TOPSIS (Techniques for Order Performance by Similarity to Ideal Solution)를 이용하여 낙동강 유역의 21개 시 군을 대상으로 지하수위관리 취약성을 평가하였다. 낙동강 유역 21개 시 군을 대상으로 자연, 인문, 사회적 자료를 수집하여 10개의 지표를 선정하였다. 선정된 지표를 스케일 재조정법을 이용하여 표준화 하고, 전문가 집단의 설문을 반영하여 각 지표에 가중치를 부여하였다. 가중치 산정 설문 결과 연평균 지하수위 지표가 0.157으로 가장 큰 가중치를 받았으며, 연평균 강수량 지표가 0.154, 연도별 지하수함양량 지표가 0.152로 얻어졌다. 가장 적은 가중치를 얻은 지표는 인구 밀도로 0.043 의 가중치를 얻었다. 최종적으로 지하수위 관리 취약성 평가 결과, 상주가 연평균 강수량, 연평균 지하수 함양량, 연평균 지하수 이용량 지표에서 높은 순위의 취약성을 보여 낙동강 유역 21개 시 군 단위 행정구역 중 가장 취약한 것으로 결과가 나타났다. 그 뒤로 예천군, 함안군의 순으로 취약성이 높게 나타났다. 향후 한국의 5대강 유역 지하수위 관리 취약성 평가는 전국 지하수위 관리 정책 수립에 필수적이라고 판단된다.
TOPSIS (Techniques for Order Performance by Similarity to Ideal Solution)를 이용하여 낙동강 유역의 21개 시 군을 대상으로 지하수위관리 취약성을 평가하였다. 낙동강 유역 21개 시 군을 대상으로 자연, 인문, 사회적 자료를 수집하여 10개의 지표를 선정하였다. 선정된 지표를 스케일 재조정법을 이용하여 표준화 하고, 전문가 집단의 설문을 반영하여 각 지표에 가중치를 부여하였다. 가중치 산정 설문 결과 연평균 지하수위 지표가 0.157으로 가장 큰 가중치를 받았으며, 연평균 강수량 지표가 0.154, 연도별 지하수함양량 지표가 0.152로 얻어졌다. 가장 적은 가중치를 얻은 지표는 인구 밀도로 0.043 의 가중치를 얻었다. 최종적으로 지하수위 관리 취약성 평가 결과, 상주가 연평균 강수량, 연평균 지하수 함양량, 연평균 지하수 이용량 지표에서 높은 순위의 취약성을 보여 낙동강 유역 21개 시 군 단위 행정구역 중 가장 취약한 것으로 결과가 나타났다. 그 뒤로 예천군, 함안군의 순으로 취약성이 높게 나타났다. 향후 한국의 5대강 유역 지하수위 관리 취약성 평가는 전국 지하수위 관리 정책 수립에 필수적이라고 판단된다.
Groundwater management vulnerability was assessed using TOPSIS (Techniques for Order Performance by Similarity to Ideal Solution) for 21 administrative districts in Nakdong river basin. Ten indicators were selected for 21 administrative districts in the Nakdong river basin by collecting natural, hum...
Groundwater management vulnerability was assessed using TOPSIS (Techniques for Order Performance by Similarity to Ideal Solution) for 21 administrative districts in Nakdong river basin. Ten indicators were selected for 21 administrative districts in the Nakdong river basin by collecting natural, human, and social data sets. The selected indicators were standardized using rescale method, and each indicator was weighted by considering the questionnaire of expert group. The results of the weights determination survey showed that the annual average groundwater level index was 0.157 and this is the highest value. The annual average precipitation index was 0.154 and the annual groundwater recharge index was 0.152. The lowest weighted index was 0.043 for population density. Finally, the result of assessment of groundwater management vulnerability showed that Sangju-si was the most vulnerable to groundwater management among 21 administrative districts in Nakdong river basin because the annual average precipitation, annual average groundwater recharge, and annual average groundwater use indicators were highly vulnerable. The second and the third vulnerable regions were Yecheon-gun and Haman-gun respectively. The assessment of groundwater management vulnerability for the five major river basins in Korea can be a essential basis for the establishment of groundwater management policy.
