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생태계 보호지역 평가에서 생태공학 도입과 활용
Application of An Ecological Engineering Approach in Evaluating Protected Area at Local Scales 원문보기

환경영향평가 = Journal of environmental impact assessment, v.29 no.2, 2020년, pp.144 - 155  

구경아 (한국환경정책.평가연구원)

초록
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본 연구에서는 다양한 생태계의 보전 및 생물다양성 보전과 증진을 통한 생태계의 지속가능한 이용을 위하여 우리나라 생태계 보호지역 확대를 위한 평가기법과 이의 정책적 활용 방향을 제시하였다. 이를 위하여 첫째, 생태계 보호지역 평가기법 활용 현황을 분석하였고, 둘째, 생태공학 기법을 기반으로 지역 규모의 생태계 보호지역 평가를 위한 개념 모형을 제시하였으며, 셋째, 이러한 분석 결과의 활용 방안을 제언하였다. 국외에서 보호지역 지정 시 다양한 분석 모형을 활용하고 있는 것과 달리, 우리나라의 경우 장기 생태계 모니터링 및 생태연구 자료가 부족하여 보호지역 지정 분석기법의 개발 및 적용이 미흡한 상태이다. 특히 미소 규모나 지역 규모보다는 국가 규모의 분석에 기반한 보호지역 지정이 주를 이루고 있어 지역 규모의 다양한 생태계가 반영되지 못하고 있다. 보호지역의 합리적인 지정과 효과적인 관리를 위해서는 다양한 인자들과 인자들 간의 상호작용을 고려한 지역 규모의 종합분석이 필요하며, 이를 위하여 본 연구에서는 생태공학 기법을 토대로 한 보호지역 분석의 개념 모형을 제시하였다. 본 연구에서 제시한 생태계 보호지역 분석은 다양한 생물 인자 및 비생물 인자, 그리고 이들의 상호작용 및 미래 환경변화를 고려한 각 지역 생태계의 특성을 반영하기 때문에 현재 우수한 생태계뿐만 아니라 앞으로 중요하게 보호해야 할 생태계를 보호지역으로 편입할 수 있는 근거를 제시하였다. 그러나 본 연구에서 제시한 분석 기법의 충분한 활용을 위해서는 각 지표항목과 지표항목에 속하는 인자들에 대한 개별 생태연구 자료 및 공간자료가 필요하다. 이러한 분석의 한계를 해결하기 위해서는 장기간의 생태자료와 종별 서식지 환경조건에 대한 연구 자료가 필요하며 서식지 모형, 생태모형, hybrid 모형 등 경관생태모형을 활용한 분석이 필요하다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

This research developed an approach to identify ecologically important areas at local scales and explained how the results of this approach could contribute to extend the protected areas in the Republic of Korea (ROK). While most developed countries have considered various biotic and abiotic factors...

주제어

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AI 본문요약
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문제 정의

