본 연구에서는 생태계서비스 중 수질조절 서비스 가치 평가를 수행하기 위해 생태계서비스 수질조절 서비스의 물리량을 정량적으로 평가하였고 이를 이용하여 경제적 가치를 평가하는 방안을 마련하였다. 과거에 비해 수질이 개선되고, 어류 등 수생생물의 종과 수가 늘었더라도, 그 요인은 생태계의 수질조절 서비스와 수질개선를 위한 환경기초시설의 확충, 수질환경규제 등 복합적인 요인에 기인된다. 그 중 생태계 조절서비스 가치에 대해 정량적으로 산정할 수 있는 방법을 모색하는 것을 연구의 목적으로 설정하였다. 본 연구에서 생태계의 수질조절 서비스를 정량적 가치를 규명하기 위해 수질오염총량을 활용하는 방법에 대해 제안하였다. 이와 함께 생태계의 수질조절 서비스의 산정된 물리적 수질조절량에 처리단가를 곱함으로써 경제적 가치 평가 방안을 제시하였다. 마지막으로 개발된 평가기법을 이용하여 낙동강 수계에 BOD, T-P 항목에 대해서 생태계 수질가치를 평가하였다.
본 연구에서는 생태계서비스 중 수질조절 서비스 가치 평가를 수행하기 위해 생태계서비스 수질조절 서비스의 물리량을 정량적으로 평가하였고 이를 이용하여 경제적 가치를 평가하는 방안을 마련하였다. 과거에 비해 수질이 개선되고, 어류 등 수생생물의 종과 수가 늘었더라도, 그 요인은 생태계의 수질조절 서비스와 수질개선를 위한 환경기초시설의 확충, 수질환경규제 등 복합적인 요인에 기인된다. 그 중 생태계 조절서비스 가치에 대해 정량적으로 산정할 수 있는 방법을 모색하는 것을 연구의 목적으로 설정하였다. 본 연구에서 생태계의 수질조절 서비스를 정량적 가치를 규명하기 위해 수질오염총량을 활용하는 방법에 대해 제안하였다. 이와 함께 생태계의 수질조절 서비스의 산정된 물리적 수질조절량에 처리단가를 곱함으로써 경제적 가치 평가 방안을 제시하였다. 마지막으로 개발된 평가기법을 이용하여 낙동강 수계에 BOD, T-P 항목에 대해서 생태계 수질가치를 평가하였다.
In this study, we developed a method to assess quantitatively the amount and the economic value of water quality regulating service of ecosystem services. Numbers of species and aquatic organisms such as fish increased because of the improved water, but it was due to complex factors such as water qu...
In this study, we developed a method to assess quantitatively the amount and the economic value of water quality regulating service of ecosystem services. Numbers of species and aquatic organisms such as fish increased because of the improved water, but it was due to complex factors such as water quality regulation services of ecosystems, installation of environmental facilities for water quality treatment, and water quality regulation. Therefore we sought ways to quantitatively estimate the value of ecosystem regulation services. In this study, we propose a method to estimate the quantitative value of water quality regulation service of ecosystem by utilizing the total amount of water pollution. In addition, the economic value evaluation method was proposed by multiplying the estimated the quantitative value of water quality regulation service of ecosystem by the unit cost per unit capacity. Finally, the ecosystem water quality regulation service was estimated by using the evaluation method for BOD and T-P in Nakdong river watershed.
In this study, we developed a method to assess quantitatively the amount and the economic value of water quality regulating service of ecosystem services. Numbers of species and aquatic organisms such as fish increased because of the improved water, but it was due to complex factors such as water quality regulation services of ecosystems, installation of environmental facilities for water quality treatment, and water quality regulation. Therefore we sought ways to quantitatively estimate the value of ecosystem regulation services. In this study, we propose a method to estimate the quantitative value of water quality regulation service of ecosystem by utilizing the total amount of water pollution. In addition, the economic value evaluation method was proposed by multiplying the estimated the quantitative value of water quality regulation service of ecosystem by the unit cost per unit capacity. Finally, the ecosystem water quality regulation service was estimated by using the evaluation method for BOD and T-P in Nakdong river watershed.
