석되었다. 또한 GIS를 활용한 경기도 지역의 지하수 오염 취약성 평가 결과 서울에 인접한 고양시 및 광명시 등이 지하수 오염 취약성이 높았으며, 포천시 및 양평군이 상대적으로 취약성이 낮은 것으로 분석되었다. 본 연구에서는 기존의 지하수 오염 취약성 평가를 개선하였고 실제 연구지역에 적용하였다. 본 연구의 결과는 향후 국가 및 지자체 차원의 지하수 관리 기본계획에 직간접적으로 활용이 가능할 것으로 판단된다.
The purpose of this study is to improve the previous groundwater contamination vulnerability assessment method, apply it to the study area, and select priority areas for groundwater management based on the quantitative analysis of groundwater contamination vulnerability. For this purpose, first, the...
The purpose of this study is to improve the previous groundwater contamination vulnerability assessment method, apply it to the study area, and select priority areas for groundwater management based on the quantitative analysis of groundwater contamination vulnerability. For this purpose, first, the previous 'potential contamination' based on groundwater contamination vulnerability assessment method was upgraded to the methodology considering 'adaptation capacity' which reduced contamination. Second, the weight of groundwater contamination vulnerability assessment factors was calculated based on the analytical hierarchy process(AHP) and the result of survey targeting groundwater experts. Third, Gyeonggi-do was selected as the study area and the improved methodology and weight were implemented with GIS and actual groundwater contamination vulnerability assessment was carried out. Fourth, the priority area for groundwater contamination management was selected based on the quantitative groundwater contamination vulnerability assessment diagram. The improved detailed groundwater contamination vulnerability assessment factors in this study were a total of 15 factors, and 15 factors were analyzed as new and improved weight with higher 'adaptation capacity' than the assessment factor corresponding to the previous 'potential contamination' in the weight calculation result using AHP. Also, the result of groundwater contamination vulnerability assessment in Gyeonggi Province using GIS showed that Goyang and Gwangmyeong which were adjacent to Seoul had a high groundwater contamination vulnerability and Pocheon and Yangpyeong County had a relatively low groundwater contamination vulnerability. In this study, the previous groundwater contamination vulnerability assessment was improved and applied to study areas actually. The result of this study can be utilized both directly and indirectly for the groundwater management master plan at national and local government level in the future.
The purpose of this study is to improve the previous groundwater contamination vulnerability assessment method, apply it to the study area, and select priority areas for groundwater management based on the quantitative analysis of groundwater contamination vulnerability. For this purpose, first, the previous 'potential contamination' based on groundwater contamination vulnerability assessment method was upgraded to the methodology considering 'adaptation capacity' which reduced contamination. Second, the weight of groundwater contamination vulnerability assessment factors was calculated based on the analytical hierarchy process(AHP) and the result of survey targeting groundwater experts. Third, Gyeonggi-do was selected as the study area and the improved methodology and weight were implemented with GIS and actual groundwater contamination vulnerability assessment was carried out. Fourth, the priority area for groundwater contamination management was selected based on the quantitative groundwater contamination vulnerability assessment diagram. The improved detailed groundwater contamination vulnerability assessment factors in this study were a total of 15 factors, and 15 factors were analyzed as new and improved weight with higher 'adaptation capacity' than the assessment factor corresponding to the previous 'potential contamination' in the weight calculation result using AHP. Also, the result of groundwater contamination vulnerability assessment in Gyeonggi Province using GIS showed that Goyang and Gwangmyeong which were adjacent to Seoul had a high groundwater contamination vulnerability and Pocheon and Yangpyeong County had a relatively low groundwater contamination vulnerability. In this study, the previous groundwater contamination vulnerability assessment was improved and applied to study areas actually. The result of this study can be utilized both directly and indirectly for the groundwater management master plan at national and local government level in the future.
* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.
문제 정의
둘째, 기존의 ‘잠재오염’ 중 용체 특성을 보다 현실적인 인자로 개선하고자 한다.
