GIS를 활용한 지질공원 환경 민감성 평가

Abstract

Geopark refers to a single boundary area consisting of a collection of geosites, which includes ecological, historical and cultural elements based on geological and topographical resources with excellent conservation value. Geoparks have the purpose of both balancing conservation and sustainable development and a total of three UNESCO Global Geoparks are currently listed in Korea including Cheongsong area. To ensure the continued development and preservation of existing listed geoparks, it is necessary to carry out an environmental sensitivity analysis of the geopark components by utilizing spatial information from various scales. The purpose of this study is to analyze the environmental sensitivity of Cheongsong UNESCO global geopark using GIS and to understand its spatial distribution in connection with geosites and geotrails. The research methods of the study are as follows. First, lists of environmental sensitivity analysis methods and its indicators were examined through analysis of literature review based on the concepts and components of geoparks. Second, two types of spatial database, geosites and geotrails in Cheongsong global geopark and public data to perform environmental sensitivity, were constructed. Third, two types of environmental sensitivities, disaster risk and heritage value, were conducted based on spatial analysis of potential soil loss, slope stability and ecological zoning map by using ArcGIS Pro. Lastly, zonal statistic analysis based on 50m, 100m, and 150m buffer zone of geosites and geotrails was performed to analyze the environmental sensitivity of surrounding area. The result of this study is as follows. First, analysis of potential soil erosion using RUSLE and slope stability using the grade values of the preceding studies showed that environmental sensitivity related to disaster risk is relatively high along the drainage network of Cheongsong area. It can be related to the development of mountain stream in narrow steep slopes, which is a geomorphological characteristic of Cheongsong global geopark.. Second, environmental sensitivity of heritage value was constructed by analyzing ecological zoning map and its zoning criteria related with conservation. As the highest sensitivity in ecological zoning map mostly composed with national park area and other nature reserves area, Juwang-mountain National Park, Cheongsong Natural Recreation Forest and other natural monument areas were selected as the most sensitive conservation area in Cheongsong global geopark. Third, zonal statistic analysis among the environmental sensitivity factors and buffer zones of geosites in Cheongsong area were constructed in terms of both geological attraction and non-geological attraction. Majority of geological attractions and their surrounding area show relatively high sensitivity in terms of slope stability and ecological zoning, which can be interpreted as a result of reflecting the characteristics of geological attractions based on mountainous terrain. Whereas non-geological attractions and their surrounding area show relatively low sensitivity, which could be related with their locations of the alluvial area with a gentle slope based on human and cultural aspects. Fourth, zonal statistic analysis between the environmental sensitivity factors and buffer zones of geotrails in Cheongsong area were constructed in terms of geological trail, hiking trail, and road area. In terms of geological trails, Juwang-valley and Shinseong-valley geological trails contain relatively high environmental sensitivity related with disaster risk. On the other hand, high environmental sensitivity in terms of heritage value was shown in Juwang-valley and Cheongsong