환경·경제 통합분석을 위한 환경가치 종합연구

이창훈 ( Chang-hoon Lee ),곽소윤,김충기,배현주,서양원,안소은,강완모,김지은,신정우 한국환경정책평가연구원 2016 사업보고서 Vol.2016 No.-

본 연구의 목적은 네 가지 측면에서 환경가치에 대한 종합적인 연구결과를 제공하는 데 있다. 첫째, 본 연구의 대상은 오염원과 환경매체 대부분을 포괄한다. 기존의 전통적인 대기 및 수질오염물질뿐만 아니라 주요 유해화학물질도 포함하며, 이들의 영향경로인 대기, 물, 토양 등 모든 환경매체를 포함한다. 둘째, 이들 환경매체를 통해 영향을 받는 모든 수용체를 포괄한다. 즉 본 연구는 환경질의 변화가 인간(건강), 생태계, 물적자본에 미치는 영향에 대한 정량적 정보 및 화폐가치정보를 제공하고자 한다. 셋째, 본 연구는 아래에서 설명할 `영향경로분석` 등 생·물리학적 방법론과 경제학적 방법론을 결합한 방법론을 취한다. 따라서 생태학자, 대기과학자, 보건학자, 경제학자 등의 다양한 분야의 전문가들의 다학제적 연구를 통해 경제학에 치중한 기존 환경가치연구에 비해 좀 더 신뢰성 있는 환경가치 정보를 제공하자 한다. 넷째, 본 연구는 기본적으로 사람들의 효용에 기반한 경제학적 접근법을 `화폐화`의 기본방법론으로 사용하나, 이외에도 다양한 공학적 방법론을 활용하여 동일한 대상의 가치에 대해 비교 가능한 결과물을 제시하고자 한다. 이러한 본 연구의 구체적 결과물은 환경가치에 대한 종합 DB이다. 1차년도(2016년) 연구를 통해 생태계와 대기환경, 물환경, 소음, 화학물질 등의 환경 영역별 기초연구 및 건강영향 가치평가 방법론 검토를 바탕으로 환경영향 정량화와 화폐화 연구 기반을 마련하고자 했다. 또한 이를 바탕으로 향후 10년간의 중장기 연구계획을 수립 했다. 1차년도 연구 결과를 바탕으로 정리한 생태계 가치평가, 건강영향 가치평가, 대기환경 영향평가, 물환경 영향평가, 소음 영향평가, 화학물질 영향평가의 구체적인 내용을 요약하면 다음과 같다. 첫째, 생태계 가치평가는 생태계 유형분류(안)를 바탕으로 기후 조절 서비스 인자로서 생태계 탄소 흡수 및 저장 서비스의 생·물리적, 경제적 가치를 평가하고, 중장기 생태계 서비스 통합평가체계 구축을 위한 단계별 주요 연구내용과 세부 추진계획 수립을 목표로 했다. 생태계 유형분류(안)의 경우, 해외 선진 사례와 환경부 토지피복분류체계 기반을 바탕으로 국내 생태계 조건에 맞는 7개 대분류(도시지역, 농경지, 산림, 초지, 나지, 담수, 해양)와 생태계 기능을 고려한 20개의 중분류로 구성된 생태계 유형분류(안)을 제안하였으며, 이를 생태계 기능 평가단위로 활용하였다. 국가 표준 계수 및 통계량, GIS와 InVEST 프로 그램으로 계량화된 2010년 기준 국내 산림 생태계의 연간 총 탄소 흡수량은 1,470만 톤, 생태계의 총 탄소 저장량은 약 10억 톤으로 추정되었고, 도시화와 산림 벌채 등의 토지전용으로 인해 지난 20년(1989~2009년)간 약 6,900만 톤의 탄소가 배출된 것으로 나타났다. 탄소 흡수 및 저장량에 대한 경제적 가치는 시장가격과 탄소의 사회적 비용 측면에서 추정 되었다. 시장가격으로 국내 탄소배출권 평균 매매가격인 4만 1,450원/t C을 적용하면, 산림의 연간 탄소 흡수는 6,124억 원, 생태계의 탄소 저장은 41조 4,915억 원의 가치가 있는 것으로 추정되며, 토지전용에 따른 탄소 배출로 2조 8,642억 원의 경제적 손실이 발생한 것으로 나타났다. 국내에서는 탄소의 사회적 비용에 대한 연구가 초기단계이기 때문에, 적정 할인율 3%일 때의 미국의 경우인 탄소의 사회적 비용 13만 3,150원/t C을 적용하였다. 그 결과, 산림의 연간 탄소 흡수는 1조 9,674억 원, 생태계 탄소 저장은 133조 2,832억 원의 가치가 있는 것으로 추정되었고, 토지전용으로 인한 탄소 배출로 9조 2,007억 원의 경제적 손실이 발생한 것으로 나타났다. 이러한 가치평가는 추정방법 및 모형, 할인율에 따라 크게 달라질 수 있기 때문에 정부의 정책과 활용 목적에 적합한 비용 추정이 필요하고, 연구에서 도출된 가치는 특정 수치가 아닌 적용 가능한 수치 범위로 해석되어야 한다. 둘째, 건강영향 가치평가에서는 환경유해요인이 건강에 끼치는 영향과 그 영향의 사회·경제적 가치를 평가하는 과정에서 활용 가능한 단위가치에 대해 살펴본 후, 중장기 연구 로드맵을 제시하였다. 대기와 물환경, 화학물질 등 세부 부문에서 환경 오염원으로 인해 피해가 예상되는 건강종단점을 유형화한 후, 선행연구 검토를 통해 유형별 단위가치 정보를 목록화하였다. 건강종단점은 사망 및 질병으로 구분할 수 있었고, 사망과 질병을 한 단위로 보는 장애보정생존연수도 널리 활용되고 있었다. 사망에 따른 건강영향의 가치를 도출하는 데 있어 활용 가능한 방법론은 크게 인적자본 접근법과 회피행위 접근법, 진술선호 접근법으로 구분할 수 있었다. 통계적 생명가치의 개념을 활용하여 사망 위험 감소의 편익을 도출한 다수의 사례가 있었지만, 연구대상 시나리오의 주제와 활용된 방법론, 제시확률이 상이해 대푯값을 찾기에는 무리가 있었다. 질병에 따른 건강영향의 경우, 가치 도출을 위해 인적자본 접근법과 지불의사 접근법의 활용의 가능하고, 다수의 선행연구가 인적자본 접근법에 따른 질병비용분석방법론을 적용해 대상 질병의 단위당 비용을 제시하였다. 조기사망 또는 상병, 장애로 인한 건강한 삶의 손실을 나타내는 장애보정생존연수로 건강영향이 표현된 경우, 방법론이 정형화되어 있지 않지만, 장애보정생존연수의 정의에 근거하여 통계적 연간 생명가치를 활용하는 방법을 제안하였다. 유형별 단위가치 정보의 경우, 유형별 도출된 건강영향 결과에 해당 유형의 단위가치 값을 곱함으로써 활용될 수 있다. 각 건강영향과 환경 유해요인별 특성이 반영되어야 하지만 직접적으로 적용 가능한 국내 연구가 부족하기 때문에 각 유형별 표준화된 대푯값을 제시하는 데 어려운 측면도 있다. 따라서 유해요인으로 인한 건강영향이 빈번히 나타나는 건강종단점과 세부 질환에 대해서는 기준이 되는 단위가 치를 직접 산정할 필요가 있다고 판단된다. 셋째, 대기환경 영향평가에서는 대기오염물질 중 인체 위해성이 높은 것으로 보고된 초미세먼지(PM2.5)를 중심으로 건강영향의 범위를 설정하고, 초미세먼지(PM2.5)로 인한 건강 영향을 정량적으로 평가하였다. 초미세먼지(PM2.5)의 건강영향 범위는 세계보건기구, 미국환경보호청 등의 자료를 이용하여 설정하였으며, 초미세먼지(PM2.5)의 건강영향에는 조기 사망, 심혈관계 입원, 호흡기계 입원, 심근경색 입원, 천식, 급성기관지염 증상, 하기도 증상, 상기도 증상이 포함된다. 2007년부터 2015년까지 서울시를 대상으로 초미세먼지(PM2.5) 농도 증가로 인한 건강영향을 정량적으로 평가하였다. 건강영향은 심혈관계 관련 질환 입원과 심근경색 입원을 중심으로 분석하였고, 분석대상 인구집단은 연령에 따라 구분 하였다. 인구집단의 연령에 따라서는 전체 연령, 65세 미만 연령집단, 65세 이상 연령집단으로 구분하여 대기오염의 건강영향을 분석하였다. 분석 결과, 초미세먼지(PM2.5) 농도가 10㎍/㎥ 증가하면 심혈관계 관련질환 입원 위험을 4.99%(95% CI: 3.55~6.44) 높였다. 또한 초미세먼지(PM2.5) 농도가 10㎍/㎥ 증가하면 심근경색 입원 위험을 1.57%(95% CI: 0.78~2.37) 높였다. 넷째, 물환경 영향평가에서는 수질오염과 관련한 국내외 선행연구를 검토하고, 검토 결과를 바탕으로 물환경 분야의 가치평가를 위한 중장기 연구 로드맵을 수립하였다. 선행연구들을 크게 수질오염 물질 및 각종 질병 간의 연관성에 관한 연구, 피해비용 접근법 관련 연구, 헤도닉 접근법 관련 연구, 여행비용법 관련 연구, SP(진술선호)자료 활용 연구, 기타 연구로 구분할 수 있었다. 또한 물환경 영향평가에 주로 사용되는 방법론들을 농업 및 산업의 중간 투입요소로 수자원을 고려할 때, 최종 소비재로 수자원을 고려할 때, 환경적 서비스로 수자원을 고려할 때로 구분할 수 있었다. 세부적으로 농업 및 산업의 중간투입요소로 수자원을 고려할 때에 주로 활용되는 방법론은 잔존가치평가법, 순수입변화 측정법, 생산함수 접근법, 수학적 계획법 모형, 헤도닉 가격 측정법으로 정리하였다. 최종 소비재로 수자원을 고려할 때 주로 활용되는 방법론은 물 판매로부터 추정된 수요함수 접근법과 조건부 가치평가법, 컨조인트 분석법으로 정리할 수 있었다. 또한 환경적 서비스로 수자원을 고려할 때 주로 활용되는 방법론은 피해기준 접근법과 비용 기준 접근법으로 정리할 수 있었다. 방법론적 측면과 경로 기반 프레임웍 측면에서 선행연구들을 종합적으로 분석한 결과, 향후 물환경 영향평가는 어느 정도 연구가 이루어진 분야의 정보를 우선적으로 취합하고 종합 정리하는 방향으로 중장기 연구 로드맵을 수립하였다. 다섯째, 소음 영향평가에서는 소음으로 인한 회피비용 및 생활소음으로 인한 정신적 피해비용과 수면방해를 중심으로 건강 피해비용을 분석하고, 향후 종합적인 소음 영향평가를 위한 중장기 연구 로드맵을 수립하였다. 본 연구에서는 소음저감 가치평가를 위해 조건부 가치측정법과 같은 행태적 연계방법과 함께 용량-반응함수인 물리적 연계방법을 결합한 통합 연계모형을 제안하였다. 물리적 연계방법을 활용하기 위해 국가소음정보시스템의 자료를 기반으로 물리적 소음에 대한 DB를 구축하였다. 물리적 소음으로 인한 주민의 성가심/불쾌감 수준에 대한 정보 수집을 위해 국가소음정보시스템의 소음측정소 기점 50m 반경 내 인근 거주자를 대상으로 설문을 수행하였다. 또한 행태적 연계방법으로 기존의 조건부 가치측정법을 활용하여 소음 성가심 감소에 대한 지역 주민들의 지불의사 금액을 설문조사 하였다. 이와 같이 설문조사 자료와 통합 연계모형을 통해 생활소음으로 인한 용량-반응함수를 도출하고, 생활소음으로 인한 성가심/불쾌감에 대한 지불의사 금액을 추정하였다. 소음 피해에 대한 가치 사슬(value chain)을 바탕으로 최종적으로 생활소음 저감에 대한 원단위 정보인 정신적 피해비용 기준을 제시하였다. 소음으로 인한 정신적 피해비용의 원단위 정보와 함께 건강 피해비용을 분석하기 위해 수면방해 중심의 분석을 수행하였다. 정신적 피해비용과 같이 본 연구에서 제시한 통합 연계방법을 활용하여 수면방해에 대한 용량-반응 함수와 수면방해 정도에 따른 지불의사금액을 분석하여 최종적으로 생할소음 저감에 대한 원단위 정보로서 수면방해 피해비용 기준을 제시하였다. 끝으로 화학물질 영향평가에서는 화학물질에 의한 건강영향 변화를 정량적으로 도출하기 위한 영향평가 방법론과 평가 단계별로 활용 가능한 자료를 제안하고, 중장기 연구 로드맵을 수립하였다. 이를 위해 먼저 화학물질로 인한 건강영향의 정량적 변화 평가와 이러한 변화의 경제적 가치평가에 활용 가능한 정보와 방법론, 평가의 정책적 수요 및 규제 현황 등을 조사하여 건강 영향평가 대상 화학물질의 우선순위를 도출하였다. 특히, 방법론 및 관련 자료의 활용 가능성 측면에서 위해성평가와의 밀접한 연계성을 감안하여 국가우선관리물질 중 0순위 및 1순위 물질을 평가 대상 우선순위 화학물질군으로 고려하였다. 규제 및 국가 기본계획 대상 물질은 가치 추정값의 정책적 활용 가능성이 높기 때문에 추후 규제 여건 및 시점을 고려하여 기반 연구와 병행 추진할 필요가 있다고 판단된다. 다음으로 화학물질 배출과 환경오염, 인체 노출, 건강영향 및 경제적 가치 추정의 각 단계별로 적용 가능한 정보 및 방법론 현황에 따라 별도의 시나리오를 적용하도록 제안하였다. 국내 방법론 및 관련 자료의 제약으로 인해 인체 노출 수준으로부터 건강영향의 변화를 추정하는 시나리오에 수은을 대상 물질로 선정하여 시범 적용하였다. 수은의 체내 농도 변화로 인한 지능지수(IQ) 저하를 질병부담 지표인 장애보정손실연수(DALYs)로 산정하여 건강영향의 정량화 사례를 제시하였다. 화학물질의 건강 영향평가 및 경제적 가치 추정을 위한 향후 연구방향에 대한 제안은 다음과 같다. 단기적으로는 1차년도에 이어 우선순위 화학물질 및 시나리오별 방법론 분류를 보다 구체화할 필요가 있다. 다음 단계로 화학물질 건강영향 및 경제적 가치평가 방법론을 시범 적용하고, 평가 연계방법론 정립이 필요하다. 끝으로 불확실성을 최소화하기 위해 평가 방법론 타당성 및 자료의 신뢰도를 검증하고, 본 연구에서 도출된 화학물질 건강영향 및 경제적 가치평가 DB의 정책 활용도를 제고하는 방안 마련이 필요하다. 이상과 같이 1차년도 연구사업에서는 환경가치 종합 DB 구축을 위한 환경영역별 기초연구와 중장기 연구계획 수립을 통한 연구추진기반을 마련하였다. 그러나 일부 추정된 환경가치 정보는 현재 활용 가능한 자료의 시간적 제약과 지표의 불확실성, 적용된 가치평가 기법의 잠재적 한계 등으로 인해 결과 해석 및 적용상의 주의가 필요하다. 이러한 연구의 한계는 2차년도(2017) 및 향후 연구에서 이용 가능한 자료의 추가 확보, 가치 추정 기법의 타당도 평가와 신뢰도 분석 등을 통해 상당부분 해결될 수 있을 것으로 기대한다. 현재는 세부 과제 분야별 연구주제가 한정되어 있지만, 국내외 산학연 관련기관과 협력을 통해 전문가 역할분담과 협조방안 등을 지속적으로 확대하면서 오염원과 환경매체 대부분, 그리고 환경매체를 통해 영향을 받는 다양한 수용체를 연구 대상에 포함하고자 한다. 또한 기존의 단위가치 추정 사례연구결과들을 연구 범위 및 분석틀에 맞게 활용하는 방법도 지속적으로 모색하고자 한다. Environmental valuation is still at a nascent stage. More precisely, quantitative valuation studies considering complex ecological processes and environmental impact paths are at an early stage. While the online database EVIS(Environmental Valuation Information System) of KEI is the collection of existing research results, the new integrated environmental valuation DB will adopt the impact pathway approach in order to produce the unit values DB, which also is the long term goal of this project. This new comprehensive and systematic database will consist of environmental values considering all pathways from pollution sources, transition of environmental media, receptor impacts and to the final monetary values. This study is comprehensive as well as integrated in the following four aspects. First, it encompasses the most pollution sources such as air pollutants, water pollutants, and hazardous chemicals, and the most environmental media such as air, water, and soil, which are the influential routes of these pollutants. Second, it aims to provide quantitative information on the impact of environmental quality changes on humans, ecosystems, and physical capital, which are receptors affected through environmental media. Third, the `impact pathway approach` from source to receptors will be applied to provide more reliable environmental value information. Fourth, the environmental impacts are monetized by the utility-based neoclassical economic approach, but other engineering methodologies are also adopted to give comparable results. In the first research year (2016), we sought to establish a basis for environmental impact quantification and monetization in the various areas including ecosystem services, air pollution, water pollution, noise pollution, and hazardous chemicals, and developed a mid- and long-term research roadmap for the next 10 years. The following summarizes the results of the first year. First, the study focused on the carbon absorption and storage services of the ecosystem as climate regulation service factors, detailed analyzed by ecosystem type classification. We proposed an ecosystem type classification (draft) composed of 20 subdivisions and used it as a geographical unit of the ecosystem function. Using the national standard statistics, GIS and InVEST program, the annual total carbon uptake of South Korea`s forest ecosystem was estimated to be 14.7 million tons and the total carbon stock of ecosystem to stand at 1 billion tons. 69 million tons of carbon has been emitted during the last 20 years (1989~2009). The monetary value of carbon uptake and storage was calculated by using market prices and social costs of carbon. The monetary value of annual carbon absorption by forests is about KRW 0.6 trillion and carbon stock of the total ecosystem are worth KRW 41.5 trillion if the average price (2015) of domestic carbon credits of KRW 41,450/t C. In addition, carbon emissions resulting from land use change caused an economic loss of KRW 2.9 trillion. Second, We categorized the health endpoints that are expected to be affected by environmental pollutants in the air, water environment, and chemicals. The health endpoints could be classified into death and disease, and disability-adjusted life year (DALY). The valuation methodologies of the mortality risk were in depth reviewed such as human capital approach, avoidance behavior approach, and statement preference approach. There are many cases in which the value of statistical life was derived to assess mortality risk. However, it was difficult to find a common representative value because the study scenarios, methodologies of valuation were different. In the case of health impacts due to diseases, the human capital approach and the payment method approach are appropriate to derive the value of the disease, and a number of prior studies have proposed cost per unit of the disease by applying the disease cost analysis method according to the human capital approach. There are some methodological issues for the health endpoint of the disability-adjusted life year that represents loss of healthy life due to premature death, injury, sickness or disability. Because of the limitations of domestic valuation research, it was difficult to give a standardized value for the health endpoints. A detailed roadmap was therefore developed to fill the gap in knowledge. Third, in the air-environmental impact assessment, a range of health impacts was set up for ultrafine particles (PM2.5), which are reported to be highly hazardous to human health, and two sorts of the impacts were evaluated quantitatively. The health impacts of PM2.5 were defined as early death, cardiovascular hospitalization, hospitalization, myocardial infarction admission, asthma, acute bronchitis symptoms, subclinical symptoms, and upper respiratory symptoms. We quantitatively assessed the health impacts of increasing concentrations of PM2.5 in Seoul for the period from 2007 to 2015. The health impacts were analyzed based on cardiovascular-related disease admissions and myocardial infarction admissions. The health impacts of air pollution were analyzed according to the age of the population, including the general population, the age group below 65, and the age group of 65 and above. As a result, the risk of hospitalization for cardiovascular diseases increased by 4.99% (95% CI: 3.55~6.44) when the concentration of PM2.5 increased by 10 ㎍/㎥. In addition, the risk of myocardial infarction increased by 1.57% (95% CI: 0.78~2.37) when the concentration of PM2.5 increased by 10 ㎍/㎥. Fourth, in the water-environmental impact assessment, various domestic and foreign studies on water pollution were reviewed, and a mid-and long-term research roadmap was developed. The methodologies of water environmental impact assessment can be classified by considering water resources as intermediate inputs of agriculture and industry, final consumer goods, and environmental services. Water resources are considered as intermediate inputs of agriculture and industry in the following methodologies such as the residual value method, the net income change method, the production function approach, the mathematical programming method, and the hedonic price measurement method. They are on the other hand treated as a final consumer goods in the estimated demand function approach, the conditional valuation method, and the conjoint analysis method. Lastly, they are also identified as an environmental service by the damage standard approach and the cost standard approach. To cover various methodological issues, a roadmap for the water environmental impact assessment was developed. Fifth, in the noise impact assessment and valuation, the cost of avoiding noise, the cost of mental damage due to living noise, and the cost of health damage based on sleep disturbance were analyzed, and a roadmap for comprehensive noise impact evaluation was developed. In this study, we proposed an integrated linkage model that combines the behavioral linkage method such as the conditional value measurement method and the physical linkage method, which is a dose-response function for the noise reduction. In order to utilize the physical linking method, a database on physical noise was constructed based on the data of South Korea`s National Noise Information System. In order to collect information about the annoyance/discomfort level of the residents due to physical noise, we conducted a questionnaire survey for the residents near the 50 m radius of the noise measurement sites of the National Noise Information System. In addition, we surveyed the local residents` willingness to pay to reduce noise annoyance using the contingent valuation method as a behavioral linkage method. In this way, the dose-response function of the living noise is derived from the survey data and the integrated linkage model, and the willingness to pay for alleviating annoyance/discomfort due to daily noise is estimated. Based on the value chain of noise damage, the cost of mental damage, which is the unit value of the reduction of daily noise, is presented. The assessment of sleep disturbance due to noise was also carried out to analyze the cost of health damage. In addition to the cost of mental damage, the integration-linkage method proposed in this study is used to analyze the dose-response function of sleep disturbance and the amount of payment according to the degree of sleep disturbance. Finally, the study assessed the quantitative changes in the health impacts of chemicals and localized the available information and valuation methodologies. In particular, considering the close linkage with the risk assessment, chemicals of the priority levels 0 and 1 in the National Priorities List of hazardous chemicals were considered as priority chemicals. Then, the study proposed to apply separate scenarios according to the information and methodology applicable to each stage of chemical emissions, environmental concentration, human exposure, health impacts, and monetary valuation. Considering existing domestic studies and related data, mercury was selected as a case target substance to estimate the change of health impact by human exposure level. The decline of intelligence quotient (IQ) caused by changes in mercury concentration in human body was calculated by disability-adjusted life years (DALYs), which is an indicator of disease burden. The proposals for future research for health impact valuation of chemicals are as follows. In the short-term, it is necessary to further refine the classification of priority chemicals and scenario-specific methodologies presented in the first year. The next step is to pilot the chemical health impact assessment and monetary valuation and establish a linkage of both methodologies. Finally, it is to minimize the uncertainty and to verify the feasibility of the methodology and the reliability of the data.

