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문제 정의
- 이에 본 연구의 목적은 도시화에 의해 녹지 파편화가 일어난 도시를 대상으로 인간의 접근성과 생물다양성 증진을 모두 고려한 녹지네트워크 분석을 실시하여 공원·녹지의 필요지역을 찾는 것이다.
- , 2008). 최소비용경로 모델링을 통해 조류 서식지간 네트워크 구축을 확인할 수 있으며, 본 연구에서는 주변 산림과 도시내부 서식지간의 네트워크 구축을 확인하였다.
제안 방법
- 또한 Watts et al.(2010)의 저항값 사례를 바탕으로 국내의 토지이용 실정에 맞게 수정하여 토지이용별 이동 저항값을 산출하였다. 산출된 GFS와 저항값을 이용하여 최소비용경로 모델링을 실시하였다.
- (2013)의 저항값 사례를 바탕으로 국내의 토지이용 실정에 맞게 수정하여 사용 토지이용별 이동 저항값을 구하였고, 최소비용경로 모델링을 이용하여 공원·녹지로 접근 가능한 지역들을 도출하였다.
- , 2010). GFS는 계산에 사용되는 종들의 평균값을 이용하여 사용하는 것이 일반적이나(Watts et al., 2010), 본 연구에서는 한 종에 대한 데이터를 여러 개 수집하였기 때문에 각 종별 평균값을 도출한 후 이를 이용하여 전체 종의 평균을 계산하는 방식으로 산출하였다.
- GFS의 산출을 위해 직박구리, 박새, 쇠박새, 곤줄박이 4종이 사용되었으며, 요구 서식지 면적과 이동가능 거리를 구하기 위해 각 종의 평균값을 구하고, 이를 바탕으로 모든 종의 평균 요구 서식지와 평균 이동가능 거리를 산출하였다. GFS는 서식지 면적 9.
- (2010)은 토지피복을 바탕으로 저항값을 산출하였으나, 본 연구에서는 도시생태현황도의 토지이용현황도를 사용하였다. 그러므로 토지피복과 유사한 특성을 지니는 토지이용을 찾아 동일한 값을 부여하였으며, 일부 저항값은 수정하여 사용하였다.
- 녹지네트워크 분석에 이용되는 녹지는 조류가 서식 가능한 녹지와 징검다리 녹지로 사용 가능한 녹지로 나누어 분석하였다. 즉, 공원·녹지의 면적이 GFS의 서식지 면적보다 큰 경우 네트워크가 시작될 수 있는 지역으로 사용하였다.
- 본 연구는 생물다양성 증진과 인간 접근성을 고려하여 추가적인 공원·녹지의 필요지역을 분석하기 위해 녹지네트워크 개념을 사용하였다. 녹지네트워크의 분석에는 토지이용별 이동 저항값을 이용한 최소비용경로 모델링을 하였다. 결과적으로 생물다양성 증진과 인간 접근성 측면에서 도시 내 녹지네트워크가 구축되어 있는 지역을 분석하였고, 이를 바탕으로 추가적인 공원·녹지의 필요지역을 도출하였다.
- 이에 본 연구의 목적은 도시화에 의해 녹지 파편화가 일어난 도시를 대상으로 인간의 접근성과 생물다양성 증진을 모두 고려한 녹지네트워크 분석을 실시하여 공원·녹지의 필요지역을 찾는 것이다. 또한 인간의 접근성과 생물다양성 증진 측면에서 나타난 결과의 차이점을 비교하여 두 측면을 모두 고려해야 하는 지역의 특성을 도출하였다.
- 중첩 과정에서 접근성을 고려한 녹지네트워크, 생물다양성 증진을 고려한 녹지네트워크, 두 가지 모두 고려된 녹지네트워크가 나타나도록 하였으며, 네트워크가 구성되지 않은 지역이 도출될 수 있도록 하였다. 또한 접근성을 고려한 녹지네트워크와 생물다양성 증진을 위한 녹지네트워크를 비교 분석하였다.
- 본 연구에서 사용된 방법은 공원·녹지의 필요지역을 인간을 위한 지역, 생물다양성을 위한 지역, 인간과 생물다양성 모두를 위한 지역으로 구분하여 제시하였다.
