KR101561387B1 - 댐 생태가치 평가 시스템 및 그 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 댐 생태환경에 영향을 미치는 물리적 요소, 식생 요소, 생물 서식지, 생물 모니터링 등의 평가 항목에 점수를 부여하고 가중치를 적용하여 댐 건설로 인한 생태환경 변화를 수치로 환산하고 등급화하여 표출하는 댐 생태가치 평가 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 댐 생태가치 평가 시스템은 댐 개발에 따른 생태가치 변화를 분석하고 평가하는 댐 생태가치 평가 시스템에 있어서, 지리정보 데이터베이스(10) 및 자연환경조사 데이터베이스(20)로부터 댐 건설 지역에 대한 지리정보와 자연환경 정보를 제공받고, 상기 지리정보 및 자연환경 정보 중 댐 건설 지역의 생태가치 평가를 위한 평가 항목을 선정하며, 선정된 각각의 평가 항목별로 정량화 점수를 부여하여 평가함으로써 댐 건설 지역의 생태가치를 정량화하여 평가하는 생태가치 평가 서버(100);를 포함하여 이루어져, 댐 개발사업으로 인한 생태가치 변화를 정량적으로 표출하게 된다.
본 발명에 따른 댐 생태가치 평가 시스템은 댐 개발에 따른 생태가치 변화를 분석하고 평가하는 댐 생태가치 평가 시스템에 있어서, 지리정보 데이터베이스(10) 및 자연환경조사 데이터베이스(20)로부터 댐 건설 지역에 대한 지리정보와 자연환경 정보를 제공받고, 상기 지리정보 및 자연환경 정보 중 댐 건설 지역의 생태가치 평가를 위한 평가 항목을 선정하며, 선정된 각각의 평가 항목별로 정량화 점수를 부여하여 평가함으로써 댐 건설 지역의 생태가치를 정량화하여 평가하는 생태가치 평가 서버(100);를 포함하여 이루어져, 댐 개발사업으로 인한 생태가치 변화를 정량적으로 표출하게 된다.
Description
본 발명은 댐 건설 전후 생태환경에 미치는 영향을 정량적으로 산정해내는 평가 시스템 및 그 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 댐 생태환경에 영향을 미치는 물리적 요소, 식생 요소, 생물 서식지, 생물 모니터링 등의 평가 항목에 점수를 부여하고 가중치를 적용하여 댐 건설로 인한 생태환경 변화를 수치로 환산하고 등급화하여 표출하는 댐 생태가치 평가 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
댐이나 저수지 등(이하, "댐"으로 총칭한다)은 하천을 막아 물을 저장하여 수력발전, 상수도, 공업용수, 관개의 수원으로 이용하거나, 홍수조절, 사방 등 치수 및 치산의 목적으로 이용된다. 이러한 댐이 형성되면 지표면 변화에 의한 역학적 요인에 의해 주변 생태 환경이 변화하게 되고, 이에 따라 댐 유역의 생태계가 훼손되는 문제가 발생할 수 있다.
이렇게 댐 건설로 인해 불가피하게 훼손되는 생태적 영향을 최소화하기 위해 1981년 환경영향평가제도가 본격적으로 시행되기 시작하면서 댐 건설사업이 환경에 미치는 영향을 검토하기 시작하였으며, 90년대 이후 국민 삶의 질 향상과 함께 환경에 대한 중요성이 부각되면서, 댐 개발사업에 대한 환경문제가 사회적으로 이슈화 되기도 하였다.
이에 따라 2000년대 이후 건설되는 신규 댐들은 적극적으로 생태복원을 위한 공법을 적용하기 시작하였으나, 댐 건설로 인한 생태계영향 평가기준이 마련되어 있지 않기 때문에, 댐 건설에 의한 생태계영향을 계량화하거나 생태복원시설에 대한 효과를 분석하기 어려운 문제점이 여전히 남아 있었다.
한편, 근래 들어 지리정보시스템을 이용하여 생태건설 가치를 평가하는 방법이 제안되기도 하였는데, 이러한 생태건설 가치 평가 방법은 특정 유역을 대상으로 단순히 생태 현황에 초점을 두고 이를 계량화시켜 지리정보시스템과 연동하여 표시하도록 하고 있다. 따라서, 이러한 종래 생태건설 가치 평가 방법으로는 댐 개발사업에 따른 댐 건설 전후 비교를 통하여 댐 개발로 인한 생태계 훼손 등의 영향을 산출해내기 어려운 문제점이 있으며, 이에 따라 다양한 환경 변화를 수반하는 댐 건설 사업에 적용하기 어려운 문제점이 있었다.
본 발명은 상술한 종래 댐 건설에 따른 생태 환경 문제를 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 본 발명의 목적은 댐 건설 지역의 물리적 요소와 식생 요소 및 생물 서식지, 생물 모니터링 등 다양한 요소를 이용하여 댐의 생태가치를 정량적으로 평가하고, 이를 통하여 댐 건설에 따른 생태환경의 효과적인 복원방안을 수립하고 정량적인 효과분석에 활용할 수 있도록 하는 댐 생태가치 평가 시스템 및 그 방법을 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 댐 개발에 따른 생태가치 변화를 분석하고 평가하는 댐 생태가치 평가 시스템에 있어서, 지리정보 데이터베이스 및 자연환경조사 데이터베이스로부터 댐 건설 지역에 대한 지리정보와 자연환경 정보를 제공받고, 상기 지리정보 및 자연환경 정보 중 댐 건설 지역의 생태가치 평가를 위한 평가 항목을 선정하며, 선정된 각각의 평가 항목별로 정량화 점수를 부여하여 평가함으로써 댐 건설 지역의 생태가치를 정량화하여 평가하는 생태가치 평가 서버를 포함하여 이루어진다.