시공간을 고려한 환경생태적 우수지역과 환경성질환의 상관성 분석 연구 : 환경·국토계획 통합 계획에서의 활용방안을 중심으로

김근한 ( Geunhan Kim ),강선아,윤정호,최희선,송영명 한국환경연구원 2019 수시연구보고서 Vol.2019 No.-

국토의 환경성을 종합적으로 평가한 국토환경성평가지도의 환경생태적 평가 등급과 건강간의 관계를 분석하였다. 본 연구는 국토환경성지도의 환경생태적 평가가 1등급 지역인 환경생태적 우수 지역을 대상으로 심혈관 질환, 뇌혈관 질환, 인후두염, 환경성 질환 중 일부 대표 질환들을 선정하여 국토환경성 우수지역과 건강과의 관계를 살펴보았다. 특히 국토환경성 우수지역의 경우 사람들이 거주하고 활동하는 시가지로부터 거리별 환경생태적 우수지역이 건강에 미치는 영향을 분석하기 위해 시가지로부터 300m, 500m, 1km, 3km, 5km 내의 환경생태적 우수지역을 추출하여 상관분석 하였다. 이러한 상관분석에는 Quasi-Poisson Regression을 활용하였고, 오염변인(confounding variables)으로 시군구의 평균소득수준, 전국 측정망으로부터 획득한 평균 대기오염물질의 농도 값을 전국단위로 보간법을 적용하여 전국단위의 대기오염물질 농도를 확보하고, 시군구별 평균 대기오염물질 농도를 계산하여 평가에 반영하였다. 분석은 전국의 시군구 단위로 각 질환별 진료건수를 활용하였으며, 이때 시군구별 인구로 나누어 원단위로 통일시킨 후 분석에 활용하였다. 환경생태적 평가 결과 또한 각 시군구별 면적으로 나누어 면적 비율로 원단위 변환 후 분석에 활용하였다. 분석 결과는 다음과 같다. 우선 실험에 활용하고자 선정된 21개 질환 중 상관분석을 수행하여 환경생태적 우수지역의 면적 비율과 질환별 치료건수 비율과의 상관성 분석 결과 호흡기결핵, COPD, 폐렴, 고혈압, 뇌졸중, 심근경색, 협심증, 허혈성심질환, 비염, 아토피피부염, 천식과 같이 11개 질환에 음의 상관관계가 나타났으며, 해당 질환 중 고혈압, COPD, 폐렴, 심근경색, 허혈성심질환, 천식은 사람들이 거주 및 생활하는 시가지로부터 300m, 500m, 1km, 3km, 5km와 같이 일정거리 내의 환경생태적 평가 1등급 면적 비율과 음의 상관관계가 나타남을 확인하였다. 이러한 분석 결과 11개 질환의 경우 환경생태적으로 우수한 지역의 면적비율이 높을수록 질환별 치료건수의 비율이 낮게 나타났으며, 이중 6개 질환은 거리까지 고려하였을 때 거주 또는 활동하는 시가화지역으로부터 가까운 거리에 환경생태적 우수지역이 많이 분포할수록 질환별 치료건수의 비율이 낮게 나타났는데, 이는 더 강한 음의상관관계를 보여준 것이다. 추가적으로 이렇게 도출된 6개 질환에 대해 어떠한 평가 항목이 중요 인자인지를 파악하기 위해 의사결정트리와 랜덤포레스트를 수행한 결과 시군구의 주거지역, 상업지역, 공업지역의 면적 또한 건강과의 연관성이 높게 나타났으며, 시군구의 대기질 또한 건강과의 연관성이 높게 나타났다. 특히 NO₂, O₃, CO, PM10 등은 높은 연관성이 높게 나타났으며, 추가적인 상관관계 분석을 통해 대기오염물질의 농도 또한 환경생태적 평가 결과와 밀접한 연관성이 나타남을 확인할 수 있었다. 이러한 국민의 건강과 국토의 환경성과의 상관성 관련 분석결과를 기반으로 국토-환경계획 통합관리에서의 활용을 검토할 수 있으며, 특히 제5차 국가환경종합계획, 제5차 국가종합계획 등 다양한 계획에서 활용 가능할 것으로 판단된다. 특히 도시기본계획 및 도시관리계획 등 도시지역의 보전과 개발을 고려한 공간계획을 수립해야 하는 계획단계에서 시가화지역 인근에 분포한 환경생태적 우수지역을 보호해야 하며, 이러한 사람들이 거주하고 생활하는 지역 중 환경생태적 우수지역이 근처에 없는 도시지역들은 향후 도시재생 등 다양한 방법을 이용하여 녹지공간을 확보하고 이러한 녹지공간이 환경생태적 우수지역으로 변화할 수 있도록 관리해야 할 것으로 판단된다. This study analyzed the relationship between the environmental and ecological assessment grade of the Environmental Conservation Value Assessment Map (ECVAM), which comprehensively assess the environmental impact of the national land, and health. It selected representative diseases among cardiovascular disease, cerebrovascular disease, pharyngitis, and environmental diseases in the areas with environmental and ecological grade 1 by the ECVAM and analyzed the relationship between the environmentally excellent region and the health. It extracted the environmentally and ecologically outstanding areas within 300 m, 500 m 1 km, 3 km, and 5 km from the downtown and analyzed the correlation to examine the effect of the environmentally and ecologically outstanding areas by distance from the downtown, where people live and work, on the health. The correlation analysis used the Quasi-Poisson regression with the average income level of municipalities and the municipality-level average atmospheric pollutant concentrations calculated from the national-level atmospheric pollutant concentrations, which interpolated the average atmospheric pollutant concentration obtained from the national measurement network to the national level, as the confounding variables. The analysis used the number of treatments for each disease in the municipality level divided by the population of the municipality to unify the basic unit. The environmental and ecological analysis results were also divided by the area of each municipality to convert it to the area ratio as the basic unit. The analysis results are described as follows: The correlation of 21 diseases selected for the analysis of the correlation between the area ratio of the environmentally and ecologically outstanding region and the treatment ratio of each disease. The analysis results showed that eleven diseases, such as respiratory tuberculosis, COPD, pneumonia, hypertension, stroke, myocardial infarction, angina pectoris, ischemic heart disease, rhinitis, atopic dermatitis, and asthma were negatively correlated. Of these diseases, hypertension, COPD, pneumonia, myocardial infarction, ischemic heart disease, and asthma were negatively correlated with the area ratio of environmental and ecological grade 1 within a certain distance, such as 300 m, 500 m, 1 km, 3 km, and 5 km from the downtown. Such analysis results indicated that the treatment ratio of each of 11 diseases was low as the area ratio of the environmentally and ecologically outstanding region as high. Moreover, regarding the distance from the downtown, the treatment ratio of the six diseases was lower when environmentally and ecologically outstanding regions were larger within the shorter distance from the downtown, and the negative correlation was stronger in that case. Additionally, we conducted the decision-making tree and random forest regression to identify the evaluation factors of the additionally extracted six diseases. The results showed that residential region, commercial region, and industrial region in the municipalities were also correlated to the health, and the atmospheric quality of the municipality was also highly correlated to the health. NO2, O3, CO, and PM10, in particular, showed a high correlation, and the additional correlation analysis confirmed that the atmospheric pollutant concentration was also closely related to the environmental and ecological evaluation results. The analysis results of the relationship between the people’s health and the environmental factors of the land can be utilized by the integrated land-environmental management plan, such as the Fifth National Environmental Master Plan and the Fifth National Master Plan. The spatial plans, such as basic urban plan and urban management plan that consider both conservation and development of urban areas, must include measures to protect the environmentally and ecologically outstanding regions near the downtown area. Urban areas that do not have nearby environmentally and ecologically outstanding regions should secure green spaces using various methods such as urban regeneration and manage them to transform them into excellent environmental and ecological excellent regions in the future.