Groundwater management vulnerability was assessed using TOPSIS (Techniques for Order Performance by Similarity to Ideal Solution) for 21 administrative districts in Nakdong river basin. Ten indicators were selected for 21 administrative districts in the Nakdong river basin by collecting natural, human, and social data sets. The selected indicators were standardized using rescale method, and each indicator was weighted by considering the questionnaire of expert group. The results of the weights determination survey showed that the annual average groundwater level index was 0.157 and this is the highest value. The annual average precipitation index was 0.154 and the annual groundwater recharge index was 0.152. The lowest weighted index was 0.043 for population density. Finally, the result of assessment of groundwater management vulnerability showed that Sangju-si was the most vulnerable to groundwater management among 21 administrative districts in Nakdong river basin because the annual average precipitation, annual average groundwater recharge, and annual average groundwater use indicators were highly vulnerable. The second and the third vulnerable regions were Yecheon-gun and Haman-gun respectively. The assessment of groundwater management vulnerability for the five major river basins in Korea can be a essential basis for the establishment of groundwater management policy.
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문제 정의
본 연구는 현재 이용하고 있는 수자원 중 지하수의 수위를 낙동강 유역의 행정구역 별 취약성 평가를 실시하였다. 지하수 관리는 지하수위에 영향을 줄 수 있는 인자의 상호 비교 평가를 통하여 지하수위에 위협이 될 수 있는 인자를 판단하고 그에 대한 대안을 마련하는 것을 의미한다.
본 연구에서 낙동강 유역의 행정구역 별 지하수위 관리 취약성 평가를 실시하였다. 낙동강 유역의 행정구역 별 지하수위 관리 취약성 평가를 위하여 연구지역으로 낙동강 본류가 흐르는 21개 시 ․ 군을 선정하였고, 행정구역 별 자연, 인문, 사회 등의 자료를 수집하고 수집된 자료 중 결측 일이 10일 이하 이고 1996년부터 2015년까지 연속된 자료에 대해서 지하수위 관리에 영향을 줄 수 있는 인자들을 지표로 선정하였다.
또한 지하수위는 가뭄 또는 홍수 같은 재해, 지하수 대수층 오염의 취약성을 평가하는 한 지표로서 사용되었다. 이에 본 연구는 국내의 지하수위 자료를 이용한 지하수위 관리 취약성 평가를 실시하여 행정구역 별 지하수에 대한 인식을 재고하고, 지하수위 관리의 중요성을 강조하고자 하였다.
향후 연구에서 지표의 종류를 더욱 세분화 하고 계층화하여더욱 객관성 있는 지표 및 가중치 선정 과정이 이루어진다면 지하수위 관리, 나아가 지하수자원 측면에서 행정구역 별로 다양한 정책적 판단에 도움이 될 수 있을 것이라고 판단된다.이후 연구에서는 낙동강 유역의 행정구역뿐만 아니라 한강, 금강, 영산강, 섬진강 유역의 행정구역에 대해서 지하수자원 관리 취약성 분석 및 평가를 통하여 수자원이 부족한 행정구 역에서 지하수가 안정적이고 지속가능한 취수원으로써의 역할을 할 수 있는지 판단의 근거를 제시하도록 하겠다.
제안 방법
1차로 선정된 각 후보 지표들에 대하여 지하수위 관리 취약성에 영향을 줄 수 있는 지표를 선정하였다. 1차 설문 결과피드백 후 2, 3차에 걸친 설문을 통하여 각 지표의 가중치의 합이 1이 되도록 하여 지표의 가중치를 산정하였다.
1차 설문은 개방형 설문으로 설문을 통하여 연구지역에 대한 지표를 결정하였다. 자연적 자료를 고려한 후보 지표는 연강수량, 80 mm/day 이상 연 강우일수, 강우 편차율, 강우집중률, 연평균 강수량, 무 강우일수, 연평균 지하수위, 연평균 하천수위, 연평균 지하수 함양량을 포함하였다.
인구밀도는 연구지역 내 행정구역 및 연도별 단위 면적 당 인구를 의미 한다. 1차 지표선정 설문 결과에 따라 인구밀도가 높을수록 해당 행정구역의 지하수의 수요량이 증가하기 때문에 지표로 선정하였다. 지하수 이용량은 해당 지역의 지하수위에 영향을 직접적으로 미칠 수 있는 인자이다.