본 연구에서는 기존의 지하수 오염 취약성 평가 방법을 개선하였다. 이를 위하여 기존의 잠재능력 위주의 평가를 대응능력을 반영한 평가 방법으로 수립하였다.
본 연구에서는 기존의 지하수 오염 취약성 평가 인자를 크게 2가지로 개선하고자 한다. 첫째, 잠재오염 민감성 중심으로 평가되는 기존의 ‘잠재오염’ 중심의 지하수 오염 취약성 평가에 ‘대응능력’을 적용하여 지하수가 오염되었을 때 이를 완화하기 위한 능력을 정량적으로 산정하였다.
본 연구에서는 선행연구를 통해 도출된 기존의 지하수 오염 취약성 평가 항목(Korea Environment Corporation, 2014)중 2가지 사항을 개선하였다(표 2). 첫째, 잠재오염 민감성 위주의 분석에 대응능력을 고려한 지하수 오염 취약성 평가로 개선하였다.
본 연구의 목적은 기존의 지하수 취약성 평가 방법 개선 및 연구지역에 적용하여 실질적인 지하수 오염 취약성 평가를 수행하고 지역 특성을 반영한 지하수 관리우선 대상을 선정하는 것이다. 이를 위하여 첫째, 기존의 지하수 취약성 평가 방법을 분석하였다.
둘째, 기존의 ‘잠재오염’ 중 용체 특성을 보다 현실적인 인자로 개선하고자 한다. 이를 통하여 단순 지하수 이용량 현황을 적용하는 것에서 지하수의 사용량이 많을수록 오염에 취약한 가중치를 적용, 보다 상세히 분석하고자 한다.
제안 방법
수용체 특성 중 어린이 수 자료는 통계청의 인구수 자료를 활용하였다. 1일 양수 능력 100톤 이상 이용 관정 수는 경기도에서 획득된 정보를 바탕으로 처리하였다. 생태자연도는 1, 2 3등급별 구성도를 활용하여 작성하였다.
연구지역의 지하수오염취약성 가중치 합은 1~12의 범위를 보인다. 가중치를 각 요인에 부여하여 계산한 지역취약성 지수 결과 값을 공간면적 비율의 20%를 등간격으로 하여 오염취약도가 높은 순서대로 1, 2, 3 4 및 5등급 지역으로 나누었다. 각 등급별 취약도 범위, 면적 및 비율은 표 5에 정리한 바와 같다.
또한 비포화대매질영향 및 수리전도도의 경우 지질도 및 토양도의 Polygon 자료를 재분류하여 활용하였다. 경기도 지하수 수질은 지하수수질조사 항목 중 질산성질소의 농도 초과율이 높게 나타나므로, 질산성질소 농도를 이용하여 5개의 등급으로 구분하였다. 수용체 특성 중 어린이 수 자료는 통계청의 인구수 자료를 활용하였다.
광역지자체 차원의 지하수 오염 취약성 분석 및 관리 우선순위를 분석하기 위한 첫 단계 (Level 1)의 평가인자로 오염 특성, 지역 매체 특성, 수용체 특성 및 대응능력을 고려하였다. 첫 단계의 각 평가인자를 세분화한 두 번째 단계(Level 2)는 총 15개로, 오염 특성은 점 오염원 및 비점오염원 등 총 3개, 지역 특성은 지하수면 심도 및 순 지하수 함양량 등 총 5개, 수용체 특성은 어린이 수 및 생태자연도 등급 등 총 3개, 대응능력은 가구당 연간 평균 경상 소득 및 상수도 보급률 등 총 4개로 구성하였다(표 2).
기존의 지하수 오염 취약성 평가의 경우 표 1과 같이 민감도를 잠재오염 민감성으로 규정하고, 오염원 특성, 지역 특성 및 수용체 특성 등을 통하여 민감도를 계산하였다. 오염원 특성은 해당지역의 인위적 오염인 점오염원과 배경 농도 특성에 따른 지역의 상대적 위해도 수준을 나타내는 특성을 나타내는 것이다.