생태정보학적 생물다양성 평가기술 개발(Ⅱ) : 생물다양성 지도를 통한 정책활용 방안

이후승,사공희,주용준,지민규,정슬기 한국환경정책평가연구원 2020 기본연구보고서 Vol.2020 No.-

Ⅰ. 연구의 배경 및 목적 1. 연구의 필요성 및 목적 □ 『제4차 국가생물다양성전략(2019-2023)』 등의 법정계획 시행으로 생물다양성의 보전과 지속가능한 이용을 위한 생물다양성 협약 및 생물유전자원의 접근과 이익 공유를 이행하기 위한 지속적인 노력이 추진됨 ㅇ 제3차 국가생물다양성 전략기간 동안 8개 부처 및 3개청에서 연간 1조 원 이상 투자 - ‘생물다양성의 지속가능한 이용’에 대한 투자가 매년 가장 높음(50% 이상) - ‘생물다양성의 주류화’는 ’14년 대비 ’18년 투자규모가 130%로 가장 높은 증가 추세를 보임 ㅇ 제3차 국가생물다양성 전략은 “생물다양성의 가치를 산림, 해양 등 각 분야의 법정계획에 반영하는 데 기여하여 정부부처 내 주류화” 및 “생태계서비스에 대한 투자 확대와 국가전략 수립 등” 유도 □ 생물다양성의 정량적 평가체계의 부재로 정책·제도의 분산에 따른 유기적인 협력체계 부족이 초래되었고, 근본적인 생물다양성 증진 성과가 미흡함 ㅇ 우리나라 생물다양성 평가의 기반이 되는 전국자연환경조사에 1986년부터 2015년까지 약 625억 원 이상의 사업예산을 지출함 - 자연환경을 등급화한 생태·자연도의 생물다양성 현황 및 지표로서의 정책적 활용 미흡 ※ 생태·자연도란 “전국의 자연환경을 생태적 가치, 자연성, 경관적 가치 등에 따라 1등급(보전 및 복원), 2등급(훼손 최소화), 3등급(개발 및 이용)으로 등급화하여 「자연환경보전법」에 따라 작성된 지도”(환경부 보도자료, 2019.2.26. p.2)로 주로 환경영향평가에 활용됨 ㅇ 제3차 국가생물다양성 “전략의 이행 및 성과 점검을 위해 구성한 압력(Pressure)-현황(State)-대응(Response) 점검지표체계 구성이 불완전한 것”1)으로 지적됨 - 국가생물다양성전략 점검지표에서 상태지표는 일부 존재하나 생물종, 서식지, 생태계서비스, 오염도에 대한 지표는 부족한 상황 - “주로 법률·제도 등 정책적 대응(R)을 반영하는 지표에 편중(92%)되어 있어 기후변화·오염 등 생물다양성을 감소시키는 압력지표(P)와 현재의 생물다양성을 설명하는 현황지표(S)를 개발”2) 등의 정량적 평가 노력 필요 ㅇ 생물다양성전략 및 환경영향평가 등에서는 기초적인 수준의 생물다양성 현황을 평가할 뿐, 정략적 분석 결과에 따른 생물다양성 평가의 이행체계 부재 - 생물자원의 분포 및 지역기반의 개체군 변동 등 국제적인 수준에 부합하는 자연자원에 대한 정책적 활용에 가능한 지표와 이에 대한 시각화 방안 미흡 - 가장 기본적인 국가적 및 지역적 생물다양성 현황의 부재로 국가생물다양성전략 및 환경영향평가에서 생물다양성을 평가요소로 반영하는 데 한계 존재 □ 우리나라는 국제적으로 선진화된 기법 등을 활용한 생물다양성 정보의 생산 확대, 접근성 향상 및 보다 효과적으로 공유할 수 있는 체제 개발에 집중하고 있음에도 불구하고, 아직 기초적인 생물다양성 현황 제공마저 미흡함 ㅇ 해외에서는 생물다양성 현황 및 종 풍부도 등의 현황을 생물다양성 지도(biodiversity map)로 제공하고 정책결정에 활용함 ㅇ 우리나라 생물종목록 수는 2012년 이후 지속적으로 증가하고 있으며, 환경부의 ‘한반도 생태용량 확충’의 정책과제를 통해 2035년에 8만 5,000종의 고유생물을 목록화 할 계획이나 생물다양성 지도와 같은 현황정보는 부재함 □ 본 연구에서는 생물다양성 관련 정책 현황 및 문제점을 분석하고, 범부처 차원에서 장기간 수행된 전국자연환경조사 등과 같은 자연환경 모니터링 정보를 이용한 기초적인 국가생물다양성 현황지도 작성 및 계통적 다양도에 기반한 생태정보학적 생물다양성 평가기술의 활용방안을 모색함 ㅇ 생물다양성 협약 및 IPBES 평가지표 등에 부합하는 계통적 다양도 평가와 계통적 다양도 평가지도 등을 이용한 정책활용 방안 도출 ㅇ 생물다양성 평가와 관련된 환경부, 산림청, 해양수산부, 농림축산식품부, 과학기술정보통신부 등의 관련부처 정책과 사업 등에 있어, 자연자원을 활용한 모니터링 등의 연구사업에 대한 상호 연계 및 통합적 접근을 제안하여 효율성을 높일 수 있는 중장기적 정책활용 방안 모색 ㅇ 환경영향평가의 고도화를 위한 ICT기반 디지털 환경평가에서의 활용방안과 계통적 다양도 평가의 활용을 위한 작성기법 개선(안) 등 도출 Ⅱ. 생물다양성 평가를 위한 기반정책 현황 □ 생물다양성 평가에 기반이 되는 생물자원조사는 다양한 부처와 연구기관 등에서 장기간 많은 모니터링을 실시하고 있으나, 생물다양성 평가와 분석을 위한 조사방법 등이 설계되었다기보다 생물자원에 대한 현황자료 구축을 목적으로 수행되었기에 자료에 대한 평가·분석에 어려움이 발생함 ㅇ 종과 생태계 다양성 평가의 과학적 객관성을 향상시키기 위하여 서식지 현황 등을 우선적으로 분류하고, 서식지 중심의 보전전략을 수립하여 서식지 내 종 다양성을 유지할 수 있는 정책적 전환 추진 ㅇ 기본적인 모니터링에서 끝나는 것이 아니라 시민과학자로서의 전문성을 갖추기 위해서는 보다 전문성을 갖추기 위한 노력, 예를 들어 시민대학, 시민과학교실 등 전문가에게 교육을 받을 수 있는 체계 수립이 필요 □ 생태계서비스 평가에 있어 지지기반은 생물종과 서식지로 구분하여 분석하는데, 생물종은 야생조류 종 수로 계산되지만 서식지는 야생조류에게 적합 또는 부적합한 환경이 복합적으로 포함될 수 있기 때문에, 이를 해결하기 위한 방안 마련 필요 ㅇ 생물다양성 평가지표, 측정항목 및 평가방법에 있어 아직 통합적으로 관리해야 하는 부분과 종 수만으로 평가할 수 있는 다양한 기법체계 마련 필요 □ 한반도의 다양한 생태계에서 실시되는 생물자원조사는 장기간 다양한 부처와 기관에서 각 사업의 목적에 따라 수행해 왔으나, 대규모 조사인력이 장기간 투입되는 모니터링 프로그램과 달리 대부분의 사업별 모니터링은 지속성이 낮아 체계적인 조사자료의 수집과 데이터관리에 문제가 발생함 ㅇ 각 조사 프로그램이 지닌 조사방법의 미세한 차이와 조사자의 차이점 그리고 조사당일의 날씨 및 기타 환경 영향으로 인한 것으로 판단 □ 제한된 조사인력에 대한 다양한 생물자원조사 프로그램이 좀 더 세련되게 운영되기 위해서는 국가 차원에서의 분류군별 조사인력 양성이 가장 시급하고, 나아가 국가표준의 생물자원조사 매뉴얼을 작성하여 운영하는 것을 제안함(그림 1 참조) ㅇ 중앙정부, 지방정부 및 관련기관에서 운영 중인 조사 프로그램에 대한 종합관리시스템을 구축하여 같은 지역에서 서로 다른 조사가 중복되지 않도록 시·공간적인 관리를 추진함으로써 중복조사에 따른 예산을 정밀조사와 같은 조사의 질(quality) 향상과 조사 지역 및 기간의 확대에 활용할 수 있도록 하는 개선안 제안 ㅇ 분류군별 조사인력 풀을 운영함으로서 조사인력에 대한 지원과 개선 및 인력 양성의 필요성 등 다양한 기반정책 마련의 객관적 근거로 활용할 수 있을 것으로 기대 Ⅲ. 정책 활용을 위한 생태정보학적 생물다양성 평가지도 작성방안 □ 생태정보학적 생물다양성 평가기술을 활용함에 있어 지도 작성은 생태·자연도처럼 계통적 다양성 평가결과를 그대로 지도화하는 방법이나 지수결과를 등급화하여 나타내는 방법으로 추진할 수 있으나, 본 연구에서는 활용도 측면에서 우선 지수결과를 직접 지도화하는 방법 제안 ㅇ 다양성 평가에 있어 하나의 지수만을 이용하기보다는 계통적 다양성과 종 다양도를 함께 사용함으로써 복합적인 다양성 평가를 수행할 수 있을 것으로 판단 - 종 수가 동일하게 조사된 지역에서 계통적 다양성과 종 다양성은 다른 것으로 나타난바 다양성 평가지표로서의 복합적인 활용성이 높은 것으로 확인(그림 2, 그림3 참조) Ⅳ. 생태정보학적 생물다양성 평가기술의 정책활용 방안 □ 단기적 활용방안으로 환경영향평가 등에서의 생물다양성 평가에 활용하는 방안 제안 ㅇ 생물다양성 측면에서의 보전방안 수립에 다양성 현황 및 다양성 측면의 목표기준 설정 등의 정량적 근거를 제시하는 등으로 활용가능 ㅇ 시계열적인 종 다양성의 변화를 분석한 결과를 토대로 원인 파악과 적정 저감대책 수립 여부 등 환경영향을 최소화하는 것을 목적으로 함 ㅇ 환경변화에 따른 생물상, 특히 동물상의 변화를 평가하는 데 종 수는 기초적인 현황정보와 넓은 의미에서의 서식 생물상의 크기에 대한 정보를 제공해 주기 때문에, 개발사업으로 인한 질적 변화, 즉 종 구성의 변화나 법정보호종과 같은 환경에 민감한 종은 감소하고 일반종이 증가하는 종 다양성의 단편화 여부에 대한 평가는 제한적 □ 국가상위계획 및 국제협약 등 정책적 활용을 위한 중·장기 방안 마련을 위해 기반구축과 이를 위한 정책 추진으로 구분하여 제안 ㅇ 유전정보 기반의 계통분류학적 정보에 기반한 생태정보학적 생물다양성 평가기술의 정책적 활용을 위해서는 가장 먼저 국가 차원의 분류군별 계통도 완성이 선행되어야 함 ㅇ 종에 대한 기초적인 생활사(life-history) 정보와 관찰 또는 표본의 위치정보 등 모니터링 데이터베이스 수준으로 운영되고 있어 생물다양성 평가 측면에서는 종 풍부도 수준의 평가만 가능하여 정책적 활용성이 낮은 실정임 ㅇ 유전정보의 이용 한계성을 고려할 때, 국가 생물종목록과 표현형적 특징을 반영한 계통도를 우선적으로 완성하고 지속적으로 개선해 나가는 방향 추진 ㅇ 분류군별 특성에 따른 조사기법은 표준화된 방법으로 잘 수립되어 있지만, 조사체계에 있어 각 기관별 및 연구목적에 따라 조금씩 상이한 부분이 발생하고 있어 이에 대한 표준화체계 마련 필요 ㅇ 다양한 생태계 유형에 따른 조사체계에 대하여 기본조사 수준의 통일화 필요성에 대해서는 공감대가 형성되었기 때문에, 분류군별 공통 조사체계 및 공동 조사양식 등 기본조사에 대한 ‘국가자연자원 기본 조사방법(안)’ 마련 □ 정책적 활용을 위한 선행조건으로 모니터링, 즉 생물자원에 대한 체계적인 조사와 기법에 대한 표준화 등의 추진 논의 ㅇ 중요 생물자원에 의한 보호지역 설정 시, 조사강도·조사시간·조사인력에 관한 기술 및 체계의 표준화가 부재하므로 다양한 부처가 조사한 결과가 있음에도 불구하고 이를 종합하여 국가 차원의 정책 추진을 위해 활용되지 못함을 공통적으로 지적함 ㅇ 기관별로 추진하고 있는 조사현황이 다양함에도 불구하고 국가 차원에서 조사하지 못하는 공간적 사각지대는 지자체와 시민단체를 통해 추진할 수 있으나 전문성 결여, 조사결과의 신뢰성 확보 등의 사유로 한계성 노출 및 개선 시급 □ 환경부는 정량적이며 과학적인 평가기법 개발을 통해 국민이 신뢰할 수 있는 환경영향평가제도를 운영하기 위한 패러다임 전환 요구에 부응하고자 2020년부터 ICT기반의 환경영향평가 검토 의사결정 지원 알고리즘 개발 추진 ㅇ ICT기반의 환경영향평가, 즉 디지털 EIA는 검토 의사결정 알고리즘을 통해 전문가 고유의 판단 영역으로 분류되어 왔던 일련의 환경영향평가 과정을 알고리즘 형태로 구체화하여 체계화시키는 것을 의미(그림 4 참조) - 환경부의 국가환경성평가 지도는 통합적 DB 구축에 따른 지도화 및 지도결과의 활용을 목적으로 추진되었고 현재까지 지속적으로 꾸준히 개선되고 있으나, 환경영향평가 검토 및 의사결정에 있어서의 활용성은 생태·자연도에 비해 저조한 편 - 개발사업의 추진 여부 등과 같은 이해관계가 충돌할 수 있는 환경영향평가제도에서의 활용성, 특히 환경영향평가 검토지원 및 의사결정을 위한 자료로의 직접적인 활용에는 여전히 한계가 있는 것으로 사료 □ 환경영향평가 등의 작성규정에서 생물다양성 검토항목은 전략환경영향평가에 국한되어 있으나 환경영향평가·소규모 환경영향평가·사후환경영향조사에서는 동·식물상 검토항목에서 ‘군집분석(community analysis)’으로 평가 ㅇ 종 풍부도, 종 다양도 등의 방법을 평가대행자가 직접 조사·평가·작성하는 체계에서 조사 자료 입력 후 생태정보학적 생물다양성 평가를 포함한 다양성 평가 결과를 출력하는 시스템으로의 전환 Ⅴ. 결론 및 정책 제언 □ IPBES 등에서 새로이 제시한 지표인 생태정보학적 생물다양성 평가기술의 기반이 되는 계통적 다양성 평가의 정책적 활용방안을 제시하였고, 정책적 활용방안에 있어 분석결과의 직접적인 지수 제시 및 분석결과를 통한 기존 도시생태현황 지도나 생태계서비스 지도 등의 주제도에 활용하는 간접 활용방안 제시 □ 현재 생태정보학적 생물다양성 평가기술의 기반이 되는 계통적 다양성이 생태적 특성을 고려한 생물다양성 평가의 새로운 대안으로 제시되고 있는 시점으로, 국제협약 등에 대한 정책적 대응과 국내 생물다양성 관련 현안에 있어 연계적으로 평가할 수 있는 시스템을 체계화하기 위한 기반 마련 등의 정책적 추진이 필요한 시점 ㅇ 생태정보학적 생물다양성 평가기술의 정책적 활용을 위한 방안은 크게 평가기술 기반마련을 위한 방안과 평가기술 확대추진을 위한 방안으로 제안 ㅇ 정책적 추진에 있어 생물다양성 측면에서의 타당성 등의 검토를 수행할 수 있으며, 나아가 국가정책의 방향 설정 및 국제협력에서의 성과목표 등에 대한 객관적 정보제공 - 새로운 평가기술을 제안하고 있는 IUCN 등과의 협력체계를 구축하여 국제적 지표개발에 선제적으로 참여함으로써 빠른 정책적 대응의 기반 마련 - 국내에서는 생태정보학적 생물다양성 평가기술을 적용할 수 있는 기반 마련과 생물 다양성 관련 부처 및 기관별 협력체계 구축 필요 Ⅰ. Background and Aims of Research 1. Necessity and Purpose of Research □ Continuing efforts to ensure the implementation of the 4th National Biological Diversity Strategy (’19~’23) for the implementation of the Convention on Biological Diversity for the Conservation and Sustainable Use of Biological Diversity and the access and sharing of benefits of biological genetic resources are carried out. ㅇ Investment of more than 1 trillion won per year from eight ministries and three offices during the 3rd National Biological Diversity Strategy period - Annual investment in ‘sustainable use of biodiversity’ is the highest (more than 50%). - Investment in ‘mainstreaming of biodiversity’ in 2018 increased by 130% compared to 2014, which is the sharpest increase. ㅇ The 3rd National Biodiversity Strategy contributes to reflecting the value of biodiversity in legal plans in various fields, including forests and oceans, and promotes mainstreaming in government departments and expanding investment in ecological services and establishing national strategies. □ The lack of quantitative assessment of biodiversity led to the lack of organic cooperation systems due to diversified policies and systems and poor performance in enhancing fundamental biodiversity. ㅇ For the National Ecosystem Survey which is the basis for the biodiversity assessment in Korea, more than 6.25 billion won was spent from the business budget from 1986 to 2015. - The current status of biodiversity in the Ecosystem and Nature Maps, which grade the natural environment, and its use for policy purposes as an indicator are insufficient. ※ The Ecosystem and Nature Map is a map developed under the Natural Environment Conservation Act which grades the natural environment for their ecological value, naturality, landscape value and so on, into 1st (preservation and restoration), 2nd (minimization of damage), and 3rd (development and use) grade. ㅇ It is pointed out that the composition of the Pressure-State-Response inspection index system configured for the implementation of the 3rd National Biological Diversity Strategy and performance monitoring is incomplete. - Some status indicators exist in the national biodiversity strategy inspection indicators, but the indicators for species, habitat, ecosystem services, and pollution levels are insufficient. - Efforts for quantitative research and evaluation are needed, including developing pressure indicators (P) that reduce biodiversity, such as climate change and pollution, and current indicators (S) that explain current biodiversity, as the current indicators are mainly concentrated (92%) in those reflecting policy responses (R) such as laws and systems. ㅇ Basic levels of biodiversity are assessed in biodiversity strategies and environmental impact assessments, but there is no implementation system for biodiversity assessment based on political analysis results. - Natural resources indicators for policy development corresponding to the international standards, such as the natural resources distribution status and changes in population by region, and measures to visualize the results are insufficient. - The absence of the most basic national and regional biodiversity status limits the reflection of biodiversity as an evaluation factor in the national biodiversity strategy and environmental impact assessment. □ Although Korea is focusing on expanding the production of biodiversity information, improving accessibility, and developing a system that can be shared more effectively using internationally advanced techniques, it still fails to provide the basic biodiversity status. ㅇ Internationally, the current status of biodiversity and species abundance is provided as a biodiversity map and used in making policy decisions. ㅇ The number of species listings in Korea has been on the rise since 2012, and there is a plan to list 85,000 species of native species in 2035 through the Ministry of Environment’s policy task of "expanding ecological capacity on the Korean Peninsula" but current status information in the form of a biodiversity map and so on is still unavailable. □ In this study, we analyzed the current status and problems of policies related to biodiversity and sought ways to map out the basic national biodiversity status using the natural environment monitoring information, such as long-term national natural environment surveys, etc., at the pan-ministerial level, and utilize ecological and information biodiversity assessment techniques based on systematic diversity. ㅇ We derived policy utilization measures using systematic diversity assessment and systematic diversity assessment maps in line with biodiversity agreements and IPBES evaluation indexes. ㅇ In the policies and projects of the relevant ministries, such as the Ministry of Environment, the Korea Forest Service, the Ministry of Maritime Affairs and Fisheries, the Ministry of Agriculture, Food and Rural Affairs, and the Ministry of Science and ICT related to the assessment of biodiversity, a mid- to long-term policy utilization plan can be sought to increase efficiency by proposing interconnection and integrated access to research projects such as monitoring using natural resources. ㅇ We drew up methods for utilizing ICT-based digital environment assessment for upgrading environmental impact assessment and improvement of preparation techniques for utilizing systematic diversity assessment (proposal). Ⅱ. Current Status of Infrastructure Policy for the Assessment of Biological Diversity □ Although biomass surveys based on the assessment of biodiversity have been conducted by various ministries and research institutes for a long period of time, they were conducted for the purpose of establishing current data on biological resources rather than designing methods for assessing and analyzing biodiversity. ㅇ In order to improve scientific objectivity in evaluating species and ecosystem diversity, the government plans to prioritize the status of habitats and establish habitat-oriented conservation strategies to promote policy changes to maintain species diversity in the habitat. ㅇ In order to have expertise as a citizen scientist rather than ending up with basic monitoring, efforts such as establishing colleges and science classes for the general public are needed. □ In ecosystem services assessment, the support base is divided into species and habitat. Although the number of species is calculated as the number of wild birds, habitats could include environments both suitable/unsuitable for birds, so it is necessary to prepare a solution. ㅇ It is necessary to develop diverse techniques and frameworks that can perform evaluations only with the number of species and parts that need to be managed in an integrated manner in biodiversity assessment indicators, measurement items, and evaluation methods. □ Biological resource surveys conducted for various ecosystems on the Korean Peninsula have been conducted for the purpose of each project in various ministries and agencies for a long period of time, but unlike the monitoring programs in which large-scale research personnel are employed, most business-specific monitoring is subject to problems in systematic data collection and management due to low durability. ㅇ It is judged that these problems result from the minute differences between the survey methods, the surveyors, the weather on the day of the survey, and other environmental effects. □ In order for various biological resource survey programs with the same limited research personnel to be operated in a more sophisticated way, it is most urgent to foster survey personnel for each classification group at the national level, and furthermore, it is proposed to prepare and operate a national standard bio-resource-survey manual. ㅇ We propose to establish a comprehensive management system for survey programs operated by the central government, local governments, and related agencies to promote spatial and time management so that different surveys do not overlap in the same area, thereby improving the quality of surveys such as scrutiny and expanding survey areas and periods. ㅇ By managing a pool of investigators by classification group, it is expected that we can have an objective basis for developing a variety of policies, such as the necessity for supporting survey personnel and workforce training programs. Ⅲ. Development of the Ecoinformatics Biodiversity Assessment Map and their Application to Policies □ In utilizing the ecoinformatics biodiversity assessment technology, mapping can be carried out by means of mapping phylogenetic diversity assessment results as they are, such as the Ecosystem and Nature Map, or by grading index results, but in terms of utilization, this study suggests direct mapping of index results. ㅇ In assessing diversity, it is judged that a complex diversity assessment can be conducted by using phylogenetic diversity and species diversity together rather than using only one index. - Phylogenetic diversity and species diversity in areas with the same number of species were found to be different, indicating that they can be highly utilized as an indicator of diversity assessment. Ⅳ. Utilization of the Ecoinformatics Biodiversity Assessment Technology for Policy Development □ Proposal of a short-term application plan for the evaluation of biodiversity in environmental impact assessment, etc. ㅇ It can be used for providing political grounds, such as the current status of diversity and the establishment of target criteria for diversity, etc. in establishing conservation measures in terms of biodiversity. ㅇ The purpose of the project is to minimize environmental impact, such as finding causes and establishing proper reduction measures based on the results by conducting time series analysis of species diversity ㅇ Since the number of species provides basic status information and information on the size of habitats in a broad sense in evaluating changes in species, especially in animals, the limitations of evaluating the fragmentation of species diversity, such as changes in species composition or fragmentation due to legal protection resulting from development projects exist. □ We divided our suggestions into those for infrastructure establishment and those for policy promotion in terms of the implementation of the mediumand long-term measures for policy development such as national master plans and international treaties. ㅇ For the proper use of ecoinformatics biodiversity assessment techniques based on genetic information, the first step is to complete the system chart of each classification group at the national level. ㅇ Since it is operated at the level of monitoring database, such as basic life-history information on species and location information of observations or samples, it is possible to evaluate the species abundance level only in terms of biodiversity evaluation, so it is not much utilized for policy development. ㅇ Considering the limitations of the use of genetic information, the government should first complete the schematic diagram reflecting the National Species list and expressive characteristics and promote continuous improvement. ㅇ Although survey techniques are well established according to the characteristics of each classification group, it is necessary to establish a standardization system as there are differences between the survey systems by institution and research purpose. ㅇ Since consensus has been formed on the need for unification at the basic survey level in regard to the survey systems according to various types of ecosystems, a "basic survey method (proposal) for national biological resources" for basic surveys, including common survey systems and joint survey forms by classification group, should be prepared. □ It is discussed that monitoring, i.e. systematic investigation of biological resources and standardization of techniques, should be promoted as a prerequisite for policy development. ㅇ It is pointed out in common that when establishing a protected area for important biological resources, since there is a lack of standardized technology and system regarding intensity, time, and workforce of investigation, it is hard to utilize the survey results conducted by the various ministries for promoting policies at the national level. ㅇ Although a variety of surveys are conducted by institute, there are sites that are blind spots in the nationally led surveys and investigation of these sites can be promoted by the local governments and civic groups. However, a lack of expertise and the credibility problem exposed limitations, calling for urgent improvement. - It has been discussed that monitoring should be carried out as a prerequisite for policy development, i.e. systematic investigation of biological resources and standardization of techniques should be carried out. □ In order to respond to the demand for a paradigm shift as a basis for operating a system that people can trust by developing evaluation techniques in a quantitative and scientific manner in environmental impact assessment, the Ministry of Environment will promote the development of an algorithm to support decision-making based on ICT from 2020. ㅇ ICT-based environmental impact assessment, or digital EIA, is to systematize a series of environmental impact assessment processes that have been classified as areas of expertise through a review decisionmaking algorithm. - The Ministry of Environment’s national environmental assessment guidance was implemented for the purpose of mapping and utilizing the results of integrated DB construction and has been steadily improving so far, but its utilization in environmental impact assessment review and decision-making has been poor compared to developing the ecological and natural map. - There still exist limitations in utilizing the digital EIA in the environmental impact assessment system where interests may conflict over issues such as promoting development projects, especially when it comes to the direct use as data for environmenta impact assessment review and decision-making. □ Although regulations on the preparation of environmental impact assessment state that reviewing of biodiversity is only required for strategic environmental impact assessment, in environmental impact assessment, small-scale environmental impact assessment, and postenvironmental impact assessment, it is assessed under ‘community analysis’ within ‘reviewing of fauna and flora.’ ㅇ Transition from a system in which assessors investigate, assess, and write the methods by themselves in regard to species abundance and species diversity, to a system in which diversity assessment results including ecoinformatics biodiversity assessment are printed after inputting monitoring data. Ⅴ. Conclusion and Suggestions □ A plan to utilize phylogenetic diversity assessment which forms the basis for the ecological information biodiversity assessment technology, a newly presented indicator by IPBES and so on, was proposed for policy development. and the indirect utilization plan was presented for the existing urban ecological status map or ecological service map. □ Phylogenetic diversity, which is the basis for the ecological information biodiversity assessment technology, is being proposed as a new alternative to biodiversity assessment considering ecological characteristics, and it is necessary to implement policies to respond to international agreements and other issues related to biodiversity in Korea. ㅇ We proposed measures for policy use of the ecoinformatics biodiversity assessment technology in two ways; one is related to preparing the basis for evaluation technology and the other is related to promoting the expansion of the evaluation technology. ㅇ Feasibility reviews in terms of biodiversity can be carried out for policy implementation, and objective information on the direction of national policy and performance goals in international cooperation can be provided. - By establishing a cooperative system with IUCN, which is proposing new evaluation technologies, to proactively participate in the development of international indicators, the foundation for rapid policy response can be laid. - In Korea, it is necessary to establish a foundation for applying the ecoinformatics biodiversity assessment technology and to establish cooperative networks between ministries and agencies related to biodiversity.

