환경평가 지원을 위한 지역 환경현황 분석 시스템 구축 및 운영 : 개발사업에 따른 생물 서식지의 질적 변화 Ⅲ = Analysis System for Regional Environmental Status to Support Environmental Assessment: A Study on the Changes of Bio-Habitat according to the Development Projects Ⅲ

국문 초록 (Abstract)

Ⅰ. 연구의 배경 및 목적
□ 금강 및 영산강 중·하류 지역은 내륙으로는 농업지역이 광범위하게 분포하고 있으며, 해안으로는 갯벌이 잘 발달되어 있음. 금강 및 영산강 중·하류 지역을 포함한 주변 지역은 갯벌, 논, 호소, 하천 등의 습지가 매우 잘 발달되어 있어 다수의 법정보호종을 포함한 이동성 조류의 중간 기착지인 동시에 중요 철새도래지 중 한 곳이며, 습지서식 생물을 포함하여 다양한 동·식물들의 서식공간이 분포하고 있음
□ 금강 및 영산강 중·하류 지역은 매립사업과 간척사업은 물론 산업단지개발사업, 도시 개발사업등의 다양한 개발사업이 추진된 바 있으며, 지금도 다양한 개발사업 계획이 수립되고 있어 추진 시 친환경적인 개발과 보전이 필요한 공간임
□ 본 연구에서는 1980년대 이후 금강 및 영산강 중·하류 지역을 중심으로 해당 공간의 시대별 토지피복 변화를 알아보고, 생물 서식지의 변화를 시기별로 분석하여 개발계획 수립 시 생물 서식공간과의 조화를 위한 생물보전 전략을 모색하고자 함
□ 또한 토지이용 변화에 대한 시나리오별 분석을 토대로 금강 및 영산강 중·하류 지역의 미래 토지피복 변화를 예측하고, 생물 서식지의 질 및 탄소저장량의 변화를 예측함으로써 지속가능한 관리정책의 수립을 위한 정책 지원 자료를 제공하고자 함. 특히 탄소 중립을 위한 국가적 기후정책과 기후영향평가 도입 및 분석의 사례를 제공하고, 연구 대상지가 보유하고 있는 시대별 탄소저장량의 변화와 시뮬레이션을 통해 net-zero를 지향하는 환경평가 정책의 과학적 도구를 제공하자 함
1. 연구 내용 및 방법
□ 본 연구에서는 토지피복 변화 분석을 위해 환경부 국토환경정보센터 정보시스템15)에서 제공하는 대분류 토지피복도를 활용함. 최근의 대분류 토지피복도는 2019년 전후 공간정보를 토대로 2020년에 제공되어 이를 활용함
□ 생물 서식지 질 분석은 InVEST Habitat Quality Model(3.6.0)을 활용하여 실시함. 생물 서식지 질 분석에 적용한 서식지 적합성, 민감성, 접근성, 위협요인, 최대영향거리 등의 여러 입력변수에 대한 가중치는 이현우 외(2015)에서 제시된 값들을 이용함
□ 탄소저장량 분석은 InVEST Carbon Model(3.6.0)을 사용함. Carbon Pool 계수는 추인교 외(2021)의 연구에서 제시된 자료를 입력자료로 활용함
Ⅱ. 금강 및 영산강 중·하류 지역의 겨울철 조류 동시 센서스 결과
□ 금강 중·하류 겨울철 조류 동시 센서스 조사지역 중 장항해안, 유부도, 금강하구, 옥녀 저수지, 옥구저수지, 만경강, 백산지, 능제, 동진강, 조류지, 청호저수지, 고마제 등 12개 조사지역을 대상으로 분석하였음. 영산강 중·하류 겨울철 조류 동시 센서스 조사지역 중 압해도, 영산호, 영암호, 금호호, 랑초저수지, 고천암호, 군내간척지 등 7개 조사지역을 대상으로 분석하였음
1. 금강 중·하류 지역의 겨울철 조류 도래 현황 분석
□ 2010년 이후 금강 중·하류 지역에 대한 겨울철 조류 동시 센서스 조사 결과를 전체 조사대상지역과 비교하여 살펴보면, 금강하구, 만경강 및 동진강의 경우 매년 2만여 개체에서 9만 여에 가까운 개체가 도래하는 것으로 확인되었음. 금강하구, 만경강 및 동진강의 경우 매년 20여 종에서 60여 종에 이르는 조류종이 도래하는 것으로 나타났음
2. 영산강 중·하류 지역의 겨울철 조류 도래 현황 분석
