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문제 정의
- 본 연구는 로드킬에 영향을 미치는 토지이용, 환경적 공간 특성 등을 정량적이고 객관적으로 분석하여 로드킬 발생의 근본적인 원인을 파악하고자 하였다. 로지스틱 회귀분석을 실시하여 로드킬이 발생한 지역의 공간적 특성을 분석하고, 분석 결과의 적합도 및 예측도를 평가하였다.
- 이를 통해 로드킬에 영향을 미치는 토지이용, 환경 공간 등의 요인의 정량적이고 객관적인 분석이 가능하다. 이처럼 로드킬을 일으키는 주요 유의미한 변수들을 찾아, 그 변수의 중요도 확인이 본 연구의 주요 목적이라 할 수 있다. 전반적인 연구 흐름은 Figure 1과 같다.
제안 방법
- 위의 선행연구를 살펴보면 로드킬이 일어나는 지점을 직접 조사․분석하고, 로드킬 지점에 따라 주변 공간을 분석하여 로드킬 발생지점과 주변 공간의 환경 요소들과의 관계를 연구하였다. 또한 직접 조사를 하지 않더라도 로드킬 발생 지점과 주변 공간과의 관계를 분석하여 개선방안을 제시하였다. 하지만 대부분 빈도분석을 통해 로드킬이 일어나는 지점 주변의 기본적 환경 특성을 파악하는데 중점을 두고 있다.
- 로지스틱 회귀분석을 통해, 선정된 변수들과 로드킬 발생 유무 데이터에 대한 고찰이 이루어졌다. 로드킬 발생 유무는 종속 변수로서 발생지점을 1로 하고, 미발생지점은 0으로 설정하였으며 선정된 변수를 독립 변수로 설정하여 분석하였다. 분석에 활용한 로드킬 발생지점은 81개로써 로드킬이 발생하지 않은 장소는 GIS를 이용한 임의표본 추출방법(Random Sampling Method)을 사용하여 81개를 생성하였다.
- 로드킬에 영향을 미치는 주요 요인은 선행연구(Clevenger et al., 2003; Kwon, 2006; Choi and Park, 2006; Park et al., 2009; Lee et al., 2010) 분석을 통해 1차 도출 후 설악산 국립공원 현장 조사를 통해 최종 도출하였다. 현장 조사는 2014년 5월 3일, 10일, 17일 3회 실시하였으며, 현장에서 직접 인공시설물의 구간, 토지이용 현황을 GPS(Garmin 60Cx)를 이용하여 좌표를 확인한 뒤 좌표를 이용해 컴퓨터 작업을 하기 위한 GIS 데이터로 가공하였다.
- , 2010) 분석을 통해 1차 도출 후 설악산 국립공원 현장 조사를 통해 최종 도출하였다. 현장 조사는 2014년 5월 3일, 10일, 17일 3회 실시하였으며, 현장에서 직접 인공시설물의 구간, 토지이용 현황을 GPS(Garmin 60Cx)를 이용하여 좌표를 확인한 뒤 좌표를 이용해 컴퓨터 작업을 하기 위한 GIS 데이터로 가공하였다.
대상 데이터
- 강원도 양양 오색지역이나 장수대지역을 방문하기 위한 탐방객 차량이 많으며, 가을철에는 단풍 드라이브코스가 유명하여 차량이 많다. 따라서 본 연구의 로드킬 대상 도로는 강원도 인제군에 위치한 설악산 국립공원 내 44번 국도로 한정지었으며, 총 길이는 약 28km이다(Figure 2 참조). 44번 국도는 로드킬 방지를 위한 이동통로가 1개소 설치되어 있으며, 국립공원 관리공단은 매년 모니터링을 통해 야생동물 분류군별 이용 현황을 조사하고 있다.
- 총 107곳의 로드킬 지점 중 15곳의 로드킬 지점만 국도 44번 외 도로에서 조사되어 분석 대상에서 제외하였다. 또한 로드킬 발생 지점과 주변 환경과의 연관성이 비교적 낮은 조류는 분석 대상에서 제외하여 44번 국도 위에서 발견된 총 81건의 로드킬 데이터를 분석에 활용하였다. 조류를 제외하고 포유류와 파충류가 발견되었으며 포유류 63개체, 파충류 18개체로 확인되었다.
- 연구 대상지는 국립공원이며, IUCN 세계자연보전연맹에서 생태계 우수성을 인정받아 카테고리 Ⅱ등급으로 지정된 만큼 보전가치가 뛰어난 설악산 국립공원을 대상으로 하였다. 설악산 국립공원을 통과하는 주요 도로는 한계령을 통과하는 44번 국도와 미시령을 통과하는 56번 지방도이다.