이를 통하여 기존의 잠재오염 민감성 중심에서 AHP(Analytic Hierarchy Process)를 통하여 산정된 대응능력을 고려한 취약성 평가 방법으로 개선하였다. 둘째, 개선된 취약성 평가 방법론 및 확정된 인자의 가중치를 적용하여 GIS를 활용한 지수중첩기법을 수행하고 지하수 오염 취약성도를 작성하였다. 셋째, 지하수 오염 취약성도를 바탕으로 지역차원의 지하수 오염 관리를 우선적으로 수행하기 위한 대상지역을 선정, 제시하였다.
선정된 세부 항목들은 지하수 오염에 의한 피해 발생 시, 해당 항목이 높은 값을 나타낼수록 피해를 저감할 수 있는 가능성이 높기 때문이다. 둘째, 기존 수용체 특성의 세부 항목을 보다 세밀화 하였다. 기존의 수용체 특성은 ‘지하수 이용량’과 ‘생태자연도 등급’으로 구성되었다.
둘째, 지하수 오염이 발생하였을 때 오염을 저감하는 능력인 ‘대응능력’ 을 산정하고 ‘가구 당 연간 평균 경상소득’ 및 ‘상수도 보급률’ 등을 산정하였다.
, 2012). 또한 비포화대매질영향 및 수리전도도의 경우 지질도 및 토양도의 Polygon 자료를 재분류하여 활용하였다. 경기도 지하수 수질은 지하수수질조사 항목 중 질산성질소의 농도 초과율이 높게 나타나므로, 질산성질소 농도를 이용하여 5개의 등급으로 구분하였다.
설문 내용은 계층별 관리우선순위 평가 인자에 대한 상대적 중요도를 판단하도록 구성하였으며 평가인자 간의 쌍 대비교(pairwise comparison)를 실시하였다. 또한 설문 결과가 얼마만큼의 논리적 일관성을 나타내는지를 일관성 지수(Consistency Index)를 통하여 분석하였다. 최종적으로 쌍대비교는 Saaty의 9점 척도를 이용하였다.
이를 위하여 기존의 잠재능력 위주의 평가를 대응능력을 반영한 평가 방법으로 수립하였다. 또한 세부 평가의 가중치를 AHP를 활용한 지하수 전문가 설문조사를 통해 산정하였다. 최종적으로 개선된 방법론의 세부 항목을 GIS로 구축하고 AHP에서 산정된 가중치를 적용하여 연구지역인 경기도 지역의 지하수 오염 취약성 평가도를 작성하였다.
둘째, 지하수 오염이 발생하였을 때 오염을 저감하는 능력인 ‘대응능력’ 을 산정하고 ‘가구 당 연간 평균 경상소득’ 및 ‘상수도 보급률’ 등을 산정하였다. 또한, 연구지역을 경기도로 선정하여 기존 지하수 오염 취약성 평가인자와 전술된 신규 인자를 GIS 기반의 총 15레이어로 구축하였다.
즉 계층의 최상위에 있는 의사결정의 목적을 달성하기 위해서 최하위에 있는 대안들의 우선순위를 결정하는 과정이다. 본 연구에서는 식(1)과 같이 설문결과에 해당하는 쌍대비교를 행렬로 정리하고 각 행열 원소에 대하여 전체 결과값을 통합하고, 이를 원소로 하는 단일 쌍대비교행렬을 계산하였다. 전체 평가자가 n명, aij를 k 번째 평가자가 평가한 상태비교행렬에서 각 원소로 정의한다.
본 연구에서는 이를 개선하여 단순 지하수 이용량을 ‘1일 양수 능력 100톤 이상 이용 관정 수’로 개선하였다.