□ 2010년 이후 영산강 중·하류 중 영암호, 금호호, 영산호, 고천암호의 경우 매년 적게는 5만여 개체에서 50만에 가까운 개체가 도래하는 것으로 확인되었음. 금강하구, 만경강 및 동진강의 경우 매년 30여 종에서 70여 종이 넘는 조류종이 도래하는 것으로 나타났음
Ⅲ. 금강 및 영산강 중·하류 지역의 토지이용 변화
1. 금강 및 영산강 중·하류 지역의 토지이용 변화
□ 금강 중·하류 지역 연구대상지는 낙동강과 한강의 하류·하구 지역과 비교하여 토지피복의 변화가 크게 나타나지 않음(전동준 외, 2019; 전동준, 2020). 특히 유형별 토지 피복의 변화 중 낙동강 및 한강과 비교하여 농경지의 면적 감소가 크지 않음. 다만 수역의 면적 감소에 비례하여 농경지의 면적이 늘어나고 있어 간척사업 등으로 인한 새로운 농경지의 조성에 원인이 있는 것으로 판단됨
□ 영산강 중·하류 지역의 경우 금강 중·하류 지역과 비교하여 습지의 면적 감소가 두드러지게 나타나고 있음. 이러한 토지피복의 변화는 1990년대 후반 농경지 면적의 증가와 지속적인 시가화용지의 증가 추세가 반영된 것으로, 하류·하구지역의 습지가 농지 혹은 개발용지로 개발·전용됨으로써 나타난 현상이라고 판단됨
2. 시나리오 분석을 통한 토지이용 변화 예측
□ 금강 및 영산강 중·하류 지역에 대한 미래의 토지피복 변화를 예측하기 위해 InVEST Scenario Generator를 이용하였으며, 총 6개의 시나리오를 적용하였음
○ 개발사업 증가에 따른 미래 시가화건조지역의 확대를 10%, 20%, 30%로 설정하여 각각 적용하였음
○ 보호지역에 대한 행정규제를 현재와 같이 적용하여 보호지역의 개발 가능성을 배제한 경우와 보호구역에 대한 개발행위가 가능할 경우를 적용하였음
Ⅳ. 금강 및 영산강 중·하류 지역의 생태계서비스 분석 및 예측
1. InVEST를 활용한 생물 서식지 질 평가 및 탄소저장량 평가
□ 본 연구에서 활용한 생물 서식지의 질 분석(Habitat Quality Analysis) 모델은 InVEST 모델의 하위 모델로서 생물 서식지에 대한 공간계량화가 가능하며, 토지피복 및 토지이용을 연동하여 생물 서식지의 민감도와 생물 서식환경에 미치는 위협요인을 입력변수로 하여 생물 서식지 질을 공간정보화하여 표현하게 됨. 생물 서식지 질 평가는 토지피복 유형별 서식지로서의 적합성과 각 서식지를 위협하는 위험요인에 반응하는 민감도 및 접근성 등에 따라 분석됨
□ InVEST 모델의 여러 하위 모델 중 InVEST Carbon 모델은 토지피복도와 토지이용별 탄소계수를 토대로 하여 탄소저장량을 추정하는 모델임. InVEST Carbon 모델은 토지피복도를 기반으로 하고 있어 과거 대상지역이 보유하고 있는 탄소저장량을 산출할수 있을 뿐만 아니라 토지피복의 미래 변화 예측을 기반으로 대상지역의 탄소저장량 변화를 예측할 수 있어 기후영향평가의 도구로 활용이 가능함
2. 시대별 금강 및 영산강 중·하류 지역의 생물 서식지 질 평가
□ 2019년 전후 금강 중·하류 지역의 생물 서식지 질의 경우 상대적으로 우수한 5등급 지역은 전체 연구대상지역 면적 대비 11.1%를 차지하고 있으며, 그다음으로 4등급 지역은 44.5%를 차지하는 것으로 나타났으며 대부분이 해양과 하천을 모두 포함하는 수역에 해당함. 수역의 면적 감소는 새만금에서 현재 진행 중인 대규모 간척사업 때문인 것으로 판단됨
□ 2019년 전후 영산강 중·하류 지역의 생물 서식지 질은 1998년 전후 시기와 비교하여 등급별 면적의 변화가 크게 없으며, 1등급 지역이 다소 증가된 것이 특징임. 생물 서식지 질이 상대적으로 우수한 5등급 지역의 경우 전체 연구대상지역 면적 대비 29.8%를 차지하고 있으며, 이전과 비교하여 큰 면적 변화는 없는 것으로 판단됨
3. 시나리오 분석을 통한 금강 및 영산강 중·하류 지역의 생물 서식지 변화 예측
□ 금강 및 영산강 중·하류 지역의 생물 서식지 질적 평가를 위해 사용된 InVEST 모델의 하위 모델인 InVEST Habitat Quality Model의 분석 결과를 살펴보면 연구대상지역