설문은 총 3번 진행하였으며, 각 단계별 피드백을 통하여 의견을 수렴하였다. 1차로 선정된 각 후보 지표들에 대하여 지하수위 관리 취약성에 영향을 줄 수 있는 지표를 선정하였다. 1차 설문 결과피드백 후 2, 3차에 걸친 설문을 통하여 각 지표의 가중치의 합이 1이 되도록 하여 지표의 가중치를 산정하였다.
낙동강 유역 내 시 ․ 군 중, 본 연구에서 선정된 연구지역은 낙동강 유역 중 낙동강 본류가 지나는 21개 시 ․ 군 단위 행정구역으로 선정하였다. 각 행정구역 내의 강우관측소, 하천 및 지하수위 관측소를 파악하여 각 행정구역 별 강우, 하천 및 지하수위 자료를 수집하였다. 강우는 기상청 일 강수 관측 자료와 국가수자원관리 종합정보시스템 (WAMIS)의 일 강수 관측 자료를 활용했고, 지하수위는 국가 지하수정보센터(GIMS)에서 연도별 지하수 관측연보 내의 관측 자료를 활용했으며, 하천수위는 국가수자원관리 종합 정보시스템(WAMIS)의 각 시·군 행정구역 내의 하천수위 관측소 일단위 관측 자료를 활용하였다.
계산된 행정구역 별 각 지표의 양의 이상적인 해의 거리와 부의 이상적인 해의 거리를 모두 더한다. 계산된 양의 이상적인 해의 거리와 부의 이상적인 해의 거리를 이용 하여 각 행정구역 별 상대적 근접도 계수를 계산한다. 앞서 계산된 상대적 근접도 계수를 이용하여 각 행정구역 별 지하수위 관리 취약성 우선순위 지역을 결정한다.
2에 나타낸 순서와 같다. 먼저, 낙동강 유역 행정구역 별 지하수위 관리 취약성 평가를 위하여 자연, 사회, 인문 등의 자료를 고려한 후보 지표를 선정하고 선정된 후보 지표에 대한 자료를 수집한다. 선정된 후보 지표를 이용하여 설문지를 작성하고, 전문가 집단에 대한 설문을 거쳐 후보 지표 중 취약성 평가의 지표를 결정하게 된다.
본 연구에서는 위의 표준화 기법 중 각 지표별로 정규분포를 갖지 않는 자료들이 많고, 지표별 특성이 상이하므로 스케일 재조정 방법을 이용하여 자료들에 대한 표준화를 실시하였다. 지표의 표준화 단계에서 표준화된 각 지표에 Delphi 방법을 통하여 선정된 가중치를 부여한다.
낙동강 유역의 행정구역 별 지하수위 관리 취약성 평가를 위하여 연구지역으로 낙동강 본류가 흐르는 21개 시 ․ 군을 선정하였고, 행정구역 별 자연, 인문, 사회 등의 자료를 수집하고 수집된 자료 중 결측 일이 10일 이하 이고 1996년부터 2015년까지 연속된 자료에 대해서 지하수위 관리에 영향을 줄 수 있는 인자들을 지표로 선정하였다. 선정된 지표들은 전문가를 대상으로 설문을 실시하여 지하수위 관리 취약성 평가를 위한 최종 지표를 선정하였고, 가중치 산정 설문을 실시하여 선정된 최종 지표별 가중치를 부여하였다. 지표 선정 설문 결과로 연평균 지하수위, 연평균 강수량, 행정구역 별 연평균 하천수위, 지하수 함양량, 지하수 이용량, 수자원 이용량 중 지하수 이용량 비율, 총 급수인구, 행정구역별 인구밀도, 상수도 보급률, 지하수위 관측소 개소수가 선정 되어 총 10개의 지표가 선정되었다.
