지류 중소하천의 미래 물관리 정책방향을 수립하기 위한 자료로, 물관리 탄력성 지수를 개발하고 이를 117개 중권역에 적용하였다. 물관리 탄력성 지수는 취약성, 견고성, 다양성의 부지수로 구성하였으며, 각 부지수는 다시 이수, 치수, 하천환경 분야의 지표들로 총 31개의 지표항목으로 구성하였다. 중권역은 다목적댐 하류 본류유역(범주 1), 용수공급 및 유량조절이 불가능한 지류(범주 2)와 가능한 지류(범주 3)로 분류하여 적용한 결과, 지류 중소하천에서의 물관리 탄력성, 특히 이수 및 치수분야의 다양성이 본류에 비해 낮은 것으로 나타났다. 또한 취약성과 견고성에 있어서는 본류와 지류가 큰 차이를 보이지 않았으나 다양성에서 지류가 낮은 값을 나타내었다. 따라서 지류 중소하천의 다양성을 높이는 방향으로 물관리 정책의 수립이 필요하다. 본 연구에서 개발된 물관리 탄력성 지수는 내외부 충격에 대한 안정성을 종합적으로 제시하여 수자원 정책 및 계획의 우선지역 선정 등에 활용할 수 있을 것이다.
지류 중소하천의 미래 물관리 정책방향을 수립하기 위한 자료로, 물관리 탄력성 지수를 개발하고 이를 117개 중권역에 적용하였다. 물관리 탄력성 지수는 취약성, 견고성, 다양성의 부지수로 구성하였으며, 각 부지수는 다시 이수, 치수, 하천환경 분야의 지표들로 총 31개의 지표항목으로 구성하였다. 중권역은 다목적댐 하류 본류유역(범주 1), 용수공급 및 유량조절이 불가능한 지류(범주 2)와 가능한 지류(범주 3)로 분류하여 적용한 결과, 지류 중소하천에서의 물관리 탄력성, 특히 이수 및 치수분야의 다양성이 본류에 비해 낮은 것으로 나타났다. 또한 취약성과 견고성에 있어서는 본류와 지류가 큰 차이를 보이지 않았으나 다양성에서 지류가 낮은 값을 나타내었다. 따라서 지류 중소하천의 다양성을 높이는 방향으로 물관리 정책의 수립이 필요하다. 본 연구에서 개발된 물관리 탄력성 지수는 내외부 충격에 대한 안정성을 종합적으로 제시하여 수자원 정책 및 계획의 우선지역 선정 등에 활용할 수 있을 것이다.
Water Management Resilience Index (WMRI) was developed as a policy measure of adaptability to withstand water stresses and to set up water management strategies mainly in mid-small scale tributaries, and then evaluated on 117 sub-basins in South Korea. The index consists of 3 sub-indices such as vul...
Water Management Resilience Index (WMRI) was developed as a policy measure of adaptability to withstand water stresses and to set up water management strategies mainly in mid-small scale tributaries, and then evaluated on 117 sub-basins in South Korea. The index consists of 3 sub-indices such as vulnerability, robustness and redundancy sub-indices, each including indicators of 3 sectors: water use, flood mitigation, and river environment. Total number of indicators selected for the index was 31. Taking into account the stream order and control capability of river flow discharge, sub-basins were categorized into 3: 1 for mainstreams of lower large dams, 2 and 3 for tributaries, respectively without and with flow discharge regulation. As a result of the evaluation, resilience index scores in Category 2 and 3 are much lower than that of Category 1, especially with very poor score of redundancy. Although there was no significant difference between mainstream and tributaries in vulnerability and robustness sub-indices, results of redundancy sub-index in tributaries were lower than those in mainstream. Thus, it is conceived that the variety of water management schemes should be considered to improve their resilience in the face of future uncertainty. Addressing comprehensive stability of river basin against internal and external impacts, WMRI in this study can also be used for the prioritization of water management plans.
Water Management Resilience Index (WMRI) was developed as a policy measure of adaptability to withstand water stresses and to set up water management strategies mainly in mid-small scale tributaries, and then evaluated on 117 sub-basins in South Korea. The index consists of 3 sub-indices such as vulnerability, robustness and redundancy sub-indices, each including indicators of 3 sectors: water use, flood mitigation, and river environment. Total number of indicators selected for the index was 31. Taking into account the stream order and control capability of river flow discharge, sub-basins were categorized into 3: 1 for mainstreams of lower large dams, 2 and 3 for tributaries, respectively without and with flow discharge regulation. As a result of the evaluation, resilience index scores in Category 2 and 3 are much lower than that of Category 1, especially with very poor score of redundancy. Although there was no significant difference between mainstream and tributaries in vulnerability and robustness sub-indices, results of redundancy sub-index in tributaries were lower than those in mainstream. Thus, it is conceived that the variety of water management schemes should be considered to improve their resilience in the face of future uncertainty. Addressing comprehensive stability of river basin against internal and external impacts, WMRI in this study can also be used for the prioritization of water management plans.
* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.
문제 정의
본 연구에서는 우리나라 지류 중소하천의 물관리 탄력성을 평가할 수 있는 지수를 개발하고, 이를 국가 표준유역 분할 체계인 수자원단위지도의 117개 중권역에 적용하였다. 또한 물관리 탄력성 지수를 산정하고, 다목적댐에 의한 유량조절 및 용수공급이 가능한 본류와 지류, 유량조절이 불가능한 지류의 3가지 분류로 구분하여 비교․분석함으로써 우리나라 지류 중소하천의 물관리 탄력성을 평가하는 것을 목적으로 하였다. 물관리 탄력성 지수는 내·외부 충격에 대한 물관리 안정성을 종합적으로 제시하여 수자원 계획 및 정책이행 과정에서 의사결정자들에게 활용될 수 있을 것이다.
본 연구는 지류하천의 물관련 위기 적응력 및 다양한 물관리 해결방안과 사전예방능력을 평가하는 것을 목표로 하는 바, 견고성과 탄력성에 2, 취약성에 1의 가중치 시나리오를 적용했을 경우와 동일 가중치를 부여했을 경우를 비교하여 가중치 적용에 따른 민감도를 분석하였다.
본 연구에서는 기후변화 및 지역 개발에 따른 토지이용 변화 등 내․외부 환경변화에 대응하는 한편, 과거와 같이 인프라 건설 중심의 물관리가 어려운 여건 하에서 미래 물관리의 방향이 될 수 있는 지류 중소하천의 물관리 탄력성을 평가하고 각 지류유역별 정책의 방향을 도출하는데 필요한 물관리 탄력성 지수(Water Management Resilience Index, WMRI)를 개발하였다.
본 연구에서는 우리나라 지류 중소하천의 물관리 탄력성을 평가할 수 있는 지수를 개발하고, 이를 국가 표준유역 분할 체계인 수자원단위지도의 117개 중권역에 적용하였다. 또한 물관리 탄력성 지수를 산정하고, 다목적댐에 의한 유량조절 및 용수공급이 가능한 본류와 지류, 유량조절이 불가능한 지류의 3가지 분류로 구분하여 비교․분석함으로써 우리나라 지류 중소하천의 물관리 탄력성을 평가하는 것을 목적으로 하였다.
본 연구에서는 자연조건의 취약성, 물관리 인프라 구축의 견고성, 그리고 다양한 물위기 대응정책 확보를 주요 인자로 선정하여 중권역별 물관리 탄력성을 평가하였다.
제안 방법
이때, 각 부지수는 5~100의 범위를 가지므로 물관리 탄력성 지수가 0~100의 범위를 갖도록 Eq. (7)과 같이 조정하였으며, 또한 취약성이 높을수록 탄력성 지수가 낮으므로 다른 부지수와의 관련성을 고려하여 (105-취약성 부지수)로 계산되도록 하였다. 물관리 탄력성 지수는 100에 가까울수록 탄력성이 높다는 것을 의미한다.
117개의 중권역은 다목적댐 하류 본류유역(범주 1)과 지류 유역으로 구분하였으며, 지류 유역은 다시 상류에 용수공급 및 유량조절이 가능한 유역(범주 3)과 그렇지 않은 유역(범주 2)으로 구분하였다.
개발된 물관리 탄력성 지수는 국가 표준유역 분할 체계인 수자원단위지도의 117개 중권역에 적용하여 산정하였다. 그러나 117개 중권역이 모두 지류 중소하천 유역에 해당하는 것은 아니어서, 크게 본류 및 지류 유역으로 구분하고, 지류유역은 다시 상류로부터 유량 조절이 가능한 다목적댐이나 용수전용댐, 저수용량 100만 ㎥ 이상에 해당하는 농업용댐이 있는 유역과 없는 유역으로 구분하였다.
또한 분야별 각 지표의 특성에 따라 부지수와 비례 혹은 반비례의 관계를 나타내므로 이들 관계에 기반하여 Yun (1999)이 제안한 구간별 점수 부여방법을 사용하였다. 그러나 Yun (1999)의 방법은 5단계로만 구분하므로 등급점수로 환산할 경우 자료의 왜곡을 초래할 수 있으므로, 본 연구에서는 지수의 범위를 20단계로 구분하고 각각의 등급에 대하여 5점에서 100점까지 5점 단위의 점수를 부여함으로써 자료의 왜곡을 최소화하여 자료를 변환하였다.
