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도시화, 산업화로 인해 자연환경이 훼손되면서 야생동식물의 서식처는 축소되고 생존을 위한 이동 또한 곤란해지고 있다. 그런 가운데 기후변화로 인한 이상기온과 극한재해는 생태계 교란을 더욱 가속화시키고 있다. 이러한 외부 충격으로부터 자연환경을 보호하기 위해서는 분절된 자연환경 하나하나를 보호하는 방식이 아닌 분절된 자연 전체를 하나의 유기체로 관리하려는 노력이 필요하다(Bannas,, Löffler and Riecken, 2017; Christian von Harren ed. 2004. p.80). 생태학은 그러한 문제의식에서 시작한 학문이고, 생태네트워크는 이러한 문제에 대한 현실적 해결책이다(McRae, Brad, Dickson, Brett, Keitt, Timothy and Shah, 2008).

2010년 전후부터 생태축 또는 생태네트워크에 관한 연구가 국내에서 본격적으로 시작된 이래 생태축 설정에 관한 다양한 방법론들이 소개되고 있다. 이중 특히 생태적 연결성(Connectivity)을 공간적으로 평가하고 연결지점을 특정하는 방법인 최소비용경로 기반의 분석 방법은 최적의 연결 루트를 따라 실질적 보호조치가 가능하다는 점에서 매우 실무적이다. 이는 기존의 관리지역, 즉 노드(node) 중심의 분석 방법에서는 노드 간 연결성, 즉 링크(link)를 자의적으로 판단해야 하는 곤란함을 크게 덜어준다.

이러한 생태적 연결성에 관한 판단 문제는 평가 영역이 광역화될수록, 다수의 지자체에 걸쳐 펼쳐질수록 복합해지고 결국에는 행정단위로 단절되는 문제가 발생한다. 일례로 경상북도의 경우 생태적 연결성에 관해 우리나라 산지의 21%를 차지할 만큼 천혜의 지리적 조건을 가졌음에도 23개 시군마다 각자의 환경정책을 추진하기 때문에 <그림 1>과 같이 그 행정 경계를 따라 ‘정책적 단절’¹⁾이 발생하고 있다. 이 문제를 풀기 위해서는 국가 단위의 계획, 광역 지자체 단위에서의 계획, 기초 지자체 단위에서의 계획이 서로 연계가 필요하며, 이러한 계획의 연계를 위해서는 국가- 광역-기초 지자체로의 하향적인 방향 제시가 요구된다.

<그림 1> 
지자체 행정경계 단위의 생태네트워크 단절

본 연구에서는 최소비용경로 방법론을 접목하여 경상북도 23개 시군과 대구시를 포함한 광역권을 대상으로 행정 경계를 넘나드는 링크 중심의 생태적 연결성을 탐색하고 이를 가시화하고자 한다. 그리고 이를 통해 궁극적으로는 생태적 네트워크의 정책적 단절 문제에 대한 대안을 제시하고자 한다.

국내에서는 2010년 이전까지 생태네트워크에 관한 연구²⁾가 주로 도시 차원에서 다뤄졌으나 2010년 전후로 영역을 확장한 광역 차원의 생태네트워크를 주제로 한 연구가 활발해지기 시작하였다. 대표적 연구로는 전성우･천정윤･성현찬･송원경･박지희(2010)가 있다. 이 연구에서는 광역 생태축 구축을 위한 기준을 설정하고 이에 따라 관리지역을 설정하기까지의 생태네트워크에 관한 전체 프로세스를 담아내었다. 연결성과 관련된 특징으로는 네트워크 구성요소³⁾ 중 노드에 초점을 두었다. 김근한･공석준･김민경･이명진･송지윤･전성우(2013), 사공정희 외(2012) 등 후속 연구들 또한 ‘광역생태축 핵심지역’ 식의 노드를 탐색하는 데 중점을 두었다. 윤은주･김은영･김지연･이동근(2019) 연구는 기존의 전통적인 중첩분석과는 차별화되는 회로 이론 기반의 새로운 분석방법을 소개하였다. 이 방법은 2006년에 발표한 McRae et al.(2006)의 연구에서 처음 제안되었다. 전기적 회로 이론을 경관생태학에 접목함으로서 단순 물리적 거리에 의존했던 기존의 방식과는 달리 한층 더 복잡한 연결성을 고려할 수 있게 되었다(권오성, 2020; 윤은주 외 2019; McRae et al., 2006). 하지만 연결성의 탐색 결과는 여전히 노드 수준에 머물러 링크 요소에 관해서는 연구자 임의 해석이 불가피했다. 이점에 있어 권오성(2020)의 연구는 최소비용경로 방법을 토대로 링크 수준까지의 연결성을 제시하는 성과를 보여주었다. 다만 그 연구대상을 대구광역시 수성구 일부 지역에 한정하였기에 행정 경계로 인한 생태네트워크의 단절 문제에 대해서는 다루지 못하였다.