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문제 정의
본 연구에서는 3단계 낙동강 수질오염총량관리 기본계획수립에서 기준년도로 이용된 2012년에 대해서 생태계서비스 지표에 대한 평가를 수행하였다. 3단계 낙동강 수질오염 총량관리 기본계획 수립시 환경부에서 최종 검토 승인한 유역 배출부하량(Daegu City, 2015; Gangwon-Do, 2015; Gyeongsangbuk-Do, 2015; Gyeongsangnam-Do, 2015; Pusan City, 2015)을 이용하였고, 환경부에서 단위 유역별로 측정한 자료를 이용하였는데, 수질오염총량관리제에서 운영되는 대상물질이 BOD와 T-P이므로, BOD, T-P에 대해서 생태계 수질가치를 평가하였다.
본 연구에서는 수질오염총량을 이용하여 생태계서비스 중 수질조절 서비스 가치 평가를 수행한 연구로써 생태계 서비스 수질조절 서비스의 물리량을 정량적으로 평가하고 이를 이용하여 경제적 가치를 평가하는 방법을 제시하였다. 수질 개선은 생태계의 수질조절 능력과 수질처리를 위한 환경기초시설의 확충, 수질환경규제 등 복합적인 요인에 의한 것이므로 생태계조절서비스에 대해 정량적으로 산정하기 위해 오염부하량을 활용하는 방법에 대해 제안하였다.
본 연구에서는 수질조절 서비스 가치 평가를 위한 분석범위를 낙동강 수계에 대해 수질오염총량관리 단위유역을 기준으로 분석하였다. 물환경관리 기본계획(대권역, 중권역,소권역) 및 수질오염총량관리제(단위유역) 등 수질 대책은 유역단위로 운영되고 있는데, 단위유역의 경우 환경부에서 2003년부터 유역출구마다 측정자료(단위유역별로 8일 간격 전후로 년 40회 정도 유량과 수질을 측정)를 축적하고 있으며, 향후에도 지속적인 측정이 이루어 질 것으로 예상된다.
본 연구에서는 수질조절 서비스 가치산정에 이용되는 단위부하당 처리비용을 산정하기 위해 3단계 낙동강 수질오염총량관리 보고서의 2016년부터 2020까지의 5년간 목표 삭감계획에 따른 총 사업비를 기준으로 연간 처리비용을 Table 1과 같이 추정하였다. Table 1의 처리비용을 이용하여 Table 2(c)에서 산정한 연간 일평균 수질 조절량(kg/Day)에 곱하여 경제적 수질조절 가치를 산정하였다.
본 연구에서는 수질오염총량을 이용하여 생태계서비스 중 수질조절 서비스 가치 평가를 수행한 연구로써 생태계 서비스 수질조절 서비스의 물리량을 정량적으로 평가하고 이를 이용하여 경제적 가치를 평가하는 방법을 제시하였다. 수질 개선은 생태계의 수질조절 능력과 수질처리를 위한 환경기초시설의 확충, 수질환경규제 등 복합적인 요인에 의한 것이므로 생태계조절서비스에 대해 정량적으로 산정하기 위해 오염부하량을 활용하는 방법에 대해 제안하였다. 이와 함께 산정된 물리적 수질조절량에 처리단가를 이용하여 생태계의 수질조절 서비스의 경제적 가치 평가 방안 제시하였다.
이에 본 연구에서는 생태계의 수질조절 서비스를 정량적으로 산출하고 이에 대한 경제적 가치를 규명하기 위해 오염부하량을 활용하는 방법에 대해 제안하였다. 유역에 배출된 배출부하량과 유역출구에서 측정한 부하량을 산정하여 수질조절 서비스를 정량화한 물리량을 도출하고, 정량화한 물리량인 수질 정화량을 처리하기 위한 환경기초시설의 처리단가를 고려함으로써 생태계의 수질조절 서비스의 경제적 가치를 산정하였다.
