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J. Korean Soc. Hazard Mitig. > Volume 24(6); 2024 > Article
용수별 가뭄피해이력의 군집특성을 고려한 지자체 별 가뭄 복원력 평가

Abstract

This study evaluated drought resilience based on the results of cluster evaluation using drought damage history data from water use (living, agriculture, and industry) from the nationally recognized national drought information statistics collection as factors related to past drought damage. Regional drought damage grading data derived from past drought damage data, as well as qualitative and quantitative indicators for drought resilience evaluation proposed in previous studies, were combined to evaluate regional drought resilience. The results confirmed that drought damage history data by water use had a certain level of influence on the regional drought resilience evaluation. A realistic drought resilience evaluation methodology can be used to establish prevention, preparation, response, and recovery strategies for an entire drought cycle.

요지

가뭄의 지역적 피해 경험에 기반한 대응 및 대책의 마련은 매우 중요하다. 본 연구에서는 과거 가뭄피해와 관련된 인자로 국가공인된 국가가뭄정보통계집의 용수특성별(생활, 농업, 공업) 가뭄피해 이력자료를 활용하여 군집특성을 평가한 결과를 활용하여 가뭄복원력 평가를 수행하였다. 공인된 과거 가뭄피해자료를 기반으로 도출된 지역적 가뭄피해 등급화 자료와 선행연구에서 제안된 가뭄 복원력 평가를 위한 정성적, 정량적 지표를 병합하여 보다 현실적인 지역적 가뭄 복원력 평가를 수행하였다. 기존 복원력평가 연구는 가뭄지표에 의한 시간적 변화양상 지역적 복원력을 고려하여 평가하였다는 점에서는 의의가 있으나, 과거 가뭄피해 경험 등에 있어서 극단적 가뭄을 제외한 용수별 피해이력을 명확히 고려하지 못한다는 단점이 있다. 분석결과 용수별 가뭄 피해이력자료가 지역적 가뭄 복원력 평가에 일정수준이상 영향을 주는 것을 확인하였다. 현실적 가뭄 복원력 평가 방법론은 가뭄 전주기의 예방, 대비, 대응 복구전략을 마련하는 데 기초자료로 활용 가능하다.