- 분석과정에서 공원·녹지는 『도시공원 및 녹지 등에 관한 법률』 제2조(정의)에 나오는 도시공원, 녹지, 유원지, 공공공지 및 저수지, 식생이 자라는 공간으로 정의된 사항을 이용하여 산 림, 하천, 공원을 공원·녹지로 분류하였다.
- (2013)은 인간의 이동이 불가능할 것으로 판단되는 토지이용은 최고 저항값인 10000점을 부여하였고, 직접 이동이 가능하며 이동에 사용되는 도로, 공원, 녹지 등은 1점, 그 외의 토지이용은 5점 및 20점을 부여하였다. 사례연구는 토지피복을 바탕으로 저항값을 산출하였으나, 본 연구에서는 도시생태현황도의 토지이용현황도를 사용하였다. 이에 따라 저항값을 국내 토지이용 실정에 맞게 수정하였다.
- (2010)의 저항값 사례를 바탕으로 국내의 토지이용 실정에 맞게 수정하여 토지이용별 이동 저항값을 산출하였다. 산출된 GFS와 저항값을 이용하여 최소비용경로 모델링을 실시하였다. 최소비용경로 모델링은 서식처간 이동에 있어 소요되는 비용을 계산하는 방법으로, 비용은 지도상의 한 격자의 이동 저항값을 사용한다(Lee et al.
- 이 중 서식지 요구 면적과 이동가능 거리에 대한 선행연구가 이루어진 종을 추출하여 분석하였다. 종의 서식지 요구 면적 및 이동가능 거리를 구체적으로 기술한 국내의 연구는 많지 않았으며, 이에 따라 외국 연구를 참조하여 종을 선정하고 분석하였다.
- 사례연구는 토지피복을 바탕으로 저항값을 산출하였으나, 본 연구에서는 도시생태현황도의 토지이용현황도를 사용하였다. 이에 따라 저항값을 국내 토지이용 실정에 맞게 수정하였다. 즉, 토지이용 현황 중 참고한 연구의 토지피복과 유사한 특성을 지니는 토지이용을 찾아 동일한 값을 부여하였다(Table 2).
- 인간의 공원·녹지 이용가능성을 평가하기 위한 방법으로 공원·녹지의 접근성 분석을 실시하였다.
- 인간의 공원·녹지 이용가능성을 평가하기 위한 방법으로 공원·녹지의 접근성 분석을 실시하였다. 접근성 분석은 인간이 공원에 가는데 영향을 미치는 요소와 인간의 이동능력을 고려하기위해 최소비용경로 모델링을 실시하였다. 최소비용경로 모델링은 대상의 이동가능 거리와 이동에 영향을 미치는 경관 요소들의 저항값을 이용하여 정해진 위치로부터 이동 가능한 지역을 도출하는 방법이다(Lee et al.
- 조류의 토지이용별 이동 저항값 산출을 위해 사례연구를 통해 각각의 토지이용에 대한 저항값을 도출하였다. Watts et al.
- 이 중 서식지 요구 면적과 이동가능 거리에 대한 선행연구가 이루어진 종을 추출하여 분석하였다. 종의 서식지 요구 면적 및 이동가능 거리를 구체적으로 기술한 국내의 연구는 많지 않았으며, 이에 따라 외국 연구를 참조하여 종을 선정하고 분석하였다. 결과적으로 직박구리, 박새, 쇠박새, 곤줄박이를 분석에 이용하였다(Table 1).
- 접근성 분석과 녹지네트워크 분석을 이용하여 공원·녹지의 필요지역을 도출하기 위해 중첩분석을 실시하였다. 중첩 과정에서 접근성을 고려한 녹지네트워크, 생물다양성 증진을 고려한 녹지네트워크, 두 가지 모두 고려된 녹지네트워크가 나타나도록 하였으며, 네트워크가 구성되지 않은 지역이 도출될 수 있도록 하였다. 또한 접근성을 고려한 녹지네트워크와 생물다양성 증진을 위한 녹지네트워크를 비교 분석하였다.
- 이에 따라 저항값을 국내 토지이용 실정에 맞게 수정하였다. 즉, 토지이용 현황 중 참고한 연구의 토지피복과 유사한 특성을 지니는 토지이용을 찾아 동일한 값을 부여하였다(Table 2).
