<BBEAB8B2C0C720B0F8C0CDB1E2B4C920B0E8B7AEC8AD20BFACB1B85F E687770>

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1 발간등록번호 연구보고제 호 산림의공익기능계량화연구 김종호 ( 국립산림과학원녹색경제연구과 ) 김기동 ( 국립산림과학원녹색경제연구과 ) 김래현 ( 국립산림과학원산림탄소경영과 ) 박찬열 ( 국립산림과학원산림생태연구과 ) 윤호중 ( 국립산림과학원산림방재연구과 ) 이승우 ( 국립산림과학원산림복원연구과 ) 최형태 ( 국립산림과학원산림복원연구과 ) 김재준 ( 국립산림과학원녹색산업연구과 )

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3 발간사 1992년유엔환경개발회의에서세계정상들이지구온난화, 생물다양성감소, 산림훼손등지구환경문제의해결을논의한이후, 지속가능한산림경영을이행하기위해세계각국은시장에서거래되지않는다양한임산물과산림편익에대해적절한가치평가방법론의개발이중요하고, 지구환경보전차원에서산림의환경및사회비용에대한상품화방안마련이필요함을권고한바있습니다. 국내적으로도국민생활개선이진전됨에따라이러한공익기능에대한사회적요구도증가하고있으며, 특히최근에는기후변화에대응한국내외적정서변화등으로인해산림이발휘하는공익적기능의위상과중요성은더욱증가하고있습니다. 산림은목재생산이라는근본적인기능이외에도수원함양및정수, 토사유출방지, 대기정화, 생물다양성보전, 휴양및치유, 문화유산유지및경관등과같은다양한공익적기능을제공하고있습니다. 이러한산림의공익적기능을계량화하기위하여국립산림과학원에서는 1987년기준산림의공익기능평가액을최초로공표한이래, 1990년, 992년, 1995년, 2000년, 2003년및 2005년기준으로발표하였습니다. 올해는녹색성장을선도하는산림강국실현의원년으로국민의관심고취와산림에대한가치재평가를위하여산림의다양한공익기능중수원함양기능, 산림정수기능, 토사유출방지기능, 토사붕괴방지기능, 대기정화기능, 산림휴양기능및야생동물보호기능등 7대기능에대하여공익적가치를평가하기위해 산림의공익기능계량화연구 를수행하였습니다. 아무쪼록본연구보고가대국민홍보와산림정책자료의근간이될것이라믿으며향후산림의공익기능계량화연구에체계적이고과학적발전을위한기반이되기를바랍니다. 마지막으로본연구에참여한연구원들의노고에심심한감사를드립니다 국립산림과학원장최완용

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5 목차 요약 1 제1장수원함양기능 최형태 17 제1절서론 산림의수원함양기능 산림의수원함양기능발휘기작 산림의수원함양기능계량화방법 23 제2절재료및방법 산림토양의물저장량추정 임상별임령증가에의한물저장량변화추정 침엽수인공림의숲가꾸기에의한물저장량변화추정 임도개설및산지전용에따른물저장량변화추정 29 제3절결과및고찰 산림의수원함양기능추정 산림의수원함양기능평가액산출 36 제4절결론 38 제2장산림정수기능 최형태 41 제1절서론 산림의수질정화기능이란? 산림의수질정화기능발휘기작 45 제2절재료및방법 우리나라산림의수질정화기능추정 산림의수질정화기능계량화방법 47 제3절결과및고찰 개벌후유출량과부유물질농도의관계 개벌후단위강수량과평균부유토사농도의관계 개벌후단위강수량과유출량의관계 산림의수질정화기능계량화 53

6 제 4 절결론 55 제3장토사유출방지기능 윤호중 57 제1절서론 59 제2절재료및방법 토사유출량산정 토사유출량과임령과의관계도출및계량화 62 제3절결과및고찰 입목지토사유출량 무립목지토사유출량 토사유출량과임령과의관계및입목지토사유출량조정 토사유출방지량산정 토사유출방지기능계량화 69 제4절결론 70 제4장토사붕괴방지기능 윤호중 73 제1절서론 75 제2절재료및방법 토사붕괴방지량산정및계량화 붕괴지토사유출방지량 77 제3절결과및고찰 붕괴토사방지 붕괴지토사유출방지량 토사붕괴방지기능평가 82 제4절결론 83 제5장대기정화기능 이승우. 김래현 85 제1절서론 87 제2절재료및방법 이산화탄소흡수및산소생산 대기정화 90

7 제3절결과및고찰 이산화탄소흡수및산소생산 대기정화 (SOx, NOx, PM10) 대기정화기능계량화 98 가. 이산화탄소흡수및산소생산 98 나. 대기정화기능 99 제6장산림휴양기능 김재준 103 제1절서론 산림휴양에대한사회적추세 산림휴양의편익 산림공공재평가방법 111 제2절평가방법 평가방법 : 총지출법 (Gross Expenditure Method) 산림휴양총비용추정 국내여행참가횟수및여행비용 산림에서의활동율추정 114 제3절결과및고찰 115 제4절결론및시사점 117 제7장야생동물보호기능 박찬열 119 제1절조사항목및방법 121 제2절결과및고찰 125 제 8 장산림의공익기능평가액과의미 김종호. 김기동 127 참고문헌 138 부록 143 산림생태계서비스의경제적가치 145

8 표목차 < 표 1-1> 전국모암및토양형별조공극량을이용한산림의수원함양기능평가결과 (1992년도 ) 30 < 표 1-2> 임령증가로인한연도별산림의수원함양량누적증가분추정 (1992년기준 ) 35 < 표 1-3> 2008년도산림의수원함양기능평가결과요약 36 < 표 2-1> 양주산림수문유역시험지의입지환경및임분조건 47 < 표 2-2> 양주 2호구개벌유역의증수부와감수부에서유출량과부유물질농도추정식 51 < 표 2-3> 무립목지 1헥타당정수비용산출 54 < 표 2-4> 산림의무립목지시정수비용산출 54 < 표 3-1> 모암별입목지평균 / 범위토사유출량 64 < 표 3-2> 모암별무립목지평균 / 범위토사유출량 65 < 표 3-3> 2008년모암별토사유출량 67 < 표 3-4> 연도별입목지면적 69 < 표 4-1> 1,000ha당입목지와무립목지의붕괴상황 (1993년 ) 78 < 표 4-2> 1,000ha 당입목지, 무립목지의산사태발생면적및붕괴량 79 < 표 5-1> 산림의이산화탄소흡수량및산소생산량 (2008 년 ) 93 < 표 5-2> 대기오염물질별흡수속도 95 < 표 5-3> CO 2 흡수속도대비대기오염물질별상대흡수계수 95 < 표 5-4> 임상별대기오염물질잠재흡수량추정 97 < 표 5-5> 산림의대기오염물질별잠재흡수비율및처리비용대비평가액 101 < 표 6-1> 등산인구현황 106 < 표 6-2> 생활체육종목중등산, 걷기참여율 107 < 표 6-3> 참가횟수유형별등산에의한연간의료비절감액 110 < 표 6-4> 국민국내관광활동중산림에서의활동율산출기초 (%) 115 < 표 6-5> 1인평균국내여행횟수, 일수, 비용 (2006~2008) 118 < 표 7-1> 각분류군별야생조류의대사율추정에이용되는상수값 122 < 표 1> 지역별추정된산림생태계서비스가치의범위 149 < 표 2> 산림생태계가치의추정치 171 < 표 3> 산림의수질서비스가치 175 < 표 4> 산림의수질서비스가치요약 178

9 < 표 5> 산림의탄소감축가치요약 182 < 표 6> 산림의휴양및관광가치 187 < 표 6> 산림의휴향및관광가치 ( 계속 ) 189 < 표 6> 산림의휴향및관광가치 ( 계속 ) 190 < 표 7> 산림의문화가치요약 203 그림목차 < 그림 1-1> 유역의물순환과정 21 < 그림 1-2> 산림토양의단면 22 < 그림 1-3> 임령증가에따른임상별 A층토양의연간저류량증가분 31 < 그림 1-4> 임령증가에따른임상별 B층토양의연간저류량증가분 32 < 그림 1-5> 임령증가에따른우리나라산림토양의연간저류량증가분 33 < 그림 1-6> 숲가꾸기에따른연간토양저류량증가분 34 < 그림 2-1> 양주산림수문유역시험지위치도 48 < 그림 2-2> 양주 2호구개벌유역의증수부유출량과부유물질농도관계 50 < 그림 2-3> 양주 2호구개벌유역의감수부유출량과부유물질농도관계 50 < 그림 2-4> 단위강수량과부유물질의농도관계 52 < 그림 2-5> 개벌후강우량과유출량의관계 53 < 그림 3-1> 모암별영급과토사유출량과의관계 66 < 그림 3-2> 연도별토사유출방지기능추이 68 < 그림 4-1> 임령과붕괴면적및붕괴량과의관계 (10년이동평균 ) 78 < 그림 4-2> 연도별붕괴방지기능추이 80 < 그림 4-3> 연도별붕괴지토사유출방지기능추이 81 < 그림 4-4> 연도별토사붕괴방지기능 82 < 그림 6-1> 산림문화체험숲길 108 < 그림 6-2> 연도별국내여행 ( 숙박 / 당일 ) 참가횟수 (1996~2008) 118 < 그림 1> 미국산림의생태계서비스가치 146 < 그림 2> 생태계재화와서비스에서변화에대한소비자잉여 160

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11 요 약

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13 요약 제 1 절수원함양기능 (18 조 5,315 억원 ) 1. 평가방법 : 산림의수원함양증대효과 ( 다목적댐건설비 ), 다목적댐수몰지역토지생산성감소방지 ( 토지용역비 ) 2. 우리나라산림의총저류량 : 억톤 모암화성암변성암현무암퇴적암 1 퇴적암 2 석회암 계 ( 억톤 ) 분포비율 (%) 평균토심 (cm) 조공극량 (%) A B A B 저류량 A ( 억톤 ) B 소계 년저류증감량 임목생장과숲가꾸기에의한저류량증가 저류량감소 침엽수활엽수혼효림숲가꾸기소계산지전용, 임도개설 계 ( 저류량증가 ) 면적 (ha) 2,679,803 1,659,173 1,853, ,863-68,861 - 조공극률변화량 (%) 저류증감량 ( 억톤 ) 총저류량 ( 억톤 ) A B A (2.5) B (8.3)

14 산림의공익기능계량화연구 3. 산림의수원함양효과 (18조 4,787억원 ) 가. 다목적댐건설비 : 12,968원 / 톤 ( 대곡, 평림감포 : 95~ 06) 12,968원 / 톤 ( ) 50 /(( ) 50-1) = 원 감가상각의조건 : 내구년한 50년, 이자율 7.17%(2008년기준 ) 나. 댐저수량당유지비 : 9.6원 ( 감가상각비의 1% 로가정 ) 다. 평가액 : 190.6억톤 / 년 969.5원 (959.91원 +9.6원 ) = 18조 4,787억원 4. 다목적댐수몰지역생산성감소방지효과 (528억원) 가. 다목적댐건설로인한수몰지역 ( 소양강댐수몰면적으로환산 ) 전답 : 2,590ha 6.57 = 17,016ha, 임야 : 2,090ha 6.57 = 13,731ha 산림의총저류량만큼소양강댐을건설한다면소양강댐총저수량기준으로 6.57배의수몰면적발생나. 평가액 : 17,016ha 2,422천원 (ha당논벼의토지용역비 ) + 13,731ha 844천원 ( 임야지대 : 공시지가의 5%) = 528억원 5. 수원함양기능평가액 18 조 5,315 원 = 18 조 4,787 억원 ( 수원함양효과 ) 억원 ( 다 목적댐수몰지역생산성감소방지효과 ) - 4 -

15 요약 제 2 절산림정수기능 (6 조 2,186 억원 ) 1. 평가방법 : 부유물질정수비 ( 무립목지의유출수내 ) 2. 단위면적당부유물질정수비용산출 강수량 (mm) 무립목지단위면적당부유물질유출량 ( 톤 / 헥타 / 년 ) 무립목지단위면적당응집제소요량 ( 톤 / 헥타 / 년 ) 산림면적 ( 헥타 ) 산림의무립목지시부유물질유출량 ( 톤 / 년 ) 응집제 (PAC) 소요량 ( 톤 / 년 ) 1, ,199, , ,860 응집제 (PAC) 슬러지처리원수비와약품비를총정수비용응집제비용 ( 억원 / 년 ) 비용제외한 ( 억원 / 년 ) (PAC) ( 억원 / 년 ) 정수비용 ( 억원 / 년 ) 단가 ( 원 / 톤 ) (A) (B) (C) (D=A+B+C) 293,000 2, ,934 62, 산림의정수기능효과 (6조 2,186억원 ) 가. 무립목지시연간부유물질유출량 : 936,739톤 ha당개벌지부유물질유출량 ( 톤 / 년 ) 산림면적 (6,199,462ha) = 936,739 톤나. 무립목지시연간응집제 (PAC) 소요량 : 691,860톤 ha당개벌지응집제소요량 ( 톤 / 년 ) 산림면적 (6,199,462ha) = 691,860톤다. 무립목지시연간응집제 (PAC) 비용 : 2,027억원응집제소요량 (691,860톤/ 년 ) 응집제 (PAC) 단가 (293,000원/ 톤 ) = 2,027억원 - 5 -

16 산림의공익기능계량화연구 라. 무립목지시연간슬러지처리비용 : 225억원무립목지시연간부유물질유출량 (936,739 톤 ) 슬러지처리단가 (23,985원/ 톤 ) = 225억원 * 서울시 6개정수사업소에서원수비와약품비를제외한생수평균정수비 /ton : 89.0원 ( 동력비 + 인건비 + 수선비 + 감가상각비 + 기타경비 + 자본비용및영업외비용 ) 산림의정수기능평가액 : 입목지면적 (6,199,462 헥타 ) [ 슬러지처리비 (3,626원/ 헥타 ) + 응집제투입비 (32,708원/ 헥타 ) + 원수정수비 (966,746원/ 헥타 )] = 6조 2,189억원 - 6 -

17 요약 제 3 절토사유출방지기능 (13 조 4,867 억원 ) 1. 평가방법 : 콘크리트사방댐건설비 2. 모암별입목지와무입목지에서의토사유출량비교 모암군 면적비율 (%) ha 당토사유출량토사유출량 (2008) 입목지 ( m3 /ha/year) 무립목지 ( m3 /ha/year) 입목지 ( m3 /year) 무립목지 ( m3 /year) 화강암기타화성암편마암기타변성암퇴적암 ,258,516 2,225, , ,375 1,883, ,273, ,669, ,195, ,993, ,632,405 평균 ( 계 ) (100) (7,130,677) (1,801,764,148) 3. 토사유출방지기능 : ( 모암별면적비율 모암별무립목지토사유출량 ) - ( 모암별면적비율 임령을고려한모암별입목지토사유출량 ) 임목지면적가. 토사유출방지량 : 1,794.63백만m3 ( 입목지와무립목지간의토사유출량차이, 1, 백만m3 ) 나. 평가액 : 1,794.63백만m3 ( 토사유출방지량 ) 7,515원 ( 토사유출 1m3당방지비 ) = 13조 4,867억원 - 7 -

18 산림의공익기능계량화연구 토사유출 1m3당방지비 (7,515원) : 사방댐개소당평균건설비 (222,025천원)/ 개소당평균콘크리트사용량 (738.6m3)/ 사방댐 1m3당토사유출방지량 (40m3) 사방댐건설비자료는산림조합중항회산림토목사업소의 55 개사방댐건설비자료참고 - 8 -

19 요약 제 4 절토사붕괴방지기능 (4 조 7,479 억원 ) 1. 평가방법 : 산지사방복구비 2. 입목지와무입목지의붕괴상황비교 구분 개소당크기 면적 ( m3 ) 붕괴량 ( m2 ) 1,000ha당산사태크기 (1993년) 발생개소수 면적 (ha) 붕괴량 ( m3 ) 1,000ha 당산사태크기 (2008 년 ) 면적 (ha) 붕괴량 ( m3 ) 무입목지 (A) , ,175 입목지 (B) , ,998 차이 (A-B) , , 토사붕괴방지량 = 붕괴량 + 붕괴지에서의토사유출량 ( 지표침식량 ) 가. 붕괴량 = ( 무립목지와임령을고려한입목지의붕괴량차이 ) 임목지면적 붕괴량 = [76,177m3( 붕괴량차이 )/1,000ha 6,199,462ha] = 472.3백만m3나. 붕괴지에서의토사유출 ( 지표침식 ) 방지량 =[ 당해연도입목지무립목지평균토사유출량차이 ( 무립목지와임령을고려한입목지의산사태면적차이 )] 임목지면적 붕괴지에서의토사유출 ( 지표침식 ) 방지량 = [289.35m3( 유출량차이 )/ha (6.258ha( 발생면적차이 )/1,000ha) 6,199,462ha] = 11.2백만m3-9 -

20 산림의공익기능계량화연구 다. 토사붕괴방지량 : 483.5백만m3 (472.3백만m 백만m3 ) 라. 토사붕괴방지면적 ( m2 ) = 토사붕괴방지량 ( m3 )/ 토사붕괴깊이 (0.977m)/10,000 49,488ha = 483.5백만m3 /0.977m/10,000 마. 평가액 = 토사붕괴방지면적 (49,488ha) ha당산지사방복구비 (95,940천원) = 4조 7,479억원

21 요약 제 5 절대기정화기능 (16 조 8,365 억원 ) 1. 평가방법 : 이산화탄소흡수, 대기오염물질 ( 처리비용 ), 산소생산 ( 공업용액체산소가격 ) 가. 이산화탄소총흡수량 (GR) : 46,477 천 CO 2 톤 구분 임목축적 ( 천m3 ) 3 년평균축적 ( 천m3 ) 전환계수 이산화탄소저장량 (3 년평균 ): 천 CO 2 톤 침엽수 335, , ,502 활엽수 238, , ,005 계 573, ,643 1,034,507 총흡수량 ,477 총흡수량 = 현재 3 년평균축적 전환계수 - 전년도 3 년평균축적 전환계수 + 상업적벌채량 = 1,034,507 천 CO 2 톤 - 993,177 천 CO 2 톤 + 5,147 천 CO 2 톤 = 46,477 천 CO 2 톤 전환계수 = 용적비중 ( 침 0.47, 활 0.80) 바이오매스확장계수 ( 침 , 활 ) 탄소계수 (0.5)) 나. 산소순생산량 : 33,802 천 O 2 톤 산소생산량 = 이산화탄소총흡수량 (CO 2 톤 ) (O 2 /CO 2 ) = 46,477천CO 2 톤 32/44 = 33,802천O 2 톤

22 산림의공익기능계량화연구 2. 산림의이산화탄소흡수량및산소생산량 구분 / 년도 2008 산림면적 ( 천ha) ( 무입목지제외 ) 6,192 년간 ha당 CO₂순흡수량 (ton/ha/ 년 ) 7.51 년간총 CO₂순흡수량 ( 천ton/ 년 ) 46,477 년간 ha당 O₂순생산량 (ton/ha/ 년 ) 5.46 년간총 O₂순생산량 ( 천ton/ 년 ) 33, 이산화탄소흡수효과 (2 조 5,606 억원 ) 평가액 = 46,477천CO2톤 $50( 발전시이산화탄소처리비용 ) 1,101.88원 ('08년평균대미달러환율 ) = 2조 5,606억원 4. 산소생산효과 (13 조 3,400 억원 ) 평가액 = 33,802천ton( 산소생산량 ) 394,650원/ton( 탱크로리액체산소가격 ) = 13조 3,400억원 5. 대기오염정화효과 (9,359 억원 ) 가. 우리나라산림의대기오염물질잠재흡수비율및평가액 오염원 총흡수량 ( 톤 ) 배출량 ( 톤 ) 배출대비흡수비율 (%) 처리비용 ( 천원 / 톤 ) 평가액 ( 억원 ) SO 2 51, , , NO 2 95,942 1,187, ,440 7,138 미세먼지 25,700 98, ,967 1,277 이산화황평가액 = 51,838ton 1,821 천원 /ton( 처리비용 ) = 944 억원 이산화질소평가액 = 95,942ton 7,440 천원 /ton( 처리비용 ) = 7,138 억원 분진평가액 = 25,700ton 4,967 천원 /ton( 처리비용 ) = 1,277 억원