상기 생태가치 평가 서버에는 지리정보 데이터베이스 및 자연환경조사 데이터베이스로부터 제공되는 댐 건설 지역의 지리정보 및 자연환경 정보를 데이터베이스에 등록하고 관리하는 지리환경 자료 관리부와, 상기 지리환경 자료 관리부에 의해 데이터베이스에 등록된 댐 건설 지역의 지리정보 및 자연환경 정보를 통하여 정량화 점수가 부여된 생태가치 평가 항목을 평가하여 생태가치를 점수로 정량화하여 평가하는 생태가치 평가부와, 상기 생태가치 평가부를 통하여 평가된 생태가치 평가 결과를 GIS 지도상에 표출하는 생태가치평가 결과 표출부가 구비된다.
여기에서, 상기 생태가치 평가부에는 댐 건설 지역의 지형 분석 및 토지이용에 관한 물리적 요소의 생태가치를 평가 항목에 따라 평가하는 물리적 요소 평가모듈과, 댐 건설 지역의 식생 평가에 관한 식생 요소의 생태가치를 평가 항목에 따라 평가하는 식생 요소 평가모듈과, 댐 건설 지역의 야생동물 및 보호지역에 관한 생물 서식지의 생태 가치를 평가 항목에 따라 평가하는 생물 서식지 평가모듈과, 상기 평가모듈들을 통하여 평가된 생태가치 평가 결과를 합산하는 평가결과 합산모듈이 구비된다.
상기 물리적 요소 평가모듈을 통하여 평가되는 물리적 요소의 생태가치 평가 항목에는 댐 건설 지역의 표고, 경사도, 향, 토지피복분류 항목이 포함되고, 상기 식생 요소 평가모듈을 통하여 평가되는 식생 요소의 생태가치 평가 항목에는 댐 건설 지역의 식생유형, 임상, 영급, 경급, 식생밀도 항목이 포함되며, 상기 생물 서식지 평가모듈을 통하여 평가되는 생물 서식지의 생태가치 평가 항목에는 댐 건설 지역의 야생동물 출현, 생태자연도, 식생보전등급 항목이 포함되는데, 상기 평가 항목의 각각에는 정량화 점수가 부여되는 것이 바람직하다.
한편, 상기 생태가치 평가부에는 댐 건설 지역의 식물상, 포유류, 조류, 양서파충류, 어류를 포함하는 생물의 출현 종수를 모니터링하여 댐 건설 전후의 생물 출현 종수 변화를 평가하는 생물 모니터링 평가모듈이 구비될 수 있다.
상기 생태가치 평가 항목에는 중요도에 따른 가중치가 각각 부여되어, 생태가치 평가 시 점수로 반영되는 것이 바람직한데, 이렇게 생태가치 평가 항목에 부여되는 가중치 산정은 다기준 의사결정도구인 AHP(Analytic Hierarchy Process, 계층화분석과정) 기법을 통하여 선정되게 된다.
또한, 상기 생태가치 평가부에는 댐 건설 지역의 생태 가치 평가를 위한 평가 항목을 설정하고, 설정된 평가 항목에 정량화 점수 및 가중치를 산정하여 설정하는 평가 항목 설정모듈이 구비될 수 있다.
상기 생태가치평가 결과 표출부는 생태가치 평가부를 통하여 평가된 생태가치 평가 항목별 결과를 GIS 지도상에 중첩하여 표출하게 되는데, 생태가치 평가 서버에는 상기 생태가치평가 결과 표출부에 의해 GIS 지도상에 표출되는 생태가치 평가 결과에 따라 중점생태지역을 선정하여 관리하는 중점생태지역 관리부가 구비된다.
뿐만 아니라, 상기 생태가치 평가 서버와 통신망을 통하여 연결되어, 생태가치 평가 서버로부터 생태가치 평가 결과를 전송받아 GIS 지도상에 표출하는 생태가치 평가 표출 서버가 구비될 수 있다.
한편, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 댐 개발에 따른 생태가치 변화를 분석하고 평가하는 댐 생태가치 평가 방법에 있어서, 지리정보 데이터베이스 및 자연환경조사 데이터베이스로부터 댐 건설 지역의 지리정보 및 자연환경 정보를 제공받아 데이터베이스에 등록하는 단계와; 상기 지리정보 및 자연환경 정보 중 댐 건설 지역의 생태가치 평가를 위한 평가 항목을 선정하고, 선정된 각각의 평가 항목별로 정량화 점수를 부여하며, 정량화 점수가 부여된 생태가치 평가 항목을 평가함으로써 댐 건설 지역의 생태가치를 정량화하여 점수로 평가하는 단계와; 상기 평가된 생태가치 평가 결과를 GIS 지도상에 표출하는 단계;를 포함하여 이루어진다.
상기 댐 건설 지역의 생태가치를 정량화하여 점수로 평가하는 단계는 댐 건설 지역의 지형 분석 및 토지이용에 관한 물리적 요소를 평가 항목으로 하여 부여된 정량화 점수에 따라 생태 가치를 평가하고, 댐 건설 지역의 식생 평가에 관한 식생 요소를 평가 항목으로 하여 부여된 정량화 점수에 따라 생태 가치를 평가하며, 댐 건설 지역의 야생동물 및 보호지역에 관한 생물 서식지를 평가 항목으로 하여 부여된 정량화 점수에 따라 생태 가치를 평가하고, 상기 정량화 점수로 평가되는 생태가치 평가 결과를 합산하고 GIS 지도상에 표출하는 단계를 포함하여 이루어진다.
여기에서, 상기 물리적 요소에 대한 생태가치 평가 항목으로 표고, 경사도, 향, 토지피복현황 항목을 포함하고, 상기 식생 요소에 대한 생태가치 평가 항목으로 식생유형, 임상, 영급, 경급, 식생밀도 항목을 포함하며, 상기 생물 서식지에 대한 생태가치 평가 항목으로 야생동물 출현, 생태자연도, 식생보전등급 항목을 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 댐 건설 지역의 생태가치를 정량화하여 점수로 평가하는 단계에는 댐 건설 지역의 생물 모니터링으로서 식물상, 포유류, 조류, 양서파충류, 어류를 포함하는 평가 항목에 대한 생태가치를 평가하는 과정이 포함될 수 있다.