(1)과 같이 Z환산법(Standardization 또는 Z-score)을 이용한 표준화 점수로 변환하였다. 단, 이 방법은 자료가 표준정규분포를 이루고 있다는 가정 하에 적용할 수 있으므로 각 지표를 구성하는 자료에 대하여 정규성 검정을 수행하였다. 일반적으로 많이 쓰이는 정규성 검정방법으로는 Kolmogorov-Smirnov (K-S) test, ShapiroWilk (S-W) test, Anderson-Darling (A-D) test, Lilliefors test, Ryan-Joiner (R-J) test 등이 있으며, 본 연구에서는 정확도가 높으면서 50~2000개의 자료일 때 추천되는 Anderson-Darling 방법을 적용하였다(Razali and Wah, 2011).
대하천 본류에 비해 상대적으로 물관리의 취약성이 높은 지류 중소하천의 미래 물관리 정책 방향을 수립하는데 유용한 자료로써 지류 중소하천의 물관리 탄력성 지수를 개발하고 이를 국가 표준유역 분할체계인 수자원단위지도의 117개 중권역에 적용하였다. 물관리 탄력성 지수는 취약성과 견고성, 다양성의 3개 부지수로 구성하였으며, 각각의 부지수는 다시 이수, 치수, 하천환경 분야의 지표들로 구성하여 총 31개의 지표항목으로 구성하였다.
A-D 검정법을 적용한 결과, 견고성 부지수의 지표인 수도요금과 하천개수율만 정규분포를 따르는 것으로 나타났다. 따라서 위 2개의 지표를 제외한 나머지 지표들은 Box-Cox 변환 후 정규성 여부를 재검토하였으며 Box-Cox 변환에도 정규성을 따르지 않는 100년 빈도 확률강우량, 논면적율, 인구밀도, 단위면적당 BOD 배출부하량, 수리전답 비율, 유지유량 만족도, 하수도 보급률, 목표수질 만족도, 추가 수량 확보가능율, 생태자연도 면적율의 10개 지표는 Johnson 변환을 사용하여 표준정규분포로 변환하고 이를 다시 A-D검정을 수행함으로써 변환된 자료의 정규성을 확인하였다.
또한 발원지와 상관없이 다목적댐 하류유역을 본류로 가정하였으며(범주 1), 지류 유역 중 상류에 댐이 없는 경우를 범주 2, 댐이 있는 경우를 범주 3으로 구분하고, 본류와 지류, 댐에 의해 유량이 확보된 경우와 그렇지 않은 경우에 대해 비교․분석하였다(Fig. 1). 이때, 금강산댐, 고미탄천 중권역은 북한지역에 포함되므로 분석에서 제외하였다.
대하천 본류에 비해 상대적으로 물관리의 취약성이 높은 지류 중소하천의 미래 물관리 정책 방향을 수립하는데 유용한 자료로써 지류 중소하천의 물관리 탄력성 지수를 개발하고 이를 국가 표준유역 분할체계인 수자원단위지도의 117개 중권역에 적용하였다. 물관리 탄력성 지수는 취약성과 견고성, 다양성의 3개 부지수로 구성하였으며, 각각의 부지수는 다시 이수, 치수, 하천환경 분야의 지표들로 구성하여 총 31개의 지표항목으로 구성하였다.
물관리 탄력성 지수를 산정하기 위해서는 각 이수, 치수, 하천환경 분야의 지표들을 통합하여 취약성, 견고성, 다양성의 3개 부지수를 산정하고, 다시 이들 부지수를 통합하여 물관리 탄력성 지수를 산정한다. 가중치는 3.
본 연구에서 개발한 지수는 취약성(Vulnerability), 견고성(Robustness), 다양성(Redundancy)의 3가지 부지수(subindex)로 구분하고, 관련 목표를 평가할 수 있는 지표에 대하여 검토하였다. 이때, 기후변화, 국내 총 생산액(GDP), 가상 수, 수자원 분야의 공적투자비용 등과 같이 국가 차원의 전체적인 특성을 나타내는 지표는 제외하였다.
본 연구에서는 위 두 가지 방식을 혼합한 방식을 적용하였다. 즉, 이수, 치수, 하천환경 분야의 각각의 대표값을 산정할 때에는 가중 합 방식을 이용하였으며, 이 3가지 분야를 종합하여 취약성, 견고성, 다양성 부지수를 산정할 경우와 다시 이 3가지 부지수를 통합하여 최종적인 물관리 탄력성 지수를 산정할 경우에는 가중 곱 방식을 사용하였다.
IWREI는 물이용, 홍수 및 하천환경의 분야별 취약성을 나타내는 지수들을 통합하여 나타낸 것으로, 각각의 피해요인이 되는 압력 지표와 이에 의한 피해 현상지표 및 피해의 대책지표로 선정된 총 26개의 지표로 구성되었다. 이를 우리나라 물관련 모든 계획의 기본단위인 수자원단위지도의 116개 중권역에 대해 1990~2004년의 15년간의 자료를 이용하여 지수를 산정하고 각 5년 단위로 지수의 변화를 분석하여 그간 수자원 정책의 사업효과를 확인하였다.