23 요약 제 6 절산림휴양기능 (11 조 6,885 억원 ) 1. 평가방법 : 총지출법 (Gross Expenditure Method) 을이용하여산림휴양기능평가액을산정하고있으며총지출이란산림휴양참여자가산림휴양활동중지출한총비용을바로휴양자원의가치라고보는방법으로이방법은휴양가치는휴양자원이용을위해이용자가지출한총화폐액 ( 여행비용, 시설사용료, 숙박비, 오락비등 ) 으로평가함. 2. 산림휴양여행총비용추정우리나라국민들이 부터 까지일년동안숙박관광여행과당일관광여행중지출한총비용중에서산림기여율 ( 활동율 ) 을추정평가가. 산림이기여하는숙박여행총비용 = 6조 6,126억원 숙박여행총비용 (10조 8,957억원 ) 산림에서활동율 (60.69%) 나. 산림이기여하는당일여행총비용 = 3조 634억원 당일여행총비용 (4조 8,153억원 ) 산림에서활동율 (63.62%) 다. 만 15세이상산림휴양기능총평가액 = 9조 6,760억원라. 만15세미만산림휴양기능은만15세이상산림휴양기능에서만15세미만인구비율인 20.8% 를곱하여산출 9조 6,760억원 / 년 약 20.8% = 2조 125억원 / 년 (20.8%)

24 산림의공익기능계량화연구 평가액 = 만15세이상산림휴양기능총평가액 (9조 6,760억원 ) + 만15세미만산림휴양기능총평가액 (2조 125억원 ) = 11조 6,885억원 자료 : 한국관광공사, 2008 국민여행실태조사

25 요약 제 7 절야생동물보호기능 (1 조 6,702 억원 ) 1. 평가방법 : 야생조류보호 ( 해충방제비 ), 수렵편익 ( 지불의사액 + 입렵료 ) 2. 야생조류보호기능 (1조 6,646억원 ) 가. 야생조류의총포식량 : 84,735억마리나. 곤충포식량의 10% 가해충, 극심한피해지역에서 20만마리이상의해충이발생한것으로가정. 방제효과면적 ( 약 4,237천ha) = 야생조류의해충포식량 (8,474 억마리 )/ 극심피해지역해충수 (20만마리/ha) ha당방제비 = 89,276백만원 (2008년해충방제투입비 ) 227,220ha( 해충방제면적 ) = 392,906원 /ha 다. 평가액 = 4,237천ha 392,906원 = 1조 6,647억원 3. 수렵편익추정 (55 억원 ) 평가액 = 89,670원 / 인 ( 지불의사액 ) 15,821명 (2008년수렵이용객, 환경부 ) 억원 ( 입렵료 ) = 55 억원

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27 제 1 장수원함양기능

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29 제 1 장수원향량기준 제 1 절서론 1. 산림의수원함양기능 산림은홍수유량을줄이고갈수기유량을증대시키는유량조절작용이있을뿐만아니라오염된빗물도깨끗한계류수로바꾸어주는수질정화기능이있다. 이러한산림의녹색댐기능은최근기후변화에따른이상홍수발생및매년심화되는물부족문제에대처하여온실가스감축과지속가능한수자원확보를동시에달성할수있는유일한수단으로서더욱큰역할이기대되고있다. 예로부터사람들은산림의수원함양기능을경험적 직관적으로알고있었으며역사적으로군왕의가장중요한책무중의하나가치산치수였다는사실이이를반증하고있다. 산림이수원을함양한다는과학적사실은 1923년스위스임업시험장에서인접한산림과초지에서발생하는유출량을비교한결과산림이초지보다첨두유출량은적은반면비가그친후유출량이더오랫동안지속된다는결과가시초이다. 그후주로미국임업시험장소속의 Coweeta, Hubbard Brook, Andrews 산림수문유역시험지에서산림의수원함양기작이보다자세히밝혀졌다. 우리나라는 1960년대부터경북김천과서울임업시험장에서산림종류별유출량과토사발생량을측정하여산림의유출조절및토사유출방지기능을정량적으로밝힌바있다. 본격적인산림수문유역시험은 1980년에경기도광릉과양주시험림에임상별로양수

30 산림의공익기능계량화연구 댐을설치하여시작하였으며현재는전국 13개산림수문유역시험지를운영하고있다. 산림의수원함양기능계량화는 1970년대일본에서활발히연구되었으며현재도매년계량화결과를발표하고있다. 당시계량화방법은산림의입지환경즉, 표고, 모암, 사면의위치별로산림토양의조공극률을측정하여다변량분석을통해정량화하는것이었다. 이방법은수원함양기능을과학적으로해석하는데한계가있지만대규모면적의수원함양기능을계량화하는데유용하다. 우리나라의경우산림의수원함양기능계량화는전국농업용저수지의저수량과상류산림유역의입지환경즉, 지역, 모암, 상층울폐도등을인자로 1989년임업연구원에서시도한바있다. 이는전국에지정된제 2종수원함양보안림의지정기준을보다과학적으로정립하기위해수행한연구로전국적인계량화방법은아니었다. 본격적인수원함양기능의계량화는 1992년과학기술부지원하에수행되었던산림의공익적기능계량화연구를통하여시작되었다. 당시연구는전국에분포한모암및토양형별조공극률을측정하여평균토심과면적을곱하여구하였다. 2. 산림의수원함양기능발휘기작 물의순환과정은에너지의상태에따라대기와지구표면을왕복하는데우리들이살고있는대지를중심으로구분하면, (1) 대기중으로부터비와눈으로지표에도달하는강수과정, (2) 지표수, 지중수및하천수로서해양까지이동하는유출과정및 (3) 산림과수면을포함한지표면또는해수면으로부터대기중으로돌아가는증발과정으로크게구분할수있다 < 그림 1>

31 제 1 장수원향량기준 < 그림 1-1> 유역의물순환과정 산림은주로 (2) 및 (3) 의물순환과정에있어서물의이동속도와경로에영향을준다. 산림이홍수를조절하고, 수자원을보전한다는것을예로부터사람들은경험적으로알고있으며, 이를산림의수원함양기능이라고부르고중요시하여왔다. 이러한산림의 수원함양기능 은넓은의미에서수자원공급기능이라고할수있다. 유출에미치는산림의영향은수관에의한차단에의해지표면에도달하는과정에서빗물의성질이변화되기시작한다. 즉, 빗물은잎, 가지, 그리고수간 ( 樹幹 ) 에접촉하면서빗방울의크기, 빗방울의공간분포, 빗방울의화학적성분등이변화한다. 빗물은숲의상층부인가지와잎에묻었다가비가내리는동안과그친후대기

32 산림의공익기능계량화연구 중으로증발한다. 산림은빗물의일부를잎과가지가차단하였다가비가그친후대기중으로증발시킨다. 이를차단손실량 (interception loss) 또는차단증발량 (interception evaporation) 이라고하며침엽수림의경우총강수량의 30% 에달한다. 차단손실은수원함양에기여한다기보다는홍수를완화하고대기의습도를유지하는데도움을준다. 그러나같은차단이라도해발고가높은상류수원지에서는안개가수목의가지나잎에차단되어물방울로응결되면서내리는안개비 (fog drip 또는 horizontal precipitation) 의양이상당하다는보고가많이있다. 산림의수원함양기능의주역은토양이다. 산림토양은 < 그림 2> 와같이유기물층에서 B층까지서로다른물리적성질을가진층으로잘분화되어있다. 산림토양을덮고있는낙엽낙지층은유기물층을빗물침식으로부터보호하여유기물이지속적으로 A층과 B 층에공급되도록하는역할을한다. < 그림 1-2> 산림토양의단면

33 제 1 장수원향량기준 A층은풍부한유기물이무기입자를서로뭉치게하여여러가지크기의입단 ( 粒團 ) 을만들어물을저장할수있는공간인공극 ( 空隙 ) 이많다. 또한 A층은유기물을먹고사는다양한소동물즉, 지렁이, 노래기, 땅강아지등과땃쥐와두더지등땅속에사는동물들이만든통로그리고뿌리가썩어생긴도관등이그물망처럼형성되어있어많은양의빗물을빠르게흡수할수있다. B층은 A 층에서흡수한빗물을깊은곳에저장하였다가서서히흘러보내는역할을한다. B층은 A층에비해유기물이적기때문에물을저장할수있는공극률은작지만깊이가깊어서상대적으로많은빗물을저장할수있다. 3. 산림의수원함양기능계량화방법 산림의수자원공급량은여러가지방법으로추정할수있다. 대표적인방법은유역시험으로, 유역규모ㆍ지형ㆍ지질ㆍ산림상태등이유사한유역을선정하여, 한쪽은기준유역 ( 대조유역 ), 다른쪽은처리유역으로하여수년간유출량을관측한후, 처리유역의산림상태를변화시켜, 두유역의유출량을비교하는방법이다. 유역시험은우량한임지와나지의물유출패턴을비교하여산림의수자원공급량을추정하는데널리쓰인다. 유역시험은과학적이고명확한결과를얻을수있는반면에, 두유역간의비교로서나타난결과를다른지역에적용하는데한계가있고신뢰성있는결과를얻으려면수년간의시간이소요된다. 더욱이이방법은임령이나산림면적의시계열변화에따른수자원공급량의변화를추정하는데효과적이지못하다. 본연구에서는산림토양의물저장량추정에의한방법에의해

34 산림의공익기능계량화연구 서산림의수원함양기능을계량화하였다. 산림토양속에저류된물은중력에의해하부로이동하여지하수나계류수로빠져나간다. 이동하는속도는토양의공극크기에따라다르다. 일정한크기이하의공극에서는중력보다표면장력이더커지게되어물의이동이정지되는데이를모관수정지점이라고한다. 모관수정지점이하의토양수는계류수로빠져나오지못하고수목에의해서이용되기때문에우리가이용할수없는물자원이다. 토양의조공극률은토양시료 (100cc) 를포화시킨후 pf측정기를이용하여모관수정지점즉수주압으로 cm(pf2.7) 의압력에서빠져나오는물의양으로측정하며가용수자원을판단하는기준으로이용한다. 산림토양의조공극량은산림수자원의실제량이기보다는잠재저류량에가깝다. 현실적으로토양의조공극량이아무리많아도강수량이조공극을채울수없을만큼적게내린다면실제산림수자원량은조공극량보다적을것이다. 강수량이많은여름에는빗물이토양의공극량보다더많이공급되므로모든공극을채우고남은빗물은지표를통해서빠져나간다. 반대로강수량이적은봄 가을은빗물이공극을미쳐다채우지못하므로연간평균하면대체로조공극량이될것이다. 연중강수에따라산림토양의함수율은최대 60% 에서최소 20% 까지변화하지만연평균은대략숲의조공극률과비숫한값을나타낼것이다. 따라서우리나라전체산림의수원함양기능은임상별임령및산림시업에따른산림토양의조공극률의변화를기준으로계량화하였다

35 제 1 장수원향량기준 제 2 절재료및방법 1. 산림토양의물저장량추정 산림토양속에저류된물은중력에의해하부로이동하여지하수나계류수로빠져나간다. 이동하는속도는토양의공극크기에따라다르다. 일정한크기이하의공극에서는중력보다표면장력이더커지게되어물의이동이정지되는데이를모관수정지점이라고한다. 모관수정지점이하의토양수는계류수로빠져나오지않고수목에의해서이용되기때문에우리가이용할수없는물자원이다. 토양의조공극률은토양시료 (100cc) 를포화시킨후 pf측정기를이용하여모관수정지점즉수주압으로 cm(pf2.7) 의압력에서빠져나오는물의양으로측정하며가용수자원을판단하는기준으로이용한다. 2. 임상별임령증가에의한물저장량변화추정 산림토양의조공극률은임령이증가함에따라높아진다. A층은임목에서공급되는낙엽과낙지가쌓여서형성된유기물층으로덮여있다. 유기물층은빗물로부터 A층을보호한다. A층에서유기물은무기입자와결합하여다중구조의입자를만들고 A층을스펀지처럼부드러운구조로변화시킨다. 또한 A층은유기물을먹고사는수많은토양미생물과소동물이활발히활동하면서여러가지크기의공극이형성된다. 임령이증가하면유기물의양이많아질뿐

36 산림의공익기능계량화연구 만아니라임목밀도가자연적으로조절되어유기물의분해가촉진된다. B층은 A층에비해공극률에서절대적인양은못미치지만임령이증가하면유기물유입량이늘고뿌리가넓게확장하면서공극률이늘게된다. 1993년부터 1995년까지조사된임상별입지환경에따른토양의조공극률자료를이용하여도출한활엽수, 침엽수및혼효림의 A 층과 B층의임령증가에따른조공극률추정식을이용하여임상별임령증가에의한물저장량변화를추정하였다 ( 국립산림과학원, 2007). 가. 침엽수림의토양조공극률증가예측모델침엽수림은일반적으로다른임상에비해낙엽의 C/N률이높아잘썩지않으므로토양층에공급되는가용유기물량이상대적으로적어토양의공극발달이느리다. 특히낙엽층이부식되지않고두껍게쌓이면소수성 ( 疏水性 ) 의그물모양의균사가발달하여빗물이토양내로유입하지못하므로유기물침투가어렵게된다. 침엽수림은최초약 30% 의조공극률에서출발하여임령이증가함에따라서서히증가하다가약 40% 에점근한다. A층은 100년간약 10%, B층은약 5% 의조공극률이증가하여연간약 0.05~0.1% 의증가율을나타내고있다. 침엽수림의토양조공극률증가예측모델은식 1 및 2와같다 ( 국립산림과학원, 2007). - ( 식 1)

37 제 1 장수원향량기준 - ( 식 2) 식에서 와 는각각토양 A 층과 B 층의조공극률 (%) 을나타 내며 는임령 ( 년 ) 을의미한다. 나. 활엽수림의토양조공극률증가예측모델활엽수림은낙엽이잘분해되고여름철성장기를제외하곤낙엽이져서햇빛이임상 ( 林床 ) 에충분히도달하므로하층식생이번무하다. 상기조건은가용유기물량을많이생산하여토양층내로유입시킴으로써토양발달을촉진한다. 유입된유기물은토양무기입자와결합하여다중구조를이루며토양소동물의먹이를제공함으로써이들의개체수가늘고활동이왕성해진다. 이러한일련의과정은토양의입단 ( 粒團 ) 화를촉진하여표토층의조공극률을증가시킨다. 활엽수림조공극률증가예측모델은식 3과 4와같다 ( 국립산림과학원, 2007). ( 식 3) ( 식 4) 식에서 와 는각각활엽수림 A 층과 B 층의조공극률 (%) 이 며 는임령을의미한다

38 산림의공익기능계량화연구 다. 혼효림의토양조공극률증가예측모델혼효림은활엽수림과침엽수림의중간상태를나타낼것으로예상하였으나활엽수림보다는침엽수림의특성을따르고있다. 특히 B 층의경우는초기조공극률이 20% 로매우낮았으나임령이증가함에따라증가율이높게나타났다. 식 5과 6은혼효림에서임령증가에따른토양의조공극률을예측하는모델이다 ( 국립산림과학원, 2007). ( 식 5) ( 식 6) 식에서 와 는각각혼효림토양 A 층과 B 층의조공극률 (%) 이고 는임령을의미한다. 3. 침엽수인공림의숲가꾸기에의한물저장량변화추정 솎아베기및가지치기등산림시업은특히침엽수림의임분내광조건을개선하여유기물의분해를촉진하고초본및하층식생을유도하여토양의물리성개선하는효과가있다. 경기도광릉시험림잣나무와전나무림에서 1996년솎아베기와가지치기를실시한후현재까지측정한토양의조공극률자료와 2005년에조사된강원및전북지방의리기다소나무와낙엽송림시

39 제 1 장수원향량기준 업지의조공극률자료를이용하여작성한침엽수림시업후토양 A 층조공극률변화추정식 ( 식 7) 을이용하여침엽수인공림의숲가 꾸기에의한물저장량변화를추정하였다 ( 국립산림과학원, 2007). ) ( 식 7) : 침엽수림비시업지조공극률 (%) : 침엽수림시업지조공극률 (%) LY: 시업후경과년수 ( 년 ) 4. 임도개설및산지전용에따른물저장량변화추정 임도개설및산지전용자료를이용하여물저장량변화를가정하여계산하였다. 임도개설은산림토양의 A층과 B층의일부를훼손하여산림의수원함양량을감소시킨다. 본연구에서는임도가 A 층전부를훼손한다는가정하에평균임도개설폭을 4m로하여임도연장을개설면적으로환산후수원함양량감소분을추정하였다. 산지전용은토지이용형태별로 2개그룹으로구분하여수원함양량감소분을계산하였다. 산지전용중에서농지, 초지, 골프장및묘지는그룹 Ⅰ 그리고도로, 공장및시설물은그룹 Ⅱ로구분하였다. 그룹 Ⅰ은토양층위중에서 A층이완전히제거된것으로가정하고그룹 Ⅱ는 A, B층이모두소실된것으로가정하였다

40 산림의공익기능계량화연구 제 3 절결과및고찰 1. 산림의수원함양기능추정 산림의수원함양량은 < 표 1> 에제시된 1992년전국모암및토양형별조공극률로추정한 179.8억톤을기준으로임령에따른임상별토양저류량증가추정식및숲가꾸기에의한토양저류량증가추정식등을통해계산한결과를바탕으로 2008년기준산림의수원함양량을추정하였다. 추정방법은임상별임령증가와침엽수인공림의시업에따른수원함양량증가분과임도개설및산지전용에따른감소분을구분하여계산하였다. < 표 1-1> 전국모암및토양형별조공극량을이용한산림의수원함양기능평가결과 (1992 년도 ) 모암 화성암 변성암 현무암 퇴적암1 퇴적암2 석회암 계 ( 억톤 ) 분포비율 (%) 평균토심 (cm) 조공극량 (%) A B A B 저류량 A ( 억톤 ) B 소계 임상별입지환경에따른토양의조공극률자료를이용하여도출한

41 제 1 장수원향량기준 임상별토양조공극률증가예측모델을이용하여추정한임상별 토양 A 층과 B 층의임령증가에의한연도별토양저류량변화특 성은각각 < 그림 3> 및 < 그림 4> 에서와같다. < 그림 1-3> 임령증가에따른임상별 A 층토양의연간저류량증가분 < 그림 1-3> 에서보는바와같이 2001년이후임상별 A층토양의연간저류량증가분은침엽수림이연평균약 7.9백만톤, 활엽수림이연평균약 2.2백만톤, 횬효림이연평균약 5.4백만톤으로추정되어, 토양 A층에서는침엽수림에서연간저류량증가가많았던것으로나타났다. 그러나시간이지날수록 3개대표임상모두에서연간토양저류량증가분은감소하는것으로나타났는데, 이는임령증가에따른토양저류량증가효과로인해토양저류량은지속적으로증가하는것에반해, 해마다산지전용면적이증가함에따라산림면적이지속적으로감소하기때문인것으로판단된다

42 산림의공익기능계량화연구 < 그림 1-4> 임령증가에따른임상별 B 층토양의연간저류량증가분 한편, 토양 B층에서 2001년이후임상별연간저류량증가분은침엽수림이연평균약 5.6백만톤, 활엽수림이연평균약 12.1백만톤, 횬효림이연평균약 26.8백만톤으로추정되어, 토양 B층에서는혼효림에서연간저류량증가가가장많았던것으로나타났다. 그러나토양 B층에서도토양 A층에서와같이연간저류량증가분이해를거듭할수록감소하는것으로나타나, 산림면적의감소로인한산림수원함양기능의저하현상이지속적으로나타나고있는것으로분석되었다. < 그림 1-4> 는우리나라전체산림면적을대상으로임령증가에따른산림토양의연간저류량증가분의변화추세를보여주고있다. 2001년이후임령증가에따른우리나라산림토양의연간저류량증가분은연평균 6천만톤으로추정되어, 2000년대들어최근 8년간임령증가에의한토양발달로인해약 4.8억톤의토양저류량이증가한것으로분석되었다. 그러나임령증가로인한우리나