1. 서 론

가뭄은 장기간 지속되고 복구에도 상당한 시간이 소요되는 재해중 하나로 지역적 특성을 반영한 복원력 평가가 필요하고, 궁극적으로 가뭄복원력을 고려한 가뭄 상태 및 회복성 평가가 수행되어야 한다. 국내의 경우 제4차 국가안전관리기본계획(2020-2024) (Ministry of the Interior and Safety, 2020)을 통해 재난관리에 있어 회복력 개념이 명시되었다. 생명, 신체 및 재산을 보호해야 하는 정부의 책임과 안전공동체 구성을 포함하는 회복력 개념을 도입한 것은 지역사회 방재역량, 시민 안전관리역량 강화 등을 통한 지역사회 중심의 재난관리 의지를 제시한 것이라 할 수 있다. 제4차 국가안전관리기본계획에 따라 각 지자체에서는 기후변화 적응, 시민참여 등의 회복력 관련 키워드를 통해 안전관리계획을 수립⋅시행해야하며, 재난으로부터의 빠른 회복 및 더 나은 재건을 목표로 하는 회복력 강화가 필요한 상황이다. 재난관리 측면에서 회복력에 대한 중요성이 부각 됨에 따라, 제도적 도입의 필요성을 제기하거나 재난에 대한 지역의 회복력 관련 요인을 기본적으로 탐색하는 연구가 많이 이루어졌으나, 요인의 변화에 따라 지역의 재난 회복력이 어떻게 변화하는지를 정량적으로 제시한 사례는 거의 없는 실정이다. Yeo and Kim (2022)은 제도적 측면에서의 재난 회복력의 구체화 필요성을 제시한바 있으며, Kim (2021)은 부산지역의 효과적 재난관리를 위한 도시 회복력을 강화방안을 큰 틀에서 제시한바 있다. Choi et al. (2021)은 2010년부터 2017년까지 발생한 자연재난으로부터 피해를 입은 지역을 대상으로 회복력 비용지수를 활용하여 지역별 회복력을 정량화하였다. 이후, 지역의 특성요인과 회복력 비용지수의 변화량 간의 관계를 분석하여 지역 회복력에 영향을 미칠 수 있는 요인을 도출하였다. 그 결과 산업적으로는 산업 다양성을 확보하여 재난에 대한 개별 산업의 노출수준을 저감하고, 정책적으로는 사회복지 분야에 집행되는 예산비율을 높이며, 지역사회 차원에서는 지역 내의 자원봉사활동에 대한 참여수준이 높아질수록 지역의 회복력이 높아짐을 제시하였다.
재난회복력의 중요성에도 불구하고 국내외적으로 가뭄재해에 대한 복원력 관련 연구는 최근에서야 이루어지고 있다. 국외의 가뭄재난에 대한 복원력연구는 커뮤니티 복원력(지역공동체)을 산정하여 이해당사자 간의 소통 및 정책적개선 방향 등을 제시하거나, 특정 분야에 복원력의 개념을 접목하여 해당분야의 기존 적용방식을 다르게 제시하는데 그 목적이 있었다(Mihunov et al., 2018; Mihunov and Lam, 2020; Kamara et al., 2020; Khatibi et al., 2019). 국내의 경우 Lee et al. (2021)은 가뭄 복원력 평가를 위한 정량적 지표를 국외사례, 자료현황, 국내 적용가능성 등을 판단하여 18가지로 제안하고 실제 지역에 적용하였다. Lee and Yoo (2021)는 가뭄의 경우 태풍, 호우와 같은 타 자연재난과 달리 회복력의 감소와 증가가 수직적 또는 계단형태로 나타나지 않고 장기간 연속적인 변화로 나타남을 차이로 제시. 가뭄의 심도와 영향정도를 판단할 수 있는 기상학적 가뭄지표(표준강수지수)에 도시별 가뭄 회복력을 나타낼 수 있는 다양한 기상, 조직, 대응 등의 측면의 인자를 결정하여 이를 정량화하여 제시. 지자체별 회복력 정도를 등급화하여 나타내고 등급에 따라 기상학적 가뭄지표의 저감 및 회복 양상을 다르게 부여한 가뭄 회복력 지표를 제안하였다. Lee and Yoo (2021)의 연구는 가뭄지표에 의한 시간적 변화양상 지역적 복원력을 고려하여 평가하였다는 점에서는 의의가 있으나, 과거 가뭄피해 경험 등에 있어서 극단적 가뭄을 제외한 용수별 피해이력을 명확히 고려하지 못한다는 단점이 있다.
본 연구에서는 Moon et al. (2022)에서 제시된 과거 가뭄피해와 관련된 인자로 국가공인된 국가가뭄정보통계집의 용수별(생활, 농업, 공업) 가뭄피해 이력자료를 활용하여 군집평가한 결과를 활용하여 가뭄복원력 평가를 수행하였다. 본 연구에서는 공인된 과거 가뭄피해자료를 기반으로 도출된 지역적 가뭄피해 등급화 자료와 선행연구에서 제안된 가뭄 복원력 평가를 위한 정성적, 정량적 지표를 병합하여 보다 현실적인 지역적 가뭄 복원력 평가를 수행하였다.