뿐만 아니라, 상기 생태가치 평가 항목에는 중요도에 따른 가중치가 각각 부여되어, 생태가치 평가 시 점수로 반영되며, 상기 가중치가 적용되어 평가된 평가 항목별 생태가치 평가 결과는 GIS 지도상에 중첩되어 표출되는 것이 바람직하다.
본 발명은 댐 건설에 따른 생태환경에 가장 크게 영향을 미치는 물리적 요소와 식생 요소 및 생물 서식지와 생물 모니터링 등의 요소를 이용하여 댐 개발사업으로 인한 생태가치 변화를 정량적으로 표출함으로써, 댐 개발사업의 계획단계에 적용되어 생태적으로 영향이 최소화되는 입지를 선정하기 위한 평가도구로 활용될 수 있으며, 생태계 복원이 가장 효과적으로 이루어질 수 있는 생물 서식지 적지분석에 적용되어 생태복원시설 설계 및 시공에 의사결정 수단으로 활용될 수 있다.
또한, 종래 기술이 지리적으로 유역의 복원에 한정되어 있고, 기술 세부적으로는 지형 물리적 요소, 토지피복, 실제 생태계현황(야생동물 출현) 등을 반영하지 못하는데 반해, 본 발명은 지리적으로 댐 등의 개발사업에 적용이 가능하고, 기술적으로 평가요소를 구체화하여 생태가치 평가에 정확도를 향상시켜, 댐 등 개발사업 전후 생태계 영향 검토에 효과적으로 이용될 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 댐 생태가치 평가 시스템의 전체적인 네트워크 연결도,
도 2는 본 발명에 따른 생태가치 평가 서버의 블록 구성도,
도 3은 본 발명에 따른 생태가치 평가부의 블록 구성도,
도 4는 본 발명에 따른 댐 건설 지역의 생태가치 평가 과정을 나타낸 흐름도,
도 5는 본 발명에 따른 토지피복분류 평가 항목에 대한 댐 건설 전후의 평가 결과 일례,
도 6은 본 발명에 따른 표고 평가 항목에 대한 댐 건설 전후의 평가 결과 일례,
도 7은 본 발명에 따른 야생동물 출현 평가 항목에 대한 댐 건설 전후 평가 결과 일례,
도 8은 본 발명에 따른 식생유형 평가 항목에 대한 댐 건설 전후 평가 결과 일례,
도 9는 본 발명에 따른 여러 개의 평가 항목에 대한 평가 결과가 중첩되어 표출되는 화면 일례,
도 10은 발명의 다른 실시예에 따른 생태가치 평가 표출 서버의 블록 구성도를 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 생태가치 평가 서버의 블록 구성도,
도 3은 본 발명에 따른 생태가치 평가부의 블록 구성도,
도 4는 본 발명에 따른 댐 건설 지역의 생태가치 평가 과정을 나타낸 흐름도,
도 5는 본 발명에 따른 토지피복분류 평가 항목에 대한 댐 건설 전후의 평가 결과 일례,
도 6은 본 발명에 따른 표고 평가 항목에 대한 댐 건설 전후의 평가 결과 일례,
도 7은 본 발명에 따른 야생동물 출현 평가 항목에 대한 댐 건설 전후 평가 결과 일례,
도 8은 본 발명에 따른 식생유형 평가 항목에 대한 댐 건설 전후 평가 결과 일례,
도 9는 본 발명에 따른 여러 개의 평가 항목에 대한 평가 결과가 중첩되어 표출되는 화면 일례,
도 10은 발명의 다른 실시예에 따른 생태가치 평가 표출 서버의 블록 구성도를 나타낸 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 댐 생태가치 평가 시스템의 전체적인 네트워크 연결도를 나타낸 것이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 댐 생태가치 평가 시스템은 지리정보 데이터베이스(10)로부터 지리정보를 제공받고, 자연환경조사 데이터베이스(20)로부터 자연환경조사 정보를 제공받아, 이를 통하여 댐 건설 지역의 생태가치를 정량적으로 평가하고 표출하는 생태가치 평가 서버(100)를 포함하여 이루어진다.
상기 지리정보 데이터베이스(10)는 지리정보시스템(GIS ;Geographic Information System)에서 지리와 관련된 정보를 수집 처리하여 보관하고 관리하는 데이터베이스로서, 이 지리정보 데이터베이스(10)에 저장된 지리정보는 관련 분야에서 사용할 수 있도록 제공된다. 본 발명의 실시예에서는 상기 지리정보 데이터베이스(10)로부터 댐 건설 지역의 수치지형도(1/25,000) 및 토지이용현황 정보를 제공받아 이용하게 된다. 또한, 상기 자연환경조사 데이터베이스(20)는 환경부에서 전국의 자연 환경 정보를 수집하여 보관하고 관리하는 데이터베이스로서, 이 자연환경조사 데이터베이스(20)에는 각 지역의 생태자연도와 수치임상도 등의 정보가 등록된다. 본 발명의 실시예에서는 상기 자연환경조사 데이터베이스(20)로부터 댐 건설 지역의 지형 정보, 식물 분포 정보, 생물 서식 정보 등을 제공받아 이용하게 된다.