본 연구에서는 위 두 가지 방식을 혼합한 방식을 적용하였다. 즉, 이수, 치수, 하천환경 분야의 각각의 대표값을 산정할 때에는 가중 합 방식을 이용하였으며, 이 3가지 분야를 종합하여 취약성, 견고성, 다양성 부지수를 산정할 경우와 다시 이 3가지 부지수를 통합하여 최종적인 물관리 탄력성 지수를 산정할 경우에는 가중 곱 방식을 사용하였다. 이 방식은 인간개발지수(Human Development Index, HDI), 홍수취약성지수(Flood Vulnerability Index, FVI) 등의 산정에 활용되고 있으며, 국내 연구에서는 통합수자원평가지수(Lee et al.
취약성, 견고성, 다양성 부지수별 동일한 가중치를 부여하였을 경우와 물관리 정책결과를 나타내는 견고성 및 다양성 부지수에 높은 가중치를 부여했을 경우를 비교하여 가중치가 탄력성 지수 결과에 미치는 영향을 분석하였다. Table 2에 제시된 바와 같이, 수계권역 및 중권역 범주별 순위에는 변화가 없는 것으로 나타났다.
대상 데이터
개발된 물관리 탄력성 지수는 국가 표준유역 분할 체계인 수자원단위지도의 117개 중권역에 적용하여 산정하였다. 그러나 117개 중권역이 모두 지류 중소하천 유역에 해당하는 것은 아니어서, 크게 본류 및 지류 유역으로 구분하고, 지류유역은 다시 상류로부터 유량 조절이 가능한 다목적댐이나 용수전용댐, 저수용량 100만 ㎥ 이상에 해당하는 농업용댐이 있는 유역과 없는 유역으로 구분하였다.
데이터처리
물관리 탄력성 지수를 산정하기 위해서는 각 이수, 치수, 하천환경 분야의 지표들을 통합하여 취약성, 견고성, 다양성의 3개 부지수를 산정하고, 다시 이들 부지수를 통합하여 물관리 탄력성 지수를 산정한다. 가중치는 3.2.3절에 제시한 바와 같이 동일한 값과 시나리오 값을 적용하여 가중치의 민감도를 분석하였으며 지수 통합방식은 가중 합 방법과 가중 곱 방법을 혼합하여 사용하였다.
이론/모형
본 연구에서는 Eq. (1)과 같이 Z환산법(Standardization 또는 Z-score)을 이용한 표준화 점수로 변환하였다. 단, 이 방법은 자료가 표준정규분포를 이루고 있다는 가정 하에 적용할 수 있으므로 각 지표를 구성하는 자료에 대하여 정규성 검정을 수행하였다.
따라서 Z-score를 적용한 정규화 자료는 음수와 0을 포함한 자료가 있어 이를 그대로 적용할 수 없다. 또한 분야별 각 지표의 특성에 따라 부지수와 비례 혹은 반비례의 관계를 나타내므로 이들 관계에 기반하여 Yun (1999)이 제안한 구간별 점수 부여방법을 사용하였다. 그러나 Yun (1999)의 방법은 5단계로만 구분하므로 등급점수로 환산할 경우 자료의 왜곡을 초래할 수 있으므로, 본 연구에서는 지수의 범위를 20단계로 구분하고 각각의 등급에 대하여 5점에서 100점까지 5점 단위의 점수를 부여함으로써 자료의 왜곡을 최소화하여 자료를 변환하였다.
단, 이 방법은 자료가 표준정규분포를 이루고 있다는 가정 하에 적용할 수 있으므로 각 지표를 구성하는 자료에 대하여 정규성 검정을 수행하였다. 일반적으로 많이 쓰이는 정규성 검정방법으로는 Kolmogorov-Smirnov (K-S) test, ShapiroWilk (S-W) test, Anderson-Darling (A-D) test, Lilliefors test, Ryan-Joiner (R-J) test 등이 있으며, 본 연구에서는 정확도가 높으면서 50~2000개의 자료일 때 추천되는 Anderson-Darling 방법을 적용하였다(Razali and Wah, 2011). A-D 검정은 경험적 누적분포함수(Empirical Distribution Function, EDF)에 기초한 검정법으로, 자료가 특정분포를 잘 따르는지의 여부를 측정한다.