생태정보학적 생물다양성 평가 기술 개발

이후승,사공희,주용준,정슬기 한국환경정책평가연구원 2019 기본연구보고서 Vol.2019 No.-

Ⅰ. 연구의 배경 및 목적 1. 연구의 배경 □ 정책현안 및 연구의 필요성 ㅇ 경제개발에 따른 인구의 도시집중화는 야생생물 서식지 파편화를 통해 생물다양성의 지속적인 감소를 초래하고 있으며, 국토면적에 비해 다양한 개발사업이 증가하고 있는 우리나라는 생물다양성의 감소가 더욱 심화될 것으로 전망 ㅇ 생물다양성협약(CBD) 의제 중 영향평가(impact assessment)에 대한 우리나라의 이행 정도는 협약 권고사항과 차이가 있음 - 현재 환경정책 및 환경영향평가 등에서 생물 종 수 및 개체 수 위주의 평가는 생물다양성에서 다루어야 할 종 다양성, 유전적 다양성, 생태계 다양성 미반영 ㅇ 우리나라는 국가생물다양성전략 및 환경영향평가 등에서 기초적인 수준의 생물다양성 평가를 수행할 뿐, 융·복합적 평가기법 및 정책의 이행체계가 미흡 - 생물자원의 분포 및 개체군 변동 등의 국제적인 기준에 부합되는 자연자원에 대한 인벤토리와 데이터베이스 구축 및 지표개발 미흡 - 환경영향평가 등에서 생물현황 기초자료의 부족, 합리적인 생태계 평가기법의 부재, 생물 종 및 서식지 보전을 위한 추진체계 정립 미흡 등의 한계 - 생물다양성 평가를 위한 생태·자연도 도입 및 생물상 조사항목 개선에도 불구하고 기초적인 출현 종 목록 및 산술적 다양성 지수 결과를 제시하므로 서식지 및 유전자원 등의 생태계 건강성 악화 및 개발로 인한 훼손 파악이 미흡 - 특히 법정보호종에 대한 환경영향평가는 획일적인 영향 예측이나 저감방안 제시로 지역여건이나 생물 종의 생태적 특성이 미반영 ㅇ 생물다양성 관련 정책 및 환경영향평가 등의 효율적인 운용과 생태계 지속가능성 평가의 선진화를 유도하기 위한 생태·유전정보 기반의 융·복합적 생물다양성 평가방법 개발 및 정책·제도 개선이 필요한 시점 2. 연구의 목적 □ 생물다양성 평가 현황 및 문제점 분석 ㅇ 국내 생물자원에 대한 유전정보학적 계통분류 연구 현황과 국내외 생물 종 유전정보 협력지원 체계 분석 및 생물다양성 항목 작성 실태 그리고 융·복합적 평가체계를 고려한 개선방안 도출 ㅇ 대기질, 소음진동 등 생활환경 항목에 비해 정량적 평가기법의 개선이 늦은 생물다양성 평가기법을 개선하기 위한 서식지 현황 및 생활사 등을 고려한 개선방안 분석 ㅇ 법정보호종뿐만 아니라 서식이 확인된 생물 종에 대한 다양성 분석을 통한 평가 가능성 확대방안 모색 □ 생태정보학적 기법을 기반으로 한 생물다양성 평가기법 마련 ㅇ 생물유전정보를 이용한 계통적 다양성 기반의 융·복합적 생물다양성 평가방법 개발 ㅇ 생태정보학적 기법 소개를 통해 현재의 생물다양성 평가기법과 생태정보학적 기법의 차이점을 비교하여 생물다양성 평가에 생태정보학적 기법의 활용방안을 제시 ㅇ 한강권역 조류 현황자료를 이용하여 시범분석을 실시하고 생태정보학적 생물다양성 평가기법의 활용 방향을 제시 ㅇ 생물다양성 관련 정책 및 환경영향평가 등에서의 생태정보학적 생물다양성 평가기법의 활용 방향과 ICT 기반 환경영향평가를 위한 생물다양성 평가 로드맵을 도출 Ⅱ. 생태정보학적 생물다양성 평가를 위한 방법론적 현황 □ 환경부 및 농림축산식품부 등에서 생물자원에 대한 유전자원의 지속적 확보 추진 ㅇ 국립생물자원관에서 ’08~’20년까지 계통수 작성 사업 추진 중 - 민간(대학 및 연구소)에서의 생물자원 현황은 집계되지 못하고 있음 □ 유전자원의 이용과 보전에 대한 국제 규정 및 정보 공유 체계 ㅇ 2010년 일본 나고야에서 ‘유전자원 접근 및 이익 공유(ABS)에 대한 나고야 의정서’ 채택 - 1992년 생물다양성협약(CBD) 채택 후, 생물유전자원을 포함한 자국의 생물자원에 대한 주권적 권리 인정 ㅇ 미국 국립생물공학정보센터(NCBI), 유럽 생물정보학연구소(EBI) 및 일본 DNA 데이터 은행(DDBJ)에서는 유전정보를 등록하고 공유하는 체계를 구축 - 유전자 염기서열 정보 규제와 관련된 공유범위 확대 및 규제 해제 등 국제적 논쟁이 지속되고 있음 - 본 연구에서는 신약개발 및 생물복제 등에 활용되는 모든 유전자 정보가 아닌 생물종 동정 및 생물다양성 평가를 위한 유전자 염기서열 정보만을 다룸 □ 생활사 특성을 고려한 생물다양성 평가체계 도입 필요 ㅇ 환경변화에 민감한 개체수준에서의 영향에 따른 개체군 규모에서의 차이가 생물다양성 평가결과에 반영될 수 있는 평가체계 도입 - 취식, 확산, 이주 등 시·공간적으로 다양한 생활사는 생물다양성을 결정하는 데 중요한 요소로 작용할 수 있기 때문에 생물다양성 평가를 위한 계획 수립 단계에서부터 긴밀하게 고려되어야 함 □ 생물상 조사의 한계성 및 평가의 제한성 ㅇ 전국자연환경조사 등 현재의 생물상 조사방법은 종 수 중심의 조사로 수립되어 생물자원의 현황파악이라는 목적에는 부합하나 정책적 활용을 위한 생물다양성 및 종 다양성 등의 지표화를 하기에 미흡 - 조류, 어류 등 일부 분류군에서는 개체 수도 함께 조사되어 다양성 분석이 가능하나 나머지 분류군은 종 수 중심으로 조사되고 있음 - 생물자원조사의 기본 지침이 될 수 있는 전국자연환경조사의 경우 현재 제5차까지 진행되어 오는 동안 조사 시기 및 방법 등이 바뀌고 있어 시계열적 생물다양성 평가의 한계를 초래함 ㅇ 전국적인 현황조사를 실시하는 데 분류군별 공간적 범위의 제한성으로 인한 통합적 다양성 분석의 한계 노출 - 전국자연환경조사의 경우 육상과 수계의 공간적 조사범위가 상이하여 생물다양성 평가를 통한 현황 및 변화 등을 분석하는 데 한계가 드러남 - 생물다양성 평가에서 종 다양성, 종 풍부도 등 평가 방법과 결과의 활용성이 다름에도 불구하고 혼용하여 사용함으로써 정책적 혼란을 초래할 가능성이 있음 □ 생물다양성 평가체계를 고려한 개선방안 시급 ㅇ 생물다양성 평가의 다양한 지표의 활용방안 - 현재 국내에서 사용하는 생물다양성 평가지표는 대부분 종 수와 개체 수 등을 모두 요구하는 지표인바 평가가 제한적으로 실시됨 - 개체 수가 조사되지 않더라도 생물다양성을 평가할 수 있는 다양한 평가기법을 생물다양성 평가에 도입하는 것이 필요함 ㅇ 서식지의 기능적 특성 반영 - 종 수 개념의 생물다양성 분석은 서식지의 기능적 특성을 고려하여 분석스케일에 따라 달라질 수 있으므로 조사지역의 세분화 또는 자료 분석 시 서식역의 환경적 특성을 고려한 생물다양성 분석을 실시하도록 개선이 필요함 - 서식지 면적의 크기와 생물다양성은 비례하지 않으므로 적정 면적에서의 조사 또는 다양성 분석을 실시하도록 개선이 필요함 ㅇ 공간적 범위의 조정 개선 필요 - 생물다양성 평가가 요구되는 공간과 주변지역간의 관계 등을 평가하기 위한 공간적 범위를 평가에 활용하는 방안이 필요함 - 환경영향평가의 경우 사업대상지와 주변지역 및 사업 전 및 사업 후의 생물다양성 차이를 분석하기 위한 공간적 범위의 적정성 평가가 필요함 Ⅲ. 생태정보학적 생물다양성 평가 기술 개발 □ 생태정보학은 유전자 정보, 생물 시스템 각 계층 간의 정보 및 생태계 구성 기전에서의 거시적 보전을 위한 연구 ㅇ 전산-수리적 방법을 통한 생물 시스템(분자-세포-개체-개체군-군집-생태)의 정보를 유기적으로 종합분석하고 환경적 스트레스 및 교란의 해결을 통해 생태계 안정성 유지를 위한 생태 자료의 종합적 기법 구현을 연구함 ㅇ 생태정보학적 생물다양성 평가기법은 추가적인 조사 등의 변경보다는 현 체제의 보완 및 분석의 다양화를 통한 평가기법의 고도화를 목적으로 함 □ 계통분류도를 이용한 생물다양성 평가 ㅇ 계통분류도에서 종과 종 사이의 계통적 거리(phylogenetic distance)는 종간의 차이 또는 진화적 차원에서의 시간차이를 의미 - 종간의 진화적 및 분류학적 거리가 가까우면 근연종(allied species)이라 할 수 있음 ㅇ 생태정보학적 생물다양성, 즉 계통적 다양성(PD: phylogenetic diversity)은 계통 도상 종간의 모든 간선의 길이의 합으로 계산됨 - PD값이 클수록 계통도상 거리가 먼 종들이 조사지역에서 서식하고 있음을 의미하며, PD값이 작을수록 계통도상 거리가 가까운 종들이 서식하고 있음을 의미 - 계통도상 거리가 가까운 종들은 생태적으로 선호하는 먹이, 서식환경 및 생활사 등이 유사하지만 거리가 먼 종들은 이러한 특성이 상이한 종들이라 할 수 있음 ㅇ 생물다양성 평가에서 우선적으로 고려해야 할 사항은 종의 차이점을 어떻게 측정할 수 있는가에 있음 - 산술적 평가방법에서는 조사지역에서 서식이 확인된 종 수와 개체 수를 이용하여 공간대비 적정한 다양성이 존재하는지를 분석하는 것이 주된 목적 - 생태정보학적 생물다양성 평가에서는 종들의 차이점, 즉 서식지(조사지역)에 속한 종의 생태 및 생활사적 차이(예: 선호하는 먹이, 서식환경 등) 등 생태적 지위에 차이가 있는지를 판단하는 것이 목적 Ⅳ. 사례분석: 한강권역 조류의 생물다양성 평가 □ 한강권역의 환경적 특성에 부합하는 고도화된 생물다양성 평가결과 도출 ㅇ 한강권역 조사지역별 조류군집의 계통학적 생물다양성은 상류역에서 하류역으로 갈수록 증가 - 성산대교~행주대교 조사지역 이후부터 급격히 증가함 - 한강 지류도 공간적으로 하류역에 속하는 안양천과 오두산전망대~장남교에서의 다양성이 높음 - 계통분류상 서로 유사한 종들이 상류역에 많이 분포하나 하류역으로 갈수록 생활사적 특성에 차이가 나는 종들이 많음을 의미함 ㅇ 조사지역간 생물다양성의 차이는 생태정보학적 생물다양성 평가방법이 좀 더 명확하게 구분하여 제시 - 생태정보학적 생물다양성 평가결과는 성산대교~행주대교 조사지역 이후부터 급격히 증가함 □ 광역적 측면에서의 생물다양성 현황을 분석 ㅇ 공간적 스케일의 차이에 따른 광역적 측면에서의 생물다양성 평가결과 비교 - 한강권역에서 서식하는 조류 현황을 국가생물종목록과 비교하였을 경우, 종 수의 비율은 약 16.1%이나 산술적인 비교인바 다양성 측면의 의미는 도출하기 어려움 - 반면 생태정보학적 생물다양성 평가는 한강권역이 약 40.3%의 생물다양성 가치를 지니고 있는 것으로 해석할 수 있음 ㅇ 생태정보학적 생물다양성 평가방법은 한강권역 조사지역간 생물다양성의 높은 상관관계를 분석 가능 - 공간적으로 서로 연계된 지역에서의 생물다양성 분석을 통해 서식 생물상의 생태적 지위 및 생활사적 특성의 유사성을 분석할 수 있음 - 생태정보학적 생물다양성 결과가 종 다양성에 비해 정밀한 분석이 가능함을 의미함 Ⅴ. 생물다양성 평가 기술 활용 방향 □ 생태정보학적 평가 기술을 활용한 환경정책의 우순선위 결정지원 ㅇ 산술적인 종 다양성 평가방법과 달리 생태정보학적 생물다양성 평가 기술은 종의 현황과 생태적 특성 등을 반영하는바 정책적 우선순위 결정에 활용 가능 ㅇ 생태정보학적 생물다양성 평가방법을 활용한 생물다양성 평가매트릭스(안) 체계 구축 필요 - 산술적인 현황을 나타내는 종 풍부도와 생태정보학적 생물다양성 평가결과를 이용한 조사지역(또는 사업지역)에 대한 생물다양성 평가체계 개발 가능 □ 차세대 환경영향평가 기반 마련을 위한 생물다양성 평가 로드맵 구축 ㅇ ICT 기반 환경영향평가 기술 개발은 빅데이터, AI 및 공간·시각화 기술 기반의 환경영향평가 기술을 개발하는 것으로 생태정보학적 생물다양성 평가 기술의 활용을 위한 로드맵 제시 - 제1단계: 생태정보학적 생물다양성 평가 기술 개발(2019-2020) - 제2단계: 생물다양성 평가기법 도입을 위한 제도 기반 검토 - 제3단계: 생물다양성 평가결과 도출 및 검토 알고리즘 구축 Ⅵ. 결론 및 학술적 성과 □ 생물다양성 평가 및 정책적 활용에서 한계성을 극복하고 국가 생물다양성 현황 및 환경영향평가 등에서의 올바른 생물다양성 평가를 위한 생태정보학적 생물다양성 평가 기술 개발 ㅇ 산술적인 생물다양성 평가방법의 한계성과 제한성 보완의 시급함 인식 및 자연환경조사 등의 방법론적 개선 방향 도출 ㅇ 계통적 생물다양성 평가기법을 이용한 생태정보학적 생물다양성 평가를 한강권역 조류자료를 이용하여 분석 - 산술적 생물다양성 결과에 비해 한강권역에서의 공간적 및 시간적 차이점을 명확하게 제시할 수 있음 - 국가 대비 한강권역 및 한강전체 대비 조사지역별 조류다양성의 현황 분석결과를 제시함 ㅇ 생물다양성 관련 환경정책의 우선순위 결정과 생물다양성 평가매트릭스를 이용한 등급화에 따른 정책지원 등 활용 방향 제시 ㅇ ICT 기반의 차세대 환경영향평가 토대 마련을 위한 로드맵 제시 □ 생태유전학적 생물다양성 평가기법의 도입과 계통적 다양성의 국내 첫 사례연구 결과 제시 ㅇ 종의 유전정보를 이용한 국내 조류 종에 대한 계통도 제시 ※ 유전적 정보를 이용한 조류계통도에 대한 국립생물자원관과의 추가적인 협력 연구의 필요성 도출 ㅇ 분자계통학적 관계를 이용한 생물다양성 평가기법의 활용연구 도출 ㅇ 군집생태학 연구에서 생태유전학적 기법의 활용 및 융합적 분석방법 제시 ㅇ 분석방법의 활용을 위한 R 분석코드 제공 Ⅰ. Background and Aims of Research 1. Research background □ Policy issues and research aims ㅇ The urban concentration of the population due to economic development is causing a continued decline in biodiversity through fragmentation of wildlife habitats, and Korea, which has a large number of development projects ongoing relative to its land area, is expected to see a further decline in biodiversity. ㅇ Impact assessment on Korea’s implementation of the agenda of the Convention on Biological Diversity (CBD) differs from the recommendations of the Convention. - Assessments focusing on the number of species and population in current environmental policies and the Environmental Impact Assessment (EIA) do not reflect the diversity of species, genetic or ecological diversity to be addressed in biodiversity. ㅇ Korea is only conducting basic-level biodiversity assessments in the national strategy for biodiversity and EIA, and it has a poor implementation system of convergence assessment methods and policies. - Poor inventory, database, and indicators of natural resources meeting international standards, such as distribution of biological resources and variation of population - Limitations including a lack of basic biological data, a lack of rational ecological evaluation techniques and the lack of an implementation system for conservation of species and habitats, etc. - Despite the introduction of ecology and nature for biodiversity evaluation and improvements to biological survey items, the basic list of species that appear and the results of the arithmetic diversity index alone do not identify damage caused by habitat and genetic resources. - EIAs on the legally protected species do not reflect the ecological characteristics of local environmental conditions or species by predicting uniform effects or suggesting measures to reduce them. ㅇ It is now necessary to develop eco-information methods and improve policies and systems in order to encourage the efficient operation of biodiversity-related policies and environmental impact assessments and advance assessment for sustainability in ecosystem. 2. The aims of research □ Analysis of current status and problems with biodiversity evaluation ㅇ Derived improvement measures considering the current status of the classification of genetic information on domestic biological resources, the cooperative support system for domestic and international biological species, the status of the preparation of biodiversity items, and the integrated evaluation system ㅇ Analyzed improvement measures that take habitat status and life history into consideration so as to improve biodiversity assessment techniques which improve rather slowly compared to those of living environment such as air quality and noise vibration ㅇ Sought ways to expand the possibility of assessment by analyzing the diversity of species whose inhabitation has been confirmed as well as legally protected species □ Preparing a biodiversity evaluation method based on ecological information technology ㅇ Development of a integrated biodiversity assessment method based on systematic diversity using molecular ecological information ㅇ Comparing the difference between the current biodiversity evaluation methods and ecological information technology through the introduction of ecological information technology, a method of utilizing ecological information technology in the biodiversity evaluation was proposed ㅇ Conducted a pilot analysis using the current status data of birds in the Han River area and presented the usability of ecological information biodiversity evaluation techniques ㅇ Deduced directions for utilizing ecological information biodiversity evaluation techniques in policies related to biodiversity and environmental impact assessment and a roadmap for assessing biodiversity based on ICT Ⅱ. Methodological Status for Evaluation of Ecological Biodiversity □ The Ministry of Environment, the Ministry of Agriculture, Food and Rural Affairs, and other agencies are pushing for continuous securing of genetic resources for biological resources ㅇ The National Institute of Biological Resources is working on a project to count the number of trees between 2008 and 2020. - The status of biological resources held by private actors (universities and research institutes) is not tallied. □ International regulation and information sharing system on the utilization and conservation of genetic resources ㅇ Adopting the Nagoya Protocol for Access to Genetic Resource and Benefit Sharing in Nagoya, Japan in 2010 - Recognizing the sovereign right to biological resources in the country, including bio-genetic sources, after the adoption of the Convention on Biological Diversity (CBD) in 1992 ㅇ The National Center for Biological Engineering Information (NCBI), the EBI in Europe, and the DDBJ in Japan have established a system to register and share genetic information. - The international debate continues, including the expansion and lifting of a shared scope related to the regulation of gene sequencing information. - In this study, the basic gene sequence information for biota identification and biodiversity evaluation is not all genetic information used for developing new drugs or cloning. □ Necessity to introduce a Biodiversity Evaluation System considering the characteristics of life history ㅇ Introduction of an evaluation system in which differences in population size are reflected in biodiversity evaluation results according to the impact on the level of objects sensitive to environmental changes - It is necessary to take life history into account from the planning stage in biodiversity assessment since various traits of life history in time and space, such as food, proliferation, and migration, can play an important role in determining biodiversity. □ Limitation of biota investigations and evaluations ㅇ Current methods of biological research, such as the nationwide natural environment survey, were established to focus on the number of species, meeting the purpose of biodiversity destruction, but are insufficient to provide indicators of biodiversity and species diversity for policy utilization - In some classifications, such as birds and fish, the number of individuals can also be investigated and analyzed for diversity, but the remaining classifications are based on the number of species. - In the case of a nationwide natural environment survey, which may be a basic guideline for bioresource surveys, the timing and methods of the survey are changing during the current 5th phase, leading to limitation of a time-series biodiversity assessment. ㅇ Limitation of integrated diversity analysis due to the limited spatial extent of each classification group in conducting a nationwide survey - In the case of a nationwide natural environment survey, the spatial extent of the land and water systems is different, revealing limitations in analyzing the current situation and changes through biodiversity assessment. - There is a possibility of policy confusion in biodiversity evaluation by mixing and using different methods and results, including species diversity and species abundance. □ Urgent improvement measures that take the biodiversity evaluation system into consideration ㅇ Utilization of various indicators in biodiversity evaluation - Currently, biodiversity evaluation indexes used in Korea are conducted in a limited way, which requires both the number of species and the number of individuals. - It is necessary to introduce a variety of assessment techniques to assess biodiversity even if the populations are not investigated. ㅇ Reflection of the functional characteristics of the habitat - Since biodiversity analysis of species concepts can vary according to the scale of the analysis considering the functional characteristics of a habitat, it is necessary to improve biodiversity analysis by taking into consideration the environmental characteristics of a habitat in data analysis and/or in subdivisions of survey areas. - The size and biodiversity of habitat areas are not proportional and therefore need to be improved to conduct an investigation or diversity analysis in the appropriate area. ㅇ Necessity of improving the adjustment of the spatial extent - It is necessary to utilize the spatial extent to evaluate the relationship between space required for biodiversity evaluation and the surrounding area. - Environmental impact assessment requires a proper assessment of the spatial extent to analyze the differences between the project target site and the surrounding area and biodiversity before and after the project. Ⅲ. Development of the Evaluation Technology for Ecological Biodiversity □ Ecoinformatics tracks information within and between each layer of a life system, including genetic information, and studies the macro-preservation of an ecosystem's construction or life system. ㅇ It organically analyzes the information of each layer of a life system (molecular-cell-object group-group-ecosystem) through a computerized-physical method and implements techniques for classification, prediction, environmental-biological causal identification and diagnostic management of ecological data for solving environmental disturbances and stress problems or managing the stability of the ecosystem ㅇ The purpose of the evaluation method is to improve the existing method by supplementing the current system and diversifying the analysis rather than making additional changes to the ecological biodiversity evaluation method. □ Evaluation of Biodiversity by Using Phylogenetic tree ㅇ In schematic classifications, the phylogenetic distance between species refers to the difference between species or the time difference in evolutionary dimensions. - If the evolutionary and taxonomic distance between species is close, it can be termed an “alied sphere” ㅇ Ecological biodiversity, i.e. phylogenetic diversity (PD), is calculated as the sum of the length of all the trunk lines between species on the system chart ※ B refers to the number of lines in the schematic diagram, L_i refers to the length of i, and A_i refers to the average abundance level of the species that share the main line i (irrespective of the measurement unit) - A higher PD value indicates that species that are far from each other in the schematic diagram live in the survey area, and a smaller PD value indicates that species that are close to each other in the schematic diagram live in the survey area. - Species that are close to each other in the system are similar in their ecological preference for food and habitat and have a similar life span, but those that are far from each other in the system are different in their characteristics. ㅇ The first consideration in a biodiversity assessment is how to measure differences in species. - The main purpose of the arithmetic evaluation method is to analyze the existence of adequate diversity in space by using the number and number of species whose forms have been identified in the survey area. - The purpose of the ecological biodiversity assessment is to determine if there are differences in species, i.e. differences in ecological and life history (e.g. preferred food, habitat, etc.) among species in the habitat (research area). Ⅳ. Case Study: Evaluation of Biodiversity in the Han River Area □ Extracting the results of an advanced biodiversity assessment in accordance with the environmental characteristics of the Han River area ㅇ The systematic biodiversity of bird colonies by research site within the the Han River area increases from upstream to downstream station. - The number has increased rapidly from the Seongsan Bridge to the Haengju Bridge survey area. - There is a high diversity in the Anyangcheon Stream and Odusan Observatory areas, which are also on the lower part of the Han River. Many similar species are distributed in the upper and lower areas according to the system classification, but this means that more and more species have different characteristics in their life history. ㅇ Differences in biodiversity between survey areas are more clearly presented by the methods of evaluating ecological information biodiversity. - The results of ecological information biodiversity evaluation have increased rapidly from the Seongsan Bridge to Haengju Bridge survey area. □ Analysis of biodiversity in a wide area ㅇ Comparison of biodiversity results from a wide area perspective according to differences in spatial scale - If the state of algae living in the Han River area is compared with the national biological list, it is difficult to derive the meaning of diversity since the proportion of species is about 16.1 percent. - On the other hand, ecological information and biodiversity evaluation can be interpreted as having a biological diversity value of 40.3 percent in the Han River area. ㅇ High correlation of biodiversity between areas surveyed in the Han River area - The similarity between the ecological status and the life history characteristics of habitats can be analyzed through the analysis of biodiversity in spatially interconnected areas. - Ecological biodiversity results indicate that an accurate analysis is possible compared to the species diversity. Ⅴ. Directions for the Use of Biodiversity □ Support for decision making priorities in environmental policy using ecological evaluation technology ㅇ Unlike the arithmetic species diversity evaluation method, ecological information biodiversity evaluation technology can be used to determine policy priorities as it reflects the status of species and ecological characteristics. ㅇ Need to establish a bio-diversity evaluation matrix using the ecological information biodiversity evaluation method - Biodiversity evaluation system for survey areas (or business areas) can be developed using the results of the species abundance and ecological information biodiversity assessment showing the arithmetic situation □ Building a roadmap for biodiversity assessment to establish the foundation for the next generation environmental impact assessment ㅇ Developing ICT-based environmental impact assessment technology is to develop environment impact assessment technology based on big data, AI, and spatialization and visualization technology, which can suggest a roadmap for utilizing ecological information biodiversity evaluation technology. - Stage 1: Developing the Ecological Biological Diversity Assessment Technology (2019-2020) - Step 2: Reviewing the institutional basis for introducing biodiversity assessment techniques - Step 3: Deriving implications of biodiversity evaluation and building algorithms for review Ⅵ. Conclusion and Achievements □ Development of Ecological Biological Diversity Assessment Technology to overcome the limitations in the evaluation of biodiversity and its uses in policy, and to correctly assess biodiversity in its current state of national biodiversity and environmental impact assessment ㅇ Derived directions for methodological improvement, such as how to quickly supplement the limitations of the statistical biodiversity assessment methods and natural environment surveys ㅇ Analyzed ecological biodiversity evaluation results using systematic biodiversity evaluation techniques based on bird data from the Han River area - Spatial and temporal differences in the Han River area can be clearly presented compared to the results of the statistical biodiversity. - Status analysis results of bird diversity in the Han River area relative to that of the country and bird diversity by survey site relative to that of the entire Han River area are presented. ㅇ Prioritization of Environmental Policy Related to Biodiversity and Policy Support Based on Biodiversity Evaluation Matrix ㅇ Proposed a Roadmap for an Environmental Impact Assessment for the next generation based on ICT □ Introduction of the Ecological Biological Diversity Evaluation Technique and suggestions based on the results of Korea's first case study of systematic diversity ㅇ Presented the systematic diagram of domestic bird species using the genetic information of species ※ Derived the necessity of collaboration with the National Institute of Biological Resources on the bird system using genetic information ㅇ Derived research on the application of the biodiversity evaluation method using molecular systematic relationship ㅇ Proposed an ecological application and convergence analysis method in the field of community ecology research ㅇ Provided the R analysis code for utilizing analysis method