43 제 1 장수원향량기준 라전체산림토양의연간저류량증가분은 < 그림 1-5> 에서보는 바와같이산림면적의감소로인해해를거듭할수록줄어드는경 향을보이는것으로나타났다. < 그림 1-5> 임령증가에따른우리나라산림토양의연간저류량증가분 < 그림 1-6> 는 1994년이후침엽수인공림에서숲가꾸기에따른연간토양저류량증가분을보여주고있다. < 그림 1-6> 에서연간토양저류량증가분은연간숲가꾸기면적및숲가꾸기후경과년수에따라달라진다. 과거 15년에걸쳐숲가꾸기에따른연간토양저류량증가분은연평균약 2.1백만톤에달하였으나, 대부분숲가꾸기가본격화된 2002년이후에크게증가한것으로나타났다. 한편, 2008년현재까지숲가꾸기에의한토양저류량누적증가효과는약 8천만톤에달하는것으로평가되었다

44 산림의공익기능계량화연구 < 그림 1-6> 숲가꾸기에따른연간토양저류량증가분 < 표 1-2> 는우리나라산림의수원함양기능에대한평가를최초로실시하였던 1992년을기준으로임령증가에의한우리나라전체산림의연도별수원함양량누적증가분을추정한결과이다. 이때, < 표 2> 의산림수원함양량은통계자료의한계때문에토심변화및영급별분포등을무시하였다. < 표 2> 에서보는바와같이 1992년이후 2008년현재까지총 16년에걸쳐침엽수림수원함양량의누적증가분은약 2.3억톤에달하였으며, 활엽수림에서는약 2.4억톤, 혼효림에서는약 6.2억톤으로혼효림에서의수원함양량증가가가장많았던것으로추정되었다. 전체산림면적에대한임령증가로인한연도별산림의수원함양량누적증가분은 1992년이후현재까지총 10.9억톤증가한것으로나타났다. 이때 10.9억톤에는숲가꾸기및산지전용등에의한산림의수원함양기능증가또는감소분이반영된것은아니다

45 제 1 장수원향량기준 < 표 1-2> 임령증가로인한연도별산림의수원함양량누적증가분추정 (1992년기준 ) 단위 : 억톤 연도 침엽수림수원함양량누적증가분 활엽수림수원함양량누적증가분 혼효림수원함양량누적증가분 합계 < 표 1-3> 은산림의수원함양량은 1992년전국모암및토양형별조공극률로추정한 179.8억톤을기준으로상기추정식을통해계산한결과를바탕으로 2008년현재산림의수원함양량을추정한결과이다. < 표 2 및 3> 에서보는바와같이 1992년이후 2008년까지산림의수원함양기능은총 10.9억톤이증가하였고, 숲가꾸기에의한수원함양증진효과는약 0.8억톤에달하였으나, 산지전용및임도개설등에의해등에의한약 0.9억톤의토양저류량이감소한것으로분석되어 2008년현재우리나라전체산림의수원함양기능은약 190.6억톤으로평가되었다

46 산림의공익기능계량화연구 < 표 1-3> 2008 년도산림의수원함양기능평가결과요약 08 년저류증감량 임목생장과숲가꾸기에의한저류량증가저류량감소저류량증가침엽수활엽수혼효림숲가꾸기소계산지전용도개설, 임 ( 억톤 ) 면적 (ha) 2,679,803 1,659,173 1,853, ,863-68,861 - 조공극률변화량 (%) 저류증감량 ( 억톤 ) 총저류량 ( 억톤 ) A B A B 산림의수원함양기능평가액산출 가. 수원함양효과 (18조 4,787억원 ) 평가방법 : 산림의수원함양증대효과 ( 다목적댐건설비 ), 다목적댐수몰지역토지생산성감소방지 ( 토지용역비및임야지대 ) 2008년우리나라산림의총저류량 : 190.6억톤 산림의수원함양효과 - 다목적댐건설비 : 12,968 원 / 톤 ( 대곡, 평림, 감포 : 99~ 08년완공 ) 12,968원 / 톤 ( ) 50 /(( ) 50-1) = 원 감가상각의조건 : 내구연한 50년, 이자율 7.17%( 08년예금은행가중평균대출금리 ) - 댐저수량당유지비 : 9.59원 / 톤 ( 감가상각비의 1% 로가정 ) - 평가액 : 190.6억톤 / 년 969.5원 / 톤 (959.91원 +9.59원 ) = 18조 4,787억원

47 제 1 장수원향량기준 나. 다목적댐수몰지역생산성감소방지효과 (528억) 다목적댐수몰지역생산성감소방지효과 - 다목적댐건설로인한수몰지역 ( 소양강댐수몰면적으로환산 ) 소양강댐총저수량은 2,900백만톤이며산림의총저수량은 190.6억톤으로산림의총저류량만큼소양강댐을건설하면 6.57배의수몰면적이발생전답 : 2,590ha 6.57 = 17,016ha, 임야 : 2,090ha 6.57 = 13,731ha - 평가액 : 17,016ha 2,422천원 (ha당토지용역비 ) = 412억원 13,731ha 844천원 (ha당임야지대 ) = 116억원 토지용역비는 2008년도논벼의토지용역비를적용하였으며임야지대는대곡, 평림, 감포댐주변임야평균공시지가의 5% 를적용 - 합계 : 528 억원 다. 수원함양기능평가액 18조 5,315원 = 18조 4,787억원 ( 수원함양효과 ) + 528억원 ( 다목적댐수몰지역생산성감소방지효과 )

48 산림의공익기능계량화연구 제 4 절결론 예로부터산림은홍수를경감하고갈수를완화하는수원함양기능이있다고알려졌다. 산림은다른여타토지이용형태즉, 농지및초지, 밭, 도시등과달리독특한구조의산림토양을가지고있다. 산림토양은이화학적성질에따라수직적으로 A, B 및 C층으로나뉜다. A층은유기물과무기물이잘섞여서물을저장할수있는다량의공극을가지고있다. A층은유기물이풍부하여토양소동물이나벌레들이왕성하게활동하여생긴통로나나무의뿌리가썩어서생긴도관이발달하여빗물을빨리흡수하여 B층에전달한다. B층은 A층에비해딱딱하고공극이적지만물을오랫동안저장하고있다가비가그친후서서히유출시키는기능을한다. 산림의수원함양기능을평가하는방법은여러가지가있지만우리나라전체산림의기능을평가하는데이용할수있는방법은몇가지로제한된다. 일반적으로많이이용하는방법은산림토양 A 및 B층의조공극률을측정하여수원함양량으로환산하는것이다. 산림이성장함에따라많은유기물이토양에공급되고뿌리가발달하여토양의 A, B층의물리성이개선되어조공극률이증가한다. 침엽수림에대한산림시업은하층활엽수관목의침입을조장하고낙엽낙지의부식을촉진함으로써토양의이화학성을향상시켜조공극률을높인다. 산림의수원함양량은 1992년전국모암및토양형별조공극률로추정한 179.8억톤을기준으로임령에따른임상별토양저류량증

49 제 1 장수원향량기준 가추정식및숲가꾸기에의한토양저류량증가추정식등을통해계산한결과를바탕으로 2008년기준산림의수원함양량을추정하였다. 추정방법은임상별임령증가와침엽수인공림의시업에따른수원함양량증가분과임도개설및산지전용에따른감소분을구분하여계산하였다. 상기방법으로계산한 2008년기준우리나라산림의총수원함양량은약 190.6억톤이었다

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51 제 2 장산림정수기능

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53 제 2 장산림정수기능 제 1 절서론 1. 산림의수질정화기능이란? 일반적으로산림토양은강수를저류하고맑게걸러주는역할을하며, 이로부터유출된계류수는강우가정지된상태이거나일정한강우강도와강수량이하에서는혼탁하지않고맑은상태를유지하여하류의하천이나호소에유입됨으로써수질을좋게한다. 산림의수질정화기능은크게보아산림의수원함양기능가운데하나라할수있다. 즉, 산림은비가내릴때홍수유량을감소시키고, 평상시맑은물을다량흘려보내주는기능에더하여산림에서유출한물을하천수질환경기준상수원수 1급수의기준에적합한맑은물로정화시켜흘려보내주는수질정화작용을한다. 산림유역에서수분이나양분은수목을매개로하여순환하는데, 산지에서내리는빗물에섞여내린각종오염물질은임목의수관층을통과하여내리는수관통과우와나무의줄기를타고흘러내리는수간류등을포함하는임내우와함께토양을통과하여계류로흘러들어가는과정을거치게된다. 이러한과정에대하여坂本 (1993), 大類등 (1994), 朴在鉉과禹保命 (1997) 은강우, 수관통과우및수간류, 토양수, 계류수에서용존물질농도를비교했을때, 산림외지역에서내리는강우가산림지를통과하여계류로흘러들어오는과정에서계류수에포함되는물질농도의변화를추적함으로써산림의수질정화기능을평가할수있다고하였다. 그결과, 吳

54 산림의공익기능계량화연구 등 (1996), 朴在鉉과禹保命 (1997) 은임내우에녹아있는물질량은강수보다많으며, 특히대기오염물질인 SO 2-4 는 2배나많다고하였다. Anderson(1991) 과大類등 (1995) 도수간류는나무의줄기에가까운토양일수록토양의화학적성질과식생분포에다양한영향을미친다고하였다. 또한, Parker(1983) 는수관통과우와수간류의화학적조성에영향을미치는인자는강수량, 고도, 오염원과의거리, 수령, 토양의비옥도라고하였다. 더욱이동일환경조건하에서대기오염물질의영향을감소시킬수있는능력은수목의생장시기에따라계절변이를보여주는데, 이차이는나무의종류에따라다르며, 나무줄기의울퉁불퉁한요철에따라서도다르다고하였다. 모두베기등산림시업에따른계류의수질변동에대하여 Likens 등 (1967) 은모두베기한지역의산림유역에서는 Ca 2+, Mg 2+, K +, NO - 3 -N 등이급격히증가해계류수질을변화시킨다고하였다. 즉, 뉴햄프셔의시험유역에서실험한결과벌채전ㆍ후에일정농도이상일경우사람이나동물에피해를주며, 지하수오염원이되는 NO - 3 -N의함량은벌채작업전에는 0.5mg /l에서벌채후 80mg /l 까지증가하여미국연방정부의먹는물허용수질기준한계의 8배에달하였다고하여모두베기시업의역효과를언급하였다. 즉, 산림을벌채하고도로등을건설하면일반적으로수질의변화가일어나고, 그외에토사가유출되기쉬워지며계류수중의현탁입자가증가한다. 또한, 식생이없어지면식물에의한양분의흡수가정지하고그로인해양분의유출이증가하므로계류수에녹아있는각종물질의농도가높아져물이자체적으로정화할수있는한계농도를넘어가게되어수질이악화될수있어모두베기의역효과가발현되는것이다. 뿐만아니라모두베기시업을실시하고

55 제 2 장산림정수기능 제초제를처리한유역에서는처리하지않은유역보다계류수의여름온도는평균 2 나높아지고, 가을과겨울에는 3.9 나낮아져계류생태계에심각한영향을미치게된다. Remy(1985) 도모두베기시업한지역의경우처리하지않은시험구보다 NO - 3 -N이많이유출되어계류수질을악화시키므로모두베기는가능하면피해야한다고강조하였다. 또한, 相澤 (1993) 은수간류의 ph가높은활엽수를침엽수인공림으로바꾸었을경우수간류의낮은 ph로인해토양이산성화되므로활엽수로의시업은대기오염물질에의한산림토양의산성화를억제시킨다고하였다. 아울러 Baeumler와 Zech(1998) 는간벌등산림시업후토양수에서용존물질의양이나오염도를파악할수있는간접적인지표인전기전도도 (Electrical Conductivity) 는일시적으로증가하나 1년이경과한후에는토양의강한완충능으로인해간벌전으로안정화된다고하였다. 2. 산림의수질정화기능발휘기작 산림의수질정화기능은강수가수목의잎과가지, 줄기, 그리고토양층을통과할때식물뿌리의흡수, 점토나부식에의한양이온의치환흡착, 화학적불용화 ( 不溶化 ) 등의작용으로인해강수에포함된각종물질들의농도가낮아지는기능이라고할수있다. 이러한작용은대부분이산림토양에서이루어져, 산림은질소나인과같은물질의농도를낮추어주고환경오염으로발생되는산성비의 ph를중성에가깝게하는기능을한다. 이와같은현상은산림토양이점토성분이나부식성분을화학적으로토양속에축적시키고토양속의유기물은토양미생물이나토양동물에의해분해되기때문이다. 한예로, 산림토양내에존재하는토양미생물은활발

56 산림의공익기능계량화연구 히활동하여유기질소와암모니아성질소를분해하고, 질산균에의한질산성질소의산화작용으로대기오염물질인질소산화물을분해한다. 예를들어강수에녹아있는암모니아이온은토양의양이온치환작용에의한흡착으로인해토양층을통과함에따라그농도가감소하며, 식물뿌리에의한흡수, 점토및부식에의한양이온치환흡착, 화학적인불용화작용으로그양이감소된다. 또한, 인은토양수에용존되어있는칼슘성분과결합하여불용성물질로되기도한다. 산림의수질정화기능은광물질토양뿐만아니라산림생태계전체를통하여발휘되는것이므로안정된천연림이이상적이며, 인공림의경우는잘관리되어있고임령이높은산림이바람직하다고볼수있다. 제 2 절재료및방법 1. 우리나라산림의수질정화기능추정 우리나라전체산림의수질정화기능을계량화하는것은현실적으로매우어려운일이다. 산림의수질정화기능은산림의상태나모암의종류에따라다르기때문에다양한현실임분에서물순환과정별로수질의변화를모니터링하여종합적으로평가해야하지만이방법은현실적으로적용하기어렵다. 본연구에서는개벌지의수질특히부유물질량을기준으로수질

57 제 2 장산림정수기능 정화기능을계량화하였다. 즉산림의수질정화기능은개벌지에서발생하는강우시계류수의부유물질량이라고가정하였다. 수질정화기능의계량화는개벌지에서발생한부유물질량을수도사업소정수장에서침전제를사용하여정수하는데소요되는비용으로산정하였다. 2. 산림의수질정화기능계량화방법 가. 시험지개황시험지는경기도양주시회천읍율정리소재양주산림수문유역시험지이다. 개벌은 1996년 7월 2호구에서실시하였다. 시험지개황은 < 표 2-1> 과같다. < 표 2-1> 양주산림수문유역시험지의입지환경및임분조건 유역명 면적 (ha) 표고 (m) 경사 ( 도 ) 모암 토성 평균토심 (cm) 평균수고 (m) 평균흉고직경 ( cm) 기타 양주 1 호구 :4.2 2 호구 : 화강암사토 사방사업시행

58 산림의공익기능계량화연구 2 호구 1 호구 < 그림 2-1> 양주산림수문유역시험지위치도 나. 시험방법산림의잠재적수질정화기능을계량화하기위해양주산림수문유역시험지에서대조유역법을실시하였다. 대조유역법은산림수문유역시험방법중대표적인것으로인접한처리및무처리유역의차이를처리효과로간주하여시험하는방법이다. 현재산림이갖고있는잠재적수질정화기능은산림이모두벌채되었을때수질과정상적인산림의수질의차이이다. 산림의수질정화기능을정확히파악하기위해서는벌채시유출수의용해성이온, 무기및유기물질, 부유토사량등을모두고려해야하지만본연구에서는정수장의부유물질처리비용을기준으로하였기때문에무기및유기성부유물질만을측정하였다

59 제 2 장산림정수기능 시험유역의처리는 1호구유역을정상적인산림, 즉대조유역으로하고 2호구유역을개벌하였으며벌채작업은 1996년 7월 1일부터 7월 4일까지실시하였으며유역내벌채산물을완전히제거하였다. 수질측정은 7월 4일부터 7월 31일까지내린강우가운데뚜렷한첨두유출량을나타낸 7월 4일, 15일, 20일에 10분단위로시료를채취하여실내에서부유물질농도를분석하였다. 제 3 절결과및고찰 1. 개벌후유출량과부유물질농도의관계 일반적으로개벌후부유물질농도는강우시유출이증가하는증수부와강우가그친후유출이감소하는減水部에서유출량과부유물질농도가다르게나타난다. 단위유출량과부유물질농도간의관계식은수문곡선상의증수부 < 그림 2-2> 와감수부 < 그림 2-3> 로구분하여추정식도출을하였다

60 산림의공익기능계량화연구 부유물질농도 (ppm) y = x R 2 = 유출량 (l/sec) < 그림 2-2> 양주 2 호구개벌유역의증수부유출량과부유물질농도관계 부유물질농도 (ppm) y = 6.74 e 0.23 x R 2 = 유출량 (l/sec) < 그림 2-3> 양주 2 호구개벌유역의감수부유출량과부유물질농도관계

61 제 2 장산림정수기능 < 표 2-2> 양주 2 호구개벌유역의증수부와감수부에서유출량과부유물질농도추정식 구분추정식결정계수비고 증수부 Y = 31.49X ** 0.76 Y : 부유물질 농도 (ppm) 감수부 Y = 6.74exp(0.23X) 0.79 ** X : 유출량 (l/sec) 단위강수량과평균부유토사농도간의관계식을유도하기위해 증수부와감수부에서의유출량과부유물질농도간의추정식은 < 표 2-2> 와같다. 2. 개벌후단위강수량과평균부유토사농도의관계 증수부및감수부의부유물질농도추정식을이용하여단위강 수량과평균부유물질농도의관계식을도출한결과 < 그림 3> 과 같이직선함수식으로나타났다

62 산림의공익기능계량화연구 부유물질농도 (ppm) y = 0.18 x R 2 = 강수량 (mm) < 그림 2-4> 단위강수량과부유물질의농도관계 이직선함수식을이용하여단위강수량이내릴때유출수의부 유물질농도를추정할수있다. 3. 개벌후단위강수량과유출량의관계 개벌지에있어서의총부유물질량은부유물질농도에유출량을곱하여구할수있다. 따라서개벌후단위강수량과유출량과의관계식이필요하다. < 그림 2-5> 는개벌후의단위강수량과유출량과의관계를나타낸것이다. < 그림 2-5> 와같이관계식은직선함수식으로나타났으며개벌후유출률은약 92% 로대부분의강수가계류수로빠져나갔다

63 제 2 장산림정수기능 유출량 (ton/ha) y = 9.20 x R 2 = 단위강수량 (mm) < 그림 2-5> 개벌후강우량과유출량의관계 4. 산림의수질정화기능계량화 예년연강수량과유사한값을나타낸 1992년의단위강수량을기준으로유출수의평균부유물질량을구하여, 정수에소요되는응집제와시설비등을기준으로연간무립목지 1헥타에소요되는정수비용을산출한결과 < 표 3> 과같이약 1,003천원으로나타났다. 산림전체가무립목지화되었을때를가정하여소요되는정수비용을산림에의해발휘되는산림정수기능으로간주하여산림의정수기능을계량화한금액은 < 표 2-4> 에서보는바와같이연간약 6조 2,186억원으로나타났다