본 연구에서는 지하수 전문가를 대상으로 AHP를 수행하였으며, Level 1, Level 2 평가 인자들의 가중치와 Level 2 세부 평가인자들의 범위에 따른 가중치를 적용하여 지수중첩기법으로 계산된 지하수 오염 취약성도를 최종적으로 작성하였다. 최종 지하수 오염 취약성도는 30m×30m의 공간해상도를 가진다.
통계청의 행정구역 중 경기도 지역 경계 Polygon에 점오염원을 중첩하여 각 각 Polygon이 포함하는 점오염원의 개소를 등급으로 구분하여 작성하였다. 비점오염원은 토지피복지도를 지하수 취약성이 높은, 중간 및 낮은 지역으로 구분하였다. 지역오염 현황은 환경부 지역지하수수질측정망 자료 중 일반지역의 지하수수질 자료를 바탕으로 제작되었다.
1일 양수 능력 100톤 이상 이용 관정 수는 경기도에서 획득된 정보를 바탕으로 처리하였다. 생태자연도는 1, 2 3등급별 구성도를 활용하여 작성하였다. 대응능력 중 가구당 연간 평균 경상소득 및 상수도 보급률은 통계청의 시군구별가구당 연간 평균 경상소득을 활용하였다.
평가인자의 가중치 결정은 지하수 관련 업무 및 연구를 수행하는 학계, 관계 부처 및 민간 등 관련 기관 전문가 총 45명을 대상으로 설문조사 형태로 진행되었다. 설문 내용은 계층별 관리우선순위 평가 인자에 대한 상대적 중요도를 판단하도록 구성하였으며 평가인자 간의 쌍 대비교(pairwise comparison)를 실시하였다. 또한 설문 결과가 얼마만큼의 논리적 일관성을 나타내는지를 일관성 지수(Consistency Index)를 통하여 분석하였다.
둘째, 개선된 취약성 평가 방법론 및 확정된 인자의 가중치를 적용하여 GIS를 활용한 지수중첩기법을 수행하고 지하수 오염 취약성도를 작성하였다. 셋째, 지하수 오염 취약성도를 바탕으로 지역차원의 지하수 오염 관리를 우선적으로 수행하기 위한 대상지역을 선정, 제시하였다.
본 연구에서는 기존의 지하수 오염 취약성 평가 방법을 개선하였다. 이를 위하여 기존의 잠재능력 위주의 평가를 대응능력을 반영한 평가 방법으로 수립하였다. 또한 세부 평가의 가중치를 AHP를 활용한 지하수 전문가 설문조사를 통해 산정하였다.
첫째, 잠재오염 민감성 위주의 분석에 대응능력을 고려한 지하수 오염 취약성 평가로 개선하였다. 이를 위하여 대응능력에는 가구당 연간 평균 경상소득, 지하수 관리 특별 회계, 지하수 담당 공무원 수 및 상수도 보급률 등을 선정하였다. 선정된 세부 항목들은 지하수 오염에 의한 피해 발생 시, 해당 항목이 높은 값을 나타낼수록 피해를 저감할 수 있는 가능성이 높기 때문이다.
본 연구의 목적은 기존의 지하수 취약성 평가 방법 개선 및 연구지역에 적용하여 실질적인 지하수 오염 취약성 평가를 수행하고 지역 특성을 반영한 지하수 관리우선 대상을 선정하는 것이다. 이를 위하여 첫째, 기존의 지하수 취약성 평가 방법을 분석하였다. 이를 통하여 기존의 잠재오염 민감성 중심에서 AHP(Analytic Hierarchy Process)를 통하여 산정된 대응능력을 고려한 취약성 평가 방법으로 개선하였다.
이를 위하여 첫째, 기존의 지하수 취약성 평가 방법을 분석하였다. 이를 통하여 기존의 잠재오염 민감성 중심에서 AHP(Analytic Hierarchy Process)를 통하여 산정된 대응능력을 고려한 취약성 평가 방법으로 개선하였다. 둘째, 개선된 취약성 평가 방법론 및 확정된 인자의 가중치를 적용하여 GIS를 활용한 지수중첩기법을 수행하고 지하수 오염 취약성도를 작성하였다.