환경·경제 통합분석을 위한 환경가치 종합연구

김현노,안소은,김충기,전호철,정다운,이홍림,홍현정,한선영,최병웅,최새미 한국환경정책평가연구원 2019 사업보고서 Vol.2019 No.-

Ⅰ. 연구의 배경 및 목적 □ 연구 배경 및 목적 ㅇ 환경가치를 고려한 합리적인 의사결정을 지원하기 위하여, 정책·사업으로 인한 물리적 환경영향 분석과 환경편익·비용 경제성 평가가 연계된 종합적인 환경·경제 통합분석 연구가 수행될 필요가 있음 ㅇ 따라서 본 연구에서는 다양한 환경유형에 대한 환경영향 정량화 및 환경서비스의 단위당 가치(이하 단위가치)를 직접 추정하는 작업과 더불어, 두 결과를 연계하여 정책·사업 평가에 활용할 수 있도록 체계적인 통합분석 틀(절차)을 마련하고자 함 ㅇ 또한 구축된 통합분석 틀이 하나의 시스템으로 작동할 수 있도록 분석도구를 제공함과 동시에 환경가치종합정보시스템(EVIS)을 시스템 지원 DB로 개선하고자 함 □ 연구 내용 및 범위 ㅇ 통합분석 시스템의 구성요소는 크게 분석도구인 통합분석 템플릿과 분석자료를 제공하는 지원 DB, 두 가지로 구성됨. 따라서 환경유형별로 통합분석 템플릿을 설계하고 템플릿을 활용한 통합분석이 잘 이루어질 수 있도록 자료를 지원하는 지원 DB를 구축하는 작업이 수행됨 - 부문별 직접연구, 정책평가를 위한 사례연구, 통합분석 틀 설계 및 DB 개선작업 등을 포함함 ㅇ 연구 부문은 크게 총괄, 생태계 부문, 건강 부문, 국민환경의식조사의 4가지로 구분함 Ⅱ. 환경·경제 통합분석 시스템 구축 1. 통합분석 절차 □ 환경·경제 통합분석은 기본적으로 인간 활동-환경 질 변화-수용체(생태계, 인간 건강 등)의 영향경로를 추적하여 이를 물리적으로 평가하고, 나아가 인간 활동과 직접적으로 연계시킨다는 점에서 영향경로분석법(IPA)에 기반을 둠 ㅇ 통합분석은 환경정책/사업에 대한 평가범위의 목록화 및 선정작업에서 시작함. 다음으로 평가대상에 대한 물리적 환경영향 정량화를 수행하고 그 결과에 단위가치(비용)를 적용함으로써 환경편익·비용을 도출함 □ 통합분석 도구인 ‘통합분석 템플릿’은 환경영향 정량화 및 환경가치 도출과정의 분석을 지원하며, 통합분석에서 사용되는 자료 중 환경가치 관련 자료는 ‘환경가치 온라인 DB(EVIS)’를 통해 제공받음 2. 통합분석 템플릿 □ 본 연구에서는 통합분석 절차의 체계적이고 효율적인 적용을 위한 분석도구로 템플릿을 개발함 ㅇ 이는 환경·경제 통합분석 절차인 영향범위 설정, 물리적 환경영향 정량화, 경제성 평가과정의 절차 및 결과를 분석대상별로 구체화하여 한눈에 제시하는 표임 □ 환경·경제 통합분석이 개별적인 사례연구로 활용되는 것이 아니라 의사결정을 돕는 하나의 시스템으로 자리 잡기 위해서는 통합분석 틀(절차)의 체계화가 필수적임 3. 환경가치 DB(EVIS) □ 의사결정 시스템으로 환경·경제 통합분석을 활용하기 위해서는 통합분석 틀(절차)의 체계화를 넘어 분석에 사용되는 자료를 보다 효율적으로 지원할 수 있어야 함 □ 본 연구에서는 통합분석 시스템을 구성하는 두 번째 요소인 환경가치 온라인 DB(EVIS)를 소개하고, 통합분석 시스템 지원 역할을 강화하기 위해 본 연구에서 수행한 EVIS 개선작업을 정리하였음 ㅇ 통합분석 틀과 호환 가능한 수용체 중심의 분류체계로 EVIS를 개편하고, 환경가치추출을 용이하게 하여 자료 활용성을 높이기 위해 원하는 자료에 대한 엑셀 추출기능을 추가함 ㅇ EVIS가 환경가치에 대한 정보제공을 넘어 의사결정을 위한 환경가치 정보활용 절차를 안내하는 등 환경가치 one-stop 플랫폼으로서 역할을 할 수 있도록 업데이트를 수행함 - 선행연구 환경가치 요약정보뿐만 아니라 환경가치의 여러 가지 개념 및 환경가치추정 방법론을 소개하고, 나아가 제공된 정보를 활용하여 원하는 환경서비스에 대한 새로운 단위가치를 생성해내는 방법 및 사례연구를 제공함 ㅇ 또한 본 연구에서는 구축된 템플릿 정보의 제공을 넘어 이를 ‘정책평가 도구화’ 함으로써 그 활용도를 제고할 수 있을 것으로 기대함. 따라서 환경가치종합정보시스템(EVIS)에 ‘가치평가 toolkit’ 서비스를 구축하여 제공하고자 함 - 가치평가 toolkit은 사용자가 환경가치 평가 시 원하는 환경유형을 선택하고 필요정보를 입력하면 가치평가 결과를 바로 얻을 수 있는 통합분석 도구임 ㅇ 더불어 DB 내에 수록된 환경가치 선행연구를 최근까지 확장함 - 업데이트를 통해 2019년 12월 현재 EVIS에서는 선행연구 420편, 가치추정치 정보 1,912개가 제공되고 있음 Ⅲ. 환경·경제 통합분석 사례연구: 생태하천 복원사업 □ 생태하천 복원사업을 대상으로 한 정책·사업평가 사례연구를 통해 통합분석 틀을 개선함과 더불어, 정책·사업평가 도구로서의 통합분석 틀의 활용성을 검토하고자 함 1. 분석범위 설정 □ 배경 및 목적 ㅇ 최근 하천의 친수환경 공간을 확대하고 수생태환경의 건강성을 증대하며 다양한 서식환경 복원에 초점을 맞춘 하천 복원사업이 수행되고 있으며, 이에 대한 연구 필요성이 대두함 ㅇ 따라서 생태하천 복원사업 전·후의 수리, 수질 및 서식처 변화를 모의하고, 이를 이용하여 사업의 효과를 분석하기 위해 물리서식처 분석을 수행함 □ 연구대상 지역 현황 및 대상 어종 ㅇ 본 연구의 연구대상지인 안양천은 유역 내에 여러 가지 문제를 내포하고 있어 수리, 수문, 수질, 생태 및 도시계획 분야 등 다양한 전문가가 참여하여 안양천 살리기 사업의 일환인 종합계획을 수립한 바 있음 - 안양천 살리기 사업은 수질개선사업, 수량확보사업, 자연성 회복을 위한 하천사업 및 생태적 건강성 회복을 위한 사업으로 분류됨 ㅇ 연구대상 구간은 다음과 같은 조건을 기준으로 선정함 - 먼저 2000년대에 수행된 사업으로, 현재를 기준으로 하였을 때 20년이 경과하지 않고 지류의 구간이 아니며 어느 정도의 유로연장 및 유역면적을 만족하는 대상지를 선정하고자 함. 또한 수도권 인근에 위치하여 접근성이 상대적으로 높고, 수량, 수질, 수생태계에 대한 자료를 확보할 수 있는 대상지를 선정하고자 함 ㅇ 결과적으로 대상 구간은 안양천 중류 3km 구간으로 하였으며, 대상 어종은 참갈겨니, 피라미, 쉬리, 돌고기, 줄납자루 등 총 5종을 선정함 2. 물리적 환경영향 정량화: 물리서식처 모의를 통한 수질 및 서식처 변화 분석 □ 수리특성 변화 ㅇ 흐름분석 결과, 복원사업 전후의 지형학적 변화에 따라 수리특성이 확연하게 달라졌음을 확인함. 하천설계기준을 적용할 때 물놀이 가능지역이 증가함. 생태하천 복원사업으로 친수활동이 가능한 하천으로 변화되었음을 확인할 수 있음 - 복원사업 전(2001년), 하천 범위 내 수심은 1.5m 이상, 유속은 1.0m/s 이상이었으나, 복원사업 직후(2006년) 및 최근까지도(2018년) 대부분의 수심은 0.02~1.0m, 유속은 0.0~0.7m/s에 분포하는 것으로 나타남 ❏ 수질 변화 ㅇ 수질 변화를 살펴보기 위한 수질인자로 DO, BOD, COD를 고려함. 이는 수리특성변화(수심, 유속, 수온)를 이용하여 산정되었으며, 사용된 방법은 CCME WQI, IRWQI으로, 두 방법론 모두에서 생태하천 복원사업으로 인해 수질등급이 두 단계 향상된 결과를 보여줌(표 1 참고) - 생태하천 복원사업 전후 및 현재(2018년)의 세 시점에 대해 수질인자의 변화를 인자별로 정량분석하였으며, 이를 하나의 통합적인 지표로 나타냄 □ 서식처 변화 ㅇ 서식처 면적 변화를 정량적 통합지표로 살펴보기 위해 Zingraff-Hamed et al.(2018)의 방법을 사용한 결과, 생태하천 복원사업 전 low 등급에서 생태하천 복원사업 후 medium 등급으로 서식처 면적등급이 향상됨(표 2 참조) - 생태하천 복원사업이 하천에 서식하는 수생물의 서식처 확보 측면에서 유익하게 작용함 3. 환경영향 화폐화 □ 물리적 환경영향 정량화 결과를 바탕으로 생태하천 복원사업으로 인한 수질 및 수생태 서비스 변화에 대한 경제적 가치 및 편익을 산정하였음 ㅇ 연구결과의 객관성을 위해 특정 정책의 효과를 배제한 안소은 외(2018b)의 ‘수질관리 및 개선을 위한 국민 설문조사’ 자료 활용 - 안소은 외(2018b) 중 선택실험법(CE) 자료를 활용하여 본 연구의 목적에 부합하도록 계량경제모형 재추정 - 수질 및 수생태 지표 변화에 대한 단위가치 도출을 위하여 사업 이전과 이후의 지표값(수질: IRWQI, 수생태: HHS Index)을 적용 ㅇ 선택실험법 설계는 피벗스타일 디자인(pivot-style design) 적용 - 응답자가 인지하고 있는 수준을 기준대안으로 생태계서비스 속성 수준을 변화시킨 가상대안들을 설계하여 선택대안으로 제시 - 주요 생태계서비스 속성으로 친수서비스, 생태기능서비스, 수위 조절, 수질정화와 이러한 서비스에 대한 교환으로 물이용부담금 선정 ㅇ 분석모형으로는 조건부로짓모형(CLM), 중첩로짓모형(NL) 및 오차구성로짓모형(ECL) 적용 - 피벗디자인에 의해 생성된 자료 활용에서 나타날 수 있는 계량경제학적 편의(bias)를 최소화하는 모형 선택 - 모형 추정 결과, 잠재적인 선택대안 간의 이분산성을 고려한 ECL 모형이 다른 모형보다 적합한 것으로 확인됨 ㅇ 편익 산정 결과, 생태하천 복원사업으로 인하여 수질등급은 사업 전보다 2등급 개선되었으며, 이로 인한 편익은 연간 약 105.4~214.4억 원에 해당함. 수생태의 경우 사업 이후 1등급 증가에 대한 편익은 연간 약 60.5~123.0억 원으로 추정됨 □ 본 연구는 정책·사업평가 도구로서 통합분석 틀을 적용하였으며, 본 연구의 결과는 향후 통합물관리 정책 지원을 위한 기초자료로 매우 유용하게 활용될 수 있을 것으로 판단됨 Ⅳ. 환경·경제 통합분석 사례연구: PM_2.5 조기사망 피해비용 산정 1. 분석범위 설정 □ 본 연구에서는 다양한 오염원(점, 선, 면)과 대기오염물질(NOx, SOx, PM_2.5, NH₃, VOC)로부터 발생하는 PM_2.5 장기노출 조기사망 피해비용을 산정하고자 함 ㅇ 자료 가용성 등을 고려하여 분석범위는 ‘국내 미세먼지 생성에 미치는 국내 배출량’으로 한정함 □ 분석의 시간범위는 2015년 인구를 대상으로 하였으며, 공간단위는 전국 252개 지자체로 설정함. 또한 장기노출로 인한 건강피해를 평가하고자 하므로, 분석대상 인구집단을 30세 이상 인구로 설정함 2. 물리적 환경영향 및 건강영향 정량화 □ 건강영향 피해비용을 산정하기 위해 오염물질별, 오염원별 배출량이 어떻게 되는지, 배출된 오염물질이 대기 중으로 확산되어 대기오염 농도가 최종적으로 어떻게 변하는 지, 그리고 대기오염 농도에 노출된 인간이 얼마만큼의 건강피해를 입는지에 대한 물리적 환경영향 혹은 건강영향 정량화가 요구됨 □ 본 연구에서는 모델링을 바탕으로 기존 국내 연구에서 도출한 대기오염물질별, 오염원별 PM_2.5 전환율값을 활용함. 또한 대기오염 농도가 인간의 건강피해에 미치는 영향을 파악하기 위해서 국내외 선행연구를 검토하여 적절한 농도반응함수를 선정하여 활용함 ㅇ 전환율은 다양한 오염물질별, 오염원별(점, 선, 면) 배출량 1톤이 PM_2.5의 연평균 농도를 높이는 데 얼마나 기여하는지로 해석 가능함 3. 건강영향 화폐화 □ 앞서 물리적 환경영향 및 건강영향 정량화 과정에서 도출된 ‘PM_2.5의 장기노출로 인한 조기사망자 수’를 경제적 피해비용으로 환산함 ㅇ PM_2.5 조기사망 피해비용을 산정하기 위한 사망위험감소가치(VSL)값을 선정하기 위해 관련 선행연구를 검토하여 적용함 □ PM_2.5 장기노출로 인한 조기사망의 오염물질별, 오염원별 단위 피해비용 결과를 정리하면 다음과 같음 ㅇ Hoek et al.(2013)의 농도반응(CR)함수 계수 추정치의 95% 신뢰구간을 이용하여 단위 피해비용 결과의 하한값, 평균값, 상한값을 제시하였고, VSL 값의 경우도 3가지를 적용하여 피해비용 결과를 산정함(표 3 참조) Ⅴ. 부문별 영향평가 1. 생태계 서식처 질 평가 □ 서식처 질은 생존, 재생, 유지에 유용한 자원에 기반하여 개체 혹은 군집이 서식하기에 적절한 상태를 제공하는 생태계 능력임.1) 생물다양성 프록시(proxy)로서 전국 서식처 질을 평가하여 생물다양성 보전 및 지속가능한 이용을 위한 정책의사결정을 지원하고자 하였음 ㅇ InVEST Habitat Quality Model을 통해 서식처 적합성, 서식처 위협요인, 위협요인에 대한 서식처 민감성, 서식처 접근성 등을 고려하여 서식처 질(0.00(서식 불가지역)~1.00(이상적 서식처))을 평가하였음 ㅇ 2009년 기준 전국 서식처 질은 0.64로, 생태계 유형별 평가결과 인간 이용 강도와 접근성이 낮아 서식처로서 적합하며, 위협요인에 대한 영향이 적은 산림지의 서식처질(0.86)이 가장 우수하였음. 행정구역별 평가결과, 산림 구성비율이 높은 강원(0.76), 경북(0.69), 충북(0.66), 경남(0.66)의 서식처 질이 우수하였음(표 4 참조) ㅇ 지난 20년간(1989~2009년) 전국 산림지가 8.11%(5402.90km2) 감소하고 시가지가 192.68%(4010.71km2) 증가하였음. 이에 따라 인천(-18.00%), 제주(-17.26%), 부산(-12.56%) 지역 서식처 질이 특히 크게 감소하였고, 전국 평균적으로는 서식처 질(2009년)이 1989년 대비 5.56% 저하된 바, 국가·지역 생물다양성 증진을 위한 정책 점검 및 이행 강화가 필요한 상황임 2. 환경유해인자 건강영향평가 □ 연구의 틀 ㅇ 2단계 사업(2019~2021) 목적 - 환경으로 유입된 화학물질이 생태계에 미치는 영향과 생태계를 거쳐 식이노출의 경로로 인간에게 미치는 영향을 파악하여 화학물질로 인한 피해비용을 추정하는 틀을 구축 ㅇ 2단계 사업 1차년도(2019) 연구 개요 - 유해인자-생태계(수용체)-건강영향의 첫 연계경로인 화학물질이 생태계에 미치는 영향을 평가한 문헌 검토 - 최근 제시된 생태위해성-가치평가 프레임워크 및 사례연구를 분석하여 추후 활용 가능성 모색 □ EPA의 생태위해성평가와 생태계서비스의 연계 ㅇ 전통적인 개념의 생태위해성평가 - 개체 수준 이하의 단위에서 측정된 독성 끝점(혹은 종결점, end-point)을 생태영향 평가를 위해 활용 - 실험실 기반 개체 수준의 독성시험 - 보호대상(개체군, 군집, 생태계)과 평가대상의 괴리가 존재함 ㅇ 생태계서비스 끝점(ES-GEAEs: Ecosystem Services Generic Ecological Assessment Endpoints) - 기존의 생태위해성평가 끝점(C-GEAEs: Conventional Generic Ecological Assessment Endpoints)에 ES-GEAEs를 추가한 새로운 위해성평가 끝점 제시 - 인간 편익의 관점, 즉 생태계가 인간에게 베푸는 경제적, 사회심리적, 그리고 보건적 혜택으로 재해석 - 기존의 C-GAEAs를 보완하여 인간의 관점에서 정량적인 편익분석 및 가치평가가 가능하도록 함 - 아직 EPA의 ES-GEAEs를 포함하는 사례가 매우 한정적이고, 일반화되지 못한다는 한계가 존재함 □ 모델기반 생태위해성평가 프레임워크 ㅇ Forbes et al.(2017, p.849)의 생태위해성-생태계서비스 연계 프레임워크 - 환경유해인자로 인한 개체의 건강피해(위해)가 생태계서비스 수준의 양적·질적 저하로 연결된다는 명제를 토대로 프레임워크 제시 - 프레임워크는 모델링을 통해 개체 이하 또는 개체 수준(suborganismal or organismal level)의 유해정보를, 생태계서비스 제공단위로서 활용 가능한 개체군 수준(population level) 및 먹이망(food web) 정보로 연계 - 생태계서비스 최종서비스 및 최종재(final ecosystem and services)를 인간에게 제공되는 편익으로 연결하여 가치화하는 방안 제시 ㅇ 사례연구 - 개체 수준의 정보를 상위 단계의 영향 정보로 연계하기 위한 3가지 유형의 기계론적 영향 모델 소개 ㆍDynamic Energy Budget Model: 개체 이하 수준과 개체 수준 반응으로 연결 ㆍinSTREAM 모델: 개체 수준의 반응과 개체군 반응 연결, 송어 개체 기반 모델 ㆍAQUATOX 모델: 단일종(single-species) 반응과 다종(multispecies) 또는 생태계반응 연결 Ⅰ. Research Background and Purpose 1. Background and purpose □ To assist rational decision making that considers environmental values, it is necessary to conduct integrated environmental and economic analysis that connects analysis on physical impacts due to the policy/project and economic evaluation of environmental benefits and costs. □ Therefore, this study quantifies the environmental impacts of various types of environments and estimates values per unit (hereinafter, unit values) of environmental services, while also establishing a systematic integrated analytical framework (procedures) to connect the two results and use them in policy/project assessment. □ Moreover, the aim is to provide an analytical tool so that the established integrated analytical framework can operate as a system, while also improving the Environmental Valuation Information System(EVIS) as a database to support the system. 2. Content and scope □ The integrated analysis system comprises of an analytical tool, which is the integrated analysis template, and the support DB. Thus, templates for integrated analysis are designed for each environment type, and the support DB is built to support data for integrated analysis using the templates. ㅇ This includes direct research of each category, case studies for policy assessment, design of the integrated analytical framework, and improvement of the DB. □ The research is categorized into general, ecosystem, health, and Survey on Public Attitudes toward the Environment. Ⅱ. Establishment of an Integrated Environmental and Economic Analysis System 1. Procedures of integrated analysis □ Integrated environmental and economic analysis is based on impact pathway analysis (IPA) in terms of tracking impact pathways of human activities―environmental quality changes―receptors (ecosystem, human health, etc.), physiologically and physically assessing them, and connecting them directly to human activities. ㅇ Integrated analysis begins with listing and selecting the scope of assessment for environmental policies/projects. Then, physical impacts of the assessment target are quantified, to which unit values (costs) are applied to derive the environmental benefits/costs. □ The process of quantifying environmental impacts and deriving the environmental values is supported by “integrated analysis templates,” and data related to environmental valuation used for integrated analysis are provided through the online DB of environmental valuation, the EVIS. 2. Integrated analysis templates □ This study developed templates as analytical tools for systematic and efficient application of integrated analysis procedures. ㅇ This table shows the procedure of integrated environmental and economic analysis at a glance, such as setting the scope of impacts, quantifying physical impacts, and specifying procedures and results of the economic evaluation process by subject of analysis. □ To establish integrated environmental and economic analysis as a system to help decision making instead of using it merely as an individual case study, it is necessary to systemize the integrated analytical framework (procedures). 3. Database of environmental valuation(EVIS) □ To use integrated environmental and economic analysis as a decision-making system, it is necessary to efficiently support data used in the analysis beyond systemizing the integrated analytical framework (procedures). □ This study introduced an online DB of environmental valuation (EVIS), which is the second component of the integrated analysis system, and summarized the EVIS improvement tasks performed in this study to reinforce its role in supporting the integrated analysis system. ㅇ The EVIS is revised to take the form of a receptor-based classification system that is compatible with the integrated analytical framework, and an Excel extraction function is added for desired data to increase data usability by facilitating the extraction of environmental values. ㅇ The EVIS is updated so that it can serve as a one-stop platform for environmental valuation such as providing guidance on procedures for the use of environmental valuation data in decision making beyond providing information about environmental valuation. - Various concepts of environmental values and methodologies for environmental valuation are introduced in addition to summarized data of environmental values in previous studies, and case studies and methods to create new unit values for desired environmental services using the provided information are also given. ㅇ Moreover, this study is expected to “instrumentalize policy assessment” beyond providing template information, and promote usability. Therefore, the “valuation toolkit” service is to be established and provided on the EVIS. - The valuation toolkit is an integrated analytical tool that enables users to obtain valuation results immediately if they choose the desired environment type for valuation and enter the necessary information. ㅇ Furthermore, previous studies on environmental valuation recorded in the DB are updated. - Through the update, the EVIS currently provides 420 studies and 1,912 value estimates as of December 2019. Ⅲ. Case Study on Integrated Environmental and Economic Analysis: Ecological Stream