의 생물 서식지 그룹 중 질적으로 가장 우수한 생물 서식지인 5등급 지역의 경우 해안가에 연접한 5등급 지역이 생물 서식지 질이 가장 나쁜 1등급 지역으로 변경될 것으로 예측되었음
4. 시대별 금강 및 영산강 중·하류 지역의 탄소저장량 평가
□ 금강 중·하류 연구대상지의 1988년 전후 탄소저장량은 757만 5,936.19Mg of C로 산출되었으며, 2008년 전후 682만 8,760.83Mg of C로 다소 줄어들었으나 최근 2019년 전후 730만 8,642.25Mg of C로 다시 탄소저장량이 늘어난 것으로 분석되었음. 이러한 탄소저장량의 시대별 증감 현상은 연구대상지인 금강 중·하류 특히 새만금에서의 토지이용이 시대에 따라 변화하고 있는 것에 기인하는 것으로 판단됨
□ 영산강 중·하류 연구대상지의 1988년 전후 탄소저장량은 1,313만 7,060.86Mg of C로 나타났으며 1998년 전후는 1,251만 1,916.82Mg of C, 2008년 전후는 1,248만 5,021.60Mg of C로 산출되었음. 2019년 전후의 최근 탄소저장량은 1,250만 5,506.45Mg of C로 분석되어 연구대상지의 탄소저장량이 전반적으로 감소하는 추세가 확인되었음
5. 시나리오 분석을 통한 금강 및 영산강 중·하류 지역의 탄소저장량 변화 예측
□ 금강과 영산강의 중·하류 지역에 대한 탄소저장량의 미래 변화 시뮬레이션은 개발사업의 증가에 따른 시가화건조지역이 10%와 20% 각각 증가한다는 가정을 설정하고 분석을 실시하였음. 연구대상지의 특성상 시가화건조지역이 차지하는 비율이 전체 연구대상지 면적과 비교하여 크지 않아 탄소저장량의 변화는 상대적으로 크지 않은 것으로 분석되었음
□ 금강 중·하류 연구대상지의 2019년 전후 토지피복으로부터 시가화건조지역이 10%와 20% 각각 증가한다고 가정할 때, 토지피복 변화에 따른 탄소저장량은 718만 4,175.00Mg of C와 709만 108.70Mg of C로 각각 산출되었음
□ 영산강 중·하류 연구대상지 역시 2019년 전후를 기준으로 시가화건조지역이 10%, 20% 각각 증가한다고 가정했을 때, 탄소저장량은 각각 1,242만 3,217.65Mg of C와 1,235만 4,422.01Mg of C로 예측되었음
Ⅴ. 결론과 제언
□ 본 연구에서는 1980년대 이후 금강 및 영산강 중·하류 지역을 중심으로 연구대상지에 도래하는 이동성 조류의 시기별 변화를 분석하고, 해당 지역 토지피복의 시계열적 변화와 함께 생물 서식지의 질적 변화를 시대별로 분석하였으며, 각 시대별 연구대상지의 탄소저장량 변화를 분석하여 개발에 따른 조류군집, 생물 서식공간의 질 및 탄소저장량의 변화를 확인하였음. 또한 토지피복에 대한 시나리오 분석을 토대로 변화가 예상되는 금강 및 영산강 중·하류 지역의 토지이용을 예측하고, 생물 서식지의 절적 변화와 탄소저장량의 정도를 분석하고 예측하고자 하였음
□ InVEST 모델의 Scenario Generator를 활용하여 토지피복의 미래 변화를 분석한 결과 금강 및 영산강 중·하류 지역은 향후 개발의 정도에 따라 시가화건조지역이 점진적으로 증가할 것으로 분석되었음. 이는 생물 서식공간의 축소, 특히 조류의 취·서식 공간인 갯벌지역, 호소 및 하천습지 그리고 농업지역의 면적이 축소되는 것을 의미하는 것으로 판단됨. 향후 이 지역에서 조류를 비롯한 다양한 생물들의 서식환경의 질저하가 예상되고 있어 대책이 필요함. 또한 토지피복의 변화로 인한 탄소저장량의 감소도 예상되므로 ‘2050 탄소중립’을 달성하기 위해 보다 적극적인 보전 대책이 요구됨

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Ⅰ. Background and Aims of Research