대상 데이터
- 종의 서식지 요구 면적 및 이동가능 거리를 구체적으로 기술한 국내의 연구는 많지 않았으며, 이에 따라 외국 연구를 참조하여 종을 선정하고 분석하였다. 결과적으로 직박구리, 박새, 쇠박새, 곤줄박이를 분석에 이용하였다(Table 1).
- 본 연구에서는 생물다양성 증진을 위한 도시 내 공원·녹지의 녹지네트워크로의 기능 및 영향범위를 평가하기 위해 양서류 및 포유류에 비해 이동성이 높으며, 서식지를 단절하는 도로에 대한 투과성이 높아 도시 녹지네트워크를 이용할 가능성이 높은 조류(Lerman et al., 2014)를 대상으로 하였다.
- 본 연구의 대상지는 1980년대 이후로 일어난 도시 개발로 약 100만명의 많은 인구가 거주하는 성남시로 하였다(http://stat.kosis.kr). 성남시는 경기도에 위치하며, 면적 141.
- 분석을 위해 2010년 성남시 도시생태현황도의 토지이용현황도를 사용하였다. 인간의 접근성 분석을 하기 위한 인간의 이동가능성을 고려하기 위해 토지이용을 고려할 수 있는 토지이용현황도를 사용하는 것이 적합한 것으로 판단하였으며, 도시 내의 조류 분포와 이동은 토지이용의 영향을 받기 때문에(Blair, 1996), 생물다양성 증진을 위한 녹지네트워크 분석에도 적합하였다.
- 그러므로 참새, 집비둘기, 까치 등은 GFS 산출에서 제외하였다. 쇠박새, 박새, 진박새, 오목눈이, 어치, 멧비둘기, 곤줄박이 등 7 종이 도시 내부로 이입 가능한 종을 선정하였으며(Lee, 2006), 일반적으로 도시 내부에서 서식할 수 있을 것으로 예측되는 직박구리를 추가적으로 선정하였다.
데이터처리
- 접근성 분석과 녹지네트워크 분석을 이용하여 공원·녹지의 필요지역을 도출하기 위해 중첩분석을 실시하였다.
이론/모형
- 그러나 본 연구에서는 모든 공원·녹지를 대상으로 분석을 실시하였기 때문에 공원을 대상으로 하는 기준을 적용하는데 문제가 있었으며, 이에 따라 공원·녹지가 주거지역으로 부터 적어도 300m 이내에 있어야 하는 것으로 밝힌 Harrison et al.(1995)의 연구를 참고하여 인간의 이동가능 거리를 300m로 설정하였다.
- Watts et al.(2010)은 토지피복을 바탕으로 저항값을 산출하였으나, 본 연구에서는 도시생태현황도의 토지이용현황도를 사용하였다. 그러므로 토지피복과 유사한 특성을 지니는 토지이용을 찾아 동일한 값을 부여하였으며, 일부 저항값은 수정하여 사용하였다.
- 네트워크 분석을 위해 조류의 서식지 면적과 이동거리가 필요하나, 조류의 이동거리 및 요구 서식지 면적은 연구시기, 연구지역 등에 따라 다양하게 나타날 수 있다. 그러므로 생물종의 분산 특성을 명확히 알 수 없을 때 유의미한 분석이 가능한 GFS(generic focal species)를 사용하였다. GFS는 일반화시킨 종의 특성으로, 넓은 면적에서 파편화된 패치의 영향을 구하는 경우 사용되며, 특히 생물종의 분산 특성을 명확히 알 수 없을 때 사용된다(Opdam et al.
- 본 연구는 생물다양성 증진과 인간 접근성을 고려하여 추가적인 공원·녹지의 필요지역을 분석하기 위해 녹지네트워크 개념을 사용하였다.
성능/효과
- 거시적으로 볼 때 공원·녹지의 필요지역은 인간 접근성을 고려하는 경우와 생물다양성 증진을 고려하는 경우의 차이가 없었으나, 미시적으로 볼 경우에는 차이가 나타났다.