64 산림의공익기능계량화연구 < 표 2-3> 무립목지 1 헥타당정수비용산출 무립목지부유물질발생량 ( 톤 / 년 ) 슬러지처리단가 ( 원 / 톤 ) 슬러지처리비용 ( 원 / 년 ) 응집제 (PAC) 필요량 ( 톤 / 년 ) ,985 3, 응집제 (PAC) 단가 ( 원 / 톤 ) 응집제 (PAC) 비용 ( 원 / 년 ) 원수비와약품비를제외한정수비용 ( 원 / 년 ) 총정수비용 ( 원 / 년 ) 293,000 32, ,746 1,003,080 < 표 2-4> 산림의무립목지시정수비용산출 강수량 (mm) 무립목지단위면적당부유물질유출량 ( 톤 / 헥타 / 년 ) 산림면적 (ha) 산림의무립목지시부유물질유출량 ( 톤 / 년 ) 응집제 (PAC) 소요량 ( 톤 / 년 ) 1, ,199, , ,860 응집제 (PAC) 단가 ( 원 / 톤 ) 응집제 (PAC) 비용 ( 억원 ) 슬러지처리비용 ( 억원 / 년 ) 원수비와약품비를제외한정수비용 ( 억원 / 년 ) 총정수비용 ( 억원 / 년 ) 293,000 2, ,934 62,

65 제 2 장산림정수기능 제 4 절결론 산림은다공성의산림토양을통해서수질을정화하는기능을가지고있다. 우리가가정에서흔히사용하는정수기는탄소입자나세라믹의다공성막을이용하여물을정수하는데산림에서는토양이이와같은작용을한다. 오염물질이산림토양을통과할때식물뿌리의흡수, 점토나부식에의한양이온의치환흡착, 화학적불용화 ( 不溶化 ) 등의작용으로인해농도가낮아진다. 이러한작용은대부분이산림토양에서이루어져, 산림은질소나인과같은물질의농도를낮추어주고환경오염으로발생되는산성비의 ph를중성에가깝게하는기능을한다. 이와같은현상은산림토양이점토성분이나부식성분을화학적으로토양속에축적시키고토양속의유기물은토양미생물이나토양소동물에의해분해되기때문이다. 산림정수기능은현실임분이각종오염물질을정화하는정도를정량화하여평가해야하지만이러한기능은산림의입지환경이나임분조건에따라천차만별이므로객관적인계량화의기준으로부적절하다고판단된다. 본연구에서는산림을개벌한후유출수수질의변화를역으로개벌전산림이발휘하는수질정화기능이라고가정하였다. 산림정수기능을정확히파악하기위해서는개벌시유출수의용해성이온, 무기및유기물질, 부유물질량등을모두고려해야하지만본연구에서는수도사업소정수장의부유물질처리비용을기준으로하여부유물질량만을측정하였다

66 산림의공익기능계량화연구 산림을개벌한후부유물질량은강수시급격히증가하였으며이는강수초기의증수부와강수가그친후인감수부에서각각다르게나타났다. 이들관계를이용하여강수량과평균부유물질량의관계식을구한후유출량을곱하여연간총부유물질량을구하였다. 계량화는수도사업소정수장에서부유물질을침전시키기위해사용하는 PAC값과시설비를포함한정수비용을기준으로하였다. 우리나라산림의수질정화기능은상기절차에의해추정한결과연간약 6조 2,186억원에달하는것으로결과를얻었다

67 제 3 장토사유출방지기능

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69 제 3 장토사유출방지기능 제 1 절서론 최근태풍에의한토사재해와산불에의한산림파괴, 산지개발에따른훼손지의증대등으로산림환경이많은피해를받고있다. 하지만, 산업의고도화와국민들의생활수준향상으로인해사회경제적으로산림이가지고있는가치에대한관심은오히려높아지고있다. 이러한국민의산림에대한요구를충족시키기위해서는산림이가지고있는다양한기능을평가하여과학적인산림관리체계의구축을통한산림경영이이루어져야할것이다. 산림이가지고있는공익기능중하나인토사유출방지기능은입목지와무립목지에서의토사유출량의차이로평가할수있다. 제 2 절재료및방법 1. 토사유출량산정입목지에서의토사유출량은구성모암에따라크게다르기때문에모암별임상별토사유출량이필요하다. 그러나우리나라에서는 1960년대이후본격적으로수행된황폐지치산녹화사업으로인하여무립목지가거의남아있지않은상태이다. 따라서무립목지에서의토사유출량은입목지대상유역의저수지상류집수유역을대상으로미농무성에서발표한토양유실예측공식 (USLE식) 에적용하여산출하였다. 입목지에서의토사유출량은농지개량조합에서

70 산림의공익기능계량화연구 조사한저수지의퇴사량을근거로산출하였다. 또한입목은매년성장하고산림면적또한매년줄어들고있어산림의기능평가에는산림환경변화에대한고려가있어야할것이다. 따라서본보고에서는각저수지유역의모암별산림의평균임령과토사유출량의관계를밝혀토사유출방지기능을평가하였다. 입목지에서의토사유출량을알기위해서는모암별 임상별로소유역내에토사퇴적시설을설치하여지속적으로장기간측정하여얻어져야하나많은시간과경비가소요되므로본보고에서는우리나라전국농지개량조합관할 1,350개소의저수지중산림내저수지로서池齡이최소 12년에서최대 75년에이르는 107개의저수지를선정하여유역면적, 계획저수량, 1992년현재저수량, 퇴사량, 설치년도등저수지현황을농지개량조합에서조사한자료를활용하였으며, 다음내용을조사분석하였다. 1 유역면적 : 1:25,000 지형도상에서구적기로산출하였다. 2 산림면적및농지면적 : 산림면적은 1:25,000 임상도를, 농지면적은 1:25,000지형도를이용하여구적하였다. 3 모암 : 1:50,000 또는 1:250,000 지질도에의하여조사하였으며, 우리나라모암별분포비율을참고하여편마상화강암, 흑운모화강암, 불국사화강암, 반상화강암, 대보화강암등화강암군을 1군으로, 중성화산암류, 안산암류, 반암등기타화성암군을 2군으로, 화강암질편마암, 호상편마암, 혼성질편마암등편마암군을 3 군으로편암, 천매암, 점판암등기타변성암군을 4군으로, 응회암, 역암, 사암등퇴적암군을 5군으로총 5 개모암군으로구분하였다. 단, 집수유역내주분포모암군면적이 75% 이하인저수지는자료분석대상에서제외하였다

71 제 3 장토사유출방지기능 4 사면길이및경사도 : 1:25,000 지형도상에서측정하였다. 5 주하천경사 : 지도측정계를이용하천구간장의경사자승법 ( 박등, 1984) 으로산출하였다. 6 저수지年比堆砂量 : 저수지내에년간단위면적당퇴사되는토사량으로농지개량조합자료인저수지내용적비변화를이용하여이를집수면적과경과년수 ( 池齡 ) 로나누어산출하였다. 7 산림영향비율 : 집수유역에서흘러나온토사량중농지를제외한산림지에의해유발되는토사량을말하는것으로연비퇴사량과유역내산림면적비율에대한관계를구하고이를광릉지역 ( 성림지 ) 에서웨어를통하여 10년간측정한토사유출량을보정인자로하여산출하였다. 8 토양捕捉率 : 총토사유출량중저수지에퇴사되는비율이며토양포착률을고려하면부유토사도포함된토사유출량이산출된다. 산출방법은서와조 (1988) 가사용한방법으로주로건설기준으로이용되는공식을이용하였다. 9 토양유출량 ( 무립목지 ) : 무립목지는현재까지지속적인사방사업의효과로우리나라에서는거의찾아보기힘드므로국제적으로가장많이사용해왔으며, 현재도많이이용되고있는토양유실예측공식 (USLE ; Universal Soil Loss Equation) 중식생관리인자 (C), 토양관리인자 (P) 가없을때를고려한잠재토양유실량 (Potential soil loss) 공식을이용하여무립목지에서의토사

72 산림의공익기능계량화연구 유출량을추정하였다. 이공식에필요한인자중강우및유출인자는농촌진흥청농업기술연구소에서조사한자료를, 토양침식인자는이 (1980) 와정 (1976) 및국립산림과학원토양연구실자료를이용하였다. 10 토사유출률 (SDR ; Sediment Delivery Ratio) : 토사유출률은침식된토양이집수유역의하단까지유출되는비율이며산출방법은 Williams와 Berndt(1972) 가 Texas의 Brushy Creek에서적용한식을이용하여산출하였다. 2. 토사유출량과임령과의관계도출및계량화 토사유출량산정에는언급한바와같이 1992년조사당시전국의 107개소저수지조사자료중 2003년 65개소를선별하여모암, 영급, 토사유출량을분석하여모암별임령과토사유출량과의관계를회귀식으로도출하고이를기초로모암별임령증가에따른토사유출방지량을산정하였다. 즉, 65개소유역의평균영급을기본으로유역평균임령을산정하여계산에이용하였다. 토사유출량방지기능계량화에는콘크리트사방댐건설비용을이용하였다. 즉, 산림에의해저지되는토사유출방지량을사방댐건설로인해저지할수있는토사량으로환산하여산림의가치를평가하였다

73 제 3 장토사유출방지기능 제 3 절결과및고찰 1. 입목지토사유출량 농지개량조합에서취득한저수지조사자료중분석대상으로선정된 107개저수지는집수유역면적이최소 11ha에서최대 1,251ha 까지분포하며평균 313ha로대부분소유역이었으며, 소유역의특성상산림지역의산림면적비율이비교적크고인위적훼손이적었으며, 저수지부근에는주로농지가분포하였다. 저수지내용적변화를이용하여연비퇴사량을계산한결과조사대상저수지의평균연비퇴사량은 2.29 m 3 /ha/year로나타났다. 각모암군별연비퇴사량은기타화성암, 편마암, 퇴적암, 화강암, 기타변성암군순으로 4.33, 3.26, 2.75, 2.28, 1.86 m 3 /ha/year로나타났다. 저수지연비퇴사량은상류유역에서흘러나온것으로써유역내에는산림뿐만아니라농지도분포하므로연비퇴사량과유역내산림면적율과의관계를이용하여농지와산림에서의토사유출량을구분하였다. 또한부유토사량도포함한무립목지에서의토사유출량과비교하기위해토양포착률을고려한입목지에서의모암별토사유출량을산정하였다. 그결과는 < 표 3-1> 과같으며, 각모암군별로기타화성암, 편마암, 퇴적암, 화강암, 기타변성암군순으로평균 2.54, 1.47, 1.39, 0.94, 1.93m 3 /ha/year로나타나중성화산암류, 안산암류, 반암등기타화성암군에서토사유출이많은것으로나타났다

74 산림의공익기능계량화연구 < 표 3-1> 모암별입목지평균 / 범위토사유출량 모암군 개소수 입목지 (m3/ha/year) 화강암 / 기타화성암 / 편마암 / 기타변성암 / 퇴적암 / 무립목지토사유출량 무립목지토사유출량은 Wischmeier와 Smith(1978) 가지침서를낸전후로정책수립과홍보를위해수없이이용되어온토양유실예측공식을사용하였다. 그중일부인잠재토양유실량 (Ap) 공식은강우인자 (R), 토양침식인자 (K), 경사인자 (LS) 인자로정해지게된다. 강우인자 (R) 는정등 (1983) 이 51개측후소강우기록을이용하여전국의지역별강우자료를보고한바있는데이를각유역에대입하기위해 Thissen법 ( 박등, 1984) 을이용하였다. 저수지별강우인자는주변강우관측소 3개측후소강우인자의평균값을정하였는데, 각각최저 200에서최고 578을적용하였다. 토양침식인자 (K) 는김등 (1988) 이경사지토양에대한토성별 K 인자값을발표한바있는데우리나라의평균 K인자값은 0.27이며, 거친모래의함량이많은사질토에서는낮으며, 토성이미세한토양에서높은편이라고지적하였으며, 이 (1980) 는화성암류는주로양질토 (fine loamy) 로, 변성암과퇴적암류는주로사질양토 (loamy skeletal) 로풍화된다고보고하였으므로정등 (1976) 이제시

75 제 3 장토사유출방지기능 한침식인자값을적용하여화강암, 기타화성암지역은 0.29를, 편마암, 기타변성암, 퇴적암지역은 0.24를각각적용하였다. 경사인자인 LS인자는 Wilson(1986) 이 Lovers Creek 유역에서토양유실예측공식을적용한방법대로보정인자를포함한유역의평균경사산출방법을이용한결과유역에따라최저 1.66에서최고 24.38의값이적용되었다. 이상의 4개인자값을적용하여계산한결과의단위는 ton/ha/year 이므로이를비중 1.5로하여 m 3 /ha/year로환산하였다. 사질토양의비중은 이므로중간값인 1.5를적용한것이다. 그결과는 < 표 3-2> 와같으며, 각모암군별로화강암, 기타화성암, 편마암, 기타변성암, 퇴적암군순으로평균 , , , , m 3 /ha/year로나타나화강암및기타화성암군에서단위면적당토사유출이월등히많은것으로산정되었다. < 표 3-2> 모암별무립목지평균 / 범위토사유출량 모암군 개소수 무립목지 (m 3 /ha/year) 화강암 / 기타화성암 / 편마암 / 기타변성암 / 퇴적암 / 토사유출량과임령과의관계및입목지토사유출량조정 전국 107개소저수지중 65개소저수지자료의임상도를활용하여저수지유역의평균임령을산정하고각모암별평균영급과토

76 산림의공익기능계량화연구 사유출량간의관계를회귀식으로도출하였다. 그결과 < 그림 3-1> 과같이토사유출량은모암에관계없이임령의증가와함께지수함수적으로감소하는경향을나타냈다. < 그림 1> 에나타낸모암별각각의회귀식은다음과같다. 화성암지역토사유출량 (Y 화 ) = e x (1) 변성암지역토사유출량 (Y 변 ) = e x (2) 퇴성암지역토사유출량 (Y 퇴 ) = e x (3) x = 임령 토사유출량 (m 3 /ha/yr) 화성암 y = e x 4.0 R 2 = 유역평균임령 (year) 토사유출량 (m 3 /ha/yr) 변성암 y = e x 4.0 R 2 = 유역평균임령 (year) 토사유출량 (m 3 /ha/yr) 퇴적암 y = e x 4.0 R 2 = 유역평균임령 (year) < 그림 3-1> 모암별영급과토사유출량과의관계 상기지질별토사유출량과평균임령의관계를이용하여입목지의토사유출량을조정하였다. 즉상기식에제5차국가산림자원조사 ( ) 의자료에따라 2008년평균수령인 34년을대입하여토사유추량을재계산하였다. 조정결과화강암, 기타화성암, 편마암, 기타변성암, 퇴적암군순으로평균 0.80, 2.32, 1.14, 0.61, 1.27m 3 /ha/year이었다. 4. 토사유출방지량산정 토사유출방지량은무립목지와입목지의토사유출의차이로산출하였다. 무립목지의토사유출량은토양유실예측공식을이용하여

77 제 3 장토사유출방지기능 산출하였고, 입목지의토사유출량은저수지의용적변화와임령과의관계를고려하여산출하였다. 토사유출방지량은다음식에의하여산출하였다. 토사유출방지량 = ( 모암별면적비율 모암별무립목지토사유출량 ) - ( 모암별면적비율 임령을고려한모암별토사유출량 ) 입목지면적 < 표 3-3> 에서 ha당토사유출량은무립목지의경우 < 표 2> 의값을그대로적용하였으며, 입목지의경우는식 (1), (2), (3) 을이용하여적용하였다. 입목지면적은 < 표 4> 에나타난바와같이 2008 년 6,199,462ha를적용하여입목지와무립목지의토사유출량을산출하였다. 토사유출방지량은무립목지토사유출량합계에서입목지토사유출량합계를뺀값이된다 (1,801,764,148-7,130,677 = 1,794,633,471m3 /year). < 표 3-3> 2008 년모암별토사유출량 모암군 면적비율 (%) ha 당토사유출량토사유출량 (2008) 입목지무립목지 ( m3 /ha/year) ( m3 /ha/year) 입목지 ( m3 /year) 무립목지 ( m3 /year) 화강암 ,258, ,273,171 기타화성암 ,225, ,669,330 편마암 , ,195,866 기타변성암 , ,993,375 퇴적암 ,883, ,632,405 평균 ( 계 ) (100.0) (7,130,677) (1,801,764,148)

78 산림의공익기능계량화연구 < 그림 3-2> 는 1999년부터 2008년까지의연도별토사유출방지량의추이를나타낸것이다. 그결과토사유출방지량은 2004년까지는크게변화가없었으며 2005년부터계속감소하는경향을보이고있다. 임령이증가함에따라토사유출방지기능이증가하여야하지만증감을보이고있는것은 < 표 4> 에나타낸입목지면적변화에의한것으로판단된다. 즉, 산림의토사유출방지량의경년변화는매년임령증가와함께증가가예상되지만산림면적에의해크게좌우되는것을알수있다. < 그림 3-2> 연도별토사유출방지기능추이

79 제 3 장토사유출방지기능 < 표 3-4> 연도별입목지면적 연도 입목지 (ha) ,262, ,268, ,265, ,268, ,261, ,252, ,239, ,231, ,216, ,199, 토사유출방지기능계량화 토사유출방지기능의평가는콘크리트사방댐건설비를이용하였다. 즉, 앞서산정된토사유출방지량에토사유출 1m 3 당방지비용단가를곱하여평가액을산정하였다. 일본의栗村 (1980) 는토사유출방지기능을평가하며사방댐의콘크리트용적 1m 3 당억지토사량은평균 40m 3 당이라하였다. 이를근거로우리나라강원도와경상도에시공된 55개사방댐의콘크리트용적량과시공비를이용하여토사유출 1m 3 당방지비를산출하였다. 그결과 2008년기준산림의토사유출방지기능평가액은 13조 4,867억원 [1, 백만m 3 ( 토사유출방지량 ) 7,515원 ( 토사유출모암별 1m 3 당방지비 )] 으로나타났다

80 산림의공익기능계량화연구 제 4 절결론 산림의토사유출방지기능평가를위해서산림에의한토사유출방지량은전국의농지개량조합에서얻어진저수지자료 107개롤이용하여입목지의토사유출량을산출하였다. 또한무립목지의경우는 USLE 공식을이용하여잠재토양유실량을산출하여입목지와무립목지간의토사유출량차이로토사유출방지기능을평가하고자하였다. 또한산림환경의변화를고려하고자입목지의저수지자료중 65개소를선정하여모암별로영급과토사유출량과의관계를회귀식으로도출하여당해연도토사유출방지량산정에적용하였으며그결과는다음과같다. 1 입목지에서부유토사를포함한토사유출량은각모암군별로기타화성암, 편마암, 퇴적암, 화강암, 기타변성암군순으로평균 2.54, 1.47, 1.39, 0.94, 0.93m 3 /ha/year로나타났다. 2 무립목지에서부유토사를포함한토사유출량은각모암군별로화강암, 기타화성암, 편마암, 기타변성암, 퇴적암군순으로평균 , , , , m 3 /ha/year로나타났다. 3 65개소저수지자료의임상도를활용하여저수지유역의평균임령을산정하고각모암별평균영급과토사유출량간의관계를회귀식으로도출하였으며토사유출량은모암에관계없이임령의증가와함께지수함수적으로감소하는경향을나타냈다. 각도출된모암별회귀식은다음과같다

81 제 3 장토사유출방지기능 화성암지역토사유출량 (Y 화 ) = e x 변성암지역토사유출량 (Y 변 ) = e x 퇴성암지역토사유출량 (Y 퇴 ) = e x x = 임령 4 임령을고려한입목지에서의토사유출량은각모암군별로기타화성암, 편마암, 퇴적암, 화강암, 기타변성암군순으로평균 2.32, 1.14, 1.27, 0.80, 0.61m 3 /ha/year로나타났다 년의무립목지토사유출량합계에서입목지토사유출량 합계를뺀토사유출방지량은 1,794,633,471m 3 (1,801,764,148-7,130,677) 이며, 토사유출방지기능 평가액은 13조 4,867억원 [1,794.63백만m 3 ( 토사유출방지량 ) 7,515원 ( 토사유출모암별 1m 3 당방지비 )] 으로나타났다