본 연구의 차별성에 관한 이해를 돕고자 <표 1>과 같이 이상의 생태네트워크 관련 선행연구를 분석 결과의 ‘표출 형태’를 기준으로 유형화하였다. 생태네트워크의 기본적인 전제는 ① 각별히 관심을 가지고 보존해야 하는 패치들이 존재하고, ② 산재된 패치들은 가급적 연결하여 관리하는 것이 생태적 건전성에 긍정적이다. 이렇듯 동일한 이론적 배경에도 선행연구마다 취한 접근방법은 상이한데, 크게 4가지 유형으로 크게 나뉜다. 첫 번째 유형(중요 패치 표출형)은 패치 중 보존 가치가 높은 것들을 갈무리하여 표출하는 방식이다. 두 번째 ‘연결 패치 표출형’은 보전 가치가 있다고 인정된 선형의 지형, 지물을 토대로 연결 대상인 패치를 표출하는 방식이다. 세 번째 ‘직관적 선형 표출형’은 가치가 있다고 판단되는 패치들의 연결성을 작성자 주관에 따라 제시하는 방식이다. 이상의 세가지 유형은 사실상 노드, 즉 연결점 중심의 접근법으로 연결선을 특정하기 곤란하다. 반면, 네 번째 ‘링크 중심 표출형’은 최소비용경로 알고리즘에 따라 패치 간의 최적 연결 선형(즉 링크)을 계산, 도출하는 방식이다. 일정한 알고리즘에 따라 연결 링크가 자동 생성되는 만큼 연결성에 대한 작성자의 임의성이 최소화되는 장점이 있다. 본 연구에서는 네 번째 유형을 채택하고 있다.

생태네트워크 분석의 공통된 가정			분석 대상 원형
• 보존되어야 할 패치들이 존재한다. • 분절된 패치들은 연결 조치를 통해 규모화되는 것이 바람직하다.
네트워크 표출 유형		특징	분석 결과 표출 예시
1	중요 패치 표출형	• 패치중에서 보전가치가 높은 것들만을 추려냄 • 연결점(노드) 중심 접근 • 예시 : 김근한 외(2013)
2	연결 패치 표출형	• 기존의 보존가치가 인정된 선형 요소(백두대간 등)를 차용하여 생태적 연결성을 모색 • 연결선(링크) 중심 접근이나 연결선이 모호함 • 예시 : 전성우 외(2010))
3	직관적 선형 표출형	• 작성자의 판단에 따라 임의로 연결성을 선형으로 추가 표시 • 연결선(링크) 중심 접근이나 연결선이 모호함 • 가장 일반적인 접근방법 • 예시 : 충남연구원(2012)
4	링크 중심 표출형*	• 최소비용경로 알고리즘에 따라 최적 선형을 도출 • 작성자의 임의적 조작 배제 • 연결선(링크) 중심 접근 • 예시 : 권오성 (2020)

이처럼 본 연구에서는 정책적 단절을 최소화하고자 ① ‘광역 수준’에서 생태적 연결성을 분석하고 이를 ② ‘링크 형태의 선형 네트워크’로 표출한다는 점에서 선행연구와 차별화된다.

기후변화로 인해 각종 재해재난이 빈번해지고 동시에 기후대가 차츰 변화하면서 동식물의 서식공간 또한 그에 따라 천이되고 있다. 이처럼 거대한 흐름으로 진행되고 있는 여건 변화는 그간 우리나라가 누려왔던 삶의 양식과 환경을 지속해서 변화시키고 그 과정에서 우리 사회 전반에 막대한 비용과 희생이 발생한다.

예상되는 사회적 비용과 희생을 최소화하기 위해서는 도시와 국토의 환경적 회복탄력성(Resilience)을 높이려는 노력이 필요하다. 이와 직결되는 것이 생태네트워크인데, 공원, 녹지 하나하나는 점(point)적인 요소라면 생태네트워크는 이들 간의 유기적 연결이다. 연결이란 특징을 통해 생태네트워크는 자체로 인간에게 수원 함양, 대기 정화 등 다양한 생태서비스를 제공하며, 물질 흐름과 이동을 위한 통로로써 환경변화 적응에 필수적인 점이(漸移)공간이다(Christian von Haaren ed. 2004, p. 68).

본 연구는 행정 경계를 따라 단절된 생태네트워크를 연결하기 위한 정책적 기반을 마련하기 위한 목적으로 수행하였다. 이를 위해 대구･경북 광역권을 대상으로 최소비용경로 방법을 적용하여 시군 행정경계를 넘나드는 광역 생태네트워크를 링크 중심으로 탐색하고 표출하였다.