성능/효과
A-D 검정은 경험적 누적분포함수(Empirical Distribution Function, EDF)에 기초한 검정법으로, 자료가 특정분포를 잘 따르는지의 여부를 측정한다. A-D 검정법을 적용한 결과, 견고성 부지수의 지표인 수도요금과 하천개수율만 정규분포를 따르는 것으로 나타났다. 따라서 위 2개의 지표를 제외한 나머지 지표들은 Box-Cox 변환 후 정규성 여부를 재검토하였으며 Box-Cox 변환에도 정규성을 따르지 않는 100년 빈도 확률강우량, 논면적율, 인구밀도, 단위면적당 BOD 배출부하량, 수리전답 비율, 유지유량 만족도, 하수도 보급률, 목표수질 만족도, 추가 수량 확보가능율, 생태자연도 면적율의 10개 지표는 Johnson 변환을 사용하여 표준정규분포로 변환하고 이를 다시 A-D검정을 수행함으로써 변환된 자료의 정규성을 확인하였다.
9로 범위를 보였으며, 강수량이 많은 제주도 권역의 경우 매우 취약한 것으로 나타났다. 견고성이나 다양성 측면에서 보면 다소 특수한 경우인 제주도 권역을 제외하고 수도권이 위치하고 있는 한강권역의 지수가 타 권역에 비해 상대적으로 크게 산정되어 지금까지의 물관리 투자와 다양성 확보를 위한 노력이 한강권역에 집중되어 왔음을 확인할 수 있었으며, 그 다음으로 낙동강, 금강, 섬진강, 그리고 다소 큰 차이를 가지고 영산강의 순으로 산정되었다.
, 2013) 산정에 활용된 바 있다. 또한 기하평균 또는 산술평균 방식만을 적용했을 경우와 비교하여 최종결과에 크게 영향을 미치지 않음을 확인하였다.
Table 5에서 보는 바와 같이 본류에 해당하는 범주 1의 물관리 탄력성이 지류 중소하천에 해당하는 범주 2 또는 3에 비해 월등히 높게 산정되었다. 또한 하천 유량의 조절이 가능한 범주 3이 범주 2에 비해 높은 물관리 탄력성을 갖는 것으로 나타났다.
본 연구의 대상인 지류 중소하천은 본류에 비해 물관리 탄력성이 떨어지는 것으로 평가되었으며, 지류 중소하천 중에서도 상류에 유량조절이 가능한 시설이 없는 경우가 있는 경우보다 물관리 탄력성이 떨어지는 것으로 평가되었다. 특히, 이수 및 치수 분야의 다양성이 상대적으로 매우 낮은 것으로 평가되었다.
수계권역별 물관리 탄력성 지수 산정 결과, 100을 기준으로 하였을 때 제주도가 57.5로 가장 높게 산정되었으며, 한강, 낙동강, 금강, 섬진강 수계의 순으로 45.9~49.7의 분포를 보였고, 영산강 수계는 38.9로 상대적으로 큰 차이를 가지고 최하위를 차지하였다. 특히, 다양성에 있어서 타 수계에 비해 큰 차이를 가지고 최하위로 분석되었는 바, 이는 수계내 다목적댐이 없어 여러 가지 물관리 어려움을 겪고 있는 현실이 잘 반영된 결과인 것으로 판단되었다.
유역 범주별 비교결과는 본류에 해당하는 범주 1의 물관리 탄력성이 지류 중소하천에 해당하는 범주 2 또는 3에 비해 월등히 높게 산정되었으며, 또한 지류 유역중에서 용수공급 및 하천유량 조절이 가능한 범주 3이 범주 2에 비해 높은 물관리 탄력성을 갖는 것으로 나타났다. 특히, 미래 물관리 재해나 사고시 대응할 수 있는 예비 능력을 나타내는 다양성 지수에 있어서 지류 중소하천에 해당하는 범주 3 및 2가 본류인 범주 1에 비해 상대적으로 큰 차이를 보이며 낮게 분석되었다.
자연적 조건을 나타내는 취약성 부지수의 경우 28.6~45.9로 범위를 보였으며, 강수량이 많은 제주도 권역의 경우 매우 취약한 것으로 나타났다. 견고성이나 다양성 측면에서 보면 다소 특수한 경우인 제주도 권역을 제외하고 수도권이 위치하고 있는 한강권역의 지수가 타 권역에 비해 상대적으로 크게 산정되어 지금까지의 물관리 투자와 다양성 확보를 위한 노력이 한강권역에 집중되어 왔음을 확인할 수 있었으며, 그 다음으로 낙동강, 금강, 섬진강, 그리고 다소 큰 차이를 가지고 영산강의 순으로 산정되었다.
Table 4은 수계권역별로 본류가 위치한 주권역과 대부분 바다로 바로 유입되는 주권역 외부의 물관리 탄력성 지수 산정 결과이다. 제주도 권역을 제외하고 주권역내가 주권역외보다 물관리 탄력성 지수가 높게 산정되었다. 그러나 한강과 낙동강수계의 경우 견고성은 주권역외가 다른 수계보다 다소 높게 산정되었는데, 이는 한강수계의 인천, 시화지구가 포함된 한강서해 중권역과 낙동강수계의 울산, 포항 등 주요 산업단지가 위치한 형산강, 그리고 태화강 중권역에서는 그 중요성에 따라 물관리 투자가 상당히 이루어져 왔음을 보여주고 있다.