□ In the middle and lower reaches of the Geum River and Yeongsan River, agricultural areas are widely distributed inland and tidal flats are well developed along the coast. The middle and lower reaches of the Geum and Yeongsan Rivers and the surrounding areas are well-developed wetlands such as tidal flats, paddy fields, lakes, and rivers. The habitats of various animals and plants, including those living in wetlands, are distributed.
□ Various development projects such as industrial complexes and urban development, as well as reclamation projects, have been carried out in the middle and lower reaches of the Geum and Yeongsan Rivers.
□ This study aims to investigate changes in land cover in the middle and lower reaches of the Geum River and Yeongsan River since the 1980s, analyze the changes in habitats by period, and seek a biodiversity conservation strategy for harmonization with the living habitats when establishing a development plan.
□ In addition, by predicting future land cover in the middle and lower reaches of the Geum River and Yeongsan River through scenario analysis of land use changes, and predicting changes in habitat quality and carbon storage, we intend to provide policy support data for the establishment of sustainable management policies.
Ⅱ. Migratory Birds Census Results in the Middle and Lower Reaches of the Geum River and Yeongsan River
1. Migratory bird census results in the middle and lower reaches of the Geum River
□ According to the results of the census of migratory birds in the middle and lower reaches of the Geum River since 2010, it was confirmed that between 20,000 and 90,000 individuals arrive each year in the Geum River Estuary, Mangyeong River, and Dongjin River. In the case of the Geum River Estuary, Mangyeong River, and Dongjin River, 20 to 60 bird species were found to visit these areas every year.
□ Since 2010, it has been confirmed that from 50,000 at least to close to 500,000 individuals arrive at Yeongam, Geumho, Yeongsan, and Gocheonam lakes every year. It was found that between 30 and 70 bird species visit the Yeongsan River Estuary, Yeongam lake, and Geumho lake every year.