- 연구 분석에 필요한 주요 데이터인 로드킬 데이터는 야생동물 로드킬 모니터링 데이터를 기반으로 구축된 ‘08년부터 ‘13년까지의 GIS(Geographic Information System) 데이터를 설악산 국립공원 관리공단으로부터 제공 받았다. 총 107곳의 로드킬 지점 중 15곳의 로드킬 지점만 국도 44번 외 도로에서 조사되어 분석 대상에서 제외하였다.
- 연구 분석에 필요한 주요 데이터인 로드킬 데이터는 야생동물 로드킬 모니터링 데이터를 기반으로 구축된 ‘08년부터 ‘13년까지의 GIS(Geographic Information System) 데이터를 설악산 국립공원 관리공단으로부터 제공 받았다. 총 107곳의 로드킬 지점 중 15곳의 로드킬 지점만 국도 44번 외 도로에서 조사되어 분석 대상에서 제외하였다. 또한 로드킬 발생 지점과 주변 환경과의 연관성이 비교적 낮은 조류는 분석 대상에서 제외하여 44번 국도 위에서 발견된 총 81건의 로드킬 데이터를 분석에 활용하였다.
데이터처리
- 본 연구는 로드킬에 영향을 미치는 토지이용, 환경적 공간 특성 등을 정량적이고 객관적으로 분석하여 로드킬 발생의 근본적인 원인을 파악하고자 하였다. 로지스틱 회귀분석을 실시하여 로드킬이 발생한 지역의 공간적 특성을 분석하고, 분석 결과의 적합도 및 예측도를 평가하였다.
- 이상의 선행 연구에서 도출한 변수는 Table 2와 같으며, 도출 변수를 토대로 대상지 현장 조사를 통해 최종 요인을 도출하였다. 로지스틱 회귀분석을 통해, 선정된 변수들과 로드킬 발생 유무 데이터에 대한 고찰이 이루어졌다. 로드킬 발생 유무는 종속 변수로서 발생지점을 1로 하고, 미발생지점은 0으로 설정하였으며 선정된 변수를 독립 변수로 설정하여 분석하였다.
- 정확성은 분류정확도를 통한 예측 효율성 평가와 ROC 커브를 통한 모형에 대한 설명력을 확인하였다. 예측 효율성 평가는 로지스틱 회귀모형으로부터 예측된 값과 실제 일어난 값과의 비교를 통해 확률식으로 계산된다.
- 통계분석은 IBM SPSS Statistics 20.0을 이용하였으며, 공간 분석은 GIS ArcMap 9.3을 이용하였다. 이외 자료 정리 및 데이터 수집은 한글 2014와 Microsoft Office사의 Excel을 이용하였다.
이론/모형
- 로지스틱 회귀분석에서 변수 선택 방법은 선행 연구(Kwon, 2006)에서 제시한 후진 제거 방법(Backward elimination)을 이용하였다. 후진 제거방법은 모든 독립변수가 모형에서 중요하지 않은 변수를 제거해 나가는 방법이다.
- 본 연구에서는 로지스틱 회귀모형을 이용하여 국립공원을 대상으로 분석을 진행하였다. 로드킬은 일어난 지점과 일어나지 않은 지점으로 명확히 구분되는 범주형 변수이기 때문에 로지스틱 회귀모형을 이용하여 로드킬이 일어나는 주요 요인을 분석할 수 있다.
- 로드킬 발생 유무는 종속 변수로서 발생지점을 1로 하고, 미발생지점은 0으로 설정하였으며 선정된 변수를 독립 변수로 설정하여 분석하였다. 분석에 활용한 로드킬 발생지점은 81개로써 로드킬이 발생하지 않은 장소는 GIS를 이용한 임의표본 추출방법(Random Sampling Method)을 사용하여 81개를 생성하였다. 이는 로드킬 발생지점과 미발생지점을 동일하게 함으로써 통계자료의 비대칭성을 최소화하기 위함이다(Figure 3 참조).
성능/효과
- 44번 국도 인접 지역의 식생 영급에 대해 분석한 결과, 영급이 높아질수록 로드킬 발생 확률이 높게 나타났다. 영급은 수령에 따라 1∼10년까지를 1영급이라 하고, 10년 간격으로 영급이 높아진다.
- 4%를 도출하였다. 결과적으로 로드킬이 일어날 것이라고 옳게 예측한 확률은 74.1%, 로드킬이 일어나지 않을 것이라고 옳게 예측한 확률은 70.4%로 나타났다. 전체적으로는 옳게 분류한 확률은 72.