상기 생태가치 평가 서버(100)는 지리정보 데이터베이스(10) 및 자연환경조사 데이터베이스(20)로부터 지리정보 및 자연환경 정보를 제공받아 이를 통하여 댐 건설 지역의 생태가치를 평가하는 서버 컴퓨터로서, 이 생태가치 평가 서버(100)는 댐 건설 지역의 물리적 요소와 식생 요소 및 생물 서식지, 생물 모니터링 등의 정보를 분석하여 생태가치를 정량적으로 평가하고, 평가된 생태가치 정보를 데이터베이스에 저장하고 관리하게 된다. 또한, 이 생태가치 평가 서버(100)는 댐 건설 지역의 생태가치 평가 결과를 GIS 지도상에 표출하게 되는데, 이 생태가치 평가 서버(100)는 생태가치 평가에 따른 요소별 결과를 지리정보로 중첩하여 표출함으로써 사용자가 이를 확인하여 중점생태지역을 선정하고 관리할 수 있도록 제공하게 된다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 생태가치 평가 서버의 블록 구성도를 나타낸 것이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 생태가치 평가 서버(100)는 사용자로부터 데이터를 입력받고 처리되는 데이터를 표시하는 입출력부(120)와, 통신망을 통하여 외부 장치와 통신을 수행하는 통신부(130)와, 지리정보 데이터베이스(10) 및 자연환경조사 데이터베이스(20)로부터 제공되는 댐 건설 지역의 지리정보 및 자연환경 정보를 가공 처리하여 데이터베이스(180)에 등록하고 관리하는 지리환경 자료 관리부(140)와, 상기 지리환경 자료 관리부(140)에 의해 데이터베이스(180)에 등록된 댐 건설 지역의 지리정보 및 자연환경 정보를 분석하여 생태가치를 평가하는 생태가치 평가부(150)와, 상기 생태가치 평가부(150)를 통하여 평가된 생태가치평가 결과를 화면에 표출하는 생태가치평가 결과 표출부(160)와, 상기 생태가치 평가부(150)의 생태가치 평가에 따라 중점생태지역을 선정하여 관리하는 중점생태지역 관리부(170)와, 상기 각 구성부의 동작을 제어하는 중앙제어부(110)를 포함하여 이루어진다.
상기 입출력부(120)는 사용자로부터 조작 데이터를 입력받아 처리하는 키보드나 마우스 등의 입력장치와 처리되는 데이터를 화면에 표시하는 모니터 등의 출력장치이며, 상기 통신부(130)는 통신망을 통하여 지리정보 데이터베이스(10)와 자연환경조사 데이터베이스(20)와 통신을 설정하여 데이터를 송수신하는 통신 장치이다.
상기 지리환경 자료 관리부(140)는 통신망을 통하여 통신이 설정된 지리정보 데이터베이스(10) 및 자연환경조사 데이터베이스(20)로부터 댐 건설 지역의 지리정보 및 자연환경 정보를 제공받아 데이터베이스(180)의 지리정보 DB(181) 및 자연환경조사 DB(182)에 저장하고 관리하게 된다. 본 발명의 실시예에서 상기 지리환경 자료 관리부(140)는 대상 댐 경계 1km의 완충지역을 선정해, 해당지역의 수치지형도(1:25,000), 토지피복도, 수치임상도, 생태자연도 등의 GIS 정보를 지리정보 DB(181)에 저장하여 관리하며, 대상지역 전국자연환경조사 정보에 따른 식물 분포 정보, 생물 서식 정보, 야생동물 출현 위치를 GIS 정보와 함께 자연환경조사 DB(182)에 저장하여 관리하게 된다. 이렇게 저장되는 GIS 정보 및 생물 정보 등은 GIS 지도 상에 표시되어 사용자가 확인할 수 있도록 제공된다.
상기 생태가치 평가부(150)는 지리환경 자료 관리부(140)에 의해 관리되는 지리 정보 및 자연환경조사 정보를 분석하여 생태가치를 평가하는 프로그램으로서, 이 생태가치 평가부(150)는 기 설정된 생태가치 평가기준에 따라 생태가치를 평가하게 된다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 생태가치 평가부의 블록 구성도를 나타낸 것이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 생태가치 평가부(150)는 댐 건설 지역의 생태 가치 평가를 위한 평가 항목을 설정하는 평가 항목 설정모듈(151)과, 상기 평가 항목 설정모듈(151)에 의해 설정된 기준에 따라 댐 건설 지역의 물리적 요소를 평가하는 물리적 요소 평가모듈(152)과, 식생 환경을 평가하는 식생 요소 평가모듈(153)과, 생물 서식지 환경을 평가하는 생물 서식지 평가모듈(154)과, 댐 건설 지역 생물을 모니터링하여 평가하는 생물 모니터링 평가모듈(155)과, 상기 모듈들에 의해 평가된 결과를 취합하여 합산하는 평가결과 합산모듈(16)을 포함하여 이루어진다.
상기 평가 항목 설정모듈(151)은 댐 건설 지역의 생태 가치 평가를 위한 평가 항목을 선정하고, 선정된 평가 항목에 정량화 점수를 부여하며, 평가 항목의 중요도에 따라 가중치를 부여하여 생태가치 평가기준을 설정하는 프로그램 모듈이다. 상기 평가 항목 설정 모듈(151)에 의해 설정되는 생태가치 평가기준 정보는 데이터베이스(180)의 생태가치 평가기준 DB(183)에 등록되는데, 다음의 표 1은 이러한 생태가치 평가기준이 정량화된 표 일례를 나타낸 것이다.
상기 표 1에 표시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에서는 댐 건설 전후 대상지역의 생태가치를 정량적으로 평가하기 위하여, 댐 건설에 따라 생태에 영향을 미치는 주요 요소로서 물리적 요소(지형 분석 및 토지 이용), 식생 요소(식생 평가), 생물 서식지(야생동물 출현 및 보호지역) 등을 선정하고, 주요 요소를 세분화하여 총 12개의 세부 평가 항목(표고, 경사도, 향, 토지피복분류, 식생유형, 임상, 영급, 경급, 식생밀도, 야생동물 출현, 생태자연도, 식생보전등급)을 도출하였다. 이렇게 선정된 12개 세부 평가 항목에는 중요도에 따라 각각 항목별로 정량화 점수가 부여된다. 한편, 본 발명의 실시예에서는 상기 평가항목 이외에도 댐 건설 전후에 이루어지는 생물 모니터링을 평가 항목에 추가하여, 댐 건설 전후 변화되는 동식물 모니터링 결과를 생태가치 평가에 반영할 수 있도록 하였다. 이러한 생물 모니터링에 대한 세부 평가 항목으로는 식물상, 포유류, 조류, 양서파충류, 어류 등이 포함된다.
또한, 다음의 표 2는 주요 평가 요소 및 세부 평가기준항목에 가중치가 부여된 생태가치 평가기준 정량화 표 일례를 나타낸 것이다.