먼저, 낙동강 유역 행정구역 별 지하수위 관리 취약성 평가를 위하여 자연, 사회, 인문 등의 자료를 고려한 후보 지표를 선정하고 선정된 후보 지표에 대한 자료를 수집한다. 선정된 후보 지표를 이용하여 설문지를 작성하고, 전문가 집단에 대한 설문을 거쳐 후보 지표 중 취약성 평가의 지표를 결정하게 된다. 지표가 결정된 후 결정된 지표의 가중치를 결정하는 설문을 진행 하게 된다.
설문은 총 25명에 대해서 실시하였으며 설문 구성원은 수공학과 관련된 전문가 집단을 대상으로 실시하였다. 설문은 총 3번 진행하였으며, 각 단계별 피드백을 통하여 의견을 수렴하였다. 1차로 선정된 각 후보 지표들에 대하여 지하수위 관리 취약성에 영향을 줄 수 있는 지표를 선정하였다.
지표가 결정된 후 결정된 지표의 가중치를 결정하는 설문을 진행 하게 된다. 설문을 통한 결과를 정리하여 결과를 전문가 집단에 정보를 제공하고, 재 설문을 통하여 최종 지표 별 가중치를 결정하게 된다. 지표와 지표별 가중치가 결정되면 TOPSIS를이용하여 행정구역 별 지하수위 관리 취약성 평가를 실시하고, TOPSIS 결과를 통하여 지하수위 관리에 가장 취약한 행정 구역을 판단하게 된다.
설문을 통해 전문가의 의견을 반영하여 가중치를 산정하였다. 산정된 가중치는 Delphi 설문 방법에 의해 결정되는데, Delphi 방법은 적절한 예측 방법을 찾을 수 없을 때 전문가들의 직관을 동원하여 미래를 예측하는 방법이다.
연도별 지하수 이용량은 해당 지역의 인구가 증가함에 따라, 도시화가 진행됨에 따라 감소하는 것으로 나타난다. 수자원 이용량은 행정구역 별 지하수 이용량과 광역상수도 이용량을 더하여 산정하였다. 산정된 연도별, 행정구역 별 수자원 이용량 중 지하수 이용량 비율 추세를 분석함으로써 해당 지역의 지하수 이용량 비율이 지하수위에 영향을 줄 수 있다.
인문, 사회적 자료를 고려한 지표는 총 급수인구, 인구밀도, 지하수 이용량, 수자원 이용량 중 지하수 이용량 비율, 상수도보급률, 지하수위 관측정 개소 수의 지표를 선정하였다. 총 급수인구는 환경부에서 발간하는 상수도 통계(Ministry of Environment, 2016)에 의하면 총 급수인구는 급수인구와 미급수인구의 합으로 산정된다.
자연적 자료를 고려한 후보 지표는 연강수량, 80 mm/day 이상 연 강우일수, 강우 편차율, 강우집중률, 연평균 강수량, 무 강우일수, 연평균 지하수위, 연평균 하천수위, 연평균 지하수 함양량을 포함하였다. 인문, 사회적 자료를 고려한 후보 지표는 연도별 총 급수인구, 연도별 지하수 이용량, 연도별 수자원 이용량 중 지하수 이용량 비율, 인구밀도, 상수도 보급률, 지하수위 관측정 개소수를 포함하였다.
자연적 자료를 고려한 지표 중 강우 자료를 고려한 지표로무 강우일수, 80 mm/day 이상 연 강우일수, 강우편차율, 강우 집중률, 연평균 강수량 다섯 가지 지표를 포함하였으나 지표 선정 관련 설문 결과 연평균 강수량을 제외한 나머지 지표가 지하수위와의 상관성을 보기 힘들다는 설문 결과를 통하여 강우 자료를 고려한 지표로 연도별 연평균 강수량을 선정하였다. 지하수 자료를 고려한 지표로 지하수위는 2015년까지의 자료를 보았을 때, 연구지역 21개 시 ․ 군 내 49개 국가지하수관 측망 지하수위 관측소 중 33개 관측소에 지하수위의 하강이 발생하였고, 전국적으로 지하수위 하강 관측소의 비율이 높아 지고 있다.