- 도출한 변수는 자연환경과 토지이용으로 구분하였으며, 3회의 현장 조사를 통해 하천, 펜스·옹벽 등의 인공시설, 식당, 휴게소, 주유소 등의 건물이 44번 국도와 인접하여 위치하고 있음을 확인하였다. 도출한 최종 변수는 경사, 향, 식생 영급, 하천으로부터 거리, 백두대간 등의 자연환경 요인과 펜스·옹벽 등의 인공시설물, 경작지, 주거지역 등의 토지이용 변수로 도출 하였다.
- 선행연구 및 현장조사를 통해 설악산 국립공원에서 발생한 로드킬에 영향을 주는 변수를 도출한 결과, 경사, 향, 식생, 백두대간 등의 자연환경 요인과 펜스·옹벽 등의 인공시설물, 경작지, 주거지역 등의 토지이용으로 도출되었으며, 로지스틱 회귀분석을 통해 위 변수들 중 펜스·옹벽 등의 변수와 식생 영급, 하천, 주거지역·건물 등의 시설로부터의 거리가 로드킬에 영향을 미치는 변수로 선택되었다. 로드킬 발생에 가장 큰 영향력을 보인 변수는 펜스·옹벽 등의 설치구간으로 나타났으며, 가장 낮은 영향력을 보인 변수는 식생 영급으로 나타났다. 즉, 펜스·옹벽 등의 설치 구간에서는 로드킬 발생 확률이 줄어들며, 주거지역·건물 등의 시설로부터의 거리가 가까울수록, 하천으로부터의 거리가 가까울수록, 식생 영급이 커질수록 로드킬 발생 확률이 높아짐을 확인할 수 있었다.
- 선행연구 및 현장조사를 통해 설악산 국립공원에서 발생한 로드킬에 영향을 주는 변수를 도출한 결과, 경사, 향, 식생, 백두대간 등의 자연환경 요인과 펜스·옹벽 등의 인공시설물, 경작지, 주거지역 등의 토지이용으로 도출되었으며, 로지스틱 회귀분석을 통해 위 변수들 중 펜스·옹벽 등의 변수와 식생 영급, 하천, 주거지역·건물 등의 시설로부터의 거리가 로드킬에 영향을 미치는 변수로 선택되었다. 로드킬 발생에 가장 큰 영향력을 보인 변수는 펜스·옹벽 등의 설치구간으로 나타났으며, 가장 낮은 영향력을 보인 변수는 식생 영급으로 나타났다.
- 파충류에서도 법정보호종인 쇠살모사를 확인할 수 있었다. 연도별 로드킬 발생횟수를 보면 ‘08년부터 '13년까지 각각 6건, 6건, 18건, 29건, 10건, 12으로 '11년에 가장 많은 로드킬 발생횟수를 확인할 수 있었다(Table 1 참조).
- 이 회귀모형을 통해 나타난 사례 81개를 재분류를 하였다. 이 모형에서 로드킬이 발생하지 않을 것으로 예측한 곳과 실제 로드킬이 발생하지 않은 곳이 57개, 이 모형에서 로드킬이 발생한다고 예측하였지만, 실제로는 발생하지 않은 24개의 사례를 확률로 계산하여 로드킬이 발생하지 않은 확률 70.4%를 도출하였다. 결과적으로 로드킬이 일어날 것이라고 옳게 예측한 확률은 74.
- 로드킬 발생에 가장 큰 영향력을 보인 변수는 펜스·옹벽 등의 설치구간으로 나타났으며, 가장 낮은 영향력을 보인 변수는 식생 영급으로 나타났다. 즉, 펜스·옹벽 등의 설치 구간에서는 로드킬 발생 확률이 줄어들며, 주거지역·건물 등의 시설로부터의 거리가 가까울수록, 하천으로부터의 거리가 가까울수록, 식생 영급이 커질수록 로드킬 발생 확률이 높아짐을 확인할 수 있었다.
- 0001)으로 나타났다. 즉, 펜스·옹벽 등의 설치구간에 있으면 로드킬 발생 확률은 줄어들며, 주거지역·건물 등의 시설로부터의 거리가 가까울수록, 하천으로부터의 거리가 가까울수록, 식생 영급이 높아질수록 로드킬 발생이 높아질 수 있다.
- 조류를 제외하고 포유류와 파충류가 발견되었으며 포유류 63개체, 파충류 18개체로 확인되었다. 포유류는 다람쥐, 삵, 너구리, 담비, 족제비 등 총 10종이었으며, 너구리가 13건으로 가장 많은 포유류 로드킬 빈도를 보였다. 특히 법정보호종인 삵, 담비 또한 확인할 수 있었다.