본 발명의 실시예에서 상기 표 1 및 표 2에 표시된 평가 항목별 정량화 점수 및 가중치는 생태전문가들의 설문조사 분석을 통해 결정되는 다기준 의사결정도구인 AHP(Analytic Hierarchy Process, 계층화분석과정) 기법을 통하여 선정되었는데, 이 AHP(Analytic Hierarchy Process) 기법은 평가항목을 계층적 구조를 통해 상대적 중요도를 비교 분석하여 선순위화 함으로써 최적의 의사결정을 돕는 분석기법으로 주관적일 수밖에 없는 대상의 평가방식을 가장 객관화시킨 기법이다. 이러한 AHP 기법에 따라 선정되는 평가항목별 점수 및 가중치는 다양한 실험이나 문헌 등의 검토를 통해 사용자가 수정하여 적용할 수도 있다. 한편, 상기 가중치 산정을 위한 설문의 내용은 평가 기준의 각 요소(물리적 요소, 식생 요소, 생물 서식지, 생물 모니터링)에 대한 각각의 가중치 평가 및 요소별 세부 평가 기준에 대한 각각의 가중치 평가로 구성되어, AHP(Analytic Hierarchy Process: AHP) 기법을 통하여 평가하게 된다. 본 발명의 실시예에서는 이러한 AHP 분석을 위하여 생태 전문가 약 10명을 선정하여 설문을 실시하였으며, 결과의 신뢰도를 위하여 일관성지수(CI)가 0.2 이내인 결과를 사용하여 신뢰성을 향상시켰다.
상기 물리적 요소 평가모듈(152)은 표 1에 표시된 평가기준에 따라 물리적 요소를 평가하게 되는데, 이러한 물리적 요소는 크게 지형분석에 관한 평가 항목인 표고와 경사 및 향 항목과, 토지이용에 관한 평가 항목인 토지피복분류 항목으로 구분된다. 상기 물리적 요소 중 지형분석에 따른 평가는 야생동물 출현 데이터를 수집하여 각 출현지점의 지형데이터를 추출한 후 그 분포가 높은 지역을 생태기능이 우수한 지역으로 평가하게 되는데, 야생동물 출현데이터는 대상지 내의 전국자연환경조사 자료를 활용하게 된다. 본 발명의 실시예에서는 야생동물이 출현하는 표고, 경사, 향 데이터를 추출하여 분포가 많은 지역의 표고(El.150~200m), 경사도(15°이하), 향(22.5°~157.5°)의 범위를 우수지역으로 설정하여 그 지역을 1.0점, 그 외 지역은 0.5점을 적용하여 평가하게 된다. 한편, 토지이용에 대한 피복분류는 환경부 토지피복도를 이용하여 야생동물 서식지로서의 적합정도에 따라 자연상태의 산림은 1.0점, 자연초지 및 저목림은 0.8점, 목초지/과수원은 0.6점, 논/밭/경작지는 0.4점, 기타/시설재배지는 0.2점, 시가화 및 주거지는 0.0점의 점수를 적용하여 평가하게 된다.
상기 식생 요소 평가모듈(153)은 표 1에 표시된 평가기준에 따라 식생 요소를 평가하게 되는데, 식생 요소의 세부 평가 항목인 식생유형은 종조성이 자연식생에 가까우며 야생동물 서식지로 적합한 혼효림 군락을 최고등급으로 하고, 활엽수림, 침엽수림의 순으로 적용하여 혼효림 1.0점, 활엽수림 0.7점, 침엽수림 0.3점, 비산림지역은 0.0점으로 적용되어 평가된다. 또한, 임상에 대한 구분은 자연림 1.0점, 인공림 0.5점, 비산림 0.0점으로 적용되었고, 영급은 임령에 따른 야생동물 서식지영향을 근거로 하여 5영급 1.0점을 기준으로 4영급 0.8점, 3영급 0.5점, 2영급 0.3점, 1영급 0.2점, 비산림 0.0점의 순으로 차등 적용된다. 또한, 경급은 입목의 흉고직경에 따른 야생동물 서식지영향을 근거로 대경목 1.0점, 중경목 0.8점, 소경목 0.5점, 치수 0.3점, 비산림 0.0점의 순으로 적용되며, 밀도는 식생밀도별 야생동물 서식지 영향에 따라 대밀도 1.0점, 중밀도 0.7점, 소밀도 0.3점, 비산림 0.0점의 기준으로 적용되어 평가된다. 이러한 식생 요소 평가는 환경부의 전국자연환경조사 및 현지조사에 의한 현존식생도(수치임상도)를 작성하여 평가 자료로 입력하여 평가하게 된다.
상기 생물 서식지 평가모듈(154) 또한 표 1에 표시된 평가기준에 따라 생물 서식지를 평가하게 되는데, 야생동물출현은 전국자연환경조사 자료를 근거로 대상지내 법정보호종(멸종위기 야생동식물 및 천연기념물) 출현의 경우 1.0점, 일반종 출현의 경우 0.5점으로 적용되며, 생태자연도 및 식생보전등급 점수는 환경부 자료를 이용, 생태자연도 1등급을 1.0점, 2등급 0.7점, 3등급 0.3점, 기타 0.0점으로 적용되고, 식생보전등급의 경우, 3등급이상은 1.0점, 4등급 0.7점, 5등급 0.3점, 기타 0.0점으로 적용되어 평가된다.
상기 생물 모니터링 평가모듈(155)은 표 1에 표시된 평가기준에 따라 생물 모니터링을 수행하여 평가하게 되는데, 이 생물 모니터링 평가모듈(155)은 대상지역의 댐 건설 사업 전후 생태가치 평가에 적용하는 모듈로서, 대상지역의 동식물상 모니터링 조사결과를 취합하여 분류군별 종수 및 법정보호종에 따른 점수를 부여하여 정량적으로 생태 변화를 평가하게 된다. 본 발명의 실시예에서는 생물 모니터링 평가 시 사전 조사의 출현 종수 및 보호종의 숫자를 100점 기준으로 하여 사후에 출현한 종수의 변화를 백분율로 계산하게 된다. 한편, 각 생물종 별로 사후 조사 결과가 사전 조사 보다 그 종수가 증가된 경우, 보수적인 결과를 도출하기 위해 사후 조사에서 종수 증가로 인한 점수의 영향은 없는 것으로 가정하여 평가하게 되는데, 이는 댐 건설로 인한 교란의 영향으로 아직 생태계가 안정화되지 않은 상태이고, 사전 조사에서 누락될 수도 있는 것을 감안할 경우 타당하다고 판단되기 때문이다.
