비오톱 지도작성의 고도화를 통한 프레임워크 구축 : 디지털트윈과의 적용가능성 연구 = Framework Development for Advanced Biotop Mapping – A Study on the Applicability to Digital Twin -

국문 초록 (Abstract)

본 연구는 비오톱 지도 작성의 체계성과 객관성을 제고하고 실무 환경에서의 활용 가능성을 확장하기 위해 비오톱 유형분류·가치평가의 고도화, 수치지도화, 입체적 시각화 방법론을 포함한 비오톱 지도작성 프레임워크를 구축하였다. 연구의 결과는 다음과 같다.
1） 우선 환경부 지침, 선행연구 그리고 지역별 비오톱 지도 작성 보고서 자료를 토대로 비오톱 유형분류 목록을 선택, 통합, 분리, 변경, 추가, 제외 등의 과정을 통해 검토한 결과 대분류 13개, 중분류 51개, 소분류 121개로 표준체계를 정립하였다.
2） 비오톱 가치평가의 경우 보전적 측면에서의 유형평가지표 10개, 부지평가지표 8개 그리고 자연체험 및 휴양적 측면에서의 유형평가지표 10개, 부지평가지표 7개를 수치적·산술적으로 체계화하여 객관성을 확보하였다. 평가 과정을 정육면체 큐브로 구조화하여 평가의 흐름을 시각화 하였다.
3） 재설정된 유형분류 및 가치평가 방법론의 효용성을 비교·검토하기 위해 선행연구대상지（대전광역시 신동지구）의 비오톱 지도를 작성한 결과 선행연구 대비 비오톱 유형의 개수가 증가하였으며, 가치있는 등급의 발견 수가 증가함을 확인하였다.
4） 이에 연구대상지（청도군 화양읍 일대）의 유형분류 및 가치평가를 실시한 결과, 비오톱 유형의 경우 대분류 14개, 중분류 35개, 소분류 63개로 분류되었으며, 비오톱 가치평가의 경우 보전적 측면에서의 유형평가 결과 Ⅰ등급 17개, Ⅱ등급 10개, Ⅲ등급 12개 등으로 나타났으며, 자연체험 및 휴양적 측면에서의 유형평가 결과 로 분류되었으며, 비오톱 가치평가의 경우 보전적 측면에서의 유형평가 결과 Ⅰ등급 19개, Ⅱ등급 10개, Ⅲ등급 13개 등으로 나타났다. 또한 보전적 측면에서의 부지평가 결과 종과 비오톱 보전을 위해 특별한 의미를 가진 부지（1α, 1β）는 79개로 평가되었으며, 종과 비오톱 보전을 위해 의미를 가진 부지（2α, 2β, 2γ）는 324개로 평가되었다. 자연체험 및 휴양적 측면에서의 부지평가 결과는 자연체험 및 휴양을 위해 특별한 의미를 가지는 부지（1α, 1β）가 161개로 평가되었으며, 자연체허 및 휴양을 위해 의미를 가지는 부지（2α, 2β, 2γ）는 254개로 평가되었다.
5） 앞선 연구대상지의 결과를 바탕으로 수치지도화 및 입체적 시각화 제작 과정을 제작하였으며, 수치지도화에 활용된 프로그램은 Q-GIS 3.40.0 그리고 입체적 시각화에 활용된 프로그램은 Blender 4.3.2 이다.
6） 앞서 제시한 비오톱 지도 작성 절차를 바탕으로 비오톱 유형분류-비오톱 가치평가-수치지도화-입체적 시각화 일련의 프레임워크를 종합적으로 구축하였다.
이상과 같이 본 연구의 결과로 제시한 비오톱 지도 작성 프레임워크를 통해 실무자들이 지도 작성 단계간의 연계성을 직관적으로 파악할 수 있도록 하였으며, 지도 작성 과정에서의 자료 누락이나 해석의 오류 등을 최소화 할 수 있을 것으로 기대된다. 더불어 Blender 프로그램을 활용한 3D 비오톱 지도 제작 방법을 제안함으로써 향후 디지털트윈 기반 공간계획 및 환경관리 분야에서의 활용가능성을 제시하였다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