이에 본 연구에서는 정기적인 자료 구축의 지속성, 자료의 객관성 및 체계화, 자료의 접근성, 자료의 획득 가능성, 시공간적 범위에 대한 자료 비교의 용이성 등을 고려한 평가지표 개발을 위해 정부에서 검토, 측정, 제공하는 DB를 토대로 생태계 서비스에 의한 수질조절량과 수질조절 서비스 가치에 대한 계량화 방안을 모색하였다.
제안 방법
2) 수질조절 서비스의 물리량을 정량적으로 평가하고 이를 이용하여 경제적 가치를 평가한다.
본 연구에서는 3단계 낙동강 수질오염총량관리 기본계획수립에서 기준년도로 이용된 2012년에 대해서 생태계서비스 지표에 대한 평가를 수행하였다. 3단계 낙동강 수질오염 총량관리 기본계획 수립시 환경부에서 최종 검토 승인한 유역 배출부하량(Daegu City, 2015; Gangwon-Do, 2015; Gyeongsangbuk-Do, 2015; Gyeongsangnam-Do, 2015; Pusan City, 2015)을 이용하였고, 환경부에서 단위 유역별로 측정한 자료를 이용하였는데, 수질오염총량관리제에서 운영되는 대상물질이 BOD와 T-P이므로, BOD, T-P에 대해서 생태계 수질가치를 평가하였다.
3과 같이 생태계 조절서비스로 인한 물리적인 조절량에 처리단가를 곱함으로써 산정 될 수 있다. 본 연구에서는 2015년도에 작성된 낙동강 수계에 대한 부산광역시, 대구광역시, 경상남북도, 강원도의 3단계 수질오염총량관리 기본계획 수립 보고서 자료를 토대로 단위부하당 처리비용을 산정하였다.
생태계 수질조절 서비스 기능에 대한 가치를 평가하기 위해 물리적인 조절량에 대해서는 유역에서 배출된 오염부하량 대비 유역 출구에서 측정한 부하량의 차이를 통해 산정한 연간 일평균 수질 조절량을 이용하였고, 생태계의 수질조절 서비스의 경제적 가치는 연간 일평균 수질 조절량과 처리단가를 이용하여 산정하였다. 유역에서 배출한 오염부하량을 산정하기 위해서는 오염부하량 배출의 원인이 되는 인구(하수처리/미처리 인구)와 물 사용량, 하수처리장 방류량 정보, 축산 축종별 사육현황, 산업시설 폐수 배출 정보,토지이용도 분포 현황, 양식장 시설 면적, 매립장 침출수발생량 등을 이용하여 분석할 수 있다.
생태계 수질조절 서비스의 정량화한 물리량 값은 연간 일평균 수질 조절량을 산정하기 위해 단위유역별 유역 배출 오염부하량과 유역 출구 측정 부하량의 차이값을 이용하여 산정하였다. 여기서 유역 배출 오염부하량은 환경부에서 최종 승인한 3단계 낙동강 수질오염총량관리기본계획상의 배출오염부하량을 이용하였고, 유역 출구 측정 부하량은 환경부에서 단위유역별로 유역출구에서 측정한 수질 유량 값을 이용하였다.
생태계 수질조절 서비스의 정량화한 물리량 값은 연간 일평균 수질 조절량을 산정하기 위해 단위유역별 유역 배출 오염부하량과 유역 출구 측정 부하량의 차이값을 이용하여 산정하였다. 여기서 유역 배출 오염부하량은 환경부에서 최종 승인한 3단계 낙동강 수질오염총량관리기본계획상의 배출오염부하량을 이용하였고, 유역 출구 측정 부하량은 환경부에서 단위유역별로 유역출구에서 측정한 수질 유량 값을 이용하였다. 유역 출구 측정 부하량은 농도(mg/L)와 유량(m3/sec)의 곱으로 유역 배출 오염부하량과 같은 단위(Kg/Day)를 가진다.
