기후변화 대응을 위한 물환경 관리전략 및 정책방향: 토사발생 취약성과 수온 추세 분석

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서지정보

발행기관 : 한국환경농학회 수록지정보 : 한국환경농학회 학술발표논문집 / 2010권
저자명 : 김익재 , 안종호 , 한대호

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한국어 초록

근래들어 이상기후와 오염에 대한 압력이 가속화되면서 수질과 수생태 보호에 대한 필요성이 강조되고 있고 극심한 기후변화는 국가 물안보(national water security; 한국환경정책·평가연구원, 2009) 측면에서 관리전략을 수립하여 사전예방적으로 대응되어야 할 것이다. 본 연구의 목적은 기후변화에 따른 물환경의 과거 추세와 취약성 분석을 연구배경으로 강우특성과 기온상승에 민감한(홍수시) 토사발생(sediment yield)과 수온(water temperature)의 취약성을 평가하고 각부문에 대한 미래 예측 또는 전망하여 물환경 관리 및 전략을 마련하는 것이다. 연구내용 및 방법으로 한강 유역 고랭지 경작지에서 강우특성(강우강도 및 빈도)에 따른 토사유출의 특성을 평가하기 위하여 토사유출 모델, WEPP(Water Erosion Prediction Project) 모델을 이용하여 취약성 지도(vulnerability map)를 제작하고 첨두유량 도달시간(times of concentration,)을 산정하여 취약성을 평가하였다. 토사발생의 미래 전망은 기상청 A2 시나리오에 기반하여 통계학적 지역상세기법(regional down-scaling method)과 Markov Chain model 및 bias-correction 방법으로 생성된 50개의 일일 강수량 앙상블 시나리오를 활용하였다. 또한 기후변화에 대한 하천 및 호소의 수온 영향 분석 및 평가는 먼저 지난 20여 년간의 전국기상관측소의 기상 온도 측정 자료의 Mann-Kendall법에 의한 통계적 추이를 검토하여 기온변화에 따른 수온변화의 정도를 파악하였다. 기후변화 시나리오에 따른 수온변화 예측을 위해서는 기상청에서 제공하는 A1B 한반도 기후변화시나리오를 이용하여 2100년까지의 장래 수온변화를 예측하고 장래수온변화에 가장 민감하게 영향을 받는 DO의 장래 변화를 예측하였다. 물환경 부문 중 토사발생 및 수온증감에 미치는 기후변화 영향에 대한 분석결과와 주제별 결론와 정책 제언은 다음과 같다. 1. WEPP 모형 예측(보정수준 R2: 0.9498)에 따르면 집중 호우 와 같은 강우강도 증가 등의 강우특성 변화에 따라 유출량 및 토양유실이 상당히 증가할 것으로 분석되어, 대규모 토사발생에 대한 관리 및 적절한 대책이 수립되어야 할 것으로 기대된다. 2. 한강유역의 홍수 등 우기시 토사관리 과거 취약성은 유역특성에 따라 높게 또는 낮게 변화하고 있었으며, 기후변화 시나리오에 의한 미래 전망은 일부 유역을 제외하고 증가될 것으로 전망되었다. 기후변화에 따른 적정 토사를 관리하기 위해서는 RADAR와 같은 기상정보 시스템을 통하여 보다 신뢰 있고 정확한 기상예보 기반시스템 구축이 무엇보다 중요하다. 3. 국가수질측정망 및 물환경정보시스템에서 조사 및 제시된 장기간 수온 자료를 하천과 호소로크게 구분하여 통계 분석한 결과, 평가대상 전체 97개 중권역 중 42개 지역이 수온감소 경향을, 57개 지역이 수온증가의 경향을 나타내어 전체적으로 뚜렷한 지역적 패턴이 나타나지는 않았는데 보다 체계적인 수질 모니터링 시스템의 구축을 통해 자료의 수집과 추이분석 및 평가 실시가 필요하다. 특히, 수질오염 총량규제의 경우 오염부하량 삭감 목표달성에 미치는 기후변화 영향평가와 오염부하량 산정 및 수질예측시 기후변화 영향을 고려하는 방법론의 개발이 요구된다. 4. 지표수 수질관리의 가장 취약한 강우유출수 수질관리방안 강화를 위해 지속적인 수질 및 수량 모니터링을 통한 데이터베이스 구축 및 유출수 수질 관리기준을 제시하여 적정한 예산과 체계적이고 신뢰성 있는 모니터링 자료 확보가 필요하다. 5. 기후변화에 대한 경각심 증대에 따른 종합적 물관리 시스템의 구축을 위해서는 우선 전문가 집단과의 공동연구를 통한 국지적 기후변화 예측 시스템 구축에 대한 지속적인 연구가 필요하고 수자원시스템에 대한 기후변화의 잠재적 영향에 대한 이해를 증대시키기 위한 지자체의 노력이 요구된다. 끝으로 물환경 정책의 기타 중요한 부문인 수질오염총량제도, 비점오염원 관리정책, 수변 및 수생태계 복원전략, 환경관리 시설물 관리, (생태)위해성 관리 등에 미치는 기후변화의 영향평가와 전망 연구 및 관리전략에 관한 연구과제들이 필요할 것이다. 본 연구는 기후변화의 영향을 고려한 물환경 관리전략 및 정책방향을 제안하기 위하여 강우특성, 토지피복 및 지형 조건, 수온증감 등을 종합적으로 연구방법론에 따라 다양한 분석과 평가 및 연구고찰을 실시하였다. 그러나 물환경에 미치는 관련 자연적(기후적) 및 인위적 인자의 개별적 영향과 유출특성, 이송경로, 각 메커니즘과 프로세스의 원인 등을 충분히 고려하기에는 한계가 있었다. 예를 들어 토사발생을 전망하기 위해서는 작물 및 토지이용의 변화, 지구단위별 지형 변경등은 분석에 적용되지 못하였다. 또한 측정망상의 유역평균 수온 측정자료(정수)를 기본입력변수로 사용하였으므로 각 측정지점별 증감의 평가와 원인분석은 이루어지지 못하였다. 향후 이러한한계점과 시사점은 본 연구의 결과를 기초로 불확실성을 좁히고 개선된 연구 자료와 연구방법론 등으로 재조명될 수 있을 것이다. 끝으로 물환경 정책의 기타 중요한 부문인 수질오염총량제도, 비점오염원 관리정책, 수변 및 수생태계 복원전략, 환경관리 시설물 관리, (생태)위해성 관리 등에 미치는 기후변화의 영향평가와 전망 연구 및 관리전략에 관한 연구과제들이 필요할 것이다.

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