지속가능한 수자원 개발 및 관리를 위해서는 유역 내에서 진행되고 있는 수자원에 관련된 활동들이 지속가능한 개발의 개념에 부합하는지 여부를 판단해야 한다. 이를 위해서는 국가, 유역, 지자체 등의 수문, 수질, 사회, 경제, 환경적인 요인들을 고려한 다변수 평가 지수가 필요하다. 본 연구에서는 유역의 수자원을 평가할 수 있는 지표들을 선정하고 이들 간의 중요도는 계층적 분석기법(Analytic Hierarchy Process, AHP)을 사용하여 산정하였으며 이들을 종합한 수자원 지속가능성 지수(WRSI, Water Resources Sustainability Index)를 개발하였다. WRSI는 경제적 효율성 세부지수, 사회적 공평성 세부지수, 환경 보전성 세부지수, 유지관리능력 세부지수로 구성하였다. 지표들과 세부지수들 간의 중요도는 전문가들에 대한 설문조사를 통하여 산정하였다. 개발된 WRSI 구성지표들의 표준화는 이들의 적정 확률분포를 선정한 후 누가확률을 사용하여 산정하는 방법을 개발하여 사용하였다.
풍력발전은 비용 효율적인 신재생에너지원으로 우리나라 뿐 아니라 전세계적으로 빠르게 보급이 확대되고 있다. 환경적 지속가능성을 보장하면서 지속가능한 에너지를 공급하기 위해서는 증거에 기반한 정책수립과 혁신적인 방안 마련이 필요하다. 본 논문은 풍력발전 환경영향평가서 58건의 분석을 통해 1) 국내 육상풍력의 주요 특징이 어떠한가? 2) 환경영향을 최소화하기 위한 사업별 환경적 지속가능성을 분석하는 방법이 있는가?에 대한 해답을 제시하고자 한다. 환경영향평가서에 제시된 개별 육상풍력사업의 환경적 지속가능성과 관련한 변수를 추출하여 이러한 환경변수에 대한 요인분석을 수행하고 개별 변수의 가중치를 계산하여 육상풍력발전의 환경적 지속가능성을 평가할 수 있는 지수를 개발하였다. 이러한 환경적 지속가능성지수는 육상풍력발전의 입지를 고려할 때 활용할 수 있는 유용한 증거에 기반한 의사결정도구로 활용될 수 있을 것이다. 58개 사업은 사업지역의 고도 및 자연성의 정도를 바탕으로 1) 산악형, 2) 목장형, 3) 해안형으로 구분하였다. 본 연구에서는 개별 풍력발전사업에 대한 환경적 지속가능성지수를 성공적으로 계산하였다. 가장 환경적 지속가능성이 큰 사업은 목장형으로 분류된 33번 사업이 1.04였고, 가장 낮은 사업은 산악형으로 분류된 55번 사업으로 -1.44였다. 둘째, 분석결과는 목장형이 환경지속가능성 지수가 평균 0.4551로 환경적 지속가능성이 가장 높고, 해안형이 평균 0.3712으로 중간이었으며, 산악형이 평균 -0.3457로 가장 낮은 것으로 나타났다. 이러한 결과는 육상풍력발전과 관련된 기존의 연구에서 제시된 결과를 보다 계량적으로 증명하고 있으며, 신재생에너지개발과 관련한 정책에 활용할 수 있는 중요한 함의를 제공하고 있다.
본 연구에서는 수자원 지속가능성 지수(WRSI)를 금강유역에 적용하여 소유역별 수자원 지속가능성을 평가하였다. WRSI의 적용을 위하여 금강유역을 주요 계측지점의 위치와 자료수집의 용이성을 고려하여 27개의 소유역으로 분할하였다. WRSI 산정의 효율성과 정확성을 확보하기 위하여 소유역별 사회, 경제, 환경과 관련된 통계자료에 대한 GIS 주제도를 구축하였다. WRSI를 구성하는 지표들의 표준화는 적정확률분포형을 적합도 검정을 실시한 후 초과확률을 산정하는 방법을 적용하였다. WRSI를 이용하여 금강유역의 소유역별 수자원 지속가능성 지수를 산정한 결과, 금강유역의 소유역별 수자원 지속가능성 지수는 하류에 위치한 유역들보다 상류에 위치한 유역들이 큰 값을 나타냈다. 수자원 지속가능성 지수의 지표들간의 상관관계를 분석하기 위하여 상관분석을 실시한 결과, 사회적 공평성 세부지수를 구성하는 지표들과 유지관리 능력 세부지수를 구성하는 지표들간의 상관성이 높은 결과를 나타냈다.