전술된 AHP 방법의 가중치를 기반으로 잠재 오염 민감성 및 대응능력 인자에 해당하는 자료를 수집하여 GIS로 전환하고 최종적으로Grid형태의 공간 데이터베이스로 구축하였다(표 4, 그림 4 참조). 오염 특성의 경우 점오염원은 한국환경공단에서 제공받은 오염원자료(폐기물 처리 보관 시설, 폐수 배출 시설, 폐수 배출 처리 시설, 골프장, 사격장, 하수분뇨처리시설, 자동차정비업, 항공기 정비업, 철도 관련시설, 축산 폐수 처리 시설, 토양 정화 지역, 금속 제련소 및 광산지역 등 총 15개)을 Point 자료로 구축하였다.
지역오염 현황은 환경부 지역지하수수질측정망 자료 중 일반지역의 지하수수질 자료를 바탕으로 제작되었다. 지역 특성 중 지하수면심도 및 순지하수함양량은 경기도지역의 지역 지하수 수질 관측망, 국가지하수관측망 자료 및 무인자동기상관측장비 자료 등의 Point 자료를 공간보간법을 활용하여 구축하였다. 경사의 경우 수치지도를 활용하여 등고자료를 TIN 구조로 변경하여 구축하였다(Kang et al.
광역지자체 차원의 지하수 오염 취약성 분석 및 관리 우선순위를 분석하기 위한 첫 단계 (Level 1)의 평가인자로 오염 특성, 지역 매체 특성, 수용체 특성 및 대응능력을 고려하였다. 첫 단계의 각 평가인자를 세분화한 두 번째 단계(Level 2)는 총 15개로, 오염 특성은 점 오염원 및 비점오염원 등 총 3개, 지역 특성은 지하수면 심도 및 순 지하수 함양량 등 총 5개, 수용체 특성은 어린이 수 및 생태자연도 등급 등 총 3개, 대응능력은 가구당 연간 평균 경상 소득 및 상수도 보급률 등 총 4개로 구성하였다(표 2).
첫째 기존의 수용체 특성의 평가인자를‘1일 양수 능력 100톤 이상 이용 관정 수’및‘ 어린이 수’로 변경 적용하여 보다 세밀하게 구성하였다.
본 연구에서는 선행연구를 통해 도출된 기존의 지하수 오염 취약성 평가 항목(Korea Environment Corporation, 2014)중 2가지 사항을 개선하였다(표 2). 첫째, 잠재오염 민감성 위주의 분석에 대응능력을 고려한 지하수 오염 취약성 평가로 개선하였다. 이를 위하여 대응능력에는 가구당 연간 평균 경상소득, 지하수 관리 특별 회계, 지하수 담당 공무원 수 및 상수도 보급률 등을 선정하였다.
첫째, 잠재오염 민감성 중심으로 평가되는 기존의 ‘잠재오염’ 중심의 지하수 오염 취약성 평가에 ‘대응능력’을 적용하여 지하수가 오염되었을 때 이를 완화하기 위한 능력을 정량적으로 산정하였다.
또한 세부 평가의 가중치를 AHP를 활용한 지하수 전문가 설문조사를 통해 산정하였다. 최종적으로 개선된 방법론의 세부 항목을 GIS로 구축하고 AHP에서 산정된 가중치를 적용하여 연구지역인 경기도 지역의 지하수 오염 취약성 평가도를 작성하였다.
오염 특성의 경우 점오염원은 한국환경공단에서 제공받은 오염원자료(폐기물 처리 보관 시설, 폐수 배출 시설, 폐수 배출 처리 시설, 골프장, 사격장, 하수분뇨처리시설, 자동차정비업, 항공기 정비업, 철도 관련시설, 축산 폐수 처리 시설, 토양 정화 지역, 금속 제련소 및 광산지역 등 총 15개)을 Point 자료로 구축하였다. 통계청의 행정구역 중 경기도 지역 경계 Polygon에 점오염원을 중첩하여 각 각 Polygon이 포함하는 점오염원의 개소를 등급으로 구분하여 작성하였다. 비점오염원은 토지피복지도를 지하수 취약성이 높은, 중간 및 낮은 지역으로 구분하였다.