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83 제 4 장토사붕괴방지기능

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85 제 4 장토사붕괴방지기능 제 1 절서론 산림의국토보전기능에는토사유출방지기능외에토사붕괴방지기능이있다. 토사유출방지기능도중요한기능이지만, 토사붕괴는대형재해로발전가능성이높고인명피해까지유발시킬수있으므로산림이가지고있는중요한기능이라할수있다. 토사붕괴방지기능은토사유출방지기능과마찬가지로토사붕괴량이모암에따라산사태발생율과붕괴토사량을산정할필요가있다. 그러나붕괴토사량은토사유출량과같이전국적으로입목지의경우와무립목지의경우의토사유출량차이를비교하는것이아니고연간발생되는평균붕괴토사량으로서강우현상에따라지역적으로산사태가발생되기때문에모암분포에따른임상별연간붕괴토사량을산출한다는것은무의미한일이다. 따라서본연구에서는모암별임상별로산사태발생율을조사하지않고각종모암이포함되어있는지역에서조사된임상별산사태발생율조사자료와각모암이분포되는지역에서임상별로조사된평균산사태크기조사자료에의하여토사붕괴량을추정하였다. 임상별산사태발생빈도와평균산사태크기조사가동일지역내에서동시에전수조사된것이아니기때문에일체성이없다고하겠으나여러해에걸쳐전국적으로조사된자료가포함되어있기때문에자료의편중성인측면에서는오히려한지역에서조사된자료에의한것보다더합리적이라고판단하였다 ( 과학기술처. 1992). 또한토사붕괴방지기능은붕괴방지기능과붕괴지에서의토사유출방지기능 ( 지표침식 ) 의두가지로나누어평가하였다. 즉, 붕괴발생으로생기는무립목지에서토사유출이발생될것이며, 산림이붕괴발생을억제하므로서붕괴지에서발생되는토사유출또한막

86 산림의공익기능계량화연구 을수있기때문이다. 더욱이산림의토사붕괴방지기능평가도산림환경변화에따른변화를고려하기위해토사유출방지기능평가와동일하게임령증가에따른토사붕괴방지기능을평가하였다. 제 2 절재료및방법 1. 토사붕괴방지량산정및계량화 산림의토사붕괴방지량은경기안성 (1991년산사태지 ), 연천, 포천 (1996년산사태지 ) 등 363개소의산사태현황조사를통해산출한값을이용하였다. 각조사내용은다음과같다. 1 지황 : 모암, 지형, 경사도및토양단면 2 임황 : 임상, 수고, 경급, 소밀도 3 산사태크기 : 산사태유형별로붕괴원, 파괴부, 유송부, 퇴적부로구분하여부위별로너비, 길이, 평균붕괴깊이를조사하여붕괴면적과붕괴토사량을산출하였다. 상기자료를이용하여 1,000ha 당입목지와무립목지붕괴발생면적및붕괴량을산정하였으며, 입목지와무립목지의차이로토사붕괴방지량을산정하였다. 임령과붕괴면적및붕괴량관계를구명하기위해 1976년부터 2001년까지의산사태발생면적 ( 산림청, 2001) 의경년변화 (10년이동평균 ) 를구하였다 ( 沼本등 1999). 따라

87 제 4 장토사붕괴방지기능 서임령을고려하여대상연도의토사붕괴량및붕괴면적을재산정하여평가에이용하였다. 각년도별임령은제5차국가산림자원조사 ( ) 의자료에따라 2008년평균수령인 34년을적용하였다. 토사붕괴방지기능의계량화는토사유출방지기능과달리토사뿐만아니라산림피해또한발생하므로토사붕괴발지량을붕괴면적으로환산하여사방댐건설비용이아닌산지사방복구비를적용하였다. 2. 붕괴지토사유출방지량 붕괴지에서의산림에의한토사유출방지량은입목지와무립목지의붕괴면적차이를기초로제4장의 < 표 3> 을활용하여토사유출량차이 ( 무립목지토사유출량 - 입목지토사유출량 ) 로임령을고려한붕괴발생면적차이로붕괴지토사유출방지량을산정하였다. 단, 붕괴지의경우모암별로구분하지않았으므로토사유출량값은전체모암의평균값을각각적용하였다. 제 3 절결과및고찰 1. 붕괴토사방지 경기안성 (1991년산사태지 ), 연천, 포천 (1996년산사태지 ) 등 363개소의산사태현황조사결과입목지와무립목지의개소당붕

88 산림의공익기능계량화연구 괴상황을 1,000ha당산사태크기로조사한값을 < 표 4-1> 에나타내었다. < 표 4-1> 1,000ha 당입목지와무립목지의붕괴상황 (1993 년 ) 구분 개소당산사태크기 1,000ha 당산사태크기 면적 (m 2 ) 붕괴량 (m 3 ) 발생개소수면적 (ha) 붕괴량 (m 3 ) 무립목지 (A) (161) 176,175(176) 입목지 (B) (100) 99,912(100) 차이 (A-B) ,263 ( ) 내숫자는입목지에대한무립목지의비교치 또한붕괴면적과임령과의관계를구명하기위해기존산사태발생자료 ( 76~ 01) 을이용하여그관계를 < 그림 4-1> 과같이나타내었다. 붕괴량은붕괴면적결과를토대로붕괴깊이를곱하여산출하였는데, 붕괴깊이는 < 표 1> 의입목지산사태개소당면적과붕괴량을이용하여 (741m 2 /724m 3 ) 평균붕괴깊이를 0.977m로적용하였다. 하지만, 임지의토심은매년증가하므로토심의경년변화 (0.12cm/year) 값또한고려하여각임령별로붕괴량을산정하였다. < 그림 4-1> 임령과붕괴면적및붕괴량과의관계 (10 년이동평균 ) 그결과붕괴면적및붕괴량은임령의증가와함께증가하며그

89 제 4 장토사붕괴방지기능 증가추세는 < 그림 1> 에서와같이 log 식으로근사하였다. 임령과붕괴면적과의관계 (Y 면적 ) = ln(x) (1) 임령과붕괴량과의관계 (Y 붕괴량 ) = ln(x) (2) x : 임령 계량화는조사당시년도를평균하여 1993년으로간주하고 1993 년의우리나라평균임령은 16년이므로임령 16년의경우입목지와무립목지의붕괴토사량값의차 (A - B = 76,263m 3 ) 를기준으로임령증가에따른붕괴량증가분의차이를산림에의한토사붕괴방지량으로환산하였다. 즉, 1993년의붕괴량값과식 (2) 에나타낸회귀식에의한붕괴량값의차이를임령증가에따른산림의영향으로간주하여그값을 1993년의입목지와무립목지의차이 (A - B = 76,263m 3 ) 에서임령증가에따른붕괴량의차이를뺀값으로산림에의한토사붕괴방지량을환산하였다. 따라서, 1993년에는 76,263m 3 값이그대로적용되며, 1994년도이후에는각당해연도전년도값에서당해연도의임령변화에따른붕괴량증가분을뺀값이적용된다. 이상의내용을계산하여 2008년의값을나타내면 < 표 4-2> 와같다. < 표 4-2> 1,000ha 당입목지, 무립목지의산사태발생면적및붕괴량 구분 개소당크기 면적 ( m2 ) 붕괴량 ( m3 ) 1,000ha당산사태크기 (1993년) 발생개소수 면적 (ha) 붕괴량 ( m3 ) 1,000ha 당산사태크기 (2008 년 ) 면적 (ha) 붕괴량 ( m3 ) 무입목지 (A) , ,175 입목지 (B) , ,998 차이 (A-B) , ,

90 산림의공익기능계량화연구 산림의토사붕괴방지량은 < 표 2> 의값과다음식을이용하여산출하였으며, 연도별붕괴방지량의추이를 < 그림 4-2> 에나타내었다. < 그림 2> 에따르면임령증가에따라붕괴면적및량이소량으로붕괴방지기능이임령증가로감소하는경향을보이지않았다. 즉, 산림면적에의해크게좌우되는것으로판단되었다. 산림의토사붕괴방지기능 = ( 무립목지와임령을고려한입목지의붕괴량차이 ) 입목지면적 2008년경우, [76,177m3( 붕괴량차이 )/1,000ha 6,199,462ha(2008 년입목지면적 )] = 472.3백만m3 < 그림 4-2> 연도별붕괴방지기능추이 2. 붕괴지토사유출방지량 붕괴지에서의산림에의한토사유출방지량은토사유출방지기능에서계산된임령별무립목지의토사유출량차와임지의 1,000ha

91 제 4 장토사붕괴방지기능 당입목지와무립목지간의산사태면적차를곱하고이에산림면적을곱하여산출한다. 이때산림지역의산사태면적은임령에따른산사태발생면적추이곡선의회귀식 ( 식 (1) 참조 ) 을이용하였으며, 계산방식은상기토사붕괴량의계산방식과동일하다. 따라서 < 표 4-2> 의값과제4장의 < 표 4-3> 의값을이용하여나타내면계산은다음과같다. 붕괴지에서의토사유출 ( 지표침식 ) 방지량 =[ 당해연도입목지무립목지평균토사유출량차이 ( 무립목지와임령을고려한입목지의산사태면적차이 )] 입목지면적 2008년경우 [289.35m3( 유출량차이 )/ha (6.258ha( 발생면적차이 )/1,000ha) 6,199,462ha(2008년입목지면적 )] = 11.2백만m3또한, 당해연도입목지와무립목지평균토사유출량차이는앞서언급한토사유출방지기능에서이용한임령과토사유출량관계를모암별로구분하지않고임령을고려한토사유출량의평균한입목지토사유출량값에무립목지토사유출량 (290.64m 3 /ha/year) 값을뺀값이다. 붕괴지토사유출방지량의추이는 < 그림 4-3> 에나타냈으며, 대체로 11백만m 3 ~ 12백만m 3 사이의값을취하고있다. < 그림 4-3> 연도별붕괴지토사유출방지기능추이

92 산림의공익기능계량화연구 따라서, 산림의토사붕괴방지기능은상기두가지기능을합한값이되며토사붕괴방지량은붕괴지토사유출방지량의약 40배에달하며토사붕괴방지기능의대부분을차지하고있다. < 그림 4-4> 연도별토사붕괴방지기능 3. 토사붕괴방지기능평가 토사붕괴방지기능의평가는콘크리트사방댐건설비대신앞서언급한바와같이붕괴발생면적의산지사방복구비를적용평가하였다. 따라서산정된토사량을붕괴지평균토심 (0.977m) 으로나누어 ha당산지사방복구비를적용하였으며, 토사붕괴방지량과붕괴지토사유출방지량을합하여평가액을산정하였다. 그결과 2008 년기준평가액은 4조 7,479억원 [[483.5백만m3(472.3백만m 백만m3 ) /0.977m]/10,000 95,940,000원 (ha당산지사방복구비 )] 로나타났다

93 제 4 장토사붕괴방지기능 제 4 절결론 산림의토사붕괴방지기능평가를위해서경기안성, 연천, 포천등전국의 363개소산사태현황조사를통해입목지와무립목지의붕괴량및붕괴면적을분석하여그차이를이용하여산림의붕괴방지량을산출하였다. 더욱이 1975 ~ 2001년간의산사태발생면적의변화추이로우리나라평균임령과의관계를구명하여임령을고려한붕괴방지량산출을시도하였으며, 붕괴지토사유출량또한입목지와무립목지간의붕괴면적차이와토사유출방지기능에서산출된토사유출량차이를이용하여산출하였다. 산림의토사붕괴방지기능을상기두가지기능을합한것으로평가하였으며, 그결과는다음과같다. 1 우리나라산사태발생면적은무립목지가입목지의약 1.6 배이었으며, 토사붕괴량은무립목지가입목지의약 1.8배이었다 ~2001년간의산사태발생면적의변화추이를분석한결과임령과붕괴발생면적, 붕괴발생량모두 ln함수로근사할수있었으며, 임령증가와함께증가하는경향을보였다. 각도출된회귀식은다음과같다. 임령과붕괴면적과의관계 (Y 면적 ) = ln(x) 임령과붕괴량과의관계 (Y 붕괴량 ) = ln(x) x : 임령 년의산림의붕괴방지량은 백만 m 3 이었으며, 붕괴지

94 산림의공익기능계량화연구 토사유출방지량은 11.2백만m 3 로나타나산림의토사붕괴방지기능은붕괴방지량이대부분을차지하고있는것으로나타났다. 4 산림의토사붕괴방지기능평가는각산정된붕괴방지량및붕괴지토사유출방지량을산림면적으로환산하여 ha당산지사방복구비를적용하여산정하였으며, 산정결과 2008년기준평가액은 4조 7,479억원 [[483.5백만m3(472.3백만m 백만m3 ) /0.977m]/10,000 95,940,000원 (ha당산지사방복구비 )] 로나타났다

95 제 5 장대기정화기능

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97 제 5 장대기정화기능 제 1 절서론 지금의증가추세가유지되면 2100년지구의기온은 1900년대비 2 상승한다고한다. 극지방의빙하가녹아서해수면이상승하는것이외에도폭우 폭설및대형폭풍발생, 폭염및가뭄, 전염병유행그리고동식물의멸종까지이어지는등전세계적으로엄청난피해가현재도진행되고있다. 이는전지구적인기후변화로인한현상으로해석되고있는데, 대기중의이산화탄소농도가높아져지구온난화가가속화됨에따라해류및대기의흐름에도변화가발생하여기상이변이발생하는것으로예측되고있다. 이러한기후변화는전지구적인환경및경제문제로확대되어 1997년 12월일본교토에전세계국가들이모여선진국을중심으로이러한이산화탄소의배출을일정량줄이기로결정하였다. 그리고 1차공약기간중인현재온실가스감축의무를가진선진국들은 1990년대비 6-8% 정도의온실가스감축목표를위해노력하고있다. 그러나이렇게하여도이산화탄소배출량이이산화탄소흡수량보다크기때문에대기중의이산화탄소증가를막기는힘들다는인식하에 2차공약기간에는선진국과개도국모두온실가스감축노력을하기로 2007년 12월에인도네시아발리에서합의하였다. 현재대표적인온실가스인이산화탄소의포집및저장기술 (CCS: Carbon Capture and Storage) 이온실가스감축기술로대표되고있다. 하지만, 아직까지포집기술에대한연구가시험단계까지진행되고대규모실증연구까지진행되지않은단계인점, 그리고저장부분에있어서도영구적인저장안정성에대한평가가명확하지않은문제점이있다. 또한그처리비용이점차낮아지고있는추세이기는하지만, 이산화탄소 1톤당평균 50불 (USD) 정도

98 산림의공익기능계량화연구 되는점도큰부담이이다. 이러한상황에서선진국및개도국모두에게가장비용효율적이면서도당장실행에옮길수있는온실가스감축노력은바로산림을가꾸는것이다. 교토의정서에서합의된내용에따라 IPCC( 기후변화에관한정부간패널 ) 에서도신규조림 재조림및산림경영에대하여이산화탄소흡수원으로인정을하고 CDM( 청정개발체제 ) 사업의하나로인정을하고있다. 더군다나최근기후변화협상회의에서가장큰이슈로다루어지고있는개발도상국의산림전용방지를통한온실가스배출저감 (REDD+ : Reducing Emissions from deforestation and forest degradation in developing countries and the role of conservation, sustainable management of forest and enhancement of forest carbon stock in developing countries) 활동은이제까지도시개발, 목재자원이용, 경작등을이유로황폐화된토지에나무를심는활동, 방치된산림을간벌및가지치기등의관리하는활동그리고현재까지잘유지되고있는산림을보존하는활동까지포괄적인산림을통한온실가스저감노력을인정하고자하는것이다. 이러한국제사회의추세에맞추어세계대전이후전세계적으로유일한조림성공사례인우리나라의산림의이산화탄소흡수량및산소생산량을과학적인방법을통하여밝혀보고자하였으며, 이러한연구를통하여관련자또는대국민차원에서의기후변화에대한새로운시각의전환과위기의식을가질것을기대해본다. 대기오염은산업혁명이후인간의건강은물론자연생태계에직 간접적으로영향을끼쳐오고있는대표적인환경오염의한종류이다. 그럼에도불구하고다행스러운것은이러한대기오염이산림을구성하는임목에의해정화된다는사실이다. 특히기후변화의주요완충지대로서의산림의역할은대기오염물질흡수라고하는정화기능을통해그중요성이한층부각되고있을뿐만아니라, 이는곧현대인의삶의질과도직접연관되기때문에산림의환경

99 제 5 장대기정화기능 형성기능중의대표기능으로인정받고있는실정이다. 이러한측면에서산림에의해여러종류의대기오염물질이단위시간과면적당얼마나흡수되는지를추정하는일은산림이지는대기오염물질정화기능을계량화하는데가장핵심적인기술요소라할수있다. 따라서본연구는기존대기오염물질흡수량추정식 (2005년기준 ) 에적용되는여러설명변수들을 2008년기준으로현행화함으로써전국규모의산림의대기정화기능을정량적으로추정하고자수행되었다. 제 2 절재료및방법 1. 이산화탄소흡수및산소생산가. 이용자료산림에서의이산화탄소흡수량및산소생산량계산에이용되는자료는다음과같다. - 우리나라임목축적 ( 임업통계연보각년판 ) - 임상별용적밀도 ( 또는목재기본밀도 ) ( 국립산림과학원 ) - 임상별바이오매스확장계수 ( 국립산림과학원 ) - 임상별탄소전환계수 (IPCC 가이드라인 ) - 임상별산소전환계수 (IPCC 가이드라인 )

100 산림의공익기능계량화연구 나. 분석방법이산화탄소흡수량계산은다음의방법을따른다. 산림의이산화탄소흡수량및산소생산량계산방법 3 년평균 3 년평균당년도전년도 - 입목축적입목축적 연간순생장량 ( 축적 ) Biomass 전건비중 총 Biomass 탄소순흡수량 건조 Biomass 재적 Biomass 확장계수 탄소전환계수 - 전건비중 = biomass/ 재적 ( 침 활 0.80) - biomass 확장계수 = 지상 biomass 확장계수 x 전체 biomass 확장계수 - 전체 biomass 확장계수 = 전체 biomass/ 지상 biomass - 탄소전환계수 = 전건비중 x biomass 확장계수 x 탄소전환인자 - 탄소전환인자 (0.5) = 탄소 / 바이오매스 - 이산화탄소 = 탄소 x 44/12 - 산소전환인자 = 탄소 x 32/12 이산화탄소및산소생산가치는다음의자료를이용하여평가한다. - 미분탄발전시이산화탄소회수비용 ㆍ미분탄발전시발생되는이산화탄소를화학적으로포집하는비용 - 탱크로리액체산소가격 ㆍ물가표에서자료수집 2. 대기정화가. 대상물질및흡수량추정방법 1) 이산화황 (SO 2 ) 및이산화질소 (NO 2 ) 흡수산림을구성하는임목은뿌리를통해서는양분을흡수하면서잎을통해서는광합성작용에의해대기중의이산화탄소 (CO 2 ) 를흡

101 제 5 장대기정화기능 수한다. 후자의경우, 이산화탄소만선별적으로흡수하는것이아니라황산화물, 질소산화물등과같은공기중의다른물질들도함께흡수한다. 이러한작용을전제로하여임목이흡수하는대기오염물질의양을추정하고자할때는단위시간당이산화탄소흡수량과의대기오염물질별상대흡수속도및그에따른흡수계수를먼저산정해야한다. 따라서본연구에서는주요대기오염물질로분류되는이산화황과이산화질소에대해임목에의한연간이산화탄소총흡수량의최종산물인임목의연간건물생산량에근거하여산림단위면적당이들대기오염물질의흡수량을추정하였다. 2) 미세먼지 (PM10) 흡착량추정침엽수와활엽수로대별되는단목단위수체단위중량당분진흡착량추정은기존국내소나무분진흡착량연구결과 ( 국립환경연구원, 1988) 와수종별 PDRC(potential dust-retaining capacity) 측정결과 (Kretinin and Selyanina, 2003) 에분진과미세먼지농도간의상대비를이용하여 ha당임목본수대비총미세먼지흡착량으로환산하여추정하였다. 나. 대기오염물질평가액산정방법전국산림면적을기준한대기오염물질별연간총흡수량에대한각대기오염물질별처리비용 (Murray 등, 1994) 에근거하여산림의대기오염물질흡수기능의가치평가액을산정하였다