오늘날 지속가능한 발전의 주요 목적으로서 환경의 효과적 보호와 신중한 자연자원의 이용이 강조된다. 이와 같은 목적들을 성취하기 위해서 종합적인 경관 정보가 필수적이다. 한국의 경우, 도시화는 전통적인 농촌 경관 변화, 산림 손실과 단편화 등 많은 환경 문제를 야기했다. 특히 산림이 높은 생물 다양성 가치를 갖고 있는 한국으로서는 산림 손실과 단편화는 생태관점에서 보면 아주 치명적이다. 현재 개인 또는 공공 부분 개발 프로젝트를 위한 환경 영향 평가의 일부분으로 시각 경관 영향 평가가 요구된다. 그러나 이런 시각 경관 영향 평가는 단지 전체 경관의 일부분의 경관 정보만을 제공하고, 특히 현재 경관 평가에서는 경관의 생물 다양성 가치를 평가하지 않는다. 본 연구는 이와 같은 문제점들을 극복하고 한국 상황에 맞는 지속가능한 경관 계획을 위한 필수적인 종합 경관 정보를 제공하기 위해서, 경관 특성과 생물 다양성 가치 평가를 위한 생태 이질성 지수를 결합한 진보된 경관 특성 평가 방법론을 제시하는데 그 목적이 있다. 이 방법론을 통해 경관 특성 평가에서 12가지 경관 특성 유형(type)을 분류하였고 그것의 분포, 경관 특성적 형태, 경관 특성에 부정적인 영향을 줄 수 있는 개발 압력 등을 분석하고 서술하였다. 분석 결과, 주택과 산업 단지 개발, 농지 형질 패턴 변경, 수변 공간 개발 등이 주요 개발 압력으로 나타났다. 경관 생태 이질성 평가 결과에서는 도시근교 지역과 농촌 경관 특성 유형 지역에서 잠재적 생물 다양성 가치가 높았다. 산림 지역 경관 특성 유형에서는 잠재적 생물 다양성 가치가 중간 수치로 나온 반면 도시 경관 특성 유형에서의 잠재적 생물 다양성 가치는 아주 낮았다. 비록 제한된 데이터와 경관 생태 이질성 지수 사용으로 인한 문제점들(스케일 종속적, 변화 패턴이 예측하기 힘든 지수, 자의적인 분류시 다른 결과 발생, 더 종합적인 생물 다양성 잠재력을 평가하기 위해서는 더 많은 다른 경관 생태 지수 필요 등)이 제기되었지만, 이 연구에서 제시된 진보된 경관 특성 평가 방법론을 통해 얻은 종합적인 경관 정보가 지속가능한 경관계획을 할 때 어떻게 잘 활용되어질 수 있는지 예로써 증명하였다. 그 결과 진보된 경관 특성 평가 방법론이 지속가능한 경관 계획을 위한 수단으로 사용될 수 있을 것으로 사료된다.
본 연구는 광역지자체를 평가 단위로 하여 산림지속성 지수 도출을 목적으로 한다. 산림지속성은 지속가능발전의 세 개의 축인 경제, 사회, 환경과 함께 기반을 추기하여 네 개의 축(부문)에 근거하여 평가되었다. 이들 부문의 중요도는 계층분석법의 한 형태인 쌍대비교 방식에 의하여 도출하였다. 경제, 사회, 환경에 해당하는 지표는 각기 3개씩, 기반 부문에는 6개로, 총 15개의 지표를 이용하여 산림지속성 지수를 산출하였다. 지표의 가중치 적용 방법으로는 점수가중치 방법을 사용하였다. 산림지속성 지수는 1995년부터 2004년까지 자료를 토대로 부문별, 관리/건강성, 종합지수로 구분하여 산정하였다. 산림지속성 종합지수는 2004년 기준으로 경상북도가 71.8로 가장 높았으며 인천이 22.9로 가정 낮게 나타났다.
지속가능한 수자원 이용과 관리를 위해서는 유역 내에서 진행되고 있는 수자원과 관련된 활동들이 지속가능한 개발의 개념에 부합하는지 여부를 판단해야 한다. 이를 위해서는 유역의 수자원 이용과 관리에 영향을 미치는 수문, 수질, 사회, 경제 및 환경 요인을 고려한 평가지수가 필요하다. 본 연구에서는 수자원의 지속가능성을 평가할 수 있는 지표들을 선정하고 이들을 통합한 수자원 지속가능성 지수(Water Resources Sustainability Index, WRSI)를 개발하였다. WRSI를 구성하는 구성요소의 중요도(Weight)는 계층적 분석기법(Analytic Hierarchy Process, AHP)을 사용하여 결정하였다 수자원의 지속가능성을 세부적으로 평가하기 위하여 WRSI를 경제적 효율성, 사회적 공평성, 환경적 보전성, 유지관리능력 등 4개 세부기준으로 구분하였다. 세부지수의 구성 지표는 유역조사, 사회 및 경제 통계, 여론조사 및 관련된 선행 연구결과를 분석하고 적합성을 평가한 후 선정하였다. WRSI 구성요소들의 중요도는 127명의 전문가들을 대상으로 설문조사를 실시하여 결정하였다. 세부지수와 구성 지표의 중요도 분석결과는 수자원의 지속 가능한 이용을 위해서 수자원 이용의 효율성과 공평성 증대, 하천 수질을 향상시켜 친수 기능의 복원이 중요하다는 것을 나타냈다. 또한, 수자원 분야에 지속적으로 적정 재원의 투입이 필요하며, 수자원 정책 결정에 대한 주민들의 참여가 필요하다는 것을 나타냈다.