후속연구
- 이에 본 연구를 통해 로드킬 발생 요인의 영향력에 따른 영향 요인 구분, 고려 우선순위 등의 도출이 가능하였으며, 각 선정된 변수의 영향력을 확인하여 이동통로가 필요한 장소 설정 및 현명한 야생동물 보호 및 관리를 위한 의사결정 지원이 가능할 것으로 판단된다. 또한 로드킬 저감을 위한 계획 및 정책 수립, 방지시설 설치 계획 등의 공간의사결정에 객관적 근거로 도움을 줄 수 있을 것으로 사료된다.
- 무엇보다 법정보호종인 삵, 담비 등의 포유류와 쇠살모사인 파충류의 로드킬 발생을 확인할 수 있었는데, 법정보호종의 모니터링, 계절별 활동 행태 및 이동 특성 등을 분석하여 이동통로를 설치할 필요성이 있으며, 복원대상지역, 핵심보전지역, 도로로 인해 단절이 심한 지점 등과 로드킬 발생 확률이 높은 지역 등을 함께 고려하여 이동통로를 선정하여 생태네트워크에도 기여할 수 있어야 한다. 또한 설악산 국립공원에서 발견된 종은 다람쥐, 너구리, 족제비, 고라니, 살모사 등의 다양한 종을 확인할 수 있었으며, 종별 서식특성에 차이가 있기 때문에 생태적 특성을 반영한 로드킬 저감방안을 마련해야 한다.
- 무엇보다 법정보호종인 삵, 담비 등의 포유류와 쇠살모사인 파충류의 로드킬 발생을 확인할 수 있었는데, 법정보호종의 모니터링, 계절별 활동 행태 및 이동 특성 등을 분석하여 이동통로를 설치할 필요성이 있으며, 복원대상지역, 핵심보전지역, 도로로 인해 단절이 심한 지점 등과 로드킬 발생 확률이 높은 지역 등을 함께 고려하여 이동통로를 선정하여 생태네트워크에도 기여할 수 있어야 한다. 또한 설악산 국립공원에서 발견된 종은 다람쥐, 너구리, 족제비, 고라니, 살모사 등의 다양한 종을 확인할 수 있었으며, 종별 서식특성에 차이가 있기 때문에 생태적 특성을 반영한 로드킬 저감방안을 마련해야 한다.
- 본 연구에서는 포유류 63개체, 파충류 18개체를 대상으로 연구를 진행하였으나, 분류군별 먹이를 위한 이동, 서식을 위한 이동, 번식을 위한 이동 등 각 야생동물의 행동권을 고려하지못한 점, 계절별 동물 이동 패턴이 달라질 수 있음을 고려하지 못한 점, 교통량의 증감에 따라 로드킬이 다르게 나타날 수 있는 점, 맹거, 배수관 등을 고려하지 못한 한계점이 있다. 추후연구에서는 분류군별 또는 주요 종별로 로지스틱 회귀모형을 적용하거나, 기타 방법을 이용하여 로드킬에 영향을 미치는 요인을 분류군별로 밝힐 필요성이 있다.
- 국립공원뿐만 아니라 우리나라는 국토의 약 70%가 산지로 이루어진 지형적 특징으로 인해 산지에 조성되어 있는 도로 관리, 추가 도로 건설 계획 등에 따른 로드킬에 대한 저감 대책이 지역에 따라, 주변 환경과 여건 등에 따라 수립되어야 한다. 이에 본 연구를 통해 로드킬 발생 요인의 영향력에 따른 영향 요인 구분, 고려 우선순위 등의 도출이 가능하였으며, 각 선정된 변수의 영향력을 확인하여 이동통로가 필요한 장소 설정 및 현명한 야생동물 보호 및 관리를 위한 의사결정 지원이 가능할 것으로 판단된다. 또한 로드킬 저감을 위한 계획 및 정책 수립, 방지시설 설치 계획 등의 공간의사결정에 객관적 근거로 도움을 줄 수 있을 것으로 사료된다.
- 본 연구에서는 포유류 63개체, 파충류 18개체를 대상으로 연구를 진행하였으나, 분류군별 먹이를 위한 이동, 서식을 위한 이동, 번식을 위한 이동 등 각 야생동물의 행동권을 고려하지못한 점, 계절별 동물 이동 패턴이 달라질 수 있음을 고려하지 못한 점, 교통량의 증감에 따라 로드킬이 다르게 나타날 수 있는 점, 맹거, 배수관 등을 고려하지 못한 한계점이 있다. 추후연구에서는 분류군별 또는 주요 종별로 로지스틱 회귀모형을 적용하거나, 기타 방법을 이용하여 로드킬에 영향을 미치는 요인을 분류군별로 밝힐 필요성이 있다.
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