national recreational forest geological trail. In terms of hiking trails, Jeolgol gorge-Jusan Pond section shows high sensitivity of slope stability and therefore requires careful slope management. In terms of road area, Dalgi Mineral Spring Site-Artistic Genius Republic of Korea(Jangnankki gonghwaguk) section shows high environmental sensitivity in both part of disaster risk and heritage value. Accordingly, careful and thorough management and monitoring are required in this section. There are three meaningful aspects from the results of this study. First, the environmental sensitivity analysis of geosites and geotrails can be used as a reasonable decision-making tool in terms of management and monitoring of Cheongsong UNESCO Geopark area. Second, common management reference standards were provided by comprehensively analyzing entire geosite and geotrails of Cheongsong area, which is a mixture of the spatial composition of national park and geopark. Third, programmed spatial information can be easily enlarged or reduced in various scales, thereby enabling effective management and monitoring of certain geosites and geotrails. These results are significant as it can be used as a base study for setting management subject and the criteria of each geosite, geotrail and geopark area in Korea. ;지질공원은 우수한 보전 가치를 지닌 지질 및 지형 자원과 함께 생태, 역사, 문화적 요소를 포함한 지오사이트(geosite)의 집합으로 구성된 단일한 경계 지역을 말한다. 지질공원은 지질유산의 보호와 지속가능한 지역경제 발전을 도모하는 목적을 동시에 가지고 있으며 현재 국내에는 총 3곳의 세계지질공원이 등재되어 있다. 기존 등재된 지질공원의 지속적인 발전과 보전을 위해서는 다양한 층위의 공간 정보를 활용하여 지질공원의 구성 요소에 대한 환경 민감성 분석을 수행하는 것이 필요하다. 본 연구에서는 GIS를 활용하여 2017년 유네스코 세계지질공원으로 등재된 청송 세계지질공원의 환경 민감성을 분석하고, 지오사이트 및 지오트레일과 연계하여 그 공간적 분포 특성을 파악하는 것을 목적으로 하였다. 이러한 목적을 달성하기 위한 방법은 문헌 및 선행연구 분석, 공간 데이터베이스 구축, GIS를 활용한 공간분석의 총 3단계로 진행되었다. 우선 문헌 및 선행연구 분석을 통해 지질공원의 개념과 구성요소를 살펴보고, 환경 민감성 분석 방법 및 지표와 관련한 공간정보를 목록화했다. 둘째, 청송 세계지질공원의 환경 민감성 분석을 수행하기 위한 기초 자료로서 지오사이트 및 지질탐방로의 공간 정보, 환경 민감성 분석을 수행하기 위한 공공 데이터를 기반으로 공간 데이터베이스를 구축했다. 셋째, 공간분석을 통해 도출한 잠재적 토양유실 및 사면안정성을 기반으로 청송 세계지질공원의 재해 위험 관련 환경 민감성을, 생태자연도를 기반으로 유산 보전 관련 환경 민감성을 분석했다. 또한 지오사이트 및 지오트레일의 버퍼존을 50m, 100m, 150m 단위로 설정하고 Zonal Statistic 분석을 통해 주변 환경의 민감성 공간 분석을 수행했다. 청송 세계지질공원의 공간 데이터를 기반으로 GIS를 활용한 환경 민감성 분석 결과는 다음과 같이 요약될 수 있다. 첫째, RUSLE를 활용한 잠재적 토양 유실 분석과 선행 연구의 등급값을 활용한 사면안정성 분석을 통해 재해 위험 관련 환경 민감성 분석을 수행했다. 청송 세계지질공원에서 재해 위험 관련 환경 민감성은 대체로 청송군 동부의 용전천 및 서부의 길안천이 주를 이루는 수계망 내 사면을 따라 상대적으로 높게 나타나는 것을 확인할 수 있다. 이는 청송 세계지질공원의 지형적 특성인 급경사의 좁은 산지 하천 발달과 연관성이 있는 것으로 해석할 수 있다. 둘째, 생태자연도 상 생태보전등급의 재구성을 통해 유산 보전 측면에서의 환경 민감성 분석을 수행했으며 청송 세계지질공원에서 보전 관련 민감성이 가장 높은 지역은 주왕산 국립공원 및 청송자연휴양림 구역, 기타 천연기념물 지정 구역이다. 셋째, 공간 분석을 통해 구축된 환경 민감성 요소와 지질명소 및 비지질명소 버퍼존의 Zonal Statistic 분석을 수행하여 청송 세계지질공원 내 지오사이트 주변부의 환경 민감성 분포 특성을 파악했다. 상당수의 지질명소와 그 주변 지역은 재해 위험 관련 환경 민감성 중 하나인 사면안정성과 유산 보전 관련 환경 민감성인 생태보전등급 방면에서 높은 민감성을 보유하고 있으나, 비지질명소와 그 주변부는 상대적으로 낮은 재해 위험 관련 환경 민감성 값을 가진다. 이는 지질명소의 상당수가 산지 지형과 연관된 지형적 특성을 갖고 있는 반면, 인문적 요소가 반영된 비지질명소의 경우 완경사의 충적지 상에 위치한 경우가 많기 때문으로 해석할 수 있다. 넷째, 환경 민감성 요소와 지질탐방로, 등산로 및 도로 버퍼존의 Zonal Statistic 분석을 수행하여 청송 세계지질공원 내 지오트레일 주변부의 환경 민감성 분포 특성을 파악했다. 지질탐방로 중 재해 위험 관련 환경 민감성이 상대적으로 높게 나타난 곳은 주왕계곡 및 신성계곡 지질탐방로이며, 유산 보전 관련 환경 민감성이 상대적으로 높게 나타난 곳은 주왕계곡 지질탐방로와 청송자연휴양림 지질탐방로이다. 등산로 중 재해 위험 관련 환경 민감성의 사면 안정성이 상대적으로 높게 나타난 곳은 절골 협곡-주산지 구간으로, 이 지역은 사면 관리와 연관된 세심한 관리가 요구된다. 도로 중 달기약수탕~장난끼공화국 구간은 재해 위험 관련 환경 민감성과 유산 보전 관련 환경 민감성이 모두 높은 값을 가져 전반적인 환경 민감성이 가장 민감한 것으로 나타난다. 이에 따라 해당 구간은 세심하고 철저한 관리 및 모니터링이 요구된다. 본 연구는 청송 세계지질공원의 구성 요소인 지오사이트 및 지오트레일의 환경 민감성을 분석하고, 이를 기반으로 관리 및 모니터링 측면에서 합리적인 의사결정 수단으로 활용할 수 있다는 의의가 있다. 또한 국립공원과 지질공원의 공간적 구성이 혼재되어 있는 청송 세계지질공원의 모든 지오사이트와 지질탐방로를 일괄적으로 분석함으로써 공통적인 관리 참고 기준을 제시했다는 의의를 가지고 있다. 마지막으로 공간정보 구축을 통해 공간정보화 된 데이터들을 기반으로 확대/축소를 통한 다양한 스케일에서의 분석이 가능하여 효율적 관리를 도모할 수 있다는 것 역시 의의를 가진다.