기존의 경우 지자체별로 독립적으로 생태축을 포함한 공간구상을 수립하는 과정에서 지자체간 상이한 정책기조 및 행정문화로 인해 행정 경계를 따라 생태축의 연속성이 단절되는 문제가 발생하였다. 또한 일부 지자체들은 생태축에 대한 공간구상 자체도 없는 경우가 존재하기도 하여 생태네트워크의 연결성이 원천적으로 고려되지 못하는 경우도 존재한다. 대표적인 이 두 가지 문제(①계획 공백, ②경계부 부정합)를 중심으로 연구결과의 성과를 정리하면 다음과 같다:

<그림 7>는 기존의 공간구상 패치워크와 본 연구에서 분석한 광역 생태네트워크를 비교한 것이다. 첫 번째 문제인 기존 계획방식에서 발생하는 계획공백에 대해 본 연구의 결과물은 생태네트워크를 해당 지역을 전체를 일괄적으로 탐색하여 생태네트워크 연결성을 제시하고 있기에 국지적으로 계획공백(A)이 있더라도 누락된 생태네트워크를 보완(A’)할 수 있다. 두 번째 경계부 부정합 문제(B)에 있어서도 본 연구에서 제시한 광역 생태네트워크(B’)는 행정 경계로 인한 생태적 단절을 극복할 수 있는 과학적 기준으로 참조될 수 있다. 이상을 정책 제안으로 정리하자면 생태계서비스 평가를 시군 단위가 아닌 광역 단위에서 수행하고 이에 대한 경제적 지원을 연결구간 면적 등에 따라 시군별로 제공함으로써 각 시군은 좀 더 적극적으로 연결체계를 강화해야할 것이다.

<그림 7> 
분석결과와 현행 공간구상과의 비교

이 연구를 통해 향후 심도있게 논의되었으면 하는 사항이 몇 가지 존재한다. 첫 번째, 회복탄력성을 높이기 위한 목적의 생태네트워크를 구축하기 위해서는 네트워크의 특성상 선형들이 수렴, 확산되는 시･종점인 노드(node), 즉 핵심 공간(core area)을 어떠한 공간으로 삼을지에 대한 지역 차원의 합의가 선행되어야 한다. 실제 핵심 공간은 산림(윤은주 외, 2019), 도시생태현황도 상의 주요 비오톱(권오성, 2020), 법적 보호지역(전성우 외, 2010)등 다양하게 적용될 수 있다. 본 연구에서는 보편성 차원에서 핵심 공간을 전국적인 자료가 제공되는 생태자연도를 기준으로 적용하였다.

두 번째, 기초자료의 신뢰성에 관한 문제이다. 공공데이터(토지피복도, 생태자연도 등)에 기초하여 분석을 수행하면서 데이터 자체의 크고 작은 오류가 상당히 존재함을 확인하였다. 일례로 토지피복도의 경우 자료의 형태가 일정한 격자 크기의 소규모 도엽(圖葉) 형태로 제공되다 보니 경북 전체에 대한 분석을 위해서는 다수의 도엽을 병합해야 하는 작업이 필수적이다. 병합하는 과정에서 자료 내 도형 정의상 오류로 인해 병합 후 결과물에 일부 도엽이 빠지거나 병합 자체가 불가능한 경우가 발생하였다. 생태자연도의 경우는 세부적인 생태적 특성보다는 전체적인 평가등급만을 기준으로 삼다 보니 등급 기준으로는 하나의 도형임에도 개별적 생태적 특성 때문에 도형이 다수로 분할된 상태이다. 분석의 효율을 높이기 위해서는 이러한 분할된 도형을 하나로 합치는 과정이 요구되는데, 이 과정에서 도형 위상오류가 발생하면서 후속의 분석 과정이 불가하게 되는 난감한 상황에 부닥치기도 하였다. 환경 연구의 활성화는 물론 이에 기초하여 수립되는 환경정책의 신뢰성을 담보하기 위해서는 기초자료의 정비가 시급하다.

마지막으로 본 연구는 생태네트워크를 기존의 노드 중심의 선행연구와 달리 링크 중심으로 살펴본 연구이다. 노드에 대해서는 보호지역 지정 등 여러 법제적 조치들이 마련되어 있다. 이에 반해 노드와 함께 보호되어야 할 링크에 대해서는 국가 차원의 백두대간보호지역 외에 지역차원에서는 지금까지 이렇다 할 법 제도가 없다. 향후 이에 대한 심도 있는 후속 연구가 이어지길 기대한다.