Table 2에 제시된 바와 같이, 수계권역 및 중권역 범주별 순위에는 변화가 없는 것으로 나타났다. 중권역별 개별 순위는 약간의 변동이 있었으나 가중치를 적용하였을 경우와 적용하지 않았을 때의 평균 순위변동폭은 5로 나타나, 가중치가 탄력성 지수에 미치는 영향은 무시할 수 있을 정도인 것으로 판단하여 본 연구에는 동일 가중치를 적용한 결과를 채택하였다. 향후 주성분 분석(Principal Component Analysis)나 요인 분석, 설문조사를 통한 AHP 분석 등이 추가된다면 정밀한 결과를 도출할 수 있을 것으로 판단된다.
취약성 및 견고성에 있어서는 그다지 큰 차이를 나타내지 않았으나, 다양성 부지수에 있어서는 본류 유역인 범주 1이 범주 3 및 범주 2에 비해 월등히 높은 값을 갖는 것으로 나타났다.
특히, 금강, 섬진강, 영산강 주권역 외의 지류, 즉 주로 바다로 유입되는 단독 수계인 경우 주권역에 속한 지류하천보다 탄력성이 낮은 것으로 나타났다. 이는 주권역에 속한 지류는 본류와 연계되어 물관리가 이루어지거나 인프라가 건설된 경우가 많아 견고성이 도서지역 지류에 비해 높기 때문인 것으로 판단된다.
9로 상대적으로 큰 차이를 가지고 최하위를 차지하였다. 특히, 다양성에 있어서 타 수계에 비해 큰 차이를 가지고 최하위로 분석되었는 바, 이는 수계내 다목적댐이 없어 여러 가지 물관리 어려움을 겪고 있는 현실이 잘 반영된 결과인 것으로 판단되었다.
유역 범주별 비교결과는 본류에 해당하는 범주 1의 물관리 탄력성이 지류 중소하천에 해당하는 범주 2 또는 3에 비해 월등히 높게 산정되었으며, 또한 지류 유역중에서 용수공급 및 하천유량 조절이 가능한 범주 3이 범주 2에 비해 높은 물관리 탄력성을 갖는 것으로 나타났다. 특히, 미래 물관리 재해나 사고시 대응할 수 있는 예비 능력을 나타내는 다양성 지수에 있어서 지류 중소하천에 해당하는 범주 3 및 2가 본류인 범주 1에 비해 상대적으로 큰 차이를 보이며 낮게 분석되었다.
본 연구의 대상인 지류 중소하천은 본류에 비해 물관리 탄력성이 떨어지는 것으로 평가되었으며, 지류 중소하천 중에서도 상류에 유량조절이 가능한 시설이 없는 경우가 있는 경우보다 물관리 탄력성이 떨어지는 것으로 평가되었다. 특히, 이수 및 치수 분야의 다양성이 상대적으로 매우 낮은 것으로 평가되었다. 이는 현재 물관리에 어려움이 없다고 할지라도, 물관련 위기가 갑작스레 닥쳤을 경우 대처할 수 있는 역량이나 정책 대응 전략이 부족함을 의미하므로 지류 중소하천의 물관리 탄력성을 높이기 위해서는 특히 이수 및 치수 분야의 다양성을 높이는 방향으로 물관리 정책이 수립되어야 한다.
후속연구
또한 이 지역들은 자연적인 취약성은 차별되지 않지만, 안성천, 형산강, 태화강과 같은 한강과 낙동강의 주권역 외 지류에 비해 물공급 인프라 구축이나 정책적인 지원 등이 미흡하여 물 위기가 발생하였을 경우 피해가 클 것으로 예상되므로 앞으로 도서지역 지류에 대한 물관리 투자가 우선될 필요가 있다. 그러므로 물관리 탄력성이 낮은 것으로 평가된 서해와 남해의 도서지역 지류 및 일부 지류하천에 대해서는 필요시 인근 하천 본류와 연계하여 안정적인 물공급 대책을 마련하거나 해수담수화 등 보조 수자원을 개발함으로써 물위기에 대응하기 위한 사전대응능력을 향상시키는 노력이 이루어져야 하겠다.
댐 저수지 등을 통한 수량 확보와 하천유량의 조절이 어려운 지류 중소하천의 경우 근래 들어 거의 매년 발생하는 가뭄에 대해 이수적인 측면뿐만 아니라 수질 및 생태 환경의 질이 저하되는 상황이 반복되고 있다. 따라서 앞으로는 지류 중소하천 중심의 이수 및 치수, 환경을 고려한 물관리 정책의 수립 및 시행이 필요한 단계이다.