102 산림의공익기능계량화연구 제 3 절결과및고찰 1. 이산화탄소흡수및산소생산가. 이산화탄소총흡수량산출 1) 이산화탄소총흡수량 (GR) 이산화탄소순흡수량은생장량즉, 2008년도축적증가량을토대로계산되는데, 2008년도말축적에서 2007년도말축적을공제하여구할수있다. 이때축적은각연도의변이폭을최소한줄이기위하여 IPCC 가이드라인에서권장하는 3년이동평균값이다. 그리고산림에서임목이벌채되더라도일단은목질부에탄소를저장하고있는상태이므로이를이산화탄소총흡수량산정시계산에포함시키고있다. 따라서상업적으로이용되거나연료재로벌채되는양을임업통계연보상에서구할수있으며, 이를순흡수량계산에서와마찬가지로용적밀도및전환계수등으로이용하여이산화탄소흡수량을계산하였다. IPCC 가이드라인에서는임상별보다는수종별로전환인자등을계정하여사용함을권장하고있다. 계산절차는다음과같다. * 총흡수량 = 현재 3년평균축적 전환계수 - 전년도 3년평균축적 전환계수 + 상업적벌채량 = 1,034507천CO 2 톤 - 993,177천CO 2 톤 + 5,147천CO 2 톤 = 46,477천CO 2 톤 * 전환계수 = 용적비중 ( 침 0.47, 활 0.80) 바이오매스확장계수 ( 침 , 활 ) 탄소계수 (0.5))

103 제 5 장대기정화기능 나. 산소생산량산출이산화탄소와산소의분자구조로서산소를생산하는양을계산할수있다. 즉, 산소로전환하기위해서는 32/12를곱해주면된다. 따라서우리나라산림에서연간생산하는산소량은 33,802천톤이다. - 산소순생산량 : 33,802 천톤 * 산소생산량 = 이산화탄소총흡수량 (CO 2 톤 ) (O 2 /CO 2 ) = 46,477천CO 2 톤 32/44 = 33,802천톤 < 표 5-1> 산림의이산화탄소흡수량및산소생산량 (2008년) 구분 / 년도 2008 산림면적 ( 천ha) ( 무입목지제외 ) 6,192 년간 ha당 CO₂총흡수량 (ton/ha/ 년 ) 7.51 년간총 CO₂총흡수량 ( 천ton/ 년 ) 46,477 년간 ha당 O₂총생산량 (ton/ha/ 년 ) 5.46 년간총 O₂총생산량 ( 천ton/ 년 ) 33,802 산림면적은 2007년 12월말현재기준 2. 대기정화 (SOx, NOx, PM10) 가. 산출근거임목에의한대기오염물질흡수와관련된선행연구의결과를보면, 침엽수림과활엽수림의연간 SO 2 흡수량이각각 120kg/ha/yr 과 360kg/ha/yr이었고, NO 2 흡수량은 240kg/ha/yr과 690kg/ha/yr 이었다고보고된바있다 (Smith, 1990). 또한미국환경보호국에서는단목단위로체내흡수량실험을실시하여주요수종별대기오염물질흡수량을추정하였다 (US EPA, 1976)

104 산림의공익기능계량화연구 또한 Hill(1971) 은초종인알파파 (Alfafa) 군락을대상으로 CO 2 침착속도가 0.33cmS -1 일때의대기오염물질별흡수속도를산정하였는데, SO 2 는 2.8cmS -1, NO 2 1.9cmS -1, O cmS -1 인것으로보고한바있다. 산림에있어서는단목단위의폭로실험을통한수체나축적량으로추정한결과만이보고되어있을뿐이산화탄소흡수과정에서의대기오염물질별흡수량을상대적으로비교한연구결과는거의없는실정이다. 일반적으로대기중의가스상오염물질의경우 100ppb 이하의저농도수준에서는대기오염물질의농도와비례하여수목에의한흡수속도가증가하게되므로오염물질의단위농도당수목의흡수속도를산출함으로써오염물질별흡수계수를산출할수있다. 따라서본연구에서는초지에서의 CO 2 흡수량대비대기오염물질의흡수량추정식을산림지역에적용한후연간건물생산량 (biomass) 으로환산이가능한산림의 CO 2 흡수량을이용하여대기오염물질별흡수량을추정하였다. 나. 대기오염물질별흡수속도대기오염물질별흡수속도를추정함에앞서이산화탄소흡수속도를산출해야하므로 Hill(1971) 의추정식을사용하였다. 이산화탄소 (CO 2 ) 침착속도가 0.33cm S -1 일때 2008년우리나라대기중연평균이산화탄소농도인 391.4ppm( 지구대기감시보고서, 2008) 을적용하고, 평균풍속이 1.8m/S인조건하에서의 CO 2 흡수속도를산출한과정은아래식 (1) 과같다. [CO 2 ]= cms m/S 391.4ppm 3600S=83.7mgCO 2 dm -2 h -1 식 (1)

105 제 5 장대기정화기능 또한이와동일한조건에서이산화황 (SO 2 ) 과이산화질소 (NO 2 ) 의대기중농도가각각 5.9ppb, 22.5ppb일때의 SO 2 및 NO 2 의흡수속도를 < 표 1> 과같이얻었을수있었다. 이때대기오염물질별대기중농도는 2008년전국 71개도시지역의평균치를사용하였다 ( 환경통계연보, 2008) < 표 5-2> 대기오염물질별흡수속도 오염물질 흡수속도 [SO 2 ] cms S= mgsdm -2 h -1 [NO 2 ] cms S= mgndm -2 h -1 농도변환 : SO 2 1ppm=1.33 μg Sm -3, NO 2 1ppm=0.57 μg Nm -3 다. 대기오염물질별상대흡수계수이산화탄소 (CO 2 ) 흡수속도에대한이산화황 (SO 2 ) 과이산화질소 (NO 2 ) 의상대흡수속도의비를의미하는대기오염물질별상대흡수계수는각각 mg SO 2 /gco 2 과 mgno 2 /gco 2 인것으로계산되었다 < 표 5-3>. < 표 5-3> CO 2 흡수속도대비대기오염물질별상대흡수계수 오염물질 R[SO 2 /CO 2 ] R[NO 2 /CO 2 ] 상대흡수계수 ( mgs)/( gco 2 )= mgs/gco 2 = mgso 2 /gco 2 ( mgn)/( gco 2 )= mgn/gco 2 = mgno 2 /gco

106 산림의공익기능계량화연구 라. 대기오염물질별잠재흡수량추정 1) SO 2 및 NO 2 흡수량단위산림면적당대기오염물질의잠재흡수량을추정하기위해임상별건물생산량을구하였다. 전국침엽수림과활엽수림의연간총생장량이각각 5, ton과 6, ton이므로여기에건물환산계수 [(6CO 2 /C 6 H 10 O 5 )= 1.63] 를곱한후임상별전국산림면적 ( 침엽수림 : 2,679,803ha, 활엽수림 : 1,659,173ha) 으로나누어산출한침엽수림과활엽수림의연간건물생산량은각각 3.11ton CO 2 /ha와 6.17ton CO 2 /ha가된다. 혼효림의경우는침엽수림과활엽수림의연간총생장량을평균한 5, ton과혼효림면적 1,853,447ha을적용하면 5.01ton CO 2 /ha이된다. 이와같은임상별건물생산량결과와이산화탄소대비개별대기오염물질의흡수계수를이용하여추정된임상별연간대기오염물질의잠재흡수량과임상별산림면적대비총흡수량은 < 표 3> 과같다. 2008년기준의전국산림 ( 죽림과무립목지제외 ) 에의한이산화황 (SO 2 ) 과이산화질소 (NO 2 ) 의총잠재흡수량은각각 51,838t/yr과 95,942t/yr으로추정되었다 <( 표 5-4>. 관련선행연구의결과와비교하면 1994년미국뉴욕의도시림 (80,000ha) 에의한이산화황과이산화질소흡수량이각각연간 238ton/ha과 510ton/ha인점을감안하면다소높게나타난결과이다 (Nowak and Crane, 2000). 그원인중의하나는전국도시지역대기오염농도와산림면적을일괄적용함으로써청정지역산림면적이대기오염물질흡수량추정에반영된결과로보여지며, 이는향후대기오염원중심인도시지역별산림면적및대기오염농도통계자료를반영하면개선할수있을것으로판단된다

107 제 5 장대기정화기능 < 표 5-4> 임상별대기오염물질잠재흡수량추정 구분임상단위면적당연간흡수량 (a) 총흡수량 [SO 2 ] 침엽수림활엽수림 ( gco 2/ha/yr) ( mgso 2/gCO 2) = 5.79kgSO 2 /ha/yr ( gco 2 /ha/yr) ( mgso 2 /gco 2 ) = 11.48kgSO 2/ha/yr 혼효림 ( gco 2 /ha/yr) ( mgso 2 /gco 2 ) = 9.32kgSO 2/ha/yr a 2,679,803ha = 15,517 t/yr a 1,659,173ha = 19,042 t/yr a 1,853,447ha = 17,279 t/yr 합계 51,838 t/yr [NO 2] 침엽수림활엽수림 ( gco 2 /ha/yr) ( mgno 2 /gco 2 ) = 10.72kgNO 2 /ha/yr ( gco 2/ha/yr) ( mgno 2/gCO 2) = 21.24kgNO 2 /ha/yr 혼효림 ( gco 2/ha/yr) ( mgno 2/gCO 2) = 17.25kgNO 2 /ha/yr a 2,679,803ha = 28,718 t/yr a 1,659,173ha = 35,243 t/yr a 1,853,447ha = 31,981 t/yr 합계 95,942 t/yr 임목에의한대기오염물질흡수량의계절별특성에대해서는아직까지국내연구자료가없는관계로국내수종에대한추정치를확인할수없으나, McPherson 등 (1997) 에따르면단풍나무류와물푸레나무류가주종을이루는시카고도시림의경우이들수목의생육기인 5월 ~10월사이에 SO 2, NO 2, O 3, PM10 등의대기오염물질흡수량이가장크다고하였다. 2) 미세먼지 (PM10) 흡착량소나무한그루가흡착할수있는총분진량은 19.22g/ 본이고 ( 국립환경연구원, 1988), 전국소나무림의 ha당평균본수가 1,355본 /ha( 박인협과이석면, 1990) 이므로소나무에의한연간 ha당총분진흡수량은 0.026ton/ha/yr이다. 여기에총부유분진량대비미세

108 산림의공익기능계량화연구 먼지 (PM10) 배출량의상대비율 73%( 환경통계연보, 2008) 와연간강수율 ( 강수일수 /365일) 28.5% 를적용하면연간총미세먼지 (PM10) 흡수량은 0.005ton/ha/yr에해당한다. 이러한소나무림의미세먼지흡착특성이침엽수림을대표한다고가정할때, 전국침엽수림 (2,679,803ha) 에서무강수일동안에흡수된연간미세먼지총량은 14,516ton/yr인것으로추정되었다. 또한 Kretinin과 Selyanina(2003) 가보고한침엽수 ( 소나무류, 낙엽송, 전나무등 ) 와활엽수 ( 참나무류, 아까시나무, 단풍나무류등 ) 의분진흡착잠재능력 (PDRC) 의상대비율 (0.44) 을이상의침엽수결과에적용하면전국 1,659,173ha의활엽수림에의한연간총분진흡착량은 3,955ton/yr인것으로추정되었다. 침엽수림과활엽수림의미세먼지흡착량으로평균하여추정한혼효림 (1,853,447ha) 에의한연간총분진흡착량은 7,229ton/yr인것으로나타났다. 이상의결과를종합하여전국산림 (6,192,423ha) 에의한연간총미세먼지 (PM10) 흡착량은 25,700ton/yr으로추정되었다. 3. 대기정화기능계량화가. 이산화탄소흡수및산소생산 (1) 이산화탄소흡수및산소생산단가 ( 가 ) 이산화탄소회수 저장처리비용발전소에서이산화탄소회수및저장처리에소요되는경비가 50US$ 로서이를산림에서의이산화탄소흡수효과를계정하는데이용하였다. - 50(40~60)US$ /CO 2, 발전소 * 출처 : IEA Greenhouse Gas R&D Program (www. ieagreen.org.uk)

109 제 5 장대기정화기능 ( 나 ) 산소생산 ( 탱크로리액체산소가격 ) 액체산소가격은다음과같았으며, 이를산소생산효과를계정하는데이용하였다 ,650원 / 톤 ( = 450원 /l * 0.877l/kg * 1000kg/ 톤 ) * 출처 : 한국물가정보 ( (2) 이산화탄소흡수및산소생산가치평가상기에서언급한계정가를기준으로이산화탄소흡수효과및산소생산효과를계정한결과는다음과같다. 이산화탄소흡수효과 (2조 5,606억원 ) 평가액 = 46,477천CO 2 톤 $50( 발전시이산화탄소처리비용 ) 1,101.88원 ( 대미달러환율 ) = 2조 5,606억원 산소생산효과 (13조 3,400억원 ) 평가액 = 33,802천ton( 산소생산량 ) 394,650원/ton( 탱크로리액체산소가격 ) = 13조 3,400억원 * 기준환율 : 2008년평균대미달러환율적용 우리나라산림에서이산화탄소를흡수함에있어가치를평가한금액은 2조 5,606억원이었으며, 산소생산효과는 13조 3,400억원으로계정되어, 이산화탄소흡수및산소생산효과는총 16조 8,365억원이었다. 이금액은환율상승, 순흡수량증가등의이산화탄소흡수효과증대요인과더불어액체산소가격상승에따라 05년보다총 155,240억원이증액되었음을알수있는가치산정액이었다. 나. 대기정화기능 우리나라산림이연간정화할수있는잠재대기오염물질흡수 기능을 Murray 등 (1994) 의평가액과 2008 년평균환율 (1, 원 )

110 산림의공익기능계량화연구 을적용하여가치평가하면다음과같다. 연간총 51,838톤의이산화황을처리하는데소요되는비용은 944억원 ($1,653/ton), 95,942톤의이산화질소흡수량에대한처리비용은 7,138억원, 25,700톤의미세먼지 (PM10) 흡수량에대한처리비용은 1,277억원으로전체대기오염물질처리비용을합산하면연간총 9,359억원의비용대비평가액을추정할수있다. 이중 SO 2 및 NO 2 처리비용합계인 8,082억원은일본전체산림에의한연간 SO 2 및 NO 2 흡수량을화폐단위로환산한 400억円과비교하면약 2배가량높은수준이다 ( 小川和雄등, 2001). 이상의결과를대기오염물질별총발생량대비잠재흡수비율로나타내면전국산림의연간이산화황흡수량 51,838톤은최근연간총 SO 2 배출량 402,525톤 ( 환경부, 2009) 의약 12.9% 를제거할수있음을의미한다. 또한이산화질소흡수량 95,942톤은연간 NO 2 배출량 1,187,923톤의약 8.1% 를흡수할수있는효과이며, 미세먼지흡수량 25,700톤은연간배출량 98,143톤의약 26.2% 를흡수할수있는효과이다. 이러한결과는일본산림의대기오염물질 (SO 2, NO 2 ) 흡수율인약 30% 에비하면낮은수준으로판단된다. 이와관련하여小川和雄등 (2001) 은일본의산림대기정화기능을평가한결과, 연간 SO 2 및 NO 2 흡수량은 SO 2 고정배출원으로부터의 SO 2 방출량대비약 29% 와 NO 2 고정배출원으로부터의 NO 2 방출량대비약 32% 를산림이흡수할수있다고추정하였다. 이처럼일본산림에의한대기오염물질흡수량은농경지를포함한전국녹지면적 (29,345천ha) 에의한 SO 2 및 NO 2 총흡수량의각각 88% 와 91% 를차지할정도로대기정화에기여하는산림의역할이상대적으로현저히높음을반영하고있다. 한편이상에서언급한대기오염물질을정화하는산림의기능은

111 제 5 장대기정화기능 임목의건강도와엽면적이큰나무일수록더크게발휘되며, 그러한기능의추정치가나무의크기에따라많게는 60~70배까지차이가있음을고려할때적정수종의선정과임목생장에절대적으로중요한토양환경에대한관리가산림의대기정화기능을증진시키는데반드시선행되어야할부분이다. 더불어산림에의한대기정화기능을계량화함에있어산림의구조와기능에대한기본해석과그를토대로한가치평가가전제되어야하므로 (McPherson et al., 1997), 향후국내산림이발휘할수있는대기정화기능평가의기본계획에도이러한개념이적극반영되어야할것이다. < 표 5-5> 산림의대기오염물질별잠재흡수비율및처리비용대비평가액 오염원 총흡수량 ( 톤 ) 배출량 ( 톤 ) 배출대비흡수비율 (%) 처리비용 ( 천원 / 톤 ) 평가액 ( 억원 ) SO 2 51, , , NO 2 95,942 1,187, ,440 7,138 미세먼지 25,700 98, ,967 1,277 - 오염물질에대한원출처자료에는 SOx와 NOx로표기되어있 으나, 국립환경연구원에서제시하는배출물질분류기준인 SO 2 와 NO 2 의연간배출량에근거하여산출된처리비용임으로같 은의미임. - 비용평가출처 : Murray et. al.(1994)

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113 제 6 장산림휴양기능

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115 제 6 장산림휴양기능 제 1 절서론 1. 산림휴양에대한사회적추세 우리나라에는 1967년에지정된지리산국립공원을효시로현재 20개소의국립공원, 22개소의도립공원, 31개소의군립공원과더불어많은휴양 관광시설이분포하고있다. 최근에는산림자원을이용한자연휴양림, 산림욕장, 박물관, 수목원등이지속적으로조성되고있지만, 이런공원과시설만으로는증가추세를보이고있는국민들의산림휴양욕구를충족시키기에는매우부족한실정이며다양한휴양공간의확보가매우필요한시점이다. 최근들어휴양활동은인터넷의급속한보급, 주5일근무제도입, 자연친화선호, 소득격차, 건강추구등으로인해세대별, 계층별로다양화지고있으나등산을필두로하는산림휴양활동이가장경비절약적인활동중의하나로각광받고있다. 산림청이한국갤럽조사연구소에의뢰하여 2010년에조사한 산림에대한국민의식조사 ( 산림청, 2010) 에따르면, 산을찾는등산인구는주1회이상 (14.8%), 월 1회이상 (25.8%), 연1회이상 (40.7%) 을차지하여 10명중 4명은월 1회이상산을찾으며국민대부분이연 1회이상산을찾는것으로나타났다. 삼성경제연구소는 2009년 10대히트상품의하나로잊혀져가던가치의재발견으로도보체험관광을선정하였다. 걷기 에대한인식이 느리고번거럽고, 힘든 것에서 여유롭고, 색다르고, 즐거운 것

116 산림의공익기능계량화연구 으로전환되면서소비자에게어필된다고설명하고있다 ( 삼성경제 연구소, 2009). < 표 6-1> 등산인구현황 구분 '91 년 '01 년 '06 년 '10 년비고 연 1 회이상 55% 75% 83% 81.3% 월 1 회이상 11.7% 31.2% 40.0% 40.6% 등산인구 ( 연인원 ) 120 백만명 164 백만명 462 백만명 406 백만명 자료 : 산림청. 1991, 2001, 2006, 산림에대한국민의식조사 19 세이상남한인구 37 백만명 (10 년 ) 대상 2008년체육백서에서생활체육참여종목을살펴보면, 걷기가 29.9% 로가장높고, 보디빌딩 ( 헬스 ) 14.2%, 등산 13.6% 의순으로나타나걷기와등산의열풍을짐작할수있다. 참여종목을연도별로비교해보면, 등산, 육상 / 조깅 / 속보, 축구, 체조 / 줄넘기, 보디빌딩 / 헬스등이주류를이루고있으며, 조사시점에따라약간의순위변동이있는것으로나타나고있다. 2008년조사결과에서걷기종목참여율이가장높게나타난이유는 2006년까지와달리, 일상생활의걷기를제외한걷기운동을운동종목에포함시켰기때문이다 ( 문화체육관광부, 2009). 등산인구증가와더불어자연의아름다움을느끼고, 지역의고유한문화 역사등을체험하고자하는휴양수요는지속적으로증가하고있으며, 최근에는제주도 올레길, 지리산숲길인 둘레길, 조선시대대동맥이던 영남 삼남 관동대로옛길 과같은등정 ( 登頂 ) 능선종주위주의획일적인등산패턴에서탈피하여수평적개념의숲길걷기라는새로운걷기문화가폭발적으로늘어나고있는추세이다