1차 설문은 개방형 설문으로 설문을 통하여 연구지역에 대한 지표를 결정하였다. 자연적 자료를 고려한 후보 지표는 연강수량, 80 mm/day 이상 연 강우일수, 강우 편차율, 강우집중률, 연평균 강수량, 무 강우일수, 연평균 지하수위, 연평균 하천수위, 연평균 지하수 함양량을 포함하였다. 인문, 사회적 자료를 고려한 후보 지표는 연도별 총 급수인구, 연도별 지하수 이용량, 연도별 수자원 이용량 중 지하수 이용량 비율, 인구밀도, 상수도 보급률, 지하수위 관측정 개소수를 포함하였다.
전문가 집단을 대상으로 한 설문을 통해 산정된 가중치를 적용하여 TOPSIS를 이용한 낙동강 유역 행정구역 별 최종 지하수위 관리 취약성 평가를 실시하였다. TOPSIS를 적용하기 위한 각 지표 별 수집된 데이터 값은 Table 3과 같다.
선정된 후보 지표를 이용하여 설문지를 작성하고, 전문가 집단에 대한 설문을 거쳐 후보 지표 중 취약성 평가의 지표를 결정하게 된다. 지표가 결정된 후 결정된 지표의 가중치를 결정하는 설문을 진행 하게 된다. 설문을 통한 결과를 정리하여 결과를 전문가 집단에 정보를 제공하고, 재 설문을 통하여 최종 지표 별 가중치를 결정하게 된다.
지하수 관리는 지하수위에 영향을 줄 수 있는 인자의 상호 비교 평가를 통하여 지하수위에 위협이 될 수 있는 인자를 판단하고 그에 대한 대안을 마련하는 것을 의미한다. 지하수위에 대한 행정구역별 취약성 평가를 실시하기 위해 지하수위에 영향을줄 수 있는 자연, 인문, 사회 등 다양한 분야의 10개의 인자들을 설문 결과를 통하여 지표로 선정하고 가중치를 부여하였다.선정된 지표에 대해서 연 자료를 수집하여 지하수위 관리 취약성을 평가할 수 있는 지수로 산정하였다.
행정구역 별 지하수위 관리 취약성 평가를 하기 위해 TOPSIS 기법을 이용하여 상대적 근접도 계수를 산정한 후, 상대적 근접도 계수가 큰 순서로 지하수관리 취약성이 큰 행정 구역을 결정하였다. 상대적 근접도 계수 결과로 상주시 0.
행정구역별 지하수위 관측정 수를 파악하여 수집하고, 수집된 지하수위 관측정 수를 모두 더하여 산정하였다. 지하수위 관측정 수가 적을 경우 지역적인 지하수위 변동 분석이 어렵기 때문에 지하수위 관리에 취약성이 있다고 판단된다.
대상 데이터
강우는 기상청 일 강수 관측 자료와 국가수자원관리 종합정보시스템 (WAMIS)의 일 강수 관측 자료를 활용했고, 지하수위는 국가 지하수정보센터(GIMS)에서 연도별 지하수 관측연보 내의 관측 자료를 활용했으며, 하천수위는 국가수자원관리 종합 정보시스템(WAMIS)의 각 시·군 행정구역 내의 하천수위 관측소 일단위 관측 자료를 활용하였다. 각 관측 자료는 지하수위를 국가지하수관측망 관측 자료를 이용하였기 때문에 1996년 이후 관측 자료를 수집하였고, 관측 기간 내 관측 자료의 결측 일이 10일 이상인 관측소는 제외하였다.
강우는 기상청 일 강수 관측 자료와 국가수자원관리 종합정보시스템 (WAMIS)의 일 강수 관측 자료를 활용했고, 지하수위는 국가 지하수정보센터(GIMS)에서 연도별 지하수 관측연보 내의 관측 자료를 활용했으며, 하천수위는 국가수자원관리 종합 정보시스템(WAMIS)의 각 시·군 행정구역 내의 하천수위 관측소 일단위 관측 자료를 활용하였다.
낙동강 유역 내 시 ․ 군 중, 본 연구에서 선정된 연구지역은 낙동강 유역 중 낙동강 본류가 지나는 21개 시 ․ 군 단위 행정구역으로 선정하였다.