Ⅲ. Land Use Changes in the Middle and Lower Reaches of the Geum River and Yeongsan River
1. Land use change in the middle and lower reaches of the Geum River and Yeongsan River
□ There is no significant change in land cover in the middle and lower reaches of the Geum River. However, the area of agricultural land is increasing in proportion to the decrease in the area of water bodies. It is believed that new agricultural land was created through reclamation projects.
□ In the middle and lower reaches of the Yeongsan River, the area of wetlands is significantly decreasing. This change in land cover reflects the increase in agricultural land area and the continuous increase in urban areas in the late 1990s. Wetlands in the downstream and estuary areas were developed as farmland or development land.
2. Land use change simulation according to scenario analysis
□ The InVEST Scenario Generator was used to predict land cover changes in the middle and lower reaches of the Geum River and Yeongsan River, and a total of six scenarios were analyzed.
Ⅳ. Analysis and Prediction of Ecosystem Services in the Middle and Lower Reaches of the Geum and Yeongsan Rivers
1. Assessment of habitat quality and carbon storage using InVEST
□ Habitat quality evaluation is analyzed according to the suitability of each type of land cover as a habitat and the sensitivity and accessibility to respond to risk factors that threaten each habitat.
□ The InVEST Carbon model is a model that estimates the amount of carbon storage based on land cover and carbon coefficients for each land use.
2. Assessment of habitat quality in the middle and lower reaches of the Geum and Yeongsan Rivers
□ In 2019, grade 5 regions, where the quality of biological habitats in the middle and lower reaches of the Geum River is relatively excellent, took up 11.1% of the total area of the study area. The next grade 4 areas accounted for 44.5%, and most of them were waters containing both oceans and rivers.
□ In 2019, the quality of habitats in the middle and lower reaches of the Yeongsan River did not change significantly by grade compared to the past. It is characterized by a slight increase in the 1st grade area. The grade 5 area with a relatively high quality of biological habitat occupies 29.8% of the total area of the study area. It is analyzed that there is little change in area compared to the past.
3. Scenario analysis of habitat changes in the middle and lower reaches of the Geum River and Yeongsan River
□ It was predicted that the coastal area among the 5th grade areas with the best biological habitat quality would be changed to the 1st grade zone with the worst biological habitat quality.
4. carbon storage in the middle and lower reaches of the Geum and Yeongsan Rivers
□ Assuming that the urbanized land in the middle and lower reaches of the Geum River study site increases by 10% and 20%, respectively, the carbon storage according to the land cover change was analyzed as 7,184,175.00Mg of C and 7,090,108.70Mg of C, respectively.
□ Assuming that the urbanized land in the middle and lower reaches of the Yeongsan River increases by 10% and 20%, respectively, the carbon storage amount was analyzed as 12,423,217.65Mg of C and 12,354,422.01Mg of C, respectively.
Ⅴ. Conclusion and Suggestions
□ Qualitative changes in biological habitats were analyzed along with changes in land cover in the area. Changes in the bird community, habitat quality, and carbon storage in the study site were confirmed. In addition, land use changes were predicted in the middle and lower reaches of the Geum and Yeongsan Rivers through land cover scenario analysis, and changes in habitat quality and carbon storage were analyzed.
□ According to the analysis of the future changes in land cover using the InVEST Scenario Generator, urbanization areas will gradually increase according to future development in the middle and lower reaches of the Geum River and Yeongsan River. This means the reduction of living habitats, especially the areas of tidal flats, lakes and river wetlands, and agricultural areas, which are the feeding areas of birds.
□ In the future, as the quality of the habitats of various living creatures including birds is expected to decrease in this area, a conservation policy is required. In addition, since a decrease in carbon storage is expected due to changes in land cover, more active conservation measures are required to achieve 2050 carbon neutrality.