Restoration Projects □ By conducting case studies on policy/project assessments of the ecological stream restoration projects, this study is intended to improve the integrated analytical framework and review usability of the framework as a policy/project assessment tool. 1. Setting the scope of analysis □ Background and purpose ㅇ Recent stream restoration projects have focused on expanding the water-friendly space of streams, promoting health of the aquatic ecosystem, and restoring various habitats, which raises the need for relevant research. ㅇ Therefore, this study models the changes in hydraulic characteristics, water quality, and habitats before and after an ecological stream restoration project and conducts an analysis on physical habitats to analyze the effects of the projects. □ Current state of the target area of study and target fish species ㅇ The target area of the study, Anyangcheon Stream, has multiple issues within the basin, and thus, many experts in various fields such as hydraulic characteristics, floodgate, water quality, ecology, and urban planning, participated in establishing a master plan for the Anyangcheon Stream Restoration Project. - The Anyangcheon Stream Restoration Project consists of a project for improving water quality, a project for securing water volume, a project for recovering naturalness, and a project for restoring ecological health. ㅇ The target section is selected based on the following requirements. - It must first have been a project carried out in the 2000s, and thus not be more than 20 years old, and the target area must not be a tributary and somewhat meet the adequate river length and drainage-area requirements. Moreover, it must be located near the metropolitan area, be relatively accessible, and offer secure data on water volume, water quality, and the aquatic ecosystem. ㅇ As a result, the target section is 3km of the midstream of the Anyangcheon Stream, and the target fish species are Korean dark chub, pale chub, slender shiner, striped shiner, and Korean striped bitterling. 2. Quantifying physical impacts: Analyzing the changes in water quality and habitats through physical habitat modeling □ Changes in hydraulic characteristics ㅇ As a result of analysis, it was identified that the hydraulic characteristics clearly changed according to the geomorphological changes after the restoration project. When the stream design criteria were applied, the area where water activities could be conducted increased. It was found that the ecological stream restoration project changed the stream into one that enables water-friendly activities. - The water level in the stream was higher than 1.5 meters, and flow velocity was higher than 1.0m/s before the restoration project (2001), but the water level was mostly 0.02~1.0 meters, and flow velocity was 0.0~0.7m/s right after the restoration project (2006) and up until recently (2018). □ Changes in water quality ㅇ DO, BOD, and COD are considered as water-quality factors for examining changes in water quality. They are calculated using changes in hydraulic characteristics (water level, flow velocity, water temperature), and the methods used are CCME WQI and IRWQI, both of which showed that the water-quality rating increased by two levels due to the ecological stream restoration project (see Table 1). - Changes in water-quality factors were quantitatively analyzed by each factor at three points in time, before and after the project and present (2018), which are shown in one integrated index. □ Changes in habitats ㅇ To examine changes in habitat area with an integrated quantitative index, the methodology of Zingraff-Hamed et al. (2018) is used. The results showed that the habitat area level increased from low before the ecological stream restoration project to medium after the project (see Table 2). - The ecological stream restoration project was beneficial in terms of securing habitats for aquatic life inhabiting the stream. 3. Monetizing environmental impacts □ On the basis of the results of quantifying the physical impacts, economic values and benefits are calculated for changes in water quality and aquatic ecosystem service due to the ecological stream restoration project. ㅇ Data from the National Survey on Management and Improvement of Water Quality by Ahn et al. (2018b) are used, excluding the effects of certain policies for objectivity of research findings. - Choice experiment (CE) data from Ahn et al. (2018b) are used to re-estimate the econometric model to meet the purpose of this study. - To arrive at the unit values for changes in water quality and aquatic ecosystem indexes, the index values (water quality: IRWQI, aquatic ecosystem: HHS Index) before and after the project are applied. ㅇ The pivot-style design is applied for CE design. - On the basis of the level perceived by respondents, imaginary alternatives that changed the attribute levels of ecosystem services are designed and presented as choice alternatives. - Water-friendly service, ecological function service, water-level control, and water-quality purification are selected as major ecosystem service attributes, and water-use charges are selected in exchange for such services. ㅇ Conditional logit model (CLM), nested logit (NL), and error component logit (ECL) are applied as analytical models. - The model minimizing econometric bias, which may occur when using data generated by pivot design, is selected. - As a result of model estimation, the ECL model considering heteroscedasticity among latent choice alternatives turned out to be more suitable than other models. ㅇ As a result of calculating benefits, the water-quality level increased by two levels after the ecological stream restoration project, and the benefit from that is approximately KRW 10.54 - 21.44 billion a year. For the aquatic ecosystem, the benefit from a one-level increase after the project is estimated at approximately KRW 6.05 - 12.3 billion a year. □ This study applied the integrated analytical framework as a policy/project assessment tool, and the results of this study will be useful as the basic data for integrated water management policy support. Ⅳ. Case Study on Integrated Environmental and Economic Analysis: Calculating the damage costs of premature mortality due to PM_2.5 1. Setting the scope of analysis □ This study aims to calculate damage costs of premature mortality due to long-term exposure to PM_2.5 caused by various pollution sources (dot, line, plane) and air pollutants (NOx, SOx, PM_2.5, NH₃, VOC). ㅇ Considering data availability, the scope of analysis is limited to “emissions in Korea that affect generation of particulate matter in Korea.” □ The temporal scope of analysis is the 2015 population, and the spatial analysis unit is set as 252 local governments in Korea. Moreover, the population for analysis is set as those aged 30 and above to assess the health damage due to long-term exposure. 2. Quantifying physical impacts and health impacts □ To calculate costs of damage to health, it is necessary to quantify the physical impacts of health effects associated with emissions quantity by pollutant and pollution source, how the air pollution concentration ultimately changes when the discharged pollutants are diffused in the atmosphere, and how much damage to health is caused to humans exposed to air pollutant concentrations. □ This study used the PM_2.5 conversion rates by air pollutant and pollution source derived from studies in Korea based on the modeling. To determine the damage effects of air pollution concentration on human health, adequate concentration-response functions are selected based on literature reviews in Korea and overseas. ㅇ The conversion rate can be interpreted as how much one ton of emission by pollutant and pollution source (dot, line, plane) contributes to increasing the annual average concentration of _PM2.5. 3. Monetizing the health impacts □ The number of premature deaths due to long-term exposure to “PM_2.5” derived in the process of quantifying physical impacts and health impacts is converted to economic damage costs. ㅇ Related studies are reviewed and applied to select the value of statistical life (VSL) to calculate the damage costs of premature mortality due to PM_2.5. □ The results of unit damage costs by pollutant and pollution source for premature mortality due to long-term exposure to PM_2.5 are summarized as follows. ㅇ The lower bound, mean, and upper bound of unit damage costs were presented using the 95% confidence interval of the estimated coefficient of concentration response (CR) function by Hoek et al. (2013), and the three were applied also for VSL to calculate the results of damage costs(see Table 3). Ⅴ. Impact Assessment by Category 1. Ecosystem habitat quality assessment □ Habitat quality is the ecological ability to provide an adequate state for the inhabitation of individuals or colonies based on resources useful for survival, regeneration, and maintenance. National habitat quality is assessed as biodiversity proxy to support policy decision making for biodiversity preservation and sustainable use. ㅇ The InVEST Habitat Quality Model is used to assess habitat quality (0.00(non-habitable area)~1.00(ideal habitat)) considering habitat suitability, habitat threat factors, habitat sensitivity to threat factors, and habitat accessibility. ㅇ The national habitat quality in 2009 was 0.64, and the result of assessment by ecosystem type showed that forests that are suitable habitats due to low human-use intensity and accessibility and are little influenced by threat factors had the greatest habitat quality (0.86). The result of an assessment by administrative district showed that Gangwon (0.76), Gyeongbuk (0.69), Chungbuk (0.66), and Gyeongnam (0.66) had great habitat quality with a high ratio of forests (see Table 4). ㅇ In the last 20 years (1989-2009), forests decreased by 8.11% (5,402.90㎢) nationwide, and built-up areas (or urban areas) increased by 192.68%(4,010.71㎢). Accordingly, the habitat quality of Incheon (-18.00%), Jeju (-17.26%), and Busan (-12.56%) decreased significantly, and the national average habitat quality (2009) decreased by 5.56% compared to 1989, which suggests that it is necessary to inspect and promote the implementation of policies to improve national and regional biodiversity. 2. Health impact assessment of harmful environmental factors □ Research framework ㅇ Purpose of Phase 2 Project (2019-2021) - The framework to estimate damage costs due to chemical substances is established by determining the impact of chemical substances transported into the environment and the impact they have on humans through the path of the ecosystem and dietary exposure. ㅇ Research overview of Phase 2 Project Year 1 (2019) - Literature that assessed the impact of chemical substances on the ecosystem, which is the first path of harmful factor-ecosystem (receptor)-health impact, is reviewed. - The recently presented ecological risk-valuation framework and cases are analyzed to seek usability in the future. □ Connection of the EPA’s ecological risk assessment and ecosystem services ㅇ Traditional concept of ecological risk assessment - The toxic endpoint measured at the sub-organism level is used for ecological impact assessment. - Lab-based toxicity test at the organism level - There is a gap between target of protection (population, colony, ecosystem) and target of assessment. ㅇ Endpoints of ecosystem services (ES-GEAEs, ecosystem services generic ecological assessment endpoints). - New risk assessment endpoints are presented by adding ES-GEAEs to the current endpoints of ecological risk assessment (C-GEAEs, conventional generic ecological assessment endpoints). - Reinterpreted from the perspective of human benefits, that is, the economic, psychosocial, and health benefits provided by the ecosystem for humans. - The existing C-GEAEs are supplemented to enable quantitative benefit analysis and valuation from the human perspective. - Cases that include the EPA’s ES-GEAEs are still very limited and thus cannot be generalized. □ Model-based ecological risk assessment framework ㅇ Framework connecting ecological risks-ecosystem services by Forbes et al. - The framework is presented based on the proposition that damage to health for individuals due to harmful environmental factors leads to a quantitative and qualitative decline in the level of ecosystem services. - The framework connects harmful factor data at the sub-organism or organism level to population level and food web data that can be used as an ecosystem service providing units through modeling. - The plan was presented to connect final ecosystems and services to benefits provided for humans and turn them into values. ㅇ Case study - Introduced three types of mechanical impact models to connect the organism-level data to higher-level impact data ㆍDynamic energy budget model: Connection to the sub-organism and organism-level response ㆍInSTREAM model: Connection to the organism-level response and population-level response, using a model based on trout ㆍAQUATOX model: Connection to single-species response and multispecies or ecosystem response