본 연구에서 낙동강 유역의 행정구역 별 지하수위 관리 취약성 평가를 실시하였다. 낙동강 유역의 행정구역 별 지하수위 관리 취약성 평가를 위하여 연구지역으로 낙동강 본류가 흐르는 21개 시 ․ 군을 선정하였고, 행정구역 별 자연, 인문, 사회 등의 자료를 수집하고 수집된 자료 중 결측 일이 10일 이하 이고 1996년부터 2015년까지 연속된 자료에 대해서 지하수위 관리에 영향을 줄 수 있는 인자들을 지표로 선정하였다. 선정된 지표들은 전문가를 대상으로 설문을 실시하여 지하수위 관리 취약성 평가를 위한 최종 지표를 선정하였고, 가중치 산정 설문을 실시하여 선정된 최종 지표별 가중치를 부여하였다.
본 연구에서는 낙동강 유역 행정구역 별 지하수위 관리 취약성 평가를 위하여 설문을 통한 최종 지표선정에 앞서 후보 지표들을 자연, 사회, 인문적 자료를 고려하여 선정하였다.선정된 후보 지표들에 대하여 자연, 사회, 인문적 자료를 고려한 이유는 취약성 지수를 산정함에 있어서 민감도와 적응능력을 고려해야 하는데, 자연적 자료는 민감도로 분류할 수 있고, 인문, 사회적 자료는 적응능력에 해당하기 때문이다.
설문은 총 25명에 대해서 실시하였으며 설문 구성원은 수공학과 관련된 전문가 집단을 대상으로 실시하였다. 설문은 총 3번 진행하였으며, 각 단계별 피드백을 통하여 의견을 수렴하였다.
전문가 집단은 총 25명으로 구성하였고, 수자원 및 기타 전공의 전문가로 구성하였다. 전문가 집단의 구성원은 수자원 및 기타전공의 교수, 연구원, 학생 등으로 구성하였으며 경력과 연령을 다양한 계층으로 선정하였다.
전문가 집단은 총 25명으로 구성하였고, 수자원 및 기타 전공의 전문가로 구성하였다. 전문가 집단의 구성원은 수자원 및 기타전공의 교수, 연구원, 학생 등으로 구성하였으며 경력과 연령을 다양한 계층으로 선정하였다. 전문가 집단 설문을 통하여 산정된 가중치로 연평균 지하수위 지표가 0.
선정된 지표들은 전문가를 대상으로 설문을 실시하여 지하수위 관리 취약성 평가를 위한 최종 지표를 선정하였고, 가중치 산정 설문을 실시하여 선정된 최종 지표별 가중치를 부여하였다. 지표 선정 설문 결과로 연평균 지하수위, 연평균 강수량, 행정구역 별 연평균 하천수위, 지하수 함양량, 지하수 이용량, 수자원 이용량 중 지하수 이용량 비율, 총 급수인구, 행정구역별 인구밀도, 상수도 보급률, 지하수위 관측소 개소수가 선정 되어 총 10개의 지표가 선정되었다.
TOPSIS를 적용하기 위한 각 지표 별 수집된 데이터 값은 Table 3과 같다. 지하수위 관측정 개소 수, 상수도 보급률 지표의 데이터는 2016년의 자료를 수집하여 이용하였고, 위의 두 지표를 제외한 나머지 지표는 연도별 자료의 선형회귀분석 결과를 이용하여 TOPSIS 를 적용하였다. 지하수위 관측정 개소 수, 상수도 보급률 지표를 제외한 나머지 지표에서 양의 값의 경우 최초 관측년도로 부터 2015년까지 지속적으로 해당 지표의 연도별 자료값이 증가하는 것이고, 음의 값이 경우 해당 지표의 연도별 자료값이 감소하는 것을 의미한다.
이론/모형
선정된 지표에 대해서 연 자료를 수집하여 지하수위 관리 취약성을 평가할 수 있는 지수로 산정하였다. 선정된 지표와 각지표별로 산정된 지수에 가중치를 적용하고 낙동강 유역 행정 구역 별 최종 취약성을 평가하기 위해 다기준 의사 결정기법중 TOPSIS 기법을 적용하였다.
성능/효과
152로 얻어졌다. 가장 적은 가중치를 얻은 지표는 인구 밀도로 0.043 의 가중치를얻었는데 지하수위 관리에 큰 영향을 주지 않을 것이라는 의견이 있었다.