2. 방법론

2.1 가뭄복원력 평가 전체 흐름도

본 연구에서 수행한 복원력 평가의 전체 흐름도는 Fig. 1과 같다. 분석 대상 지자체를 대상으로 내구성, 대체성, 자원동원력, 신속성의 대분류를 수행하고, 세부적으로 초 18개의 세부지표를 구성하여 평가한다.
Fig. 1
Drought Resilience Assessment Overall Flow Chart
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Lee and Yoo (2021)과 Lee et al. (2021) 은 가뭄 복원력 평가를 위한 정량적 지표를 국외사례, 자료현황, 국내 적용 가능성 등을 판단하여 18가지로 제안하고 실제 지역에 적용하였다. 본 연구에서는 공인된 과거 가뭄피해자료를 기반으로 도출된 지역적 가뭄피해 등급화 자료와 선행연구에서 제안된 가뭄 복원력 평가를 위한 정성적, 정량적 지표를 병합하여 보다 현실적인 지역적 가뭄 복원력 평가를 수행하였다. 즉, 총 18개의 정성적, 정량적 가뭄 복원력 지표를 활용하였으며, 이중 기존의 Lee and Yoo (2021)의 연구에서는 과거 가뭄피해경험과 관련된 인자로 제한급수와 운반급수 실적을 활용하였다. 기존연구는 용수별 피해이력을 명확히 고려하지 못한다는 단점이 있다. 본 연구에서는 과거 가뭄피해와 관련된 인자로 국가가뭄정보통계집에서 제시된 용수별(생활, 농업, 공업) 가뭄피해 이력을 사용하여 평가하였다. 이와 같은 접근 방식은 실제 지역의 과거 피해 이력을 모든 용수공급특성의 요인을 반영하여 분석한다는 장점이 있다.

2.2 용수별 가뭄피해이력의 군집특성 분석

본 연구에서는 Moon et al. (2022)에서 제시된 방법론을 활용하고, 추가적으로 최신화된 자료를 반영하여 용수별 가뭄피해이력의 군집특성을 분석하였다. 용수별 가뭄 피해 이력의 군집 분류 시나리오 및 가뭄 피해 특성별 데이터 취득 경로는 Fig. 2와 같다. 공인된 자료이며, 자료 출처 및 작성 근거가 명확한 국가가뭄정보통계집(Joint Ministries, 2018-2022)에서 제시된 피해관련 자료를 기반으로 피해도 범주화를 실시하였다.
Fig. 2
Scenarios and Evaluation Items for Cluster Characteristics of Drought Damage History by Water Source
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일반적인 가뭄 예⋅경보의 체계는 관심, 주의, 경계, 심각의 4단계로 구분된다. 본 연구에서는 전국 지자체를 대상으로 4단계에 맞춰 군집분석을 실시하여 결과를 도출하였다. 군집분석은 비지도 학습 기법을 활용하여 각 지자체를 1-4등급 군집으로 분류하였으며, 이 군집등급이 각 지자체의 가뭄 피해 경중을 정확히 반영하지 않는다. 따라서, 도출된 군집등급(1-4등급)에 배정된 지자체의 가뭄피해 이력을 재확인한 후, 가뭄 피해 이력과 피해 정도가 심각한 지자체가 배정된 군집을 최종적으로 군집 4등급으로 배정하였다. 반면, 가뭄 피해이력이 거의 없거나 피해 정도가 미미한 지자체의 경우 군집 1등급으로 최종 배정하였다. 배정된 가뭄피해도 인자를 조합하여 가뭄의 특성을 고려한 2가지의 군집분류 시나리오(Case1 – Case2)를 설정하여 복원력 평가를 각각 실시하였다. Case 1은 종합적 가뭄피해도를 지역적으로 분류하기 위한 시나리오로 전체 가뭄 예⋅경보 횟수, 생활 및 공업용수, 그리고 농업용수에 대한 직접적 가뭄피해정보, 그리고 가뭄 피해로 인한 용수지원 자료를 활용하여 군집분석을 수행한 경우이다. Case 2는 Case 1의 정보에 지역적 용수사용특성을 고려한 것으로. 생활 및 공업용수, 농업용수에 대한 지자체별 사용특성이 군집화 과정에서 반영될 수 있도록 하는 시나리오이다.