광역생태축과 국토환경성평가지도를 활용한 지자체 광역생태네트워크 구축 방안

김근한 ( Geun Han Kim ),공석준 ( Seok Jun Kong ),김민경 ( Min Kyeong Kim ),이명진 ( Moung Jin Lee ),송지윤 ( Ji Yoon Song ),전성우 ( Seong Woo Jeon ) 한국환경정책평가연구원 2014 환경정책연구 Vol.13 No.3

급속한 경제성장으로 인한 대규모의 개발들은 산림, 농지 등 넓은 면적의 야생 동식물의 서식지의 훼손 및 단절을 유발하였다. 이와 같은 문제를 해결하기 위해 국토의 자연생태계를 하나의 유기체로서 인식하고, 생태적으로 우수한 서식지의 지속적인 관리를 통하여 자연생태계를 보전해야 한다. 특히 지자체에서는 생태적 연결성뿐만 아니라 환경생태적 우수성까지 고려한 광역생태네트워크를 구축하여 지자체 개발관련 계획에 적극 반영해야 한다. 이를 위해 국토의 생태적 연결성을 평가한 광역생태축과 우리나라의 환경생태적 가치를 정량적으로 분석하고 평가하기 위한 평가지도인 국토환경성평가지도의 환경생태적 평가 결과를 활용하여 지자체 광역생태네트워크 구축 방안을 제시하였다. 그리고 경상남도 사례로 지자체 광역생태네트워크를 구축하였으며, 구축 결과 기존에 구축되었던 광역생태축의 핵심지역 2,986㎢과 완충지역 2,940㎢가 확장되어 핵심지역은 4,049㎢, 완충지역은 3,006㎢으로 결과가 도출되었다. 개발계획 시 이러한 광역생태네워크의 참조는 지자체 생물다양성 증진과 생태계 보호를 포함한 지자체 통합적 환경관리에 크게 기여할 수 있을 것으로 판단된다. Large-scale unband development resulted from the rapid economic growth in the Republic of Korea has brought about the habitat destruction for the native animals and plants living in forest and farmland. In order to resolve this problem, it is necessary to consider the natural ecosystem as an organism and to preserve the natural ecosystem by managing ecologically significant habitat consistently. Especially, the local governments should be able to establish regional ecologic networks in consideration of the ecological connectivity and the environmental and ecological excellence, and to reflect them into the local development plans. In regard to this, the methods of the regional ecological network establishment was presented, making use of the results including the national ecological network which assessed the ecological connectivity of the nation and the environmental and ecological assessment results of the Environmental Conservation Value Assessment Map which was designed to analyze and assess the national environmental and ecological values quantitatively. Making use of the case of Gyeongsangnam-do; the results presented that the existing national ecological network in the core region has expanded from 2,986㎢ to 4,049㎢ and the existing national ecological network in the buffer region has expanded from 2,940㎢ to 3,006㎢. Referring to the regional ecological network in the process of the local development plans could contribute to the increase in biodiversity and the integrated local environmental management including the ecosystem preservation.

매체접촉형 재활용을 위한 생태독성 적용성 연구

김민정,윤철우,정다위,강영렬,홍수연,이희성,김기헌,이영기 한국폐기물자원순환학회 2018 한국폐기물자원순환학회 학술대회 Vol.2018 No.05

폐기물관리법 개정(시행 ’16.7.21)으로 폐기물의 재활용방식이 포지티브(허용행위 열거방식)에서 네거티브(제한행위 열거방식)로 전환됨에 따라 재활용대상 폐기물의 재활용 가능여부를 판단하기 위해 재활용환경성평가 제도를 도입하였다. 이에따라, 2018년 1월 1일부터 재활용환경성평가 제도 중 매체접촉형으로 사용되는 폐기물은 새로운 재활용 유형인 경우이거나 기존 재활용유형 12만 톤 이상 또는 3만 제곱미터 이상의 규모의 경우 유해특성항목의 생태독성항목을 적용하도록 되어있다. 생태독성시험의 시행은 화학시험의 평가와는 달리 환경영향에 대한 부분을 종합적으로 평가할 수 있을 것이다. 현재 재활용환경성평가에서의 물벼룩을 이용한 급성독성(생태독성) 기준은 「폐기물 유해특성의 성질 및 해당 기준」에 TU 2.0을 초과하지 않도록 설정되어 있다. 그러나, 현재 재활용환경성평가의 생태독성의 경우 상향류 투수방식의 유출시험(컬럼시험)을 통하여, 고상시료를 액상시료로 변환시키는 시험방법을 사용하고 있다. 폐기물의 종류에 따라 생태독성시험 적용을 위해 pH 조정이 필요한 경우가 발생하여, 전처리 과정을 통하여 중화시킨 후 독성 분석을 실시하였다. 이에 본 연구는 매체접촉형 재활용에 이용되었던 석탄재, 폐석재, 폐토사 등을 대상으로 컬럼시험을 통해 얻은 유출액을 생태독성시험에 적용하여 재활용환경성평가의 생태독성항목에 대한 시험방법을 마련하고, 독성기준의 만족여부를 조사하였다.

환경평가 지원을 위한 지역 환경현황 분석 시스템 구축 및 운영 : 육상태양광발전사업 현황과 환경적 고찰

박종윤 ( Jong-yoon Park ),이영준,이후승,이병권 한국환경정책평가연구원 2018 사업보고서 Vol.2018 No.-

국내 태양광발전사업은 정부의 정책 지원으로 최근 5년간 고성장세를 보이면서 신재생에너지의 확장이라는 시대적 요구에 부응하는 지속가능한 발전의 한 모델로 자리 잡고 있다. 하지만 면적집약적인 사업 특성상 토지 비용이 상대적으로 저렴한 임야에 주로 입지하여 산림생태계 및 지형·경관 훼손 등의 환경문제를 야기하고 있다. 정부는 최근 환경훼손을 이유로 임야 태양광 가중치를 하향 조정하고 환경성 평가 협의 지침을 제정하는 등 육상태양광발전사업으로 인한 환경적 영향은 물론 사회적 갈등 최소화를 위한 대책을 마련하였다. 이는 정부가 산지를 활용한 태양광발전 난립을 규제하겠다는 의지를 보인 것으로 해석된다.이에 본 연구는 정부의 에너지정책 변화에 따른 신재생에너지 보급·확대와 관련하여 육상태양광발전사업의 환경평가 추진 현황 및 입지, 규모 등의 사업 특성을 정량적으로 분석하고, 이를 통해 환경적 문제를 예방하고 그 피해를 최소화하는 동시에 태양광발전 보급목표를 상호 충족할 수 있는 정책 방향과 환경문제를 고찰하는 것을 목적으로 한다.2018년 8월 현재 4,450건의 육상태양광발전사업의 총 누적 협의(개발)면적은 104㎢이며, 육상태양광발전사업이 급증한 2017부터 2018년 8월까지의 개발면적은 62㎢로 총 면적의 60%를 차지한다. 지역별로는 전체 사업의 55%가 집중된 전남과 전북 지역의 총 개발면적이 전체의 51.1%(53㎢)인 것으로 파악되었다. 이들 환경평가를 통해 추진된 육상태양광발전사업의 사업당 평균 개발면적은 2.3ha/건이며, 전체 사업의 76%에 해당하는 3,390건의 사업이 1~3ha의 개발면적으로 환경평가 협의를 받은 것으로 나타났다. 연도별 평균 개발면적은 2008년 4.7ha/건에서 점차 감소하여 2018년 현재 2.1ha/건으로, 사업건수가 증가하는 반면 개발규모는 작아지는 추세이다. 지역별 평균 개발면적은 전체 평균 2.3ha/건과 비교하여 강원, 경북, 충남 지역의 사업당 평균 개발면적이 상대적으로 높게 나타났다. 특히 내륙 산지의 비중이 높은 지형적 특성을 가진 강원지역의 평균 개발면적은 2.8ha/건으로 가장 높게 나타났으며, 전북지역은 해안과 내륙 평야부에 위치한 농경지 등에 다수의 사업이 분포하면서 평균 개발면적이 1.8ha/건으로 상대적으로 낮음을 알 수 있다.2018년 1월 기준 육상태양광발전사업(2,903건)의 개발면적 71.3㎢에 대한 누적 설비용량은 4,266MW이며, 이 중 절반에 가까운 48%가 전남과 충남 지역에 분포한다. 이는 2014년 1,000MW 이상을 기록한 이후 3년 만에 4배 이상의 누적 설비용량을 기록한 것으로, 특히 2017년 기준 국내 태양광 누적용량 5.7GW의 약 75%에 해당하는 규모가 환경평가를 통해 추진된 것임을 알 수 있다. 설비용량 규모별 사업 분포를 보면, 1MW 미만의 사업이 전체의 50%(1,440건)를 차지한다. 개발면적과 설비용량 간의 선형회귀식을 도출하여 1MW 설비 설치에 소요되는 면적을 추정한 결과, 환경평가를 통해 추진된 사업의 평균 소요면적, 즉 태양광 1MW 발전설비 설치에 소요되는 대지면적은 1만 5,617㎡로 미국재생에너지연구소(1만㎡)와 한국태양광협회(1만 3,200㎡)에서 제시한 것보다 높은 수치를 나타내고 있다. 이는 환경평가 시 개발면적은 태양광 패널 설치면적은 물론 진입도로, 사면녹지 등을 포함하고 있어 산지 내부로의 침투에 따른 진입도로 개설, 경사지 부지 조성에 따른 사면발생 등이 원인이 된 것으로 판단된다. 한편 설비용량의 규모는 2009년부터 증가 추세를 보이다가 2013년 이후 둔화된 것으로 나타났다. 이는 기술적(발전효율 증가)·경제적(단가 하락) 요인 등에 따라 소요면적(ha/MW)이 감소 추세를 보이는 것으로 판단되며, 향후 기술개발로 인한 효율 개선에 따라 소요면적이 더욱 감소할 것으로 기대할 수 있다.총 개발면적 71.1㎢(2,896건)에 대한 지목별 면적 비율은 임야가 60.9%(43.3㎢)로 가장 큰 비중을 차지하며, 농지(전·답·과·목) 20.0%(14.2㎢), 기타 11.8%(8.4㎢), 염전 7.2%(5.1㎢) 순으로 분포하는 것으로 나타났다. 지역별로는 경북과 전남 지역의 임야면적이 전체에서 차지하는 비중이 높게 나타났으며, 충남, 강원, 전북, 경남 순으로 분포한다. 지역별 개발면적에서 임야가 차지하는 비중은 경북(86%)과 충북(82%) 지역에서 상대적으로 높게 나타났으며, 전남(48%)과 전북(53%)이 비교적 낮은 것으로 파악되었다. 한편 2012년 RPS 도입과 동시에 임야를 포함하는 전, 답, 과수원, 목장용지 5개 지목의 REC를 0.7로 설정함에 따라 전체 개발면적에서 차지하는 임야의 비율은 29.2%로 도입 전 임야비율 65.9%와 비교하여 크게 낮아졌으나 2014년 지목 제한을 해지한 이후 64.6%로 임야비율이 다시 높아진 것으로 나타났다. 이러한 결과는 최근 임야 REC를 0.7로 하향 조정한 관련정책이 임야 지역에서 태양광사업을 억제하는 효과를 낼 수 있을 것으로 기대해볼 수 있을 것이다.전체 2,893건의 개발사업 중 산지태양광사업으로 분류된 1,599건(55%)은 식생보전 Ⅲ-Ⅳ등급지를 포함한 양호한 산림이다. 이들 사업의 산림면적(식생보전Ⅲ-Ⅳ등급지 면적)은 총 개발면적 71.0㎢의 37.5%(26.6㎢)에 해당하는 규모이다. 이들 지역에 태양광발전사업 부지 조성을 위한 산림훼손의 규모는 여의도 면적(2.9㎢)의 9배에 해당한다. 특히 산지태양광으로 분류된 대부분(68%)의 사업에서 전체 면적 대비 산림비율이 80% 이상으로 높게 나타났는데, 이들 산지태양광사업은 산림을 일부 포함하거나 임연부에 걸쳐 입지하는 것이 아니라 산지 내부로 침투하여 산림을 훼손하는 양상이다. 한편 산지태양광사업으로 인한 총 훼손 수목량은 24.1㎢의 산림면적에서 200만주 이상으로 추정되며, 산림훼손 1ha당 발생하는 훼손 수목량은 평균 898주/ha로 분석되었다.산림생태계 훼손에 따른 종 다양성 변화를 분석한 결과, 식생의 비율이 증가할수록 서식하는 동물상의 생물다양성도 비례하여 증가하는 것으로 나타났다. 이는 태양광발전사업으로 인하여 훼손되는 식생의 양이 탄소저감 효과뿐만 아니라 산림생태계 내 생물다양성에도 중요한 영향을 미치는 것으로 해석할 수 있다. 한편, 태양광발전사업 중 산지에서 이루어지는 사업의 경우 생태계 파괴로 인한 여러 가지 환경비용이 수반될 수 있다. 이에 본 연구에서는 생태계서비스별 단위가치를 활용하여 산지태양광발전사업의 생태계 훼손으로 인해 손실될 수 있는 다양한 생태계서비스의 훼손비용을 추산하였다. 결과는 산림지역 태양광발전사업으로 인해 야기되는 산림훼손 면적 총 2,663ha에 대한 연간 생태계서비스 가치가 2017년 기준 약 832억 원으로 추산될 수 있음을 보여준다.본 연구 결과는 육상태양광발전사업의 환경평가 현황과 입지 특성 등을 포함하며, 환경문제에 대한 예방적 차원에서 계획수립자(사업자)는 물론 관계부처(환경부, 산업통상자원부, 지자체)의 정책수립 및 의사결정에 있어 중요하게 활용될 수 있을 것으로 판단된다. 특히 지역별 상세 사업 현황 정보는 향후 재생에너지원별 잠재량과 함께 계획입지제도를 시행하는 데 있어 지자체별 현황 및 수용 능력을 파악하는 데 활용이 가능할 것으로 기대된다.한편 정부는 재생에너지 3020 보급목표 달성을 위한 정책적 수단으로 태양광발전에 대한 경제적 수익성과 안정성 보장을 제시하고 있으나, 재생에너지 3020의 성공적 시행을 위해서는 산림을 훼손하는 태양광발전사업과 같은 녹색 간 충돌 문제를 해결할 수 있는 지속가능한 재생에너지 발전사업의 모델을 마련하여야 할 것으로 사료된다. 산지태양광사업의 경우, 벌목과 대규모 토목공사가 불가피하며 이로 인해 경관훼손은 물론 산림의 기능이 상실되면서 집중호우 등에 의한 지반 안정성이 낮아지고 산사태에 취약한 구조를 갖게 되는 등 환경훼손이 매우 크기 때문이다. 따라서 보급목표 설정에 따른 개발 당위성을 강조하기 보다는 환경보존과 태양광에너지 확대가 공존할 수 있는 다양한 해법과 대안을 고민해야 할 시점이다. The purpose of this study is to provide valuable information and data by analyzing the environmental status and capacity of a target area including the neighboring region for the development project (or plan) based on spatial and temporal environmental changes, so that more objective and scientific environmental assessments can be conducted. It is necessary to establish a comprehensive analysis system to examine the feasibility of the development project (or plan) based on the quantitative analysis techniques and environmental assessment data accumulated over the past 30 years.The government is pursuing an energy policy to increase the ratio of renewable energy to 20% by 2030. According to the government’s announcement of the ‘New Renewable 3020 Implementation Plan’ to expand renewable energy, it is necessary to supply 48.7 GW of new power generation facilities by 2030, the target year. Solar photovoltaic (PV) has played an important role in the development of the renewable energy industry as a sustainable model, which meets the needs of the times in South Korea. However, various environmental and social problems have been met due to many PV power plants installed in mountain forest areas. Some measures against installing forest areas for PV power plants have been introduced at a governmental level to avoid a conflict of greens: renewable energy development versus forest conservation.The overall goal of this study was to discuss environmental issues and policy direction for the PV power plant project. The specific objectives were to: (1) invest in the spatial and temporal status of the PV projects proceeded through environmental impact assessment (EIA), (2) analyze the characteristics of the projects conducted from 2004-2018, such as regional distribution, size of land area, area of each land-use type before developing, area of forest degradation calculated by degree of vegetation conservation, and installed capacity, (3) analyze the specifications of forest degradation, (4) compare the land-use efficiency of PV power plants between mountainous forest and non-forest areas, and (5) evaluate the value of forest ecosystem services.With regard to status analysis of the PV project, a total of 4,450 EIA reports registered in the Environmental Impact Assessment Support System (EIASS) from January 2004 to August 2018 were prepared to get information about the size and location for each project. More details about land-use, installed capacity, and vegetation cover were extracted from only 2,903 reports registrated by January 2018.Results showed that a total area of 104㎢ has been developed by the 4,450 projects, with an average area of 2.3ha per project. It has been confirmed that an area of 62㎢ (n=2,923, 60%) has been developed from January 2017-August 2018. The spatial distribution of the 4,450 projects showed that many of these projects (n=2,439, 55%) were located in the southwestern region of South Korea where sunlight is relatively rich.A total capacity of 4.3 GW by January 2018 was installed with an area of 71.3㎢ (n=2,903). The average land area of 15,623㎡ was used when installing a capacity of 1 MW. At the same time, forests defined by good vegetation cover condition were developed with a total area of 26.6㎢ (n=1,599, 38%). A great number of trees, approximately two million, were felled to provide space for the PV system. In the case of these PV projects installed in forests, land-use efficiency (LUE; kW/ha) was lower when compared to non-forest. Installations in forests and non-forests were 966 MW (n=1,549) and 811 MW (n=1,263) in capacity and average 623.0kW/ha and 642.4kW/ha in LUE, respectively. In particular, the installations below 1 MW in capacity have the lowest LUE at 571.8kW/ha (n=665) of forest and 608.9kW/ha (n=759) of non-forest, respectively. The biggest difference of LUE between forest (n=622, 610.5kW/ha) and non-forest (n=365, 663.2kW/ha) was 52.7kW/ha in the case of installations between 100-200 MW in capacity.Results showed that a great number of PV projects have been conducted and are increasing rapidly in recent years. In order to minimize the environmental and social problems that can occur due to a conflict of renewable energy distribution area with nature conservation areas, the government needs to find ways for solar energy expansion by taking into consideration forest conservation.