상기 평가결과 합산모듈(156)은 각 평가모듈에 의해 평가된 결과에 가중치를 적용하여 합산하는 프로그램 모듈이다. 이 평가결과 합산모듈(156)은 표 2에 표시된 가중치 정보를 이용하여 각 평가 모듈에 의해 평가된 결과에 가중치를 적용시켜 점수를 합산하게 되며, 합산 결과를 생태가치 평가결과 DB(184)에 등록하여 관리하게 된다. 한편, 상기 평가결과 합산모듈(156)에 의해 합산된 평가 결과는 생태가치지역을 선정하는데 이용된다.
상기 생태가치평가 결과 표출부(160)는 생태가치 평가부(150)를 통하여 평가되는 생태가치 평가결과를 GIS 정보를 이용하여 지도상에 표출하는 프로그램이다. 상기 생태가치평가 표출부(160)는 생태가치 평가부(150)를 통하여 평가된 각 평가 항목별 결과를 GIS 지도상에 중첩하여 표출함으로써, 댐 건설 전후의 대상 지역내 변화를 한눈에 파악할 수 있도록 정량화하여 표출하게 된다.
상기 중점생태지역 관리부(170)는 생태가치 평가부(150)를 통하여 평가되어 생태가치평가 결과 표출부(160)를 통하여 화면에 표출되는 생태가치 평가 결과 중, 생태가치 평가 점수가 높은 지역을 중점생태지역으로 선정하여 관리하는 프로그램이다. 이 중점생태지역 관리부(170)는 중점생태지역정보 DB(185)에 선정된 중점생태지역 정보를 등록하여 관리하게 된다.
이하, 상기의 구성으로 이루어진 댐 생태가치 평가 시스템을 통하여 댐 건설 지역의 생태가치가 평가되는 과정에 대하여 설명하기로 한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 댐 건설 지역의 생태가치 평가 과정을 나타낸 흐름도이다.
단계 S110 : 먼저, 생태가치 평가 서버(100)는 지리환경 자료 관리부(140)를 통하여 지리정보 데이터베이스(10) 및 자연환경조사 데이터베이스(20)에 구축된 댐 건설 지역의 전후 지리정보와 자연환경정보를 제공받아 지리정보 DB(181) 및 자연환경조사 DB(182)에 저장하고 관리하게 된다. 상기 지리환경 자료 관리부(140)에 의해 관리되는 정보에는 수치지형도, 토지피복도, 수치임상도, 생태자연도 및 야생동물 출현위치 정보 등이 포함된다.
단계 S120, S130 : 지리환경 자료가 구축되면, 생태가치 평가부(150)의 평가 항목 설정모듈(151)을 통하여 생태 가치 평가 항목이 선정되고(S120), 선정된 평가 항목에 각각 정량화 점수 및 가중치가 설정되어 생태가치 평가기준 DB(183)에 등록된다. 이러한 생태가치 평가 항목은 상기 표 1에서와 같이 댐 건설 전후 대상지역의 생태 환경에 영향을 미치는 주요 인자를 먼저 선정하고 선정된 주요 인자별 평가 요소를 도출함으로써 선정되며, 선정된 평가 항목에 대해 그 중요도에 따라 정량화 점수가 부여된다. 또한, 상기 표 2에서와 같이 주요 인자에 대한 가중치 및 각 평가 항목별 가중치가 부여되어 최종적으로 각 평가 항목별 복합 가중치가 적용되는데, 이러한 각 평가 항목별 정량화 점수 및 가중치는 AHP 기법이 적용되어 생태전문가의 설문조사 분석을 통해 결정되지만, 이는 다양한 검토에 의해 변경될 수 있음을 앞에서 설명한 바 있다.
단계 S140 : 상기 과정을 통하여 지리환경 자료가 구축되고 생태환경 가치 평가 항목이 설정되면, 각 평가 항목에 따른 생태 가치 분석 및 평가가 진행되게 된다.
단계 S141, S142, S143, S144 : 생태 가치 분석 및 평가는 생태가치 평가부(150)의 각 평가모듈에 의해 진행되게 되는데, 이는 물리적 요소 평가모듈(152)에 의한 댐 건설 전후 지역의 물리적 요소인 표고, 경사, 향, 토지피복분류 평가 항목에 대한 분석 및 평가와(S141), 식생 요소 평가모듈(153)에 의한 식생 요소인 식생유형, 임상, 영급, 경급, 식생밀도 평가 항목에 대한 분석 및 평가(S142)와, 생물 서식지 평가모듈(154)에 의한 서식지의 야생동물 출현, 생태자연도, 식생보전등급 평가 항목에 대한 분석 및 평가(S143)가 진행된다. 또한, 생물 모니터링 평가모듈(155)을 통하여 식물상, 포유류, 조류, 양서파충류, 어류 평가 항목에 대한 분석 및 평가(S144)를 진행함으로써, 댐 전설 전후 지역에 대한 각각의 평가 항목에 대한 평가를 진행하게 된다.
단계 S150 : 상기 과정을 통하여 각각의 평가 항목에 대한 댐 건설 전후 지역의 분석 및 평가가 진행되면, 평가된 평가 항목에 부여된 가중치를 적용하여 평가 결과를 합산하게 된다. 다음의 표 3은 가중치가 적용되지 않은 1차 생태가치 평가 결과에 따른 점수 산정 일례로서, 표 4는 가중치가 적용된 최종적인 2차 생태가치 평가 결과에 따른 점수 산정 일례를 나타낸 것이다.