3. 적용 및 결과

본 연구에서는 Fig. 3과 같이 금⋅영⋅섬 유역 34개 지자체에 대한 가뭄 복원력 평가를 실시하였다. 제안 방법론을 금영섬유역 34개 지자체에 대해 적용하여 복원력을 평가하였다. 적용결과는 Table 1Figs. 34와 같다. 기존 연구와 비교하였을때 정량적 지표가 상이하므로 기존 연구의 정량지표 결괏값과 본 도출결과를 비교하고, 종합적 복원력 평가의 결과를 도출하였다.
Fig. 3
Cluster Characteristic Grade of Drought
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Table 1
Resilience Assessment Results (Previous Study vs. This Study)
Municipal Cluster characteristics of drought damage Quantitative resilience indicator Quantitative resilience indicator (Common indicators) Total resilience score (This study) Rank
Case 1 grade* Case 2 grade* Previous study This study
Daejeon 1 2 3.03 3.01 4.80 7.81 12
Gwangju 1 2 3.89 3.87 3.40 7.27 15
Sejong 1 1 3.47 3.49 5.40 8.89 8
Cheongju-si 1 2 5.28 5.35 4.80 10.15 2
Cheonan-si 1 1 4.64 4.71 2.20 6.91 20
Iksan-si 1 1 3.34 3.33 2.60 5.93 27
Suncheon-si 1 1 3.43 3.42 1.40 4.82 32
Jincheon-gun 1 1 3.72 3.70 2.40 6.10 24
Yeongam-gun 1 1 3.77 3.84 5.20 9.04 7
Gongju-si 1 1 4.09 4.20 6.20 10.40 1
Naju-si 1 1 3.53 3.54 3.40 6.94 18
Nonsan-si 1 1 3.58 3.59 6.20 9.79 3
Muan-gun 1 1 2.89 2.99 4.80 7.79 13
Geumsan-gun 1 1 2.75 2.74 3.60 6.34 23
Buyeo-gun 1 1 3.54 3.70 5.40 9.10 5
Hadong-gun 1 1 2.89 2.95 5.40 8.35 10
Namwon-si 1 1 3.77 3.83 5.40 9.23 4
Jangseong-gun 1 1 3.09 3.08 2.60 5.68 28
Okcheon-gun 1 1 3.43 3.56 3.40 6.96 16
Hwasun-gun 1 1 2.94 2.92 1.40 4.32 33
Damyang-gun 1 1 3.06 3.09 6.00 9.09 6
Yeongdong-gun 1 1 3.15 3.34 3.60 6.94 19
Boeun-gun 1 1 2.32 2.47 3.60 6.07 25
Cheongyang-gun 2 3 3.17 3.18 2.20 5.38 30
Gokseong-gun 1 1 3.23 3.26 0.80 4.06 34
Gyeryong-si 2 2 3.25 3.23 2.80 6.03 26
Boseong-gun 1 1 3.35 3.42 5.40 8.82 9
Hampyeong-gun 1 1 3.12 3.11 5.00 8.11 11
Sunchang-gun 1 1 3.74 3.76 4.00 7.76 14
Imsil-gun 1 1 3.24 3.35 3.60 6.95 17
Muju-gun 1 1 3.16 3.18 1.80 4.98 31
Jinan-gun 1 1 3.34 3.40 2.00 5.40 29
Gurye-gun 1 1 3.59 3.62 2.80 6.42 21
Jangsu-gun 1 1 3.76 3.78 2.60 6.38 22

* Grade 1: relatively low drought damage, Grade 4: relatively high drought damage