대상 데이터
등급별 경기도 지역의 지하수 오염 취약성도를 기반으로 지하수 관리 우선 대상 지역을 선 정하였다(그림 3). 연구지역의 경우 취약성이 가장 높은 1등급은 전체 면적비율의 16.
경기도 지하수 수질은 지하수수질조사 항목 중 질산성질소의 농도 초과율이 높게 나타나므로, 질산성질소 농도를 이용하여 5개의 등급으로 구분하였다. 수용체 특성 중 어린이 수 자료는 통계청의 인구수 자료를 활용하였다. 1일 양수 능력 100톤 이상 이용 관정 수는 경기도에서 획득된 정보를 바탕으로 처리하였다.
연구지역은 경기도 전체를 선정하였다(그림 1).경기도의 자연·환경적 특징으로는 북쪽은 황해도, 동쪽은 강원도, 남쪽은 충청남도와 접해 있고, 서쪽은 황해이다.
전술된 AHP 방법의 가중치를 기반으로 잠재 오염 민감성 및 대응능력 인자에 해당하는 자료를 수집하여 GIS로 전환하고 최종적으로Grid형태의 공간 데이터베이스로 구축하였다(표 4, 그림 4 참조). 오염 특성의 경우 점오염원은 한국환경공단에서 제공받은 오염원자료(폐기물 처리 보관 시설, 폐수 배출 시설, 폐수 배출 처리 시설, 골프장, 사격장, 하수분뇨처리시설, 자동차정비업, 항공기 정비업, 철도 관련시설, 축산 폐수 처리 시설, 토양 정화 지역, 금속 제련소 및 광산지역 등 총 15개)을 Point 자료로 구축하였다. 통계청의 행정구역 중 경기도 지역 경계 Polygon에 점오염원을 중첩하여 각 각 Polygon이 포함하는 점오염원의 개소를 등급으로 구분하여 작성하였다.
평가인자의 가중치 결정은 지하수 관련 업무 및 연구를 수행하는 학계, 관계 부처 및 민간 등 관련 기관 전문가 총 45명을 대상으로 설문조사 형태로 진행되었다. 설문 내용은 계층별 관리우선순위 평가 인자에 대한 상대적 중요도를 판단하도록 구성하였으며 평가인자 간의 쌍 대비교(pairwise comparison)를 실시하였다.
이론/모형
본 연구에서는 전술된 2개의 지하수 오염 취약성 방법 중에서 경기도라는 광역지자체 지하수 오염 취약성 평가에 적용 가능하고, 다양한 지하수 오염 관련 항목을 효율적으로 분석하기 위하여 AHP 방법을 선정하였다. 전술된 지하수 오염 취약성 평가방법의 개선을 통하여 과학적인 지하수 오염 우선관리지역평가 가이드라인 선정을 효율적으로 지원할 수 있다.
또한 설문 결과가 얼마만큼의 논리적 일관성을 나타내는지를 일관성 지수(Consistency Index)를 통하여 분석하였다. 최종적으로 쌍대비교는 Saaty의 9점 척도를 이용하였다.
성능/효과
63%이다. 1등급 지역은 지하수면 심도가 낮으면서 상업 및 주거지역이 밀집되어 있는 경기 북부의 고양시 일원, 경기 서부 광명시 및 부천시 및 경기 남부 용인시 일원으로 이 지역의 지하수오염 취약도가 비교적 높은 것으로 분석되었다. 2등급 지역은 준공업 지역 및 도심지 주변의 농업지역(회화단지 등)이 많은 경기북부 양주시 및 경기 남부 성남시 등으로 분석되었다.