117 제 6 장산림휴양기능 < 표 6-2> 생활체육종목중등산, 걷기참여율 연도 위육상 / 조깅 체조 / 줄넘기 2 위축구축구 3 위체조 / 줄넘기 육상 / 조깅 육상 / 조깅 등산등산 육상 / 조깅 / 속보 등산 걷기 보디빌체조 / 줄넘기농구체조 / 줄넘기등산축구딩 ( 헬스 ) 등산 체조 / 줄넘기 4 위등산등산볼링배드민턴 농구보디빌딩 ( 헬스 ) 축구 5 위테니스농구농구수영보디빌딩 ( 헬스 ) 자료 : 문화체육관광부 체육백서 체조 / 줄넘기 수영 육상 / 조깅 / 속보 배드민턴 등산 축구 보디빌딩배드민턴 이러한추세에부응하기위하여산림청에서도지자체, 전문가등이추천한권역별산림문화체험숲길조성대상지역으로, 수도권 ( 수도권숲길 ), 강원권 ( 약수숲길, 야생화숲길 ), 충청권 ( 속리산호반숲길 ), 호남권 ( 동학숲길, 땅끝숲길 ), 영남권 ( 금강소나무숲길, 영남알프스숲길 ), 지리산권 ( 지리산숲길 ), 제주권 ( 한라산숲길 ) 등 10개소를선정한바있다. 2007년부터국내최초로장거리도보트레일인지리산숲길을조성하고있으며, 이길은지리산권역의 3개도 ( 전남, 전북, 경남 ), 5개시 군 ( 구례, 남원, 하동, 산청, 함양 ), 16개읍면 100여개의마을을이어주는약 300km의장거리도보길이며, 70km 가개통되었다. 이와동시에국유림지역에산림문화체험숲길의표준모델을만들고자울진 12령옛길지역을중심으로 금강소나무숲길 을조성중에있다. 숲길조성은수요자 ( 이용자 ) 에게는정상정복및주능선종주와같은등산문화에서탈피하여, 산촌마을의자연과지역고유의문화를직접경험하고향유하는편익을획득할수있으며, 공급자 ( 산

118 산림의공익기능계량화연구 촌지역민 ) 에게는자연의훼손을최소화하면서숲길의주요거점지역을중심으로한지역사회의새로운경제적효과뿐만아니라, 산촌지역주민참여를통한이용자와산촌주민과의교류등새로운사회 문화적효과등다측면적효과가발생될것으로예상된다. 걷기운동이확산되면서길에대한관심도고조되어, 이러한사회적추세에부응하기위하여중앙정부와지자체에서많은예산을투입하여걷기시설을조성하고있다. < 그림 6-1> 산림문화체험숲길

119 제 6 장산림휴양기능 한편, 전통적인대중관광의환경적 문화적부작용에대한비판이강하게제기되고, 개발지향적이고인간중심적인가치관에서환경친화적인패러다임으로현대인의환경가치관이변화함에따라, 지속가능한관광을실현할수있는생태관광이최적의실행대안으로평가받고있다 ( 김성일 강미희, 2002). 이러한대안적관광의구체적인실행유형중가장급속한성장률을보여세계여행시장에서차지하는비중이높고, 시장규모는연간 20억내지 100억불로추산되는등양적인증가세를보이고있다 ( 이진희, 2006). 국내에서도생태관광의중요성이증대되면서지방자치단체뿐만아니라관광부문의많은공급부문에서생태관광의성공가능성을다양한방법으로타진하고있다. 또한주5일제등여가시간의활용증대, 사스나광우병등환경오염으로인한웰빙에대한관심의증가, 경제적풍요에기인한기호의다양화에따라삶의질을질적으로보려는가치관의변화등이관광부문에서의생태관광의형태로발현되고있다 ( 오민재 이후석, 2002; 조상희, 2006). 2. 산림휴양의편익 산림휴양편익은개인적편익, 사회 / 문화적편익, 경제적편익, 환경적편익등네가지로분류할수있다 (Cordell 등, 1999). 개인적편익으로는정신적건강을증진함과아울러육체적건강편익을얻을수있다. 또한자아실현등개인적계발과성장을이룰수있으며만족을얻을수있다. 사회적편익으로는공동체에서의만족, 결합및가족결속등을이룰수있어사회통합에기여한다. 한편, 경제적편익으로는건강비용의감소, 지역경제의성장등과더불어국가경제개발에기여하는것을들수있다. 마지막으로환경적

120 산림의공익기능계량화연구 편익은자연계에대한인간의이해및환경보호등을들수있다. 현대사회는도시사회라고불릴정도로대부분의사람들이도시환경에서거주하고있다. 급격한도시화및산업화로인한자연과의단절은현대인들로하여금다양한정신적 육체적문제를일으키고있다. 이런문제를극복하기위해웰빙문화의대표로서등산및숲길걷기가최근가장대중적인기를얻고있다. 등산인구의특성도변화를가져오고있다. 등산인구중노년및여성층의비율이지속적으로증가하고있고, 등산에참여하는동기도다양해지고있어등산은이제어느전문가집단의전유물이아니라일반국민들의대중적인여가및휴양활동으로자리잡고있다. 이렇듯적절한등산 ( 산림운동 ) 은호흡능력을개선시키고, 심장및전신의운동능력을회복시키므로향후일상생활중에협심증이생기지않도록한다. 또한산림운동은당뇨병과비만, 고지혈증, 고혈압을개선시키고이에따른합병증을감소시킨다. 따라서적절한산림운동은심장병환자의삶의질을높여주고, 운동능력과자신감을향상시키며, 병의재발을막아준다. < 표 6-3> 참가횟수유형별등산에의한연간의료비절감액 등산참가횟수 평균등산시간 전국등산인구수 평균의료비절감액 ( 단위 : 시간, 명, 천원 ) 의료비절감액 주 1 회이상 ,012, ,711,035,219 월 1 회이상 ,541, ,592,921 분기 1 회이상 ,765, ,229,180 연1회이상 ,924, ,433,614 합계 ,244, ,823,290,934 자료 : 산림청. 2009, 등산활동의의료비용대체효과및경제 사회적효과분석

121 제 6 장산림휴양기능 또한적당한유산소운동은심혈관질환의위험을감소시키는데반드시필요하고, 심지어매우적은양의유산소성운동도심혈관질환의위험을상당히감소시킬수있다고하였다. 심장질환의감소에대한유산소성운동은심혈관능력을향상시키고, 혈압저하및조절능력을향상시키고, 체지방을감소시키며, 콜레스테롤및중성지방을저하시킨다고하였다. 이러한등산활동의의료비대체효과를등산참여수준별로산출하면 2조 8천억원이며, 특히월 1회이상등산해야의료비대체효과가큰것으로나타났다. 또한등산활동으로인한의료비절감액은 2007년민간의료비 27.6조원의 10.2%, 공공의료비 33.7조원의 8.4%, 국민의료비 61.3조원의 4.6% 로등산활동에대한지원은개인에대한의료비절약은물론우리나라의의료비지출을줄일수있는정책대안으로 1인당국민의료비는연간 167.2만원인데등산활동에의한절감액은 1인당평균 18.1만원으로, 모든국민이등산활동에적극적으로참여한다면의료비를 10% 정도줄일수있는것으로나타났다 ( 산림청, 2009). 3. 산림공공재평가방법 간접적인평가방법으로서대표적인방법 2가지가있다. 첫째, 대체비용 ( 가격 ) (Replacement -cost Approach) 을사용하는것으로그산림공공재가공급되지않았을경우, 다른대체재의공급비용으로간접평가하는것으로수원함양, 토사유출방지기능등의평가가여기에해당된다. 둘째, 가상가치법 (Contingent Valuation Method) 으로시장이존재치않는산림공익가치에대하여가상시장을전제

122 산림의공익기능계량화연구 로하여소비자들의지불의사금액 (willingness to pay) 을추정하는 간접평가방법으로산림휴양기능평가가해당된다. 제 2 절평가방법 1. 평가방법 : 총지출법 (Gross Expenditure Method) 일반적으로산림휴양편익은지불의사에기준을두는가상가치법 (CVM), 여행비용법 (TCM) 등으로평가되어진다. 그러나 2005년기준평가에서는관련조사자료가없기때문에총지출법 (Gross Expenditure Method) 을사용하였다. 총지출법은휴양참여자가그휴양서비스구득에지출한총비용을바로그서비스의가치라고보는방법이다. 이방법은휴양가치는바로그휴양자원이용을위해휴양참여자가지출한총화폐액 ( 여행비용, 시설사용료, 숙박비, 오락비등 ) 만큼일것이라는생각에근거를두고있다. 2. 산림휴양총비용추정 산림휴양총비용추정은만 15 세이상국민들이 부터 까지일년동안국내숙박여행과국내당일여행중지출한총 비용중에서산림기여율 ( 활동율 ) 을추정하여평가하였다. 총비용과

123 제 6 장산림휴양기능 산림기여율 ( 활동율 ) 은한국관광공사의 2008 국민여행실태조사자 료를근거로하였다. 3. 국내여행참가횟수및여행비용 한국관광공사의 2008 국민여행실태조사는우리나라국민의라이프스타일및가치관등의변화에따른국내여행실태를정기적으로파악하고, 추이를분석하여국내관광활성화를위한국민관광정책수립및관광수용태세개선을위한기초자료를제공함으로써관광을통한국민복지및삶의질을제고하고지역균형발전을도모하는데그목적이있다 ( 한국관광공사, 2008). 이조사는전국에거주하는만 15세이상의남 여를대상으로상반기 (2008년 7월 21일~8월 29일 ) 및하반기 (2009년 1월 15일~2월 27일 ) 에걸쳐 2 회수행되었다. 표본의크기는상반기 6,300명, 하반기 6,458명등총 12,758명 (1,951명은패널표본 ) 이다. 2008년 1년동안우리나라만 15세이상국민의 1인평균국내여행총참가횟수는 6.07회였으며, 국내숙박여행참가횟수는 2.58 회, 국내당일여행참가횟수는 3.48회였다. 1인평균국내여행총일수는 10.07일이었으며, 국내숙박여행 6.59일, 국내당일여행 3.48일이었다. 2008년 1년동안우리나라만 15세이상국민은 1인평균국내숙박여행에 269,000원, 국내당일여행에 118,886원등국내여행에총 387,886원을지출하였다. 따라서국내숙박여행, 국내당일여행및국내여행총비용은각각 10조 8,957억원, 4조 8,153억원, 15조 7,110억원이다

124 산림의공익기능계량화연구 4. 산림에서의활동율추정 산림휴양참여자가지출한총비용을산림휴양자원이제공하는서비스가치라는총지출법에근거하여국민국내관광총비용중산림에서지출한비용을분리하여야만산림의휴양기능평가액을산출할수있다. 국민여행실태조사에는관광여행의활동유형별자료가있어산림에서의활동율을추정하였다. < 표 4> 의 2008년도숙박여행, 2008년도당일여행란은숙박여행과당일여행활동유형별점유율을나타내고, 산림기여율란은산림에서의활동율을산출하기위해기준으로사용한지표이다. 다만숙박및당일여행활동은 2008년도국민여행실태조사에서 22개의방문지주된활동에대해복수응답을하도록하였기때문에 100% 비율로다시환산하여사용하였다. 산림기여율은활동유형에따라자연명승 / 풍경감상, 등산 / 캠핑 / 하이킹과같은 2, 8번은우리나라산림에서모두이루어진다고 100% 를적용하였고, 수영 / 수상레포츠 / 해변활동, 교육 / 체험프로그램참가등과같은활동은산림면적비율로산림에서의활동율을추정하였다

125 제 6 장산림휴양기능 < 표 6-4> 국민국내관광활동중산림에서의활동율산출기초 (%) 구분 2008년도숙박여행 활동에 100% 환산 활동율 ( 산림 ) 대한산림기여율 (%) 복수응답 (%) 2008 년도당일여행 복수응답 (%) 100% 환산 활동율 ( 산림 ) 합계 가족 / 친지방문 ( 당일 15) 자연명승 / 풍경감상 휴식 / 휴양 수영 / 수상레포츠 / 해변활동 유흥 / 오락 역사유적지방문 놀이공원방문 등산 / 캠핑 / 하이킹 교육 / 체험프로그램참가 쇼핑 스키등동계레포츠 온천 / 스파 회의참가 / 시찰 축제 / 이벤트참가 종교 / 순례활동 기타스포츠활동 식도락여행 박물관방문 문화예술공연관람 드라마촬영지방문 골프 기타 제 3 절결과및고찰 국내숙박여행, 국내당일여행총비용및표 -1 의산림에서의활동 율자료에의거아래와같이산림휴양기능평가액을추정하였다

126 산림의공익기능계량화연구 - 산림이기여하는숙박여행총비용 = 6 조 6,126 억원 숙박여행총비용 (10 조 8,957 억원 ) 산림에서활동율 (60.69%) - 산림이기여하는당일여행총비용 = 3 조 634 억원 당일여행총비용 (4 조 8,153 억원 ) 산림에서활동율 (63.62%) - 산림휴양기능총평가액 = 9 조 6,760 억원 ( 만 15 세이상 ) 국민여행실태조사에서모집단은만 15세이상의국민이므로 9조 6,760억원의추정액은만 15세이상의국민이산림자원으로부터창출되는휴양서비스에대한가치부여액으로한정적인해석이요구된다. 따라서위평가액은전국민의 20.8% 에해당하는만 15세미만의인구가부여하는산림휴양의가치는포함하지않는다. 따라서만약 15세미만의인구가 15세이상의인구와동일한빈도로산림휴양에참여한다고가정하에다음의세가지경우를생각해볼수있다. 1 만약만 15 세미만의인구가산림휴양에전혀가치를부여하지 않는다고가정하는경우 : - 총산림휴양가치 = 9 조 6,760 억원 / 년 2 만약만 15세미만의인구가조사표본의산림휴양에대한가치부여액의 1/2이라고가정하는경우 : - 총산림휴양가치 = 9조 6,760억원 / 년 + 1/2 2조 125억원 / 년 (20.8%) = 10조 6,823억원 / 년

127 제 6 장산림휴양기능 3 만약만 15세미만의인구가조사표본의산림휴양에대한가치체계와동일하다고가정하는경우 : - 총산림휴양가치 = 9조 6,760억원 / 년 + 1 2조 125 억원 / 년 (20.8%) = 11조 6,885억원 / 년 제 4 절결론및시사점 산림휴양기능을총지출법에의거평가한결과 (2008년기준 ) 최소 9조 6,760억원에서최대 11조 6,885억원으로평가되었다. 산림휴양기능평가는직접적조사에의한자료가아니기때문에평가치활용에는적절한해석이요구된다. 다만국민여행실태조사에서밝힌바와같이국내당일여행에서직장이나거주지근처에서의규칙적인산책, 등산, 취미활동등의일상적인여가활동은포함되지않았기때문에이것이포함되면평가액이더커질것이다 국민여행실태조사에따르면, 2007년보다 1인평균국내여행횟수일수및비용모두감소하였으며, 국내여행횟수와일수는 2006년보다도더낮은수치를기록하고있다. 이러한결과는경기침체와함께고유가및물가상승으로여가활동에대한경제적인부담의증가에서영향을받은것으로분석된다. 관광및여가활동은수요의가격탄력성이크기때문에경기침체및물가상승으로인한소득의감소가수요에직접적인영향을미친것으로판단된다

128 산림의공익기능계량화연구 < 표 6-5> 1인평균국내여행횟수, 일수, 비용 (2006~2008) 연도 국내여행횟수 ( 회 ) 국내여행일수 ( 일 ) 국내여행비용 ( 원 ) , , ,871 자료 : 2008 국민여행실태조사 국내숙박여행참가횟수는 1996년이후지속적으로증가하는추세를보이다가 2008년에는감소하고있다. 또한국내숙박여행과국내당일여행의참가횟수를합한국내여행참가횟수도 1999년이후지속적으로증가하는추세를보이다가 2008년에는 2005년보다더낮은수치를기록하고있다. 자료 : 2008 국민여행실태조사 < 그림 6-2> 연도별국내여행 ( 숙박 / 당일 ) 참가횟수 (1996~2008)

129 제 7 장야생동물보호기능

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131 제 7 장야생동물보호기능 제 1 절조사항목및방법 1. 산악지역의야생조류밀도 환경부야생동물실태조사자료중산악지역의자료만추출하여기본밀도로사용하기위하여최대, 중간, 최소수치를분석하였다. 산악지역의자료중물새류인아비류, 논병아리류, 오리류, 기러기류, 물떼새류, 도요새류, 맹금류일부, 물닭류, 백로류를제외하여밀도를산출하였다. 2005년기준평가에는백두대간지역의평균조류밀도만을적용하였으나, 2008년기준평가에서는환경부에서작성한전국산악지역실태조사자료중평균조류밀도를적용하여정확도를향상하고자하였다. 2. 야생조류의연간곤충포식량과해충방제비용산출 해충방제비용은야생조류의연간곤충포식량을추정하고, 이중 10% 가산림에직접적인피해를주는해충으로간주하여, 극심한피해를줄수있는해충방제비용을야생동물보호기능으로계량화하였다. 야생조류의연간곤충포식량은야외실질대사율, 먹이량, 일일곤충포식량, 이동성에따른연간곤충포식량을구하였다

132 산림의공익기능계량화연구 가. 야생조류의야외실질대사율 (FMR) 추정야생동물의기초대사율은다음과같은식을따르며, 각동물종또는분류군에따라다른상수값을가진다 < 표 7-1>. 이때 M은체중 (g) 을, FMR은야생동물이일반적인야생상태에서생활하는데필요한야외실질대사율 (Field metabolic rate, kj/g) 을각각의미한다. FMR = am b 각조류의체중은원 (1981), 淸悽 (1965) 의자료를이용하고여기에기재되어있지않은조류는같은과에속하는종들의몸길이를이용하여비례로계산한다. < 표 7-1> 각분류군별야생조류의대사율추정에이용되는상수값 a b 전체조류 참새목조류 온대산림성조류 식충성조류 잡식성조류 출처 : Nagy, K. A., I. A. Girard and T. K. Brown Energetics of free-ranging mammals, reptiles, and birds. Annu. Rev. Nutr. 19: 나. 먹이자원의에너지함량 (E) 식충성조류의먹이를분석한결과곤충을비롯한절지동물 (arthropod) 의에너지함량은건중량기준 kj/g으로분류군에상관없이비교적일정하게나타났으므로 (Brodmann and Reyer 1999), 국내산림성조류가포식하는곤충의에너지함량을 24 kj/g로간주하였다