- 이는 산림이 아니지만 조류의 서식지로 이용될 수 있으며, 도시 내부에 위치하고 선적 코리더의 특성을 갖는 하천의 특성이 반영된 것으로 판단된다. 결과적으로 네트워크 구축이 미흡한 지역은 성남시 중원구 일부 지역과 성남시 수정구 일부 지역으로 나타났다.
- 또한 이는 인간 접근성측면이, 인간 접근성과 생물다양성 증진을 모두 고려한 네트워크의 제한요인으로 작용한 결과의 원인인 것으로 판단된다. 결과적으로 도로의 비율이 높은 오래된 주거지역이 인간 접근성 측면에서의 녹지네트워크가 생물다양성 증진 측면에서의 녹지네트워크보다 잘 구축되었다.
- 결과적으로 생물다양성 증진과 인간 접근성 측면에서 도시 내 녹지네트워크가 구축되어 있는 지역을 분석하였고, 이를 바탕으로 추가적인 공원·녹지의 필요지역을 도출하였다.
- 결론적으로 생물다양성 증진과 인간 접근성 중 한 가지만 고려할 경우 공원·녹지 조성 위치의 차이가 발생할 수 있다.
- 그러나 징검다리 녹지로 이용될 수 있는 공원·녹지의 수가 절대적으로 부족한 지역이라도 가까운 주변에 산림이 분포하는 지역은 녹지네트워크가 잘 구축되는 것으로 나타났다.
- 3가지 형태를 모두 이용할 수 있는 지역은 하천 근처에 분포하고 있으며 이는 제한적인 하천의 분포로 인한 것으로 판단된다. 또한 2가지 혹은 3가지를 이용할 수 있는 지역은 신도시 개발 지역에 주로 분포하고, 그보다 적은 수의 형태를 이용할 수 있는 지역은 오래된 주거지역에 주로 분포하는 것으로 나타났다. 전반적으로 많은 형태의 공원·녹지 이용가능성을 결정하는 요소는 하천으로 나타났으며, 공원의 이용 가능성 여부를 결정하는 요소는 공원으로 나타났다.
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2) 녹지네트워크 분석
분석결과 산림, 하천, 공원을 하나만 이용할 수 있는 지역과 동시에 2개 혹은 3개를 이용할 수 있는 지역이 도출되었다(Figure 1). 3가지 형태를 모두 이용할 수 있는 지역은 하천 근처에 분포하고 있으며 이는 제한적인 하천의 분포로 인한 것으로 판단된다.
- 분석결과 신도시 개발이 일어난 지역은 일반적으로 녹지네트워크가 잘 구축되어 추가적인 공원·녹지의 필요성이 낮았으나, 과거부터 있었던 주거지역은 녹지네트워크가 부족하여 추가적인 공원·녹지의 필요성이 높은 것으로 도출되었다.
- 분석결과 추가적으로 GFS를 고려한 공원·녹지의 조성이 필요한 지역, 인간 접근성을 고려한 공원·녹지의 조성이 필요한 지역, GFS와 인간 접근성을 고려한 공원·녹지 필요지역이 도출되었다(Figure 3).
- 성남시 중원구 상대원동과 같이 오래된 주거지역에서 접근성을 고려한 네트워크가 공원· 산림·하천으로부터 더 멀리까지 분산되는 것으로 나타났다(Figure 4).
- 성남시에서 GFS를 이용한 조류의 이동가능성을 분석한 결과 성남시 전체적으로는 네트워크가 잘 구축된 것으로 나타났다(Figure 2). 일반적으로 하천 주변에 녹지네트워크가 잘 구축되는 것으로 나타났다.
- 분석을 위해 2010년 성남시 도시생태현황도의 토지이용현황도를 사용하였다. 인간의 접근성 분석을 하기 위한 인간의 이동가능성을 고려하기 위해 토지이용을 고려할 수 있는 토지이용현황도를 사용하는 것이 적합한 것으로 판단하였으며, 도시 내의 조류 분포와 이동은 토지이용의 영향을 받기 때문에(Blair, 1996), 생물다양성 증진을 위한 녹지네트워크 분석에도 적합하였다. 분석과정에서 공원·녹지는 『도시공원 및 녹지 등에 관한 법률』 제2조(정의)에 나오는 도시공원, 녹지, 유원지, 공공공지 및 저수지, 식생이 자라는 공간으로 정의된 사항을 이용하여 산 림, 하천, 공원을 공원·녹지로 분류하였다.