이 결과는 가중치를 적용 하지 않은 지표의 표준화 총 지수 합의 결과와 동일게 나타났다. 가중치를 적용하지 않은 지표의 총 지수 합의 결과로는 상주시, 예천군, 함안군 순으로 지하수위 관리가 가장 취약한 행정구역으로 나타났다.
또한 예천군은 상주시와 마찬가지로 총 급수인구와 인구밀도가 감소하지만 지하수위 선형회귀분석 결과가 전체 21개 행정 구역 중 -0.151로 가장 큰 하강을 보이고, 하천수위 선형회귀분석 결과가 –0.150으로 하천수위와 지하수위에 대해서는 상주시보다 취약한 것으로 나타났다.
함안군은 상수도 보급률이 90%에 이르고, 행정구역 내 하천수위가 증가하고 있으나 강수량, 지하수위, 지하수 함양량, 지하수 이용량, 총 급수인구 지표가 취약한 것으로 나타났다. 또한 총 급수인구와 인구밀도가 증가하고 있고, 지하수위 관측정 개소수가 4개소에 불과하기 때문에 21개행정 구역 중 3순위로 지하수위 관리 취약성이 나타났다.
행정구역 별 지하수위 관리 취약성 평가를 하기 위해 TOPSIS 기법을 이용하여 상대적 근접도 계수를 산정한 후, 상대적 근접도 계수가 큰 순서로 지하수관리 취약성이 큰 행정 구역을 결정하였다. 상대적 근접도 계수 결과로 상주시 0.540, 예천군 0.496, 함안군 0.458 순으로 지하수위 관리에 취약한 것으로 나타났다. 이 결과는 가중치를 부여하지 않은 지표의 총 합의 지하수위 관리가 취약한 순서가 상주시, 예천군, 함안군으로 나타났던 것과 동일하게 나타났다.
상주시가 총 급수인구 지표에서 21개 행정구역 중 부산광역시와 함께 가장 많이 감소하는 것으로 나타나지만 강수량, 지하수 함양량, 지하수 이용량, 수자원 이용량 중 지하수 이용량 비율의 지표에서의 취약성이 높은 것으로 나타나며, 21개행정구역의 관측정 수의 평균 개소수가 38개인데 반해 상주시의 관측정 수는 5개소에 불과하여 지하수위의 지속적인 관측이 어려울 것으로 보이고, 상주시의 상수도 보급률은 70.8%로 상수도 이용 시 지하수의 이용이 클 것으로 예상되기 때문에 TOPSIS 결과로 상주시가 21개 행정구역 중 지하수위 관리에 가장 취약한 것으로 나타났다. 또한 예천군은 상주시와 마찬가지로 총 급수인구와 인구밀도가 감소하지만 지하수위 선형회귀분석 결과가 전체 21개 행정 구역 중 -0.
인문, 사회적 자료를 고려한 후보 지표 중 총 급수인구, 인구밀도, 지하수 이용량, 수자원 이용량 중 지하수 이용량 비율, 상수도 보급률, 지하수위 관측정 개소수가 지표로 선정되었다. 총 급수인구와 인구밀도가 높을 경우 지하수 이용량이 타 지역보다 높을 것으로 예상되며, 지하수 이용량이 많은 지역의 지하수위 관리 취약성이 높게 산정된다.
총 15개의 후보 지표 중 지표 결정 설문 결과와 결측 자료를 갖고 있는 지표를 제외한 결과 최종적으로 자연적 자료를 고려한 지표 중 연평균 강수량, 연평균 지하수위, 연평균 하천수위, 연도별 지하수 함양량이 선정되었다. 연 강수량이 연평균 강수량과 중복되고 80 mm/day 이상 연 강우일수, 강우 편차율, 강우집중률이 지하수위 변동과 상관성을 갖기 힘들다는 전문가 설문 결과에 따라 강수자료에 관련된 후보 지표 중 연평균 강수량을 제외한 나머지 지표들은 선정되지 않았다.
