[논문]기후변화에 따른 농업생산기반시설 영향분석을 통한 정책추진 방안 연구

정경훈; 송석호; 정형모; 오승헌; 김수진; 임세윤; 주동혁; 황세운; 장민원; 배승종; 유승환

doi:10.7851/ksrp.2020.26.4.081

문제 정의

시군별 대표 시설 642개소를 선정하여 연평균 저수율, 관개기 직전 저수율, 관개기 종료 후 저수율, 가뭄대책 단계별 관리수위 발생일수, 관개일, 관개 시작/종료일, 관개일수, 만수위이상일수, 사전방류일수, 배수량, 배수일수를 조사⋅분석하였다. 또한 현장조사를 통해 물관리 담당자와 현장 인터뷰를 실시하여 해당지역의 최근 가뭄ㆍ호우 피해 및 대응현황, 특이사항 등을 조사하여 데이터 분석 결과와 현장조사 결과를 비교ㆍ검토하여 분석 데이터의 신뢰성을 확보하기 위해 노력하였다.
본 연구는 농업ㆍ농촌 및 식품산업기본법 제47조의 2에 따라 시행 중인 기후변화 실태조사사업의 방법론을 기반으로 농업생산기반시설의 기후변화 영향을 분석하고 정책추진 방안을 제시하였다. 시군별 대표 시설 642개소를 선정하여 연평균 저수율, 관개기 직전 저수율, 관개기 종료 후 저수율, 가뭄대책 단계별 관리수위 발생일수, 관개일, 관개 시작/종료일, 관개일수, 만수위이상일수, 사전방류일수, 배수량, 배수일수를 조사⋅분석하였다.
본 연구에서는 기후변화 실태조사 데이터를 기반으로 과거대비 최근 기후변화에 따른 농업생산기반시설의 영향을 분석하고 정책추진 방안을 제시함으로서 효율적인 기후변화 취약성 평가와 정책적 활용방안을 제시하고자 한다.

제안 방법

농업용수 회복능력은 시설별 관개 종료일에 해당하는 저수율을 적용하여 분석하였으며, 시설별 관개 시작일과 관개 종료일은 시설 담당자와 인터뷰 및 현장조사를 통해 결정하였다. 가뭄강도의 경우 관개기간 중 연최저저수율을 적용하여 분석했으며, 가뭄기간은 가뭄대책 단계별 관리수위 발생일수에 따라 경계 및 심각단계 발생일수를 적용하여 분석하였다. 홍수위험은 저수율이 100%를 초과하는 만수위이상 일수를 조사하여 분석하였으며, 양수장 및 배수장의 경우 양수장의 관개량, 배수장의 배제량에 대해 각 시설의 연평균 전력사용량과 함께 펌프 용량, 가동시간, 펌프효율 등을 활용하여 관개량과 배제량을 분석하였다.
과거 자료의 경우 데이터의 신뢰도가 확보된 2005년을 기준 시작년도로 하여 분석하였다. 기온, 강수량 등 기후인자에 대한 분석은 기후변화 실태조사 보고서(KRC, 2019)에 서술되어 있으므로 본 연구에서는 농업생산기반시설의 영향에 초점을 두어 분석하였다.
저수지의 영향 분석의 경우 농업용수 공급능력, 농업용수 확보능력, 농업용수 회복능력, 가뭄강도, 가뭄기간, 홍수위험, 수질영향으로 구분하여 실시하였다. 농업용수 공급능력은 연평균 저수율을 기준으로 변화를 분석하였고, 농업용수 확보능력은 시설별 관개 시작일에 해당하는 저수율을 적용하여 분석하였다. 농업용수 회복능력은 시설별 관개 종료일에 해당하는 저수율을 적용하여 분석하였으며, 시설별 관개 시작일과 관개 종료일은 시설 담당자와 인터뷰 및 현장조사를 통해 결정하였다.
농업용수 공급능력은 연평균 저수율을 기준으로 변화를 분석하였고, 농업용수 확보능력은 시설별 관개 시작일에 해당하는 저수율을 적용하여 분석하였다. 농업용수 회복능력은 시설별 관개 종료일에 해당하는 저수율을 적용하여 분석하였으며, 시설별 관개 시작일과 관개 종료일은 시설 담당자와 인터뷰 및 현장조사를 통해 결정하였다. 가뭄강도의 경우 관개기간 중 연최저저수율을 적용하여 분석했으며, 가뭄기간은 가뭄대책 단계별 관리수위 발생일수에 따라 경계 및 심각단계 발생일수를 적용하여 분석하였다.
시군별 대표 시설 642개소를 선정하여 연평균 저수율, 관개기 직전 저수율, 관개기 종료 후 저수율, 가뭄대책 단계별 관리수위 발생일수, 관개일, 관개 시작/종료일, 관개일수, 만수위이상일수, 사전방류일수, 배수량, 배수일수를 조사⋅분석하였다.
저수지, 양수장, 배수장 시설에 대한 기후영향 분석은 조사자료를 활용하여 과거 10년 대비(2005∼2014년) 최근 3년(2017∼2019년)의 증감량을 기준으로 분석하였다.
저수지의 영향 분석의 경우 농업용수 공급능력, 농업용수 확보능력, 농업용수 회복능력, 가뭄강도, 가뭄기간, 홍수위험, 수질영향으로 구분하여 실시하였다. 농업용수 공급능력은 연평균 저수율을 기준으로 변화를 분석하였고, 농업용수 확보능력은 시설별 관개 시작일에 해당하는 저수율을 적용하여 분석하였다.
양수장이나 배수장의 경우 시군에 없는 지역도 존재하여 대상 시설수가 저수지에 비해 다소 적게 선정되었다. 조사항목의 경우 시설, 이수, 치수 부문으로 구분하였으며 시설 부문은 수혜면적, 안전점검, 정밀안전진단, 이수 부문은 연평균 저수율, 관개기 직전 저수율, 관개기 종료 후 저수율, 가뭄대책 단계별 관리수위 발생일수, 관개일, 관개시작/종료일, 관개일수, 치수 부분은 홍수대비 사전방류일수, 만수위 이상일수, 배수량, 배수일수로 구성되어 있다. 조사항목 중 저수지의 경우 이수와 치수, 수질/환경과 관련된 항목으로 구성되어 있으며 양수장은 이수, 배수장은 치수 관련 항목으로 구성되어 있다.
가뭄강도의 경우 관개기간 중 연최저저수율을 적용하여 분석했으며, 가뭄기간은 가뭄대책 단계별 관리수위 발생일수에 따라 경계 및 심각단계 발생일수를 적용하여 분석하였다. 홍수위험은 저수율이 100%를 초과하는 만수위이상 일수를 조사하여 분석하였으며, 양수장 및 배수장의 경우 양수장의 관개량, 배수장의 배제량에 대해 각 시설의 연평균 전력사용량과 함께 펌프 용량, 가동시간, 펌프효율 등을 활용하여 관개량과 배제량을 분석하였다.