  • 그러므로 본 연구에서는생태계 보호지역 지정을 위해 기존 연구들이 제시한다양한 평가지표 중 자연성과 생태계·생물다양성을상위 지표로 제시하고, 각 지표를 설명하는 하위 지표들(멸종위기종, 원시성 등)과 생물 및 비생물 인자들 사이의 복잡한 상호작용, 토지이용변화 등 인간의간섭에 의한 환경변화를 반영한 분석을 위한 개념모형을 제시하고자 한다(Figure 2).
  • 특히 미소 규모나 지역 규모보다는 국가 규모의 분석에기반한 보호지역 지정이 주를 이루고 있어 지역 규모의 다양한 생태계가 반영되지 못하고 있다. 따라서 본연구에서는 우리나라 생태계 보호지역 확대를 위하여생태적으로 중요한 지역을 도출하기 위한 생태공학기법의 도입 및 활용 방안을 제시하고 이를 바탕으로지역 규모의 분석 개념모형을 제시하고자 하였다.
  • 분석 결과, 보호지역 지정 타당성 평가를 위한 평가 지표로 자연성, 생물다양성, 생태계, 학술 가치의 대항목 및 소항목을 제시하였다(Table 1). 또한, 각 평가지표를 등급화하고 등급별 생태적 특성을 제시하여보호지역 지정을 위한 객관적인 평가 기준을 제시하고자 하였다(Table 2). 이 연구에서 제시된 평가지표는 제2차와 제3차 국립공원의 타당성 기준의 생태 기반 평가체계에 활용되었다(Ministry of Environment2008, 2019).
  • (2013)은 대서양 산림 생물다양성 핫스팟을 대상으로 양서류 444종에 대한 적합 서식지 모형 결과를 사용하여 지역별 종 풍부도를 평가하였다. 또한, 미래 기후변화에 따른 종분포 변화에 따른 종다양성 변화율을 분석하고 분석 지역의 미래 종풍부도 보전을 위하여 보호지역 확대가 필요한 지역을 제시하였다. 연구 결과, 대상 지역 중 북부와 남서부 지역에서 종 풍부도 변화율이 높은 것으로 분석되었고, 현재 보호지역(21 cell)보다 2배 이상 많은 지역(51 cell)이 보호지역으로 지정되어야 함을 제안하였다.
  • 본 연구에서는 생태계 보호지역 확대를 위하여 기존연구들이 제시한 다양한 평가지표를 검토하여 자연성과 생태계·생물다양성을 상위 지표로 제시하였고, 각지표를 설명하는 하위 지표(멸종위기종, 원시성 등)와생물 및 비생물 인자들 사이의 복잡한 상호작용 및 토지이용변화 등 인간 간섭에 의한 환경변화를 고려할수 있는 보호지역 분석 개념도를 제시하였다.
  • Kukkala(2017)는 생물다양성과 생태계서비스를 위한 공간 보전 계획을 위한 모형인 ZoneSoftware를 개발하고, 이를 유럽연합 단위에 적용하였다. 본 연구에서는 생태계서비스, 생물다양성, 보호지역 및 정책 결정 변수를 종합적으로 고려하여 보호지역 선정 우선순위를 제시하고, 생물다양성 보전과 생태계서비스의 극대화를 위한 개별 지역에 적합한토지이용 방향성을 제시하였다. Duarte et al.
  • Onal & Wang(2008) 연구에서는 서식지 파편화가 종의 지속성과 생존능력에 많은 영향을 준다는 점을 인식하고 graph theory 접근법을 적용하여파편화되어 있는 서식지를 연결할 수 있는 지역을 도출하였다. 이 연구는 미국 일리노이 지역을 대상으로수행되었고 생물다양성 보전을 위하여 파편화되어 있는 서식지의 연결성 향상을 위한 지역을 우선 보호지역으로 지정할 것을 제시하였다.
  • (2013)은 Marxan with Zone Model을 활용하여 연구지역(이스라엘)의 식생을 유형별로 분류하였고, 유형별 식생분포의 시·공간적 변화를 예측하였다. 이를 통해이스라엘 생물다양성 보전을 위하여 국립공원으로 지정되어야 할 지역의 우선순위를 도출하였다. 이와 더불어 다양한 관리 시나리오에 따른 미래 식생분포의 변화를 예측하여 효과적인 관리방안을 제시하였다.
  • 이에 따라 본 연구에서는 우리나라 생태계 보호지역 확대를 위하여 생태적으로 중요한 지역을 도출하는 데 있어서 다양한 인자들의 상호작용을 종합적으로 고려하는 생태공학 기법의 도입 및 활용 방안을 제시하고 이를 바탕으로 지역 규모의 분석 개념도를 제시하고자 한다. 본 연구의 주요 내용은 생태계 보호지역 평가기법 활용 현황, 생태공학 소개, 보호지역지정에 있어서 생태공학의 도입 필요성 및 분석 개념모형 제시, 마지막으로 정책적 활용 방안 제언이다.
  • 생태공학은 다양한 환경문제를 해석하고 해결방안을 찾는 데 있어 환경공학 접근법과 비교됐다. 지금까지 환경공학 접근법이 공학적 방법에 근거하여 기술 발전 등을 통해 다양한 환경오염문제를 해결하고자 하였다면, 생태공학 접근법은 생태계의 이해에서 문제의 해결방법을 찾고자 하였다. 이처럼 생태공학이 생태계의 이해를 연구의 근간으로삼고 있기에 생태공학 연구방법을 이해하기 위해서는 생태공학의 정의와 더불어 생태학의 이론과 연구 원리에 대한 이해가 필수적이다.