Fig. 4
Resilience Assessment Results
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Table 1은 군집특성분석에 따른 지자체의 등급, 그리고 기존 연구 대비 본 연구의 정량지표 복원력의 비교, 그리고 종합적 복원력 평가 결과점수를 나타낸다. 군집특성분석에 따른 지자체의 가뭄피해등급결과를 그림으로 표현한 Fig. 3을 함께 살펴보면, 대부분의 지자체가 상대적으로 가뭄피해 등급이 낮게 도출됨을 확인할 수 있고, 청양군과 계룡시의 경우 용수별사용특성을 고려하지 않는 Case 1의 경우 2등급으로 나타남을 확인할 수 있다. 용수별 사용특성을 포함할 경우 대전, 광주, 청주와 같은 생활용수 사용률이 높은 지역의 피해등급이 2단계로 나타나고, 청양군의 경우 3단계의 피해등급이 나타남을 확인할 수 있었다. 청양군의 경우 국가가뭄통계집(2018-2021)에 의거, 가뭄피해가 실제 발생하였으며, 대전, 광주, 청주시의 경우 물병지급과 같은 생활용수의 피해이력이 존재하는 것을 확인하였다. 이에 따른 일부지역의 피해이력 존재로 지역적 가뭄피해등급이 구분됨을 확인할 수 있었다. 이처럼, 과거 다양한 용수별 실제 가뭄피해이력을 고려하는 것이 지자체 가뭄 복원력의 실제적 산정에 도움이 되는 것은 자명한 사실이다. 다만, Table 1Fig. 4와 같이 기존연구, 본연구의 정량지표의 복원력 점수와 본연구에 의한 종합적인 복원력 평가결과를 살펴보면, 기존 연구대비 지자체별 과거 피해의 이력이 존재하는 지자체의 경우 대부분 정량지표 복원력이 감소하였으나, 일부 지자체의 경우 정량지표 복원력 값이 상승하는 것을 확인할 수 있다.
청주시의 경우 Case 2에서 가뭄 등급이 2등급으로 나타나 피해이력이 다소 존재하는 것을 확인하였으나, 종합적인 정량적 가뭄 복원력 지표는 오히려 증가된 것으로 도출되었다. 이와 같은 원인은 기존 연구에서는 물병 지원 등과 같은 생활용수의 단수에 따른 지원실적을 피해이력으로만 사용하여, 청주시의 경우 기존 연구에서 해당 이력이 강조되어 타 시군에 비하여 복원력이 이미 낮게 계산되었다. 이에 본 연구에서는 추가적인 농업가뭄피해가 고려되어 타 시군에 비하여 오히려 상대적인 피해 이력이 낮아지는 효과를 거둬 복원력 결과가 낮아진 것이다.
즉, 정량적 피해 이력이 존재한다고 해서 복원력 평가 결과 점수가 무조건 낮아지는 현상이 발생되지는 않았다. 이것은 지자체 별 상대평가에 의한 복원력 점수 지표가 정규화되어 나타난 결과로 판단된다. 그러나, 과거 정량적 가뭄피해가 있는 지역은 종합적 복원력 평가 점수가 상대적으로 낮게 도출되는 경향이 그대로 반영되고 있으며, 과거 피해이력이 없는 지역의 경우에는 복원력 점수가 상대적으로 높아져 기존 연구대비 복원력 점수 계급구간에 따른 구분이 보다 더 명확해지는 경향이 보임을 확인하였다.