하지만 강수량, 지하수 함양량, 지하수 이용량, 물 이용량 중 지하수 이용량 비율 지표에서 상주시가 더 높은 순위의 취약성을 나타내기 때문에 예천군의 취약성이2순위로 나타났다. 함안군은 상수도 보급률이 90%에 이르고, 행정구역 내 하천수위가 증가하고 있으나 강수량, 지하수위, 지하수 함양량, 지하수 이용량, 총 급수인구 지표가 취약한 것으로 나타났다. 또한 총 급수인구와 인구밀도가 증가하고 있고, 지하수위 관측정 개소수가 4개소에 불과하기 때문에 21개행정 구역 중 3순위로 지하수위 관리 취약성이 나타났다.
후속연구
연구 결과는 강우사상의 변화로 인한 가뭄과 홍수피해의 심화와 안정적이고 지속개발 가능한 대체 수자원 개발의 측면 에서 지하수자원의 중요도가 높아지는 현 시점에서 행정구역 별로 지하수자원, 지하수위 관리를 위한 정책적 결정에 정량적인 근거로써 논리적인 수단이 될 수 있을 것으로 기대된다. 향후 연구에서 지표의 종류를 더욱 세분화 하고 계층화하여더욱 객관성 있는 지표 및 가중치 선정 과정이 이루어진다면 지하수위 관리, 나아가 지하수자원 측면에서 행정구역 별로 다양한 정책적 판단에 도움이 될 수 있을 것이라고 판단된다.
연구 결과는 강우사상의 변화로 인한 가뭄과 홍수피해의 심화와 안정적이고 지속개발 가능한 대체 수자원 개발의 측면 에서 지하수자원의 중요도가 높아지는 현 시점에서 행정구역 별로 지하수자원, 지하수위 관리를 위한 정책적 결정에 정량적인 근거로써 논리적인 수단이 될 수 있을 것으로 기대된다. 향후 연구에서 지표의 종류를 더욱 세분화 하고 계층화하여더욱 객관성 있는 지표 및 가중치 선정 과정이 이루어진다면 지하수위 관리, 나아가 지하수자원 측면에서 행정구역 별로 다양한 정책적 판단에 도움이 될 수 있을 것이라고 판단된다.이후 연구에서는 낙동강 유역의 행정구역뿐만 아니라 한강, 금강, 영산강, 섬진강 유역의 행정구역에 대해서 지하수자원 관리 취약성 분석 및 평가를 통하여 수자원이 부족한 행정구 역에서 지하수가 안정적이고 지속가능한 취수원으로써의 역할을 할 수 있는지 판단의 근거를 제시하도록 하겠다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
취약성이란?
IPCC (2013)은 우리나라가 포함된 중위도 지역의 건기와 우기의 강우편차가 증가하고, 지표온도의 상승에 따라 극한강우사상이 더 빈번하게 발생할 것을 경고 하였다.IPCC (2007)에서는 기후변화 취약성은 유역의 자연재해 등에 대응하는 능력을 평가하는 것으로 정의했는데, 취약성이란 일반적으로 재해로 인해 발생할지 모르는 잠재적 피해량을 의미한다. Chung et al.
지하수 관리는 무엇을 의미하는가?
본 연구는 현재 이용하고 있는 수자원 중 지하수의 수위를 낙동강 유역의 행정구역 별 취약성 평가를 실시하였다. 지하수 관리는 지하수위에 영향을 줄 수 있는 인자의 상호 비교 평가를 통하여 지하수위에 위협이 될 수 있는 인자를 판단하고 그에 대한 대안을 마련하는 것을 의미한다. 지하수위에 대한 행정구역별 취약성 평가를 실시하기 위해 지하수위에 영향을줄 수 있는 자연, 인문, 사회 등 다양한 분야의 10개의 인자들을 설문 결과를 통하여 지표로 선정하고 가중치를 부여하였다.
지하수에 대한 관심이 증대되는 이유는?
이러한 상황에서 지하수는 지표수에 비해 오염에 대한 위험이 적고 각종 용수로의 생산 단가가 높지 않아 지표수 보다 안정적인 수원으로서의 관심이 증대되고 있다. 기후변화로 인한 가뭄과 환경오염 등의 외부적인 문제가 심화되고 있는현 상황에서 안정적이고 지속가능한 수자원에 대한 수요는 계속해서 증가하고 있다(Chenini et al., 2015).
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