가설 설정

  • 이와 더불어 미래에 예측되는 사회·생태 시나리오를 가정하고 시나리오에따라 연안별 생태계서비스 유지를 위해 보전이 필요한 지역을 도출하여 보호지역으로 선정할 것을 제시하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
생태공학이란 무엇인가? 생태공학(ecological engineering)은 생태학(ecology)과 공학(engineering)을 결합한 학문의 한 분야로 오덤(H. T. Odum)에 의해서 중요한 연구 분야로 소개되었다(Odum 1989). 생태공학은 다양한 환경문제를 해석하고 해결방안을 찾는 데 있어 환경공학 접근법과 비교됐다.
생태공학은 어떠한 문제점을 극복하기 위한 대안으로 제시되었는가? 자연생태계의 훼손에 따른 자연의 기능 저하와 환경문제가 심각해지면서 이를 극복하기 위한 다양한 방안들이 모색되어왔다(Kim & Lee 2015). 이러한 모색들은 환경 및 생태 관련 분야들에서 이루어졌으며, 대표적인 분야는 환경공학으로 다양한 기술적인 대안들을 제시해왔다(Odum & Odum 2003). 그러나 공학적 대안들은 환경문제의 근간을 이루는 자연생태계에 대한 이해의 부족으로 한계점을 드러냈다(Odum& Odum 2003). 자연생태계는 다양한 생물적, 비생물적 인자들로 구성되어 있으며, 이 인자들의 복잡한 상호작용에 의해 설명되는 복잡적응계다(Mitsch & Jørgensen 2003). 생태계에 대한 근본적인 이해에바탕을 두지 않은 환경공학은 자연생태계 보전과 이에 따라 제공되는 생태계서비스의 지속적인 공급을 위한 적절한 대안을 제시하지 못하였다. 이를 극복하기 위하여 자연생태계에 대한 이해를 바탕으로 환경문제의 해결책을 찾고자 생태공학이 대안으로 제시되었다(Odum & Odum 2003).
생태연구에 사용된 주요모형으로는 어떠한 것이 있는가? 생태학 및 생태공학에 적용된 다양한 모형은 시대에 따른 과학 기술 발달과 연구 흐름에 따라 변화하였다(Jørgensen & Fath 2011). 생태연구에 사용된 주요 모형을 9개로 분류하면 동적 생지화학 모형(dynamic biogeochemical models), 정상 생지화학모형(steady-state biogeochemical models), 개체군 동적 모형(population dynamics models), 공간모형(spatial models), 구조적 동적 모형(structurally dynamic models), 개체기반 모형(individual-based models), 생태독성 모형(eco toxicological models),퍼지 모형(fuzzy models), 인공신경망 모형(artificialneural networks models) 등 으 로 분 류 된 다(Jørgensen & Fath 2011). 특히, 1980년대 생태연구에 사용되지 않았던 공간 모형의 사용이 2000년대현저히 증가하였으며, 이러한 모형들은 각각의 연구에서 단독으로 사용되거나 좀 더 복잡한 시스템을 분석하고 예측하기 위하여 몇 개의 모형이 함께 사용되기도 하였다, 이러한 모델링 접근법을 HybridModeling Approach라고 한다(Jørrgensen & Fath2011).
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