4. 결 론

본 연구에서는 공인된 과거 가뭄피해자료를 기반으로 도출된 지역적 가뭄피해 등급화 자료와 선행연구에서 제안된 가뭄 복원력 평가를 위한 정성적, 정량적 지표를 병합하여 보다 현실적인 지역적 가뭄 복원력 평가를 수행하였다. 기존연구는 용수별 피해이력을 명확히 고려하지 못한다는 단점이 있었다. 본 연구에서는 과거 가뭄피해와 관련된 인자로 국가가뭄정보통계집에서 제시된 용수별(생활, 농업, 공업) 가뭄피해 이력을 사용하여 평가하였다. 기존 연구보다 농업용수부족에 따른 피해 특성 등을 추가로 고려하여 지역적 피해특성을 보다 세부적으로 반영하였다는 점에서 의의가 있다. 또한, 지역적 군집특성을 활용하여 대상 지역 내에서의 복원력지표가 지역적으로 상대적 비교가 될 수 있다는 점에서 유사 규모 및 특징을 가지는 지역간의 가뭄복원력 평가가 가능하다는 점에서도 장점이 있다. 분석결과 용수별 가뭄 피해이력자료가 지역적 가뭄 복원력 평가에 일정수준이상 영향을 주는 것을 확인하였다. 현실적 가뭄 복원력 평가 방법론은 가뭄 전주기의 예방, 대비, 대응 복구전략을 마련하는 데 기초자료로 활용 가능하다.

감사의 글

본 결과물은 환경부의 재원으로 한국환경산업기술원의 가뭄대응 물관리 혁신기술개발사업의 지원을 받아 연구되었습니다(RS-2023-00231944).

References

1. Choi, Y, Hong, Y, and Chu, M (2021) Analysis of factors affecting regional disaster resilience using the resilience cost index. Journal of the Korean Society of Hazard Mitigation, Vol. 21, pp. 6-21.

2. Joint Ministries (2018) 2018 National Drought Information Statistics Collection.

3. Joint Ministries (2019) 2019 National Drought Information Statistics Collection.

4. Joint Ministries (2020) 2020 National Drought Information Statistics Collection.

5. Joint Ministries (2021) 2021 National Drought Information Statistics Collection.

6. Joint Ministries (2022) 2022 National Drought Information Statistics Collection.

7. Kamara, J.K, Agho, K, and Renzaho, A.M (2020) Combating recurrent hazards:evidence from rural Lesotho and Eswatini–a qualitative study. Environmental Hazards, Vol. 19, pp. 5-421.
crossref
8. Khatibi, S.A, Golkarian, A, Mosaedi, A, and Sojasi Qeidari, H (2019) Assessment of resilience to drought of rural communities in Iran. Journal of Social Service Research, Vol. 45, pp. 2-151.
crossref
9. Kim, K (2021) Strengthening urban resilience for effective disaster management. BDI Policy Focus, Vol. 396, pp. 1-16.

10. Lee, C.W, and Yoo, D.G (2021) Evaluation of Drought Resilience Reflecting Regional Characteristics:Focused on 160 Local Governments in Korea. Water, Vol. 13, No. 13, pp. 1873.
crossref
11. Lee, C.W, Hong, S.J, Moon, G.H, and Yoo, D.G (2021) A study on resilience analysis for regional drought capacity evaluation in South Korea. Journal of the Korean Society of Hazard Mitigation, Vol. 21, pp. 3-181.
crossref pdf
12. Mihunov, V.V, and Lam, N.S (2020) Modeling the dynamics of drought resilience in South-Central United States using a Bayesian Network. Applied geography, Vol. 120, pp. 102224.
crossref
13. Mihunov, V.V, Lam, N.S, Zou, L, Rohli, R.V, Bushra, N, Reams, M.A, et al (2018) Community resilience to drought hazard in the south-central United States. Annals of the American Association of Geographers, Vol. 108, pp. 3-739.
crossref
14. Ministry of the Interior and Safety (2020) 4th National Safety Management Basic Plan (2020-2024).

15. Moon, G.H, Jung, Y.J, Jun, C, and Yoo, D.G (2022) Cluster Analysis of Drought Damage to Local Governments Across the Country Using the National Drought Information Statistics. Journal of the Korean Society of Hazard Mitigation, Vol. 22, pp. 6-293.
crossref pdf
16. Yeo, E, and Kim, H (2022) A study on regional safety management plans and disaster resilience under the Disaster and Safety Act. Humanities and Social Sciences 21, Vol. 13, pp. 5-965.



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