가뭄의 정도를 정량화하고 예측하기 위하여 다양한 가뭄지수중 가장 일반적으로 사용되는 것들로는 PDSI(Palmer Drought Severity Index), SWSI(Surface Water Supply Index) 및 SPI(Standard Precipitation Index) 등이 있다. 본 연구에서는 가뭄을 평가하는 방법 중 표준강수지수(SPI)를 활용한 가뭄도 산정 결과와 지하수위 관측자료간의 상관성을 평가함으로써 향후 지하수위 자료를 활용한 가뭄 평가의 가능성을 제시하고자 하였다. 본 연구 결과, 충주가금, 양평개군, 문경문경 및 영주문정 관측소 지역에서 가뭄 평가 인자인 표준강수지수와 지하수위는 비교적 상관성을 갖고 있는 것으로 분석되었으나, 표준강수지수 보다 지하수위 변동이 가뭄에 민감하지 않고 지속성과 영속성을 갖는 것으로 평가되어 가뭄 평가 인자로서 활용성이 높을 것으로 평가되었다. 이들 지역의 표준강수지수 및 지하수 수위 관측자료 간의 교차상관계수는 충주 0.750, 양평 0.533 및 영주 0.607 둥으로 분석되어 상관성이 높은 것으로 나타났다. 가뭄 평가를 위한 가뭄 관측정(DIW, Drought-Index Well)은 주변의 영향을 최소화할 수 있는 지점으로서 가뭄을 정확히 평가 예측할 수 있는 지점에 선정되어 가뭄 평가 및 예측에 활용될 수 있도록 하여야 한다.
유역의 수자원 및 환경 상태에 관련된 문제를 파악하고 관리에 적극적인 참여를 유도하기 위해서는 객관적인 평가수단이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 지속가능한 유역관리를 위하여 수계의 중권역별 유역관리 상태를 평가할 수 있는 평가지수를 개발하고 지수의 적용성을 평가하였다. 본 연구에서는 유역조사 자료와 다변량 통계 기법의 하나인 요인분석을 이용하여 유역관리 평가지수를 개발하였다. 또한, 평가지수를 한강수계에 적용하여 중권역별 유역관리 상태를 상대적으로 비교하여 평가하였다. 유역관리 평가지수는 이수관리 평가 세부지수, 치수관리 평가 세부 지수, 수질 및 생태 관리 평가 세부 지수로 구성하였다. 각 평가지수는 요인분석을 통하여 추출된 3개의 지표로 구성이 되어 있으며, 각 지표들은 $3{\sim}5$개의 변수들로 구성되어 있다. 한강수계의 중권역별 유역관리 상태를 평가한 결과, 댐상류에 위치한 중권역에서 다른 중권역들 보다 유역관리지수가 높게 나타났으며, 수계의 최하류에 위치한 중권역에서 다른 유역들 보다 작은 값을 나타냈다.
본 연구의 목적은 상하수도 시설을 중심으로 한 물 인프라의 지속가능성을 평가하는 지수들을 활용하여 경제, 사회, 환경적 측면에서의 지속가능성을 평가하고 지속가능성 확보 필요성을 제고하기 위함이다. 경제, 사회, 환경적 지수 중 중요하게 고려해야할 세부지수들을 파악하고, 전국 지자체를 유형화하여 집단 간 특성을 비교분석하였다. 세부 지수의 가중치 산출은 주성분 분석을 활용하였으며, 지자체를 유형화하는 과정에는 K-평균 군집분석을 시행하였다. 가중치 분석 결과, 전체 12개의 지수 중 재정자립도, 자본수입비율, 보조금비율, 서비스보급률, 노후화율, 수생태건강성, 하천수질이 지속가능성을 평가하기 위한 주요한 변수로 분석되었으며, 특히, 경제부문 지수의 영향력이 가장 높은 것으로 나타났다. 다음으로는 군집분석 결과를 통해 지자체를 크게 두 가지 유형으로 분류하였고, 각 유형 별 특징을 살펴보았다. 먼저 경제부문의 지속가능성이 우수한 집단에서는 환경부문에 대한 개선이 필요한 것으로 나타났지만, 대체로 지속가능성 상태가 우수한 것으로 나타났다. 환경부문이 우수한 집단에서는 지속가능성 상태가 열악한 지자체가 많이 포함되어 있으며, 특히, 경제부문 상태를 향상시키기 위한 집중적인 노력이 필요한 것으로 보인다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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