Level 1과 Level 2를 곱한 최종 가중치에서는 대응능력에 해당하는 세부 평가인자 4개가 15개 전체 세부 평가인자 중에서 상위 4개를 차지하였다. 결국 기존의 지하수 오염 취약성을 개선한 대응능력의 중요성이 높다는 것이 정량적으로 분석되었다.
행정구역으로는 서울을 중심으로 인접한 경기 남부(광명시 등)와 북부(고양시 등)에 분포하였다. 이러한 결과는 인구밀도가 높고 상업 및 공업시설이 많은 지역에서 지하수 오염 취약성이 높은 것으로 분석되었다.
본 연구에서는 전술된 2개의 지하수 오염 취약성 방법 중에서 경기도라는 광역지자체 지하수 오염 취약성 평가에 적용 가능하고, 다양한 지하수 오염 관련 항목을 효율적으로 분석하기 위하여 AHP 방법을 선정하였다. 전술된 지하수 오염 취약성 평가방법의 개선을 통하여 과학적인 지하수 오염 우선관리지역평가 가이드라인 선정을 효율적으로 지원할 수 있다.
최종 지하수 오염 취약성도는 30m×30m의 공간해상도를 가진다.
후속연구
추후 이러한 한계점 보완을 위한 지속적인 연구가 이루어질 필요가 있다. 본 연구결과를 반영한 광역지자체 차원의 지하수 오염 취약성 평가를 통하여 정량적 현황 및 자연환경 분석 을 보다 편리하게 수행, 현재의 지하수 관리 정책 및 관련 환경정책 수립 및 관련 연구에 직간접적 도움이 될 것으로 사료된다.
본 연구를 통하여 구축된 경기도 지역의 지하수 오염 취약성 결과는 광역지자체 차원에서의 지하수 보전 대책 및 지하수 관리 기본계획수립 등에 직접적으로 활용이 가능하다. 더불어 지하수 오염과 관련된 자연환경 자료 및 시가화 정보를 공간정보로 보다 다양하게 중첩하여 정량적으로 분석 할 수 있다.
이러한 원인으로 최종 연구결과가 행정 구역 중심으로 분석되었다. 추후 이러한 한계점 보완을 위한 지속적인 연구가 이루어질 필요가 있다. 본 연구결과를 반영한 광역지자체 차원의 지하수 오염 취약성 평가를 통하여 정량적 현황 및 자연환경 분석 을 보다 편리하게 수행, 현재의 지하수 관리 정책 및 관련 환경정책 수립 및 관련 연구에 직간접적 도움이 될 것으로 사료된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
AHP를 활용하는 것의 장점은 무엇인가?
즉, 의사결정의 전 과정을 여러 단계로 나눈 후 이를 단계별로 분석 해결함으로써, 보다 합리적으로 최종 의사결정에 이를 수 있도록 지원해 주는 방법이다. 이러한 AHP를 활용하면 광역적 지역 및 다양한 관련 항목에 대한 분석이 가능하다. 또한 행정 단위에서의 지역의 지하수 오염 취약성 평가는 기존의 고유 취약성평가 또는 특정취약성 평가와는 다른 관점에서 접근하여야 한다.
국가차원에서의 지하수 보존과 효율적 이용에 대한 노력은, 연도별로 어떻게 수행되었는가?
국가차원에서의 지하수 보존과 효율적 이용에 대한 노력은 지속적으로 수행되고 있다. 1993년 법률 제4599호에 의거 지하수법 제정 이후 1996년 1차 지하수 관리 기본계획을 수립하였다. 또한 매 6년마다 재수립하여 2015년 현재 3차 계획이 시행되고 있으며, 2018년에 제4차 계획 수립을 준비해야 하는 시점이다. 특히 제4차 지하수 관리 기본계획에는 기후변화를 고려한 취약성 평가 방법이 반영되어야 한다.