133 제 7 장야생동물보호기능 다. 곤충의크기 (X) 와건중량 (Y) 과의상관관계 - 국외자료 : 미국 White Mountain National Forest의 Hubbard Brook Experimental Forest (HBEF) 에서 년에실시된장기생태연구조사결과를통해나타난나비목유충의크기와건중량과의상관관계식은다음과같다 (Schultz and Holmes 미발표자료 ; Rodenhouse 1986, Ph.D. Thesis, Dartmouth College, Hanover, NH 참고 ). 따라서이를먹이곤충의크기와건중량과의상관관계식으로간주하며, 이때 X, Y 는각각유충의길이 (mm) 및건중량 (g) 을의미한다. Y = X (r 2 = ) - 국내자료 : 광릉장기생태조사지에서나비목유충의크기 와건중량의상관관계식을이용한다 ( 박찬열, 미발표자료 ). Y=0.023X X (r 2 = 0.82) 라. 조류의일일곤충포식량 (Q d ) 체중이 M인조류의일일에너지소요량은 am b kj이며, 몸의길이가 X이고건중량이 Y인먹이곤충한마리의에너지함량은 (Y E) kj에해당되므로, 조류의일일곤충포식량 (Qd) 는다음과같

134 산림의공익기능계량화연구 다. 국내의상황을고려할때 < 표 1> 의온대산림성조류의상수값을이용하고, 먹이곤충의크기가 20mm임을가정한다면 ( 由井 1988), 산림성조류의일일곤충포식량은다음과같이나타낼수있다. 마. 조류의연간곤충포식량 : Qa = Qd D 이때 Qd는일일곤충포식량, D는각조류의연중서식일수이다. 그러나조류의서식일수는각종의이동성에따라서로다르므로텃새는 365일, 여름철새와겨울철새는각 150일, 나그네새는 30일로각각간주한다. 3. 수렵편익분석 환경부의수렵면허를위한입렵료와수렵이용지불의사액을토 대로수렵편익을분석하였다

135 제 7 장야생동물보호기능 제 2 절결과및고찰 1. 야생조류보호기능환경부산악지역의평균밀도를자료를활용하고야생조류의대사율에근거한야생조류의총곤충포식량은 84,735억마리였으며, 곤충포식량의 10% 를해충으로간주하고헥타당 20만마리이상의해충발생지역을극심한피해지역으로가정하였을때, 방제효과면적은 4,237천 ha에이른다. 헥타당방제비는 2008년해충방제실적액 (89,276백만원) 을해충방제면적 (227,220ha) 으로나눈 392,906원을사용하여야생조류에의한해충방제로산림이보호되는가치는총 1조 6,647억원으로추정되었다. 2. 수렵편익평가액환경부의 2007년부터 2008년까지입렵료 41억원을계산하였으며, 수렵이용객의지불의사액은총수렵권이용자 15,821명, 일인단지불의사액 89,670원으로계산하여 14억의지불의사액을산출하였다. 따라서, 총수렵편익평가액은총 55억으로추정되었다. 3. 야생동물보호기능평가액 2008년기준야생동물보호기능평가액은해충방제비에근거한야생조류보호기능이 1조 6,647억원이며, 수렵편익은 55억원으로총 1조 6,702억원으로평가되었다

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137 제 8 장산림의공익기능평가액과의미

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139 제 8 장산림의공익기능평가액과의미 제 1 절산림의공익기능평가액 기능별내용 평가액 ( 억원 ) 2005 년기준 2008 년기준 구성비 (%) 평가액 ( 억원 ) 구성비 (%) 총평가액 659, , 수원함양기능 175, , 산림정수기능 60, , 토사유출방지기능 124, , 토사붕괴방지기능 40, , 대기정화기능 134, , 산림휴양기능 116, , 야생동물보호기능 7, , 임산물총생산액 31, 배 40, 배 농림어업총생산 258, 배 234, 배 국내총생산 8,652, % 10,239, % 임산물총생산액및농림어업총생산은 08 년추계결과 국내총생산은 2008 년잠정추계

140 산림의공익기능계량화연구 제 2 절공익기능평가액증가요인 (2005 년대비 ) 1. 과학적조사에의거한평가방법의개선 가. 토사유출방지기능 : 2005년기준토사유출량산정시 10개의사방댐건설자료를이용하였으나, 2008년기준평가에는경북및강원지역등 55개소사방댐건설자료를종합하여산출나. 대기정화기능 : 대기오염정화효과 : 산정식에필요한 CO 2 흡수속도대비대기오염물질별상대흡수계수를 2005년도기준에서는 SO 2 의상대흡수계수는 mgso 2 /gco 2 이였으나 2008년도기준에서는 mgso 2 /gco 2 로변경하였으며, NO2의 2005년도기준상대흡수계수는 mg/no 2 gco 2 이였으나 2008년도기준에서는 mgno 2 /gco 2 로변경적용하여대기오염물질별연간흡수량은감소다. 야생동물보호기능 : 2005년기준평가에는백두대간지역의평균조류밀도만을적용하였으나, 2008년기준평가에서는환경부에서작성한전국산악지역실태조사평균조류밀도를적용하여정확도향상 2. 우리나라산림자원및정책변화 가. 2005년도산림면적은 6,393,949ha였으나 2008년도에는 6,374,875ha로 19,074ha 감소하였으며, 2005년도임목축적은

141 제 8 장산림의공익기능평가액과의미 506,376,806 m3였으나 2008년도에는 659,120,238m3로 152,743,432 m3증가 ( 79m 3 /ha('05년) 103m 3 /ha ('08년)) 나. 숲가꾸기사업등지속적인산림자원육성정책에따른산림축적및임령의증가에따라수원함양기능, 토사붕괴방지기능, 대기정화기능등에대한공익기능평가량이증가

142 산림의공익기능계량화연구 제 3 절 2008 년기준산림의공익기능평가내역 기능별내용 평가액 ( 억원 ) 평가 내역 총액 731,799 수원함양기능 185,315 - 산림의수원함양효과 - 수몰지역생산성감소방지효과 (184,787) (528) 산림정수기능 62, 억 ton 원 /ton ( 총저류량 ) ( 댐건설비 ) (17,016ha 2,422 천원 /ha) + (13,731ha 844 천원 /ha) ( 전답수몰면적 )( 토지용역비 )( 임야수몰면적 )( 임야지대 ) 6,199,462ha (3,629 원 /ha+32,696 원 /ha+966,761 원 /ha) ( 입목지면적 )( 슬러지처리비 + 응집제투입비 + 원수정수비 ) 토사유출방지기능 134,867 1,794,633,471 m3 7,515 원 / m3 ( 토사유출방지량 ) ( 토사유출방지비 ) 토사붕괴방지기능 47,479 49,488ha 95,940천원 /ha ( 토사붕괴방지면적 ) ( 산지사방복구비 ) 대기정화기능 168,365 - 이산화탄소흡수효과 (25,606) 46,477 천 CO 2 톤 $50 1, 원 ( 이산화탄소순흡수량 ) ( 처리비용 ) (08 년평균환율 ) - 산소생산효과 (133,400) - 대기오염정화효과 (9,359) 33,802 천톤 394,650 원 / 톤 ( 산소순생산량 ) ( 탱크로리액체산소가격 ) SO 2(51,838 톤 $1,653/ 톤 1, 원 ) + NO 2 (95,942 톤 $6,752/ 톤 1, 원 ) + PM 10(25,700 톤 $4,508/ 톤 1, 원 ) 9조 6,759억원 / 년 ( 만 15세이상국민 ) + 산림휴양기능 116,885 2조 126억원 / 년 ( 만 15세미만국민. 20.8%) 야생동물보호기능 16,702 - 해충방제효과 (16,647) - 수렵편익 (55) 4,237 천 ha 392,906 원 /ha ( 방제효과면적 ) ( 방제비 ) 41.3 억원 / 년 + (15,821 명 89,670 원 ) ( 입렵료 ) 수렵인원지불의사액

143 제 8 장산림의공익기능평가액과의미 제 4 절한국의연도별공익기능평가액비교 기능별내용 평가액 ( 억원 ) 1987 년 1990 년 1992 년 1995 년 2000 년 2003 년 2005 년 2008 년 총평가액 (A) 176, , , , , , , ,799 1 수원함양기능 30,400 83,660 79,318 99, , , , ,315 2 산림정수기능 ,230 48,270 49,039 60,487 62,186 3 토사유출방지기능 34,730 45,950 57,630 64, , , , ,867 4 토사붕괴방지기능 3,080 4,090 14,664 16,630 26,360 40,243 40,462 47,479 5 대기정화기능 45,790 47,780 83,797 72, , , , ,365 6 산림휴양기능 59,970 42,660 35,480 44,880 48, , , ,885 7 야생동물보호기능 2,590 9,560 5,211 7,790 7,680 6,012 7,752 16,702 임업총생산액 (B) 6,921 7,314 8,252 9,798 17,268 31,972 31,785 40,808 (A/B) : 배 국내총생산 (C) 1,111,977 1,787,968 2,456,966 3,773,498 5,170,966 7,213,459 8,652,409 10,239,377 (A/C) : %

144 산림의공익기능계량화연구 제 5 절일본의연도별공익기능평가액비교 기능별내용 평가액 (10 억엔 ) 1979 년 1981 년 1991 년 2000 년 총평가액 (A) 24,200 25,430 39,200 74,990 1 수원함양기능 3,290 3,680 4,260 27,120 2 토사유출방지기능 4,870 5,450 7,980 28,260 3 토사붕괴방지기능 ,440 4 보건휴양기능 3,540 3,840 7,670 2,250 5 야생조수보호기능 2, ,780 6 대기보전기능 9,970 11,440 18,420 5,140 임업총생산 (B) (A/B) : 배 국민총생산 (C) 221, , , ,376 (A/C) : %

145 제 8 장산림의공익기능평가액과의미 제 6 절한국과일본의공익기능평가액비교 기능별내용 합계 ( 억원 ) 한국 (2008 년 ) 일본 (2000 년 ) ha 당 ( 천원 ) 기능별비율 (%) 합계 ( 억원 ) ha 당 ( 천원 ) 기능별비율 (%) 비고 수원함양기능 185,315 2, ,919,685 11, 정수기능 포함 산림정수기능 62, 토사유출방지기능토사붕괴방지기능 134,867 2, ,042,415 12, , ,633 3, 대기정화기능 168,365 2, ,430 2, 산림휴양기능 116,885 1, , 제조원가적용 ( 산소 ) 참여비율적용 야생동물보호기능 16, ,947 1, 총평가액 (A) 731,799 11, ,044,616 31, 임업총생산 (B) 40, , (A/B) : 배 국내총생산 (C) 234, ,546, (A/C) : % 엔 : 원 ( 08년평균환율 ) 일본의산림면적 :25,000천ha

146 산림의공익기능계량화연구 제 7 절 2008 년기준공익기능평가결과의의미 1. 국민 1 인당혜택 : 151 만원 2. 기능별공익기능평가결과 가. 수원함양기능 - 우리나라산림의총저류량인약 191억톤은유효저수량이 19억톤인소양강댐 10개를건설하는효과가있음. 나. 토사유출방지기능 - 산지에임목이없으면다량의토사가유출되나, 임목이있을경우산지피복및다층구조를형성하여울창한숲은헐벗은산에비해흙흘러내림을 253분의 1로줄임 다. 토사붕괴방지기능 - 입목지는나무뿌리가산지를고정시키는역할을하므로토사붕괴를방지하게되며, 울창한숲의토사붕괴면적은헐벗은산의토사붕괴면적의 62% 에불과함 라. 대기정화기능 - 이산화탄소흡수량 46,477천CO 2 톤은우리나라온실가스총배출량 620백만CO 2 톤 ('07년기준 ) 의약 7.5% 를흡수하는효과 - 산소공급량 33,802천톤은한사람이하루호흡에필요한산소량을 0.75kg으로보면, 연간약 1억 2,348만명이호흡할수있는양

147 제 8 장산림의공익기능평가액과의미 (1ha당 5.3톤산소방출, ha당방출량은약 19명이 1년간호흡할수있는양 ) - 이산화황흡수량 51,838톤은최근연간배출량의약 13% 를흡수할수있는효과 - 이산화질소흡수량 95,942톤은최근연간배출량의약 8% 를흡수할수있는효과 - PM10 흡착량 25,700톤은최근연간발생량의약 26% 를흡착할수있는효과 마. 야생동물보호기능 - 야생조류가해충을포식하여얻는방제효과면적은 4,237천ha로산림면적의약 66.4% 에해당 3. 금후전망 가. 계량화하지못한생물다양성보전, 산림경관, 산림치유, 문화유산유지기능등을계량화하여평가에포함하면산림공익기능평가액은크게증가할것으로예상됨. 나. 최근휴양문화확산과소득증대로산림휴양기능이크게증가하였으나앞으로는산림치유, 수원함양, 산림정수기능등건강과관련된산림의공익기능평가액이크게증가할것으로전망됨

148 산림의공익기능계량화연구 참고문헌 강상인, 김재준 자유무역협정 (FTA) 의환경친화성제고방안. 한국환경정책 평가연구원연구보고서 (RE-17) 106p. 건설교통부 수자원장기종합계획 (Water Vision 2020). 136p. 과학기술처 산림의공익적기능의계량화연구과학기술처 산림의공익적기능의계량화연구 (Ⅰ-Ⅲ). 국립환경연구원 생물의환경오염정화능에관한연구 (Ⅱ) - 침엽수대기오염정화능에관한연구. 69p. 김경진 임도개설유역의유출량및유출수질의변화. 강원대학교석사학위논문. 56pp. 김종호 산림의공익기능의계량화. 연구정보. 임업연구원. 4p. 김종호, 이경학, 박찬우, 김경하, 윤호중, 손영모, 이승우, 박찬열, 서정원, 오정수 산림의공익기능계량화연구보고서. 국립산림과학원. 연구보고 pp. 김종호, 김재준, 전준헌, 손영모, 김경하, 윤호중, 박찬열, 이승우 산림의공익기능계량화연구. 국립산림과학원연구보고 pp 김태훈, 정진현, 구교상, 김규헌, 차순형, 김준섭, 이충화, 구창덕 산림토양분류에관한연구. 임연연보 37:19-34 박성우, 권순국, 서승덕, 안병기, 이순철, 최예환 응용수문학. 144pp 박양호등 세기의국토비전과전략. 국토개발연구원국토연 박인협, 이석면 한국산 4개지역형소나무천연림의물질생산에관한연구. 한국임학회지 79:

149 참고문헌 박재현 백운산성숙활엽수림개벌수확지에서벌출직후의환경변화와운재로침식에관한연구. 서울대학교대학원박사학위논문. 137pp. 산림청 산림재해대책업무편람. 133p. 산림청 임업통계연보. 33호. 411p. 산림청, 2006, 임업통계연보. 482pp 산림청 산림에대한국민의식조사산림청. 임업통계연보. 최근각년판서승덕, 조성현 유역인자의회귀분석에의한저수지내퇴사환경예측. 환경과학연구소논문집 2:23-42 손영모 수종별임분수확표. 국립산림과학원산림평가과내부자료. 신준환, 주린원, 이경학, 김경하, 임종환, 이성연, 성주한, 박찬열, 양희문 지속가능발전시대의산림관리방향. 임업연구원연구보고 pp. 우한정, 김상욱 산림조류의서식환경에관한연구. 임연보고 37: 원병오 한국동식물도감제25권동물편 ( 조류생태 ). p 이경학, 손영모, 서정호, 김래현, 박인협, 손요환, 이영진 기후변화협약대응산림부문온실가스통계체계구축. 국립산림과학원연구보고제06-20호. 이경학, 임종환, 배재수, 김중명, 정세경, 손영모, 임업부문의기후변화협약국가보고서작성. 국립산림과학원연구자료제 211호. 이경학, 구교상, 김영수, 김철민, 손영모, 심국보, 안병준, 이윤영 IPCC 우수실행지침-토지이용, 토지이용변화및임업. 국립산림과학원연구자료제231호. 이경학, 배재수, 임종환, 심국보, 손영모, 주린원, 오정수, 박경석, 정세경, 김중명, 김경하, 윤호중, 한상돈, 서정호, 전철현, 김

150 산림의공익기능계량화연구 세현 지구온난화, 기후변화협약, 산림. 국립산림과학원연구보고 이수욱 한국의삼림토양에관한연구 (Ⅰ). 한국임학회지 47: 이천용, 김경하, 원형규, 1992, 산림의공익적기능의계량화연구 (Ⅱ) -수원함양기능- 과학기술부, 임업연구원 산림의공익적기능의계량화연구 (Ⅲ). 과학기술처. p 181. 정영조, 신세성, 신용화 경사지토양의침식성인자에관하여. 한국토양비료학회지 9(2): 정용호, 김경하, 최형태, 박재현, 정창기 산림유역의비점오염원관리 -산림작업이수질에미치는영향및저감대책-. 임업연구원연구자료제185호. 107pp. 정책연수단 산림유역관리정책연수보고서. 369p. 정필균, 고문환, 임정남. 엄기태, 최대웅 토양유실량예측을위한강우인자의분석. 한국토양비료학회지 16(2): 한국관광공사 국민여행실태조사. 환경부 환경통계연보. 五所直久 森林のはらき效用 - 水源かん養ㆍ水利用ㆍ環境保全. 山林 pp 水利科學硏究所 森林の公益的機能計量化調査報告書. 水利科學硏究所 森林の公益的機能計量化基礎調査報告. 水利科學硏究所 森林の公益的機能計量化調査報告書 (Ⅲ). 438p. 水理科學硏究所 森林の公益的機能計量化調査報告書. 45pp. 沼本晋也, 鈴木雅一, 太田猛彦 日本における最近 50 年間の土砂災害被害者数の減少傾向. 砂防学会誌 Vol. 51(6) : 3~12. 小川和雄等 日本における綠地の大氣淨化機能とその經濟的評價. 埼玉懸環境科學國際センタ. 一報第 1 号. 靑木正敏等 綠地の大氣汚染淨化能. 國立公害硏究所硏究報告. 第 108 号

151 참고문헌 戶塚績 植物の生産力に基づく各種植物群落のガス吸收量の 評價. 國立公害硏究所硏究報告. 第 108 号 由井正敏 森に棲む鳥類の生態學. p237. 淸棲幸保 日本鳥類大圖鑑 Ⅰ, Ⅱ, Ⅲ Brodmann, P. A. and H. U. Reyer Nestling provisioning in water pipits (Anthus spinoletta): do parents go for specific nutrients or profitable prey? Oecologia 120: Hill, A.C Vegetation : A sink for atmospheric pollutants. J. Air Pollut. Control Assoc., 21: Kretinin, V.M. and Z.M. Selyanina Dust retention by trees and shrub leaves and its accumulation in light chestnut soils under forest shelterbelts. Eurasian Soil Scicence 39(3): Marquis R.J Insectivorous birds increase growth of white oak through consumption of leaf-chewing insects. Ecology 75(7): McPherson, E.G. et al., Quantifying urban forest structure, function, and value; the Chicago Urban Forest Climate Project. Urban Ecosystems 1: Nagy, K. A., I. A. Girard and T. K. Brown Energetics of free-ranging mammals, reptiles, and birds. Annu. Rev. Nutr. 19: Nowak, D.J Air pollution removal by Chicago's urban forest. In Chicago's Urban Forest Ecosystems: Results of the Chicago Urban Forest Climate Project, pp General Technical Report No. NE-186. USDA, Forest Service, Northeastern Forest Experiment Station, Radnor, PA

152 산림의공익기능계량화연구 Royama, T Factors governingfeeding rate, food rate, food requirements and brood size for nestling Great Tits Parus major. Ibis 1089: Rytkönen, S. and M. Orell Great tits, Parus major, lay too many eggs: experimental evidence in mid-boreal habitats. Oikos 93: Smith, W.H Air Pollution and Forests(2nd ed.), Springer- Verlag, New York, 618pp U.S. EPA Open space as an Air Resource Management Measure. Vol. I. Sink Factor, EPA-450/ a Williams, J.R. and H.D. Berndt Sediment yield computed with universal equation. Proceedings, American Society of Civil Engineers, Journal of Hydraulics Division 98(HY2) : 2,087-2,098. Wilson,P.J Estimating the topographic factor in the universal soil loss equation for watersheds. J. of soil and water conservation. p Wischmeier, W.H. and D.D.Smith Predicting rainfall erosion losses-a guide to conservation planning. USDA. Agriculture Handbook No

153 부 록