단계 S160 : 상기 과정을 통하여 평가 결과가 합산되면, 생태가치평가 결과 표출부(160)는 평가 결과를 GIS 정보를 이용하여 지도상에 표출하게 된다. 도 5는 생태 가치 평가 항목 중 토지피복분류 평가 항목에 대한 댐 건설 전후의 평가 결과가 GIS 지도상에 표출된 일례이고, 도 6은 표고 평가 항목에 대한 댐 건설 전후의 평가 결과 일례이며, 도 7은 야생동물 출현 평가 항목에 대한 댐 건설 전후 평가 결과 일례이고, 도 8은 식생유형 평가 항목에 대한 댐 건설 전후 평가 결과 일례를 나타낸 것이다. 상기 도 5 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 댐 건설 전에 비해 댐 건설 후 토지피복, 표고, 야생동출 출현, 식생 등에 변화가 발생된 것을 확인할 수 있는데, 이렇게 화면에 표출되는 평가 결과는 최종으로 하나의 화면으로 중첩되어 표출되게 된다. 도 9는 이러한 여러 개의 평가 항목에 대한 평가 결과가 중첩되어 표출되는 화면 일례를 나타낸 것으로, 이를 통하여 댐 건설 후 변화되는 지형 및 생태환경을 한눈에 확인할 수 있게 된다.
단계 S170 : 상기 과정을 통하여 생태환경에 대한 가치 평가가 이루어지고 그 평가 결과가 중첩되어 하나의 화면으로 표출되면, 중점생태지역 관리부(170)에 의해 중점생태지역이 선정되어 관리되게 된다. 본 발명의 실시예에서는 댐 건설 전후 합계된 점수 비교를 통해 생태기능 변화를 파악하고, 생태 가치가 큰 지역을 중점생태지역으로 선정하여 관리하게 된다.
상기와 같이 본 발명에 따른 댐 생태가치 평가 시스템은 댐 건설 전후 지역의 물리적 요소와 식생 요소, 생물 서식지, 생물 모니터링을 주요 인자로 선정하고, 선정된 주요 인자에 대한 세부 평가 항목을 도출하여 댐 건설 전후의 변화를 분석하고 평가하게 된다. 이때, 세부 평가 항목에 중요도에 따라 정량적 점수 및 가중치를 부여하고, 이를 최종적으로 합산함으로써 정량적인 댐 건설 전후 변화에 따른 생태가치를 평가할 수 있도록 한다.
한편, 상술한 실시예에서는 하나의 생태가치 평가 서버(100)에서 생태가치 평가 및 표출 등을 모두 담당하였지만, 이는 별도의 서버 컴퓨터를 통하여 평가 결과를 표출하도록 구성할 수도 있다. 즉, 별도의 생태가치 평가 표출 서버(200)를 구성하고 이를 생태가치 평가 서버(100)에 연결하여, 생태가치 평가 서버(100)에서 이루어지는 생태가치 평가 결과를 취합하여 화면에 표출할 수 있도록 구성될 수 있다.
도 10은 이러한 본 발명의 다른 실시예에 따른 생태가치 평가 표출 서버의 블록 구성도를 나타낸 것이다.
도 10에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 생태가치 평가 표출 서버(200)는 데이터 입출력을 위한 입출력부(220)와, 통신망을 통하여 외부 장치와 통신을 수행하는 통신부(230)와, 상기 생태가치 평가 서버(100)로부터 지리환경 자료를 전달받아 데이터베이스(270)에 등록하고 관리하는 지리환경 자료 관리부(240)와, 상기 생태가치 평가 서버(100)로부터 생태가치평가 결과 정보를 제공받아 데이터베이스(270)에 등록하고 관리하는 생태가치평가 결과 관리부(250)와, 생태가치평가 결과를 GIS 지도상에 표출하는 시각화 표출부(260)와, 상기 각 구성부의 동작을 제어하는 중앙제어부(210)를 포함하여 이루어진다.
상기 지리환경 자료 관리부(240)는 생태가치 평가 서버(100)로부터 생태가치 평가 및 표출에 필요한 지리정보 및 자연환경조사 정보를 제공받아 지리정보 DB(271) 및 자연환경조사 DB(272)에 저장하고 관리하게 되는데, 이 지리환경 자료 관리부(240)는 지리정보 데이터베이스(10) 및 자연환경조사 데이터베이스(20)에 직접 접속하여 관련 데이터를 제공받을 수도 있다.
또한, 상기 생태가치평가 결과 관리부(250)는 생태가치 평가 서버(100)에 의해 평가된 생태가치평가 결과 정보를 제공받아 취합하고 생태가치 평가결과 DB(273)에 등록하여 관리하게 되며, 시각화 표출부(260)는 생태가치평가 결과 정보를 GIS 지도상에 표출하여 관리자가 이를 확인할 수 있도록 제공하게 된다. 또한, 시각화 표출부(260)는 GIS 지도상에 표출되는 생태가치 평가 결과에 따라 중점생태지역을 선정하고 이를 중점생태지역 정보 DB(274)에 등록하여 관리하게 된다.
상술한 실시예에서는 표 1과 표 2을 통하여 본 발명에 적용된 생태가치 평가 주요 요소 및 상세 평가 항목과 이에 대한 정량화 점수 및 가중치를 표시하였지만, 이러한 상세 평가 항목 및 정량화 점수와 가중치는 하나의 실시예로서 이는 댐 건설 지역의 생태 환경에 따라 적절하게 변경될 수 있음은 당연하다.
이와 같이, 본 발명은 상술한 실시예에 한정되는 것은 아니며 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 갖는 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구 범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 이루어질 수 있음은 물론이다.