이는 주권역에 속한 지류는 본류와 연계되어 물관리가 이루어지거나 인프라가 건설된 경우가 많아 견고성이 도서지역 지류에 비해 높기 때문인 것으로 판단된다. 또한 이 지역들은 자연적인 취약성은 차별되지 않지만, 안성천, 형산강, 태화강과 같은 한강과 낙동강의 주권역 외 지류에 비해 물공급 인프라 구축이나 정책적인 지원 등이 미흡하여 물 위기가 발생하였을 경우 피해가 클 것으로 예상되므로 앞으로 도서지역 지류에 대한 물관리 투자가 우선될 필요가 있다. 그러므로 물관리 탄력성이 낮은 것으로 평가된 서해와 남해의 도서지역 지류 및 일부 지류하천에 대해서는 필요시 인근 하천 본류와 연계하여 안정적인 물공급 대책을 마련하거나 해수담수화 등 보조 수자원을 개발함으로써 물위기에 대응하기 위한 사전대응능력을 향상시키는 노력이 이루어져야 하겠다.
물관리 탄력성 지수는 내·외부 충격에 대한 물관리 안정성을 종합적으로 제시하여 수자원 계획 및 정책이행 과정에서 의사결정자들에게 활용될 수 있을 것이다.
그러나 지역사회 및 이해관계자와의 거버넌스 구축 노력 등과 같은 인문학적인 요소는 못하였다. 물관리에 있어 거버넌스의 역할이 점차 증대되고 있는 추세를 미루어볼 때(OECD, 2014; OECD, 2015), 향후 관련 자료가 구축된다면 지류하천 물관리의 취약성을 좀 더 정확히 파악할 수 있을 것으로 생각된다.
치수분야의 다양성 확보를 위해서는 천변저류지 등을 이용한 홍수조절용량의 확보, 재해위험지구 지정을 통한 지역 특성에 맞는 홍수피해저감 대책 수립, 지자체별 홍수재해관리 시스템 구축을 통해 예경보와 신속 대응을 할 수 있는 비구조적 대책의 적용이 바람직 할 것이다.
중권역별 개별 순위는 약간의 변동이 있었으나 가중치를 적용하였을 경우와 적용하지 않았을 때의 평균 순위변동폭은 5로 나타나, 가중치가 탄력성 지수에 미치는 영향은 무시할 수 있을 정도인 것으로 판단하여 본 연구에는 동일 가중치를 적용한 결과를 채택하였다. 향후 주성분 분석(Principal Component Analysis)나 요인 분석, 설문조사를 통한 AHP 분석 등이 추가된다면 정밀한 결과를 도출할 수 있을 것으로 판단된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
탄력성은 무엇을 의미하는가?
따라서, 외부충격 및 미래 불확실성, 시스템의 복잡성이 증가함에 따라 내․외부 변화에 대한 안정성을 의미하는 탄력성(Resilience)이 강조되고 있다. Wang et al.
물관리에 대한 불확실성이 커진 동시에 대응 방식의 범위도 확장되어야 하는 근거는 무엇인가?
지금까지 대부분의 물관리 사업은 공학적 설계에 전적으로 의존하여 왔으며, 공학적 설계는 과거 경험치를 바탕으로 안전도를 고려하는 방법으로, 결국 과거에 발생한 현상이 일정한 패턴을 가지고 재현될 것이라는 전제로부터 출발한 기술이다. 반면, 최근에 발생하는 현상들은 과거와는 전혀 다른 양상으로 나타나고 있다는 점에서 과거의 공학적 설계기술에서 벗어나 불확실성에 대비하기 위한 대안 마련이 요구되는 것이다. 이는 어떤 일이 발생했을 경우 이렇게 대응해야 한다는 획일화되고 고정된 관리 방식의 당위성이 점차 약화되고 있는 것이다. 즉, 물관리에 대한 불확실성이 커진 동시에 대응 방식의 범위도 확장되어야 한다는 의미이다.
탄력성의 일반적인 개념을 복잡한 정도에 따라 어떻게 구분할 수 있는가?
Wang et al. (2009)은 탄력성의 일반적인 개념을 복잡한 정도에 따라 공학 탄력성(Engineering Resilience), 시스템 탄력성(System Resilience), 복합적응시스템 탄력성(Resilience in Complex Adaptive System)의 3단계로 구분함으로써 다양한 분야에서 적용할 수 있도록 하였다. 이 중에서 복합적응시스템 탄력성은 사고를 미연에 방지하고 회피할 수 있는 시스템의 능력으로 정의하고 있으며, 적응능력(Adaptive Capacity), 변형가능성(Transformability), 학습(Learning), 혁신(Innovation) 등의 주요 개념을 제시하고 있다.
참고문헌 (25)
Asian Development Bank (2013). Asian Water Development Outlook 2013: Measuring Water Security in Asia and the Pacific. Mandaluyong City, Philippines.