이에 본 연구에서는 생태계의 수질조절 서비스를 정량적으로 산출하고 이에 대한 경제적 가치를 규명하기 위해 오염부하량을 활용하는 방법에 대해 제안하였다. 유역에 배출된 배출부하량과 유역출구에서 측정한 부하량을 산정하여 수질조절 서비스를 정량화한 물리량을 도출하고, 정량화한 물리량인 수질 정화량을 처리하기 위한 환경기초시설의 처리단가를 고려함으로써 생태계의 수질조절 서비스의 경제적 가치를 산정하였다.
수질 개선은 생태계의 수질조절 능력과 수질처리를 위한 환경기초시설의 확충, 수질환경규제 등 복합적인 요인에 의한 것이므로 생태계조절서비스에 대해 정량적으로 산정하기 위해 오염부하량을 활용하는 방법에 대해 제안하였다. 이와 함께 산정된 물리적 수질조절량에 처리단가를 이용하여 생태계의 수질조절 서비스의 경제적 가치 평가 방안 제시하였다. 본 연구에서는 제시한 가치 평가방법의 적용을 위해서 3단계 수질오염총량관리제가 운영되는 낙동강 수계에 대해서 적용하였다.
이와 함께 유역 출구에서 측정 부하량은 환경부에서 측정하는 단위유역 출구 지점의 수질 유량 자료를 이용하였다. 한편 생태계의 수질조절 서비스의 경제적 가치는 앞에서 산정한 물리적인 조절량에 해당하는 연간 일평균 수질 조절량에 단위부하량당 삭감비용을 곱함으로써 산정하였다.
대상 데이터
이와 함께 산정된 물리적 수질조절량에 처리단가를 이용하여 생태계의 수질조절 서비스의 경제적 가치 평가 방안 제시하였다. 본 연구에서는 제시한 가치 평가방법의 적용을 위해서 3단계 수질오염총량관리제가 운영되는 낙동강 수계에 대해서 적용하였다. 적용결과 생태계 수질조절 서비스로 인하여 낙동강수계는 BOD에 대해서는 연간 73,337.
이러한 자료는 환경부에서 전국 오염원조사 및 수질오염총량관리제도를 통해관련정보를 취합하였다. 이와 함께 유역 출구에서 측정 부하량은 환경부에서 측정하는 단위유역 출구 지점의 수질 유량 자료를 이용하였다. 한편 생태계의 수질조절 서비스의 경제적 가치는 앞에서 산정한 물리적인 조절량에 해당하는 연간 일평균 수질 조절량에 단위부하량당 삭감비용을 곱함으로써 산정하였다.
성능/효과
1) 생태계서비스 수질조절 서비스의 가치평가는 유역기반으로 분석한다. 여기서 유역이란 하천의 임의지점을 통과하는 유량 및 수질에 직접적으로 기여하는 지역의 범위를 말하며, 유역기반으로 분석해야만 배출된 오염량과 유역 출구에 도달한 오염량을 비교하여 수질조절량을 평가할 수 있기 때문이다.
4) 유역 배출 오염부하량(Kg/Day)은 오염원 자료를 이용하여 자연계로 배출되는 부하량을 수질오염총량관리기술지침(NIER, 2014)에 의거하여 산정된다. 오염원은 오염발생 원인에 따라 인간이 주택 및 영업 시설 등에서 물을 사용한 후 배출하게 되는 생활계 오염원, 가축의 사육에 의해서 배출하는 축산계 오염원, 각종 공장 및 산업시설에 의한 산업계 오염원, 강우로 인한 각종 토지이용 형태별로 배출되는 토지계 오염원, 그리고 매립지에서 배출되는 매립계 오염원, 양식장을 통한 양식계 오염원으로 구성된다.