10 : 지리정보 데이터베이스 20 : 자연환경조사 데이터베이스
100 : 생태가치 평가 서버 110 : 중앙제어부
120 : 입출력부 130 : 통신부
140 : 지리환경 자료 관리부 150 : 생태가치 평가부
151 : 평가 항목 설정모듈 152 : 물리적 요소 평가모듈
153 : 식생 요소 평가모듈 154 : 생물 서식지 평가모듈
155 : 생물 모니터링 평가모듈 156 : 평가결과 합산모듈
160 : 생태가치평가 결과 표출부 170 : 중점생태지역 관리부
180 : 데이터베이스 181 : 지리정보 DB
182 : 자연환경조사 DB 183 : 생태가치 평가기준 DB
184 : 생태가치 평가결과 DB 185 : 중점생태지역정보 DB
200 : 생태가치 평가 표출 서버 210 : 중앙제어부
220 : 입출력부 230 : 통신부
240 : 지리환경 자료 관리부 250 : 생태가치평가 결과 관리부
260 : 시각화 표출부 270 : 데이터베이스
271 : 지리정보 DB 272 : 자연환경조사 DB
273 : 생태가치 평가결과 DB 274 : 중점생태지역정보 DB
100 : 생태가치 평가 서버 110 : 중앙제어부
120 : 입출력부 130 : 통신부
140 : 지리환경 자료 관리부 150 : 생태가치 평가부
151 : 평가 항목 설정모듈 152 : 물리적 요소 평가모듈
153 : 식생 요소 평가모듈 154 : 생물 서식지 평가모듈
155 : 생물 모니터링 평가모듈 156 : 평가결과 합산모듈
160 : 생태가치평가 결과 표출부 170 : 중점생태지역 관리부
180 : 데이터베이스 181 : 지리정보 DB
182 : 자연환경조사 DB 183 : 생태가치 평가기준 DB
184 : 생태가치 평가결과 DB 185 : 중점생태지역정보 DB
200 : 생태가치 평가 표출 서버 210 : 중앙제어부
220 : 입출력부 230 : 통신부
240 : 지리환경 자료 관리부 250 : 생태가치평가 결과 관리부
260 : 시각화 표출부 270 : 데이터베이스
271 : 지리정보 DB 272 : 자연환경조사 DB
273 : 생태가치 평가결과 DB 274 : 중점생태지역정보 DB
Claims (19)
- 지리정보 데이터베이스(10) 및 자연환경조사 데이터베이스(20)로부터 댐 건설 지역에 대한 지리정보와 자연환경 정보를 제공받아 데이터베이스(180)에 등록하고 관리하는 지리환경 자료 관리부(140)와; 상기 지리정보와 자연환경 정보 중 댐 건설 지역의 생태가치 평가를 위한 평가 항목을 선정하고 선정된 각각의 평가 항목별로 정량화 점수를 부여한 후, 상기 지리환경 자료 관리부(140)에 의해 데이터베이스(180)에 등록된 댐 건설 지역의 지리정보 및 자연환경 정보를 통하여 정량화 점수가 부여된 생태가치 평가 항목을 평가하여 생태가치를 점수로 정량화하여 평가하는 생태가치 평가부(150)와; 상기 생태가치 평가부(150)를 통하여 평가된 생태가치 평가 결과를 GIS 지도상에 표출하는 생태가치평가 결과 표출부(160);가 구비된 생태가치 평가 서버(100)를 포함하는 댐 생태가치 평가 시스템으로서,
상기 생태가치 평가부(150)에는 댐 건설 지역의 지형 분석 및 토지이용에 관한 물리적 요소의 생태가치를 평가하는 물리적 요소 평가모듈(152)과, 댐 건설 지역의 식생 평가에 관한 식생 요소의 생태가치를 평가하는 식생 요소 평가모듈(153)과, 댐 건설 지역의 야생동물 및 보호지역에 관한 생물 서식지의 생태 가치를 평가하는 생물 서식지 평가모듈(154)과, 댐 건설 지역의 생물 출현 종수를 모니터링하여 댐 건설 전후의 생물 출현 종수 변화를 평가하는 생물 모니터링 평가모듈(155)과, 상기 평가모듈들(152)(153)(154)(155)을 통하여 평가된 생태가치 평가 결과를 합산하는 평가결과 합산모듈(156)이 구비되되,
상기 물리적 요소 평가모듈(152), 식생 요소 평가모듈(153), 생물 서식지 평가모듈(154), 생물 모니터링 평가모듈(155)에는, 다음의 표와 같이, 평가 요소별 세부 평가 기준 항목이 설정되고, 각 평가 요소 및 세부 평가 기준 항목에는 각각 중요도에 따른 가중치가 부여되어, 생태 가치 평가 시 정량화된 점수로 반영되는 것을 특징으로 하는 댐 생태가치 평가 시스템.
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 제 1항에 있어서,
상기 생태가치 평가 항목에 부여되는 가중치 산정은 다기준 의사결정도구인 AHP(Analytic Hierarchy Process, 계층화분석과정) 기법을 통하여 선정되는 것을 특징으로 하는 댐 생태가치 평가 시스템.
- 제 1항에 있어서,
상기 생태가치 평가부(150)에는
댐 건설 지역의 생태 가치 평가를 위한 평가 항목을 설정하고, 설정된 평가 항목에 정량화 점수 및 가중치를 산정하여 설정하는 평가 항목 설정모듈(151)이 구비된 것을 특징으로 하는 댐 생태가치 평가 시스템.
- 제 1항에 있어서,
상기 생태가치평가 결과 표출부(160)는
상기 생태가치 평가부(150)를 통하여 평가된 생태가치 평가 항목별 결과를 GIS 지도상에 중첩하여 표출하는 것을 특징으로 하는 댐 생태가치 평가 시스템.
- 제 1항에 있어서,
상기 생태가치 평가 서버(100)에는
상기 생태가치평가 결과 표출부(160)에 의해 GIS 지도상에 표출되는 생태가치 평가 결과에 따라 중점생태지역을 선정하여 관리하는 중점생태지역 관리부(170)가 구비된 것을 특징으로 하는 댐 생태가치 평가 시스템.
- 제 1항에 있어서,
상기 생태가치 평가 서버(100)와 통신망을 통하여 연결되어, 생태가치 평가 서버(100)로부터 생태가치 평가 결과를 전송받아 GIS 지도상에 표출하는 생태가치 평가 표출 서버(200)가 구비된 것을 특징으로 하는 댐 생태가치 평가 시스템.
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