Choi, D.J., Park, D.H., and Kim, S.M. (2009). "Development of Water Policy Indicators : Water Use Indicators." Journal of Wetlands Research, Korean Wetlands Society, Vol. 11, No. 3, pp. 153-160.
Esty, D.C., Levy, M.A., Srebotnjak, T., and de Sherbinin, A. (2005). 2005 Environmental Substantiality Index: Benchmarking National Environmental Stewardship. Yale Center for Environmental Law and Policy, New Haven, CT.
Garriga, R.G., and Foguet, A.P. (2010). "Improved Methods to Calculate a Water Poverty Index at Local Scale." Journal of Environmental Engineering, Vol. 136, No. 11, pp. 1287-1298.
Kang, M.G., and Lee, G.M. (2006). "Development of Assessment Index for Water Resources Sustainability and Weights Evaluation of its Components." Journal of Korea Water Resources Association, KWRA, Vol. 39, No. 1, pp. 59-68.
Kang, M.G., Lee, K.M., Ko, I.H., and Jeong, C.Y. (2008). "Development of a Integrated Indicator System for Evaluating the State of Watershed Management in the Context of River Basin Management Using Factor Analysis." Journal of Korea Water Resources Association, KWRA, Vol. 41, No. 3, pp. 277-291.
Lee, D., Choi, S.J., and Moon, J.W. (2013). "Development of Integrated Water Resources Evaluation Index." Journal of Korea Water Resources Association, KWRA, Vol. 46, No. 10, pp. 1017-1028.
Lim, K.S., Choi, S.J., Lee, D.R., and Moon, J.W. (2010). "Development of Flood Risk Index Using Casual Relationships of Flood Indicators." Journal of the Korean Society of Civil Engineers, KSCE, Vol. 30 No. 1B, pp. 61-70.
MCT (Ministry of Construction and Transportation). (2002). 2001 Drought Record Monitoring Report.
ME (Ministry of Environment). (2014a). 2013 Statistics of Waterworks.
ME (Ministry of Environment). (2014b). 2013 Statistics of Sewerage.
MLTM (Ministry of Land, Transport and Maritime Affairs). (2007-2011). Assessment, Estimation and Water Securing Measurement of Instream Flow Considering Natural and Social Improvement.
MLTM (Ministry of Land, Transport and Maritime Affairs). (2011). National Water Resources Plan(2011-2020).
MLTM (Ministry of Land, Transport and Maritime Affairs) and K-water. (2012). Report on National Monitoring of River Basins.
Nardo, M., Saisana, M., Saltelli, A., Tarantola, S., Hoffman, A., and Giovannini, E. (2005). Handbook on Constructing Composite Indicators: Methodology and User Guide. OECD Statistics Working Paper, OECD, Statistics Directorate, Paris.
NEMA (National Emergency Management Agency). (2005-2014). Yearbook of Natural Disaster.
NEMA (National Emergency Management Agency). (2009). Performance Report for Overcoming 2008-2009 Drought.
OECD. (2014). The Goverance of Water Regulators : OECD Best Practice Principles for Regulatory Policy. OECD Publishing.
OECD. (2015). Stakeholder Engagement for Inclusive Water Goverance, OECD Studies for Water. OECD Publishing, Paris.
Park, J.E., Kim, J., Kim, H.S., and Koh, D.K.. (2013). "Resilience, Resilient Water Management and Water Security-1. Concept of Resilience and Appearance of Resilient Water Management." Water for Future, KWRA, Vol. 46, No. 5, pp. 55-64.
Razali, N.M., and Wah, Y.B. (2011). "Power comparisons of Shapiro-Wilk, Kolmogorov-Smirnov, Lilliefors and Anderson-Darling tests." Journal of Statistical Modeling and Analytics, Vol. 2, No. 1, pp. 21-33.
Singh, R.P., Nath, S., Prasad, S.C., and Nema, A.K. (2008). "Selection of Suitable Aggregation Function for Estimation of Aggregate Pollution Index for River Ganges in India." Journal of Environmental Engineering, Vol. 126, No. 5, pp. 451-455.
Sullivan, C.A., Meigh, J.R., Fediw, T. (2002). Developing and Testing the Water Poverty Index: Phase I Final Report. Report to Department for International Development. Centre for Ecology and Hydrology, Wallingford, U.K.
Wang, C.H., Blackmore, J.M., Wang, X., Yum, K.K., Zhou, M., Diaper, C., McGregor, G.B., and Anticev, J. (2009). Overview of Resilience Concepts, with Application to Water Resources Systems. eWater CRC Technical Report, eWater CRC, Canberra, pp. 3-11.
Yun, H.Y. (1999). Development and Application of Environmental Indicators of Incheon. Incheon Development Institute. pp. 1-51.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.