This study established a comprehensive framework for biotop mapping that incorporates advanced biotop classification, value assessment, digital mapping, and three-dimensional visualization to improve the systematicity and objectivity of biotop mapping and expand its applicability in practical planning and management. The major findings of this study are as follows.
1） First, a standardized biotop classification system was established by reviewing the biotop classification guidelines of the Ministry of Environment, previous studies, and regional biotop mapping reports. Through the processes of selecting, integrating, separating, modifying, adding, and eliminating classification categories, the final classification system consisted of 13 major categories, 51 middle categories, and 121 minor categories.
2） For biotop value assessment, evaluation indicators were quantitatively and systematically organized to enhance objectivity. In the conservation aspect, 10 indicators were developed for biotop type assessment and 8 indicators for site assessment. In the natural experience and recreation aspect, 10 indicators were established for biotop type assessment and 7 indicators for site assessment. Furthermore, the evaluation process was structured using a cube model to visualize the assessment procedure and improve the clarity of the evaluation framework.
3） To verify the effectiveness of the revised classification and assessment methodology, a biotop map was produced for the study area used in a previous study （Sindong District, Daejeon Metropolitan City）. Compared with the previous study, the revised methodology identified a greater number of biotop types and a higher number of high-value biotop classes.
4） The proposed classification and assessment methods were applied to the main study area in Hwayang-eup, Cheongdo-gun. The biotop classification identified 14 major categories, 35 middle categories, and 63 minor categories. In the conservation-oriented biotop type assessment, 17 types were classified as Grade I, 10 as Grade II, and 12 as Grade III. In the natural experience and recreation-oriented assessment, 19 types were classified as Grade I, 10 as Grade II, and 13 as Grade III. For the conservation-oriented site assessment, 79 sites were identified as having exceptional significance for species and biotop conservation （Grades 1α and 1β）, while 324 sites were assessed as having significant conservation value （Grades 2α, 2β, and 2γ）. In the natural experience and recreation-oriented site assessment, 161 sites were evaluated as having exceptional significance for natural experience and recreation （Grades 1α and 1β）, whereas 254 sites were assessed as having significant value （Grades 2α, 2β, and 2γ）.
5） Based on the results obtained from the study area, procedures for digital mapping and three-dimensional visualization were developed. QGIS 3.40.0 was employed for digital mapping, while Blender 4.3.2 was used for three-dimensional visualization.
6） Finally, an integrated framework for biotop mapping was established by systematically connecting the processes of biotop classification, biotop value assessment, digital mapping, and three-dimensional visualization.
The proposed biotop mapping framework is expected to provide practitioners with an intuitive understanding of the relationships among the mapping stages while reducing errors and omissions during the mapping process. Furthermore, by proposing a methodology for creating three-dimensional biotop maps using Blender, this study demonstrates the potential applicability of biotop mapping to digital twin–based spatial planning and environmental management in the future.

목차 (Table of Contents)

• 1. 서론 1
• 1.1. 연구배경 및 목적 1
• 1.2. 이론적 고찰 5
• 1.2.1. 비오톱 및 비오톱 지도의 개념 5
• 1.2.2. 메타버스 및 디지털트윈의 개념 7
• 1.2.3. 디지털트윈과 비오톱 지도 분야의 접목 가능성 10
• 2. 연구내용 및 방법 13
• 2.1. 연구범위 13
• 2.2. 연구대상지 선정 및 현황 13
• 2.3. 연구수행절차 15
• 2.4. 연구방법 17
• 2.4.1. 비오톱 유형분류의 고도화 17
• 2.4.2. 비오톱 가치평가의 고도화 19
• 2.4.2.1. 평가지표의 설정 및 체계화 19
• 2.4.2.2. 모형 구축 및 적용 19
• 2.4.3. 연구대상지 유형분류 및 가치평가 21
• 2.4.3.1. 사전 기초자료 분석 21
• 2.4.3.2. 현장조사 22
• 2.4.3.3. 비오톱 유형분류 22
• 2.4.3.4. 비오톱 가치평가 23
• 2.4.4. 수치지도화 및 3D시각화 25
• 2.4.5. 프레임워크 구축 27
• 3. 결과 및 고찰 28
• 3.1. 비오톱 유형분류의 고도화 28
• 3.2. 비오톱 가치평가의 고도화 40
• 3.2.1. 평가지표의 설정 및 체계화 40
• 3.2.2. 모형구축 및 적용 61
• 3.3. 연구대상지 유형분류 및 가치평가 71
• 3.3.1. 현장조사 71
• 3.3.2. 비오톱 유형분류 73
• 3.3.3. 비오톱 가치평가 77
• 3.3.3.1. 유형평가 77
• 3.3.3.2. 부지평가 91
• 3.4. 수치지도화 및 3D 시각화 97
• 3.5. 프레임워크 구축 110
• 4. 결론 및 제언 112
• 참고문헌 115
• 영문초록 120
• 부 록 123