대상 데이터

기후변화에 따른 농업생산기반시설 영향을 분석하기 위해 시군별로 규모가 크고 관련 데이터의 신뢰도가 높은 저수지 426개소, 양수장 131개소, 배수장 85개소 등 총 642개소를 선정하였다. 양수장이나 배수장의 경우 시군에 없는 지역도 존재하여 대상 시설수가 저수지에 비해 다소 적게 선정되었다.

성능/효과

분석결과 전국적으로 과거대비 최근 가뭄에 영향을 받는 농업생산기반시설들이 증가추세에 있으며 동일한 시⋅도 내에서도 지역별 편차가 크게 나타났다.
5%) 순으로 증가 순위를 나타내고 있다. 시군 단위에서는 경남 양산(-23.5%), 경기 이천(-13.1%), 경기 안산(-12.4%), 충남 서산(-11.8%), 충남 세종(-9.1%) 순으로 공급능력 감소 순위를 보이며, 강원 양양(+24.5%), 경북 영덕(+15.4%), 경북 안동(+14.7%), 전북 김제(+14.5%), 전북 무주(+13.8%) 순으로 공급능력 증가 순위를 보이고 있다. 용수공급능력이 제일 낮게 나타난 경남 양산의 경우 최근 농업용수 수요가 많은 8월 중 가뭄지속으로 저수율이 심각단계에 이르는 등 용수공급에 차질을 겪고 있으며 인근에 수량이 풍부한 하천이 없어 저수지만으로 농업용수를 공급하는 실정으로 보조 수원공이 필요한 실정이다.
0%) 순으로 증가 순위를 나타내고 있다. 시군 단위에서는 경남 양산(-25.4%), 충남 세종(-14.2%), 충남 서산(-11.5%), 충북 증평(-10.5%), 경기 남양주(-8.2%) 순으로 확보능력 감소 순위를 보이고 있으며, 경남 김해(+19.6%), 경북 영주(+18.9%), 경북 안동(+18.4%), 경북 달성(15.2%) 전북 정읍(+15.1%) 순으로 확보능력 증가 순위를 보이고 있다. 현장조사 결과 충남 세종의 경우 최근 4년간 지속적인 가뭄을 겪고 있으며 6월에서 8월초 사이에 가뭄이 심각하여 지속적인 간단관개를 실시하고 있다.
위 결과에서 보듯이 경기와 충남지역에서 가뭄 영향이 증가하였으며, 경북, 경남지역은 홍수 영향이 증가하였다. 또한 시⋅도 간 차이뿐만 아니라 동일한 시⋅도 내에서도 시ㆍ군에서 따라 지역별 편차 역시 나타나고 있다.