오염 취약성은 어떻게 정의되는가?
오염 취약성은 어떤 시스템의 오염 변화에 대한 민감도와 대응능력의 함수로 정의된다. 오염영향에 대한 민감도가 높고, 한 시스템의 대응능력이 낮으면 그 시스템은 취약성이 높은 것으로 판단할 수 있다.
참고문헌 (12)
Eckhardt, K. and U. Ulbrich. 2003. Potential impacts of climate change on groundwater recharge and streamflow in a central European low mountain range. Journal of Hydrology 284:244-252.
Erturk, A., A. Ekdal, M. Gurel, N. Karakaya, C. Guzel and E. Gonenc. 2014. Evaluating the impact of climate change on groundwater resources in a small Mediterranean watershed. Science of the Total Environment 499:437-447.
Gyeonggi-do. 2015. Groundwater Management Plan in Gyeonggi-do, 2015 (경기도. 2015. 경기도 지하수 관리계획).
Kang, J.E. and M.J. Lee. 2012. Assessment of flood vulnerability to climate change using fuzzy model and GIS in Seoul. Journal of the Korean Association of Geographic Information Studies 15(3):119-136 (강정은, 이명진.2012. 퍼지모형과 GIS를 활용한 기후변화홍수취약성 평가 -서울시 사례를 중심으로-. 한국지리정보학회지 15(3):119-136).
Korea Environment Corporation. 2012. Soil and groundwater vulnerability assessment and management plan prepared in 2012 (한국환경공단. 2012. 2012년도 토양지하수 오염 취약성평가 및 관리방안 마련).
Korea Environment Corporation. 2014. Soil and groundwater vulnerability assessment and management plan prepared in 2014 (한국환경공단. 2014. 2014년도 토양지하수 오염 취약성평가 및 관리방안 마련).
Lee, M.J. and J.E. Kang. 2012. Predictive flooded area susceptibility and verification using GIS and frequency ratio. Journal of the Korean Association of Geographic Information Studies 15(2):86-102 (이명진, 강정은. 2012. 빈도비 모델과 GIS을 이용한 침수 취약 지역예측 기법 개발 및 검증. 한국지리정보학회지 15(2):86-102).
Lee, M.J. and J.H. Lee. 2011. Coupled model development between groundwater recharge quantity and climate change using GIS. Journal of the Korean Association of Geographic Information Studies 14(3):36-51 (이명진, 이정호.2011. GIS를 이용한 기후변화 연동 지하수 함양량 산정 모델 개발 및 검증. 한국지리정보학회지 14(3):36-51).
Lee, M.J., J.H. Lee, S.W. Jeon and H.J. Houng. 2010. Review of policy direction and coupled model development between groundwater recharge quantity and climate change. Journal of Environmental Policy 9(2):157-184 (이명진, 이정호, 전성우, 홍현정. 2010. 기후변화 연동 지하수 함양량 산정 모델 개발 및정책방향 고찰. 환경정책연구 9(2):157-184)
Lee, M.J., Y.J. Hyun, Y.J. Kim and S.I. Hwang. 2013. Priority assessment for groundwater contamination management using analytic hierarchy process (AHP) and GIS Approach. The Journal of Korean Society of Soil and Groundwater Environment 18(5):26-38 (이명진, 현윤정, 김영주, 황상일. 2013. 계층분석법(AHP)과 GIS를 이용한 고양시 일대의 지하수오염 관리우선순위 평가. 지하수토양환경18(5):26-38).
Liu, H.H. 2011. Impact of climate change on groundwater recharge in dry areas: an ecohydrology approach. Journal of Hydrology 407:175-183.
Woo, N.C. 2013. Climate change and groundwater sustainability in Korea for next decade. The Journal of Korean Society of Soil and Groundwater Environment 18(1):1-5 (우남칠. 2013.기후변화와 국내 지하수자원의 지속가능성-다음 10년을 위해서. 지하수토양환경18(1):1-5).
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.