- 전반적으로 조류의 서식지 역할을 할 수 있는 산림, 하천, 공원 등이 고르게 분포하는 신도시 개발 지역은 네트워크의 구축이 잘 된 것으로 나타났으며, 오래된 주거지역은 네트워크 구축이 미흡한 것으로 나타났다. 이는 조성된 공원의 수가 절대적으로 적고, 조류의 이동이 어려운 건물, 도로 등의 비율이 높기 때문인 것으로 판단된다.
- 전체적으로 성남시 중원구 일부 지역과 수정구 일부 지역은 인간과 생물 중 어떤 측면을 고려하더라도 녹지네트워크가 부족한 것으로 분석되어 공원·녹지가 필요한 것으로 도출되었다.
후속연구
- 결과적으로 접근성 측면에서 이용의 불균등이 발생하고 있다는 것을 확인할 수 있으며, 이를 보완하기 위해 추가적인 공원·녹지의 조성이 필요함을 알 수 있다.
- 그러나 공원·녹지의 질적 측면도 분포 측면과 같이 인간과 생물 에 혜택을 주는 중요한 요소이다. 그러므로 공원․녹지의 분포 측면과 질적 측면이 모두 고려된 연구가 차후 진행될 필요가 있다.
- 그러므로 생물다양성 증진과 인간 접근성을 모두 고려해야 하며, 추가적인 공원·녹지의 필요지역을 분석하기 위해서는 첫째, 거시적 스케일에서 공원·녹지의 필요지역을 분석하여야 하며 둘째, 오래된 주거지역과 신도시 개발지역과 같이 도로의 비율 차이가 나타나는 지역을 구분하여 생물다양성 증진과 인간 접근성 중 우선 고려해야할 항목을 선정하여 분석하고 셋째, 분석 결과를 바탕으로 최종적인 공원·녹지의 필요지역을 선정할 필요가 있다.
- 본 연구의 한계점으로 GFS를 위한 종 선정에 있어 내부종, 일반종, 가장자리종 등으로 구분되는 조류의 특성을 연구 데이터 부족으로 인해 반영하지 못하였으며 이에 따른 조류의 이동 특성 또한 반영하지 못하였다. 또한 GFS의 계산을 위해 종의 서식지 면적과 이동가능 거리 데이터를 얻는 과정에서 국내 연구가 부족하여 외국연구에 의존한 점으로 인해 국내 생물종에 맞는 정확한 테이터를 얻지 못한점 은 본 연구의 한계이며, 차후 연구에서 개선되어야 할 것이다.
- 또한 신도시 지역은 상대적으로 생물다양성 증진을 고려한 녹지네트워크가 잘 구축되므로, 공원·녹지의 조성 시 인간 접근성을 우선으로 고려하여 네트워크를 구축해야 할 것으로 판단된다.
- 본 연구의 한계점으로 GFS를 위한 종 선정에 있어 내부종, 일반종, 가장자리종 등으로 구분되는 조류의 특성을 연구 데이터 부족으로 인해 반영하지 못하였으며 이에 따른 조류의 이동 특성 또한 반영하지 못하였다. 또한 GFS의 계산을 위해 종의 서식지 면적과 이동가능 거리 데이터를 얻는 과정에서 국내 연구가 부족하여 외국연구에 의존한 점으로 인해 국내 생물종에 맞는 정확한 테이터를 얻지 못한점 은 본 연구의 한계이며, 차후 연구에서 개선되어야 할 것이다.
- 즉, 공원·녹지의 확보에 있어 요구사항에 맞는 지역을 도출할 수 있으며, 요구사항에 따른 우선순위를 선정할 수 있을 것으로 사료된다.
- 즉, 세부적인 녹지네트워크 분석 결과 지역에 따라 다른 양상이 나타났으며, 이에 따른 세부적인 공원·녹지의 조성 기준을 제시할 수 있을 것이다.
- 한편 녹지네트워크를 이용한 공원·녹지의 필요지역 분석에 있어 인간 접근성과 생물다양성 증진은 각각의 특성으로 인해 다른 결과를 도출할 가능성이 있으므로 두 가지를 동시에 고려하는 연구가 필요하다.
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