생태계 수질조절량이 대구광역시 등 대도시지역에 해당되는 금호C, 낙본G, 낙본K 지역에 높은 수준으로 나타났는데, 이들 유역에서 배출되는 유역에서 배출되는 오염부하량의 규모가 다른 지역에 비해서 많이 배출됨에도 불구하고, 유역출구까지 수질조절이 많이 이루어져 조절된 부하량의 값이 상대적으로 큰 것으로 분석되었다. 반면 낙본F, 낙본J, 낙본M 유역의 경우 해당 단위유역 내에서 배출되는 오염 부하량보다 유역출구에서 측정된 부하량값이 더 커지는 경우로써 이들 지역은 수질조절 능력이 약화되어 있고, 물의 자정작용에 의한 영향보다는 수체 내에서 생성되는 유기물질의 영향이 큰 것으로 판단된다.
본 연구에서는 제시한 가치 평가방법의 적용을 위해서 3단계 수질오염총량관리제가 운영되는 낙동강 수계에 대해서 적용하였다. 적용결과 생태계 수질조절 서비스로 인하여 낙동강수계는 BOD에 대해서는 연간 73,337.6억원, T-P에 대해서는 연간 157,949.9억원에 해당하는 조절 가치 혜택을 받게 되는 것으로 분석되었다.
생태계 수질조절 서비스 가치 산정결과는 Table 2(d)와 같다. 즉, 자연수질조절 서비스로 인하여 발생부하량 대비 배출부하량은 감소(혹은 증가)하였고, 인위적인 삭감비용 측면과 비교하면, 낙동강수계 내 수질조절 서비스로 인한 자연 정화 능력은 BOD, T-P에 대해 각각 73,337.6억원, 157,949.9억원 투자하는 효과와 동일하였다.
후속연구
(2014)는 부착조류 출현량(종수, 개체수), 정수식물 분포, 10년 평균 저수량 또는 하상경사도를 이용하여 물리적 지표를 평가한 후 화폐가치로 기존 가치 추정 연구사례들을 조합하여 최소, 평균, 최대값을 추정하였다. 그러나 도출된 평가가 생태계의 수질조절 기능의 효과와 환경기초시설의 확충 및 환경규제 등으로 인한 인위적인 결과물과 구분하기 어려운 부분이 있으며, 물리적인 양에 대해 가치를 평가하기 위한 연계가 이루어지지 않고 화폐단위로 평가하기 위한 별도의 지표를 적용한 한계가 있다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
생태계가 인류로부터 받는 피해는?
인류는 생태계를 통해 깨끗한 식수와 공기, 건강한 식량자원, 홍수 및 수질오염으로부터의 보호와 같은 다양한 혜택을 지속적으로 받아오고 있다. 하지만 인류에게 많은 혜택을 주고 있는 생태계는 대기 및 수질오염, 기상이변 및 재해발생, 각종 병해충의 창궐 및 일부 동식물의 멸종 등과 같은 심각한 위협을 받고 있다. 이에 2000년대에 들어서면서 새천년생태계평가(MA, 2005)를 수행하는 등 자연 생태계가 인류에 주는 혜택에 대한 연구들이 활발히 진행되고 있다(TEEB, 2010a; UK NEA, 2011; OECD, 2010).
인류가 생태계로부터 받아오고있는 혜택은?
인류는 생태계를 통해 깨끗한 식수와 공기, 건강한 식량자원, 홍수 및 수질오염으로부터의 보호와 같은 다양한 혜택을 지속적으로 받아오고 있다. 하지만 인류에게 많은 혜택을 주고 있는 생태계는 대기 및 수질오염, 기상이변 및 재해발생, 각종 병해충의 창궐 및 일부 동식물의 멸종 등과 같은 심각한 위협을 받고 있다.
생태계서비스로 인한 수질조절량과 이에 대한 가치를 규명하기위한 방법을 추출하는것이 필요한 이유는?
산업화로 인해 악화되었던 수질은 최근 점차 개선되었는데, 이는 생태계의 수질조절 기능과 함께 환경기초시설의 확충, 각종 환경규제 등의 효과가 복합적으로 발휘되면서 기인한 것으로 볼 수 있다. 따라서 생태계서비스 중 수질조절 부분에 대한 가치평가 기법을 개발을 위해서 복합적인 요인 중 생태계서비스로 인한 수질조절량과 이에 대한 가치를 규명하기 위한 방법을 추출하는 것이 필요하다.
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