후속연구

본 연구를 활용하여 지역별 대표시설에 대한 기후영향 조사ㆍ분석을 통해 농업용수 수요량 변화와 농업생산기반시설의 공급능력 변화를 고려한 취약성 평가의 기초를 마련할 수 있을 것으로 기대된다. 다만, 일부 조사 데이터 중 실제 관개일수, 공급량, 사전방류일수 등 일부 데이터가 부족으로 향후 지속적인 보완이 필요하며 유역 현황, 논 밭 전환비율, 수혜면적 변화, 지하수위 등 새로운 지표를 도입하여 지금보다 더 정교한 분석이 가능할 것으로 판단된다. 또한 분석된 결과를 바탕으로 이수 취약지역, 치수 취약지역, 이수ㆍ치수 전체 취약지역에 대한 도출과 해당지역의 합리적인 정책 제안 및 개선 방안에 대한 보완이 필요하다.
물론 이미 피해를 입은 지역에 대한 사업 추진도 시급하나 예방적 차원에서 볼 때 취약성이 높은 지역에 대해서 적극적인 사업지구 선정이 필요하다. 따라서 농림사업시행지침 상에 반영하여 농식품사업의 생산기반 확충 신규지구 기본계획 수립 시 기후영향에 대한 이수, 치수적 측면에서의 과거부터 현재까지 변화양상과 최근 변화, 그리고 피해현황을 고려한 분석을 실시하고 심의를 통해 우선순위 결정 및 대상지구 선정을 할 수 있을 것이다.
다양한 선행연구에서는 리스크를 위험요인(Hazard)의 발생확률과 해당 위험요인이 실제 발생했을 때 결과의 조합으로 정의하기도 하는데 위험요인의 자체적인 발생빈도를 통해 구할 수 있고, 피해 결과는 해당 시스템의 취약성과 노출에 의해 결정되는 것으로 볼 수 있다. 따라서 리스크 도출을 통해 위험의 가능성 및 잠재성이 얼마나 되는지 평가하고 대응능력이 커짐에 따라 낮아진 취약성에 의해 리스크가 얼마나 저감되는지를 판단하여 사업에 대한 효과를 정량적으로 관리할 수 있을 것이다. 뿐만 아니라 도출 리스크에 따라 리스크를 감소시키는 정책을 도출하고 완전히 제거할 수 없는 리스크에 대해서는 보험과 같은 금융적 지원방안을 통해 리스크를 분산하고 전이하는 방안을 마련할 수도 있다.
다만, 일부 조사 데이터 중 실제 관개일수, 공급량, 사전방류일수 등 일부 데이터가 부족으로 향후 지속적인 보완이 필요하며 유역 현황, 논 밭 전환비율, 수혜면적 변화, 지하수위 등 새로운 지표를 도입하여 지금보다 더 정교한 분석이 가능할 것으로 판단된다. 또한 분석된 결과를 바탕으로 이수 취약지역, 치수 취약지역, 이수ㆍ치수 전체 취약지역에 대한 도출과 해당지역의 합리적인 정책 제안 및 개선 방안에 대한 보완이 필요하다. 이를 통해 향후에는 보다 세밀하고 신뢰성 있는 자료를 바탕으로 농어촌용수 및 농업생산기반시설에 대한 기후변화 영향ㆍ취약성 평가가 가능할 것이며, 농업분야 기후변화 대응정책 수립의 기초자료로 활용하고 기후변화를 고려한 설계기준 개정, 기후영향평가제도 도입 등 다양한 분야에 활용될 것으로 기대된다.
본 연구를 활용하여 지역별 대표시설에 대한 기후영향 조사ㆍ분석을 통해 농업용수 수요량 변화와 농업생산기반시설의 공급능력 변화를 고려한 취약성 평가의 기초를 마련할 수 있을 것으로 기대된다. 다만, 일부 조사 데이터 중 실제 관개일수, 공급량, 사전방류일수 등 일부 데이터가 부족으로 향후 지속적인 보완이 필요하며 유역 현황, 논 밭 전환비율, 수혜면적 변화, 지하수위 등 새로운 지표를 도입하여 지금보다 더 정교한 분석이 가능할 것으로 판단된다.
실태조사를 통해 분석된 결과를 토대로 농업⋅농촌 기후변화 영향ㆍ취약성 평가를 실시하여 대국민 공표를 통해 농림업 관련 정책 개선, 사업설계기준 개정 등 다양한 분야에 활용할 예정이다.
이러한 계획 – 실행 – 점검 – 보완의 순환체계를 통하여 지속적인 정책 개선과 기후변화에 의한 리스크 관리가 가능할 것이다.
또한 분석된 결과를 바탕으로 이수 취약지역, 치수 취약지역, 이수ㆍ치수 전체 취약지역에 대한 도출과 해당지역의 합리적인 정책 제안 및 개선 방안에 대한 보완이 필요하다. 이를 통해 향후에는 보다 세밀하고 신뢰성 있는 자료를 바탕으로 농어촌용수 및 농업생산기반시설에 대한 기후변화 영향ㆍ취약성 평가가 가능할 것이며, 농업분야 기후변화 대응정책 수립의 기초자료로 활용하고 기후변화를 고려한 설계기준 개정, 기후영향평가제도 도입 등 다양한 분야에 활용될 것으로 기대된다.

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