기후변화에 대응하기 위한 생태계 환경안보 강화 방안(I)

이수재,이현우,권영한,채여라,윤기란,박양우 한국환경정책평가연구원 2013 기후환경정책연구 Vol.2013 No.-

기후변화로 인해 발생하는 다양한 분야에서의 영향이 과학적 증거들과 함께 제시되면서 기후변 화는 중요한 화두로 떠오르고 있다. 본 연구는 연차 과제로서 1차 연도에서는 환경안보에 관한 선행연구를 검토하여 생태계 환경안보의 개념을 정립하고, 후속과제로 기후변화로 인한 환경안보 와 사회?경제 부분의 상관관계 연구를 계획하고 있다. 이 연구는 생태계 자체를 연구하기 보다는 기후변화로 인하여 생태계에 나타나는 현상과 영향 및 이로 인한 리스크에 대하여 정보와 인식을 공유하고, 합리적인 대책을 강구하여 우리나라의 생태계 환경안보 수준을 최상의 수준으로 유지하 고자 하는 정책대안을 제시하는 것이 주요 목표이다. 기후변화로 인해 환경에 미치는 영향 중 생태계 분야를 개괄적으로 살펴보고 주요 사례, 국내외 동향을 분석하여 적응 대책을 수립하는 데 필요한 사항을 도출한다. 최종적으로 기후변화에 대응하는 생태계 환경안보 강화 방안에 대한 정책적 시사점을 제시함을 목적으로 한다. 본 연구는 총 5장으로 구성되었으며 구체적인 연구의 내용은 다음과 같다. 제1장 서론 본 장은 연구의 배경 및 목적, 선행연구 고찰, 연구의 방법 및 추진체계로 구성되어 있다. 연구의 목적은 기후변화로 인하여 생태계에 나타나는 리스크에 대하여 정보와 인식을 공유하고, 합리적인 대책을 강구하여 우리나라의 생태계 환경안보 수준을 최상의 수준으로 유지하고자 하는 정책대안을 제시하는 것이다. 국내외 문헌분석, 전문가 의견수렴, 사례조사 등을 중심으로 연구를 진행하였으며 생태계 환경안보의 개념을 정립하고, 이후 생태계 환경안보의 특성을 파악하였다. 마지막으로 생태계 환경안보를 강화하는 방안 도출 단계로 진행하였다. 제2장 생태계 환경안보의 개요 제2장에서는 본 연구는 UNDP에서 언급한 경제, 식량, 건강, 환경, 개인, 공동체, 정치 안보 등 인간안보의 7개 주제 중 환경안보에 중점을 두고, 그 중 생태계에 초점을 맞추었다. 환경안보 개념이 국내에서는 도입 단계이므로 이에 대한 개괄적인 개념의 파악 및 정립을 시도하였다. 한편 환경안보에 대한 국외의 대응을 간략히 살펴보았다. 제3장 기후변화에 대처하는 생태계 환경안보 본 장에서는 기후변화로 인하여 발생하는 생태계의 영향을 개괄하고, 특히 우리나라에서 발생하는 현상을 살펴보았다. 또 국외에서 기후변화에 따른 생태계 대응 체계를 살펴보고 그 시사점을 찾았다. 특히 미국의 지구변화연구법과 영국의 기후변화법과 연계하여 시행하고 있는 국가생태평가(National Ecosystem Assesment), 생물다양성 및 생태계 서비스 평가 등은 장기적인 관측을 통하여 과학적 평가 및 정책으로 연결되므로 주목할 만한 제도로 보인다. 그 이외에 유럽 환경안보 인 ENVSEC과 유엔의 나이로비 작업프로그램은 우리가 환경안보를 강화하기에 좋은 사례를 제공하고 있었다. 특히 ENVSEC은 도면화 작업을 통하여 일반인에게 정보를 전달하려는 노력을 하고 있어서 매우 좋은 시도를 하는 것으로 보인다. 한편, 국내에서는 국가 기후변화 적응대책과 국립생물자원관에서 진행하는 기후변화 적응대책 지원연구, 한국 환경산업기술원의 EI사업과 국립환경과학원의 장기생태연구사업을 등으로 생태 계 환경안보를 위한 기반은 어느 정도 마련되고 있다. 국내외 사례를 종합해 보면 국내에서 생태계 환경안보에 대한 인식과 대응은 아직 미흡하며 보다 적극적인 대책 마련이 필요한 것으로 보인다. 제4장 생태계 환경안보 강화방안 국내에서 우선적으로 생태계 환경안보를 강화하는 방안을 검토하였다. 첫째, 생태계 환경안보를 강화하기 위한 방법으로 생태계가 최소한의 기능을 유지하도록 하기 위하여 국가의 주요 능선축의 보전 및 복원을 제안하였다. 특히 생물다양성 핫스팟지역은 전국의 산지 강변 및 연안, 도서지역에 집중 분포되어 있다. 이에 대하여 기후변화로 인한 생물 종의 이동이 원활히 진행될 수 있도록 수평적 투과성을 확보하는 것이 중요하다. 이를 개선하기 위하여 투과성을 고려한 도로, 철도 등 단절지역의 회복, 교량설치 등 사회기반시설 설치 시 기후변화에 의한 생태지침 규정이 필요하다. 둘째, 생태축은 기후변화를 고려한 도시설계 및 재생에도 반영될 수 있다. 기존의 도시설계, 산업단지 등은 특정 공간에서 일정한 면적을 차지하고 있으며, 환경계획에서는 통상 녹지율을 중시하고, 녹지의 형태는 우선순위가 아니다. 그러나 기후변화 시대에는 녹지율도 중요하지만 생물 종의 이동이 보장되는 형태 즉 연결성이 더 중요하다. 따라서 도시설계에서 기후변화를 고려한 생태설계 지침이 추가로 마련되어야 한다. 셋째, 보호지역에 대한 패러다임 전환이 필요하다. 현재는 국립공원 등 보호지역이 서로 독립분 산형으로 구성되어 있어서 기후변화로 인하여 생물 종의 이동에 대한 대응이 매우 미흡한 상태이 다. 따라서 보호지역 간 연결지역을 확보해야 하며 이를 위하여 일차적으로 국립공원의 연결 사업을 추진해야 한다. 이때 연결지역은 행위제한이 있는 최상위 보호개념보다는 적절한 연결성만 확보할 수 있고 행위제한을 최소화하는 준 보호지역 성격으로 하는 것이 토지이용 마찰을 최소화할 수 있을 것이다. 넷째, DMZ의 생태계 환경안보 구상이 필요하다. DMZ에 대해서는 많은 연구가 있지만 남북한 혹은 국제 공동으로 DMZ 일원의 기후변화 대응 생태적 적응 사업을 추진할 필요가 있다. 한편, 기후변화로 인한 환경안보를 내재화하기 위해서는 기존에 시행되고 있는 각종 법제도에 환경안보 개념을 충분하게 반영하는 것이 필요하다. 1차적으로는 환경계획, 환경영향평가, 전략환 경(영향)평가, 국토계획 등에 기후변화를 고려한 생태계 지침을 반영함으로써 우리나라의 환경안보 상태를 더욱 높은 상태로 유지할 수 있을 것이다. 한걸음 더 나아가서 환경안보에 대한 보다 체계적인 접근을 위해서는 환경안보평가서를 시범적으로 발간해보고, 더 나아가 환경안보평가 (Environmental Security Assessment) 제도도 도입하는 방안도 검토해 볼 필요가 있다. 제5장 결론 본 연구는 기후변화에 따른 생태환경시스템의 위험을 환경안보 차원에서 종합적으로 제시하고, 국가 정책이 충분한지 여부를 점검하여 효율적으로 대응할 수 있는 생태계 환경안보 강화방안을 마련함으로써 향후 우리나라의 환경안보 체계 구축에 대한 정책적 시사점을 도출하고자 하였다. 이를 위해 관련 선행연구를 고찰하여 연구의 차별성을 도출하였다. 이어 환경안보의 개념 정립을 시도하고 생태계 환경안보 관련 국내외 동향 분석을 통해 기후변화에 대응하기 위한 생태계 환경안 보 강화 방안을 모색하였다. 본 연구는 기후변화 적응형생태계 관리정책의 기초자료로써 활용될 수 있으며 기후변화에 따라 한반도의 생태계가 순조롭게 적응할 수 있도록 함으로써 생태계 환경안보를 증진하여 궁극적으로 생태계 서비스 기능을 극대화하는 방안에 일조할 것으로 기대한다. Climate change is an emerging global issue. Scientific evidences by climate change effect are found in broad fields such as ecosystem, agriculture, forest, ocean etc. Main purpose of the study is supporting to maintain the highest level of security of ecosystem in Korea and present the policy alternatives. The objective of this study is to build a proper foundation for concept of environmental security, to secure institutionally the biodiversity in relation to climate change in Korea. So we focused on the ecosystem in environmental security which is a branch of human security by the 1994 UNDP`s report. Since the study is planned as two years project, reviewing previous research a paradigm of ecological environmental security is performed on the first year. On subsequent year, the study is planned to identify relationship between environmental security and socio-economic part. The study includes: 1) Climate changes and its environmental impacts on the ecosystem, 2) cases and the trends of ecosystem assessment in relation climate change either in domestic and abroad 3) things to be done to establish the adaptive measures by climate change , 4) Finally, suggestions for the policy proposals of environmental security measures to strengthen the ecosystem environmental security in response to climate change. As the study of environmental security is on the verge of its initial stage in Korea, we`ve tried to make general definition. To make this general definition, we have reviewed UNDP, ENVEC, CCRA reports, NCA reports, Nairobi project, which is showing security-related trends in the ecosystem environmental security in relation to climate change. We reviewed national policies and projects related to climate change projects, like National Observation Project, Eco Innovation project etc. We found that there are some kinds of activities for ecological approach related to climate change in Korea. But we suggest that there be further trial and researches to enhance the security level especially in urban planning, conservation and restoration for ecological corridor project, co-partnership between Norh-South Korean in DMZ region. It is very important to ensure the horizontal permeability for migration of species, as there are many fragmented and disrupted ecological corridor in Korea. Among them, mountain ridges such as Baekdudagan and subsequent Jeongmaek etc. should be conserved in their intact state and restored to make room for migration. Some infrastructures like bridges and tunnels shall have climate-responding design, namely eco-corridor should be applied in design stage and rebuilding. With mainstreaming the concept and tools into other existing institutions, like environmental impact assessment (EIA), strategic environmental assessment (SEA), land planning, and environmental planning, the introduction of the evaluation system of environmental security (Environmental Security Assessment) will be a powerful measure to give a firm basis for climate-resilient society in Korea.

매체접촉형 재활용을 위한 생태독성 적용성 연구

김민정,윤철우,정다위,강영렬,홍수연,이희성,김기헌,이영기 한국폐기물자원순환학회(구 한국폐기물학회) 2018 한국폐기물자원순환학회 춘계학술발표논문집 Vol.2018 No.-

폐기물관리법 개정(시행 ’16.7.21)으로 폐기물의 재활용방식이 포지티브(허용행위 열거방식)에서 네거티브(제한행위 열거방식)로 전환됨에 따라 재활용대상 폐기물의 재활용 가능여부를 판단하기 위해 재활용환경성평가 제도를 도입하였다. 이에따라, 2018년 1월 1일부터 재활용환경성평가 제도 중 매체접촉형으로 사용되는 폐기물은 새로운 재활용 유형인 경우이거나 기존 재활용유형 12만 톤 이상 또는 3만 제곱미터 이상의 규모의 경우 유해특성항목의 생태독성항목을 적용하도록 되어있다. 생태독성시험의 시행은 화학시험의 평가와는 달리 환경영향에 대한 부분을 종합적으로 평가할 수 있을 것이다. 현재 재활용환경성평가에서의 물벼룩을 이용한 급성독성(생태독성) 기준은 「폐기물 유해특성의 성질 및 해당 기준」에 TU 2.0을 초과하지 않도록 설정되어 있다. 그러나, 현재 재활용환경성평가의 생태독성의 경우 상향류 투수방식의 유출시험(컬럼시험)을 통하여, 고상시료를 액상시료로 변환시키는 시험방법을 사용하고 있다. 폐기물의 종류에 따라 생태독성시험 적용을 위해 pH 조정이 필요한 경우가 발생하여, 전처리 과정을 통하여 중화시킨 후 독성 분석을 실시하였다. 이에 본 연구는 매체접촉형 재활용에 이용되었던 석탄재, 폐석재, 폐토사 등을 대상으로 컬럼시험을 통해 얻은 유출액을 생태독성시험에 적용하여 재활용환경성평가의 생태독성항목에 대한 시험방법을 마련하고, 독성기준의 만족여부를 조사하였다.