Introduction
가뭄은 농업에 직접적인 피해를 주는 자연 재해로 전 지구적 차원의 농업 생산 시스템 및 수확량에 큰 영향을 미치고 있다. 전 세계적인 온난화 현상과 기후변화로 인한 극심한 가뭄의 발생빈도가 높아지고 사회적, 경제적, 환경적 피해가 대형화되어 가는 추세이다(Yoon et al., 2018). 대한민국 역시 자연재해인 가뭄의 영향을 받고 있다. 또한, 최근 장마 기간 전국 평균 강수일수는 15.8일로 평년(17.2일)보다 적었고, 강수량도 197.6 mm로 평년(366.4 mm)의 54% 수준에 머물렀다고 한다. 이렇듯 강수량 부족 현상으로 인한 전국 대부분의 지역의 저수율 부족은 논∙밭작물들이 말라가는 피해로 가뭄에 대한 사회적 관심이 크게 고조되었으며 이에 대한 대책이 시급한 실정이다(Shin et al., 2019). 또한 급격한 기후변화로 가뭄의 발생빈도와 강도가 증가하고 있으며, 가뭄발생 빈도는(1904 - 2000년) 0.36회/년에서(2000 - 2015년) 0.67 회/년으로 86% 증가하고 있다(Jeon et al., 2017). 국토교통부에서도 서울, 부산, 강릉, 전주의 가뭄 발생을 예측한 결과, 기후변화로 인해 미래(2061 - 2090년)에는 과거(1977 - 2006년)에 비해 가뭄 발생기간이 3.4배 증가할 것으로 전망했다(Lee et al., 2018). 농업적 가뭄현상이 발생하여도 항상 가뭄재해가 발생하는 것은 아니며 UNISDR (2009), 일반적으로 취약성은 재해의 발생이 예상될 때 피해를 입기 쉬운 사회적, 물질적 자산, 경제나 생태학적 시스템의 특성이나 상태를 의미한다(UNISDR, 2007). UNDP (2005)에서는 취약성을 잠재적인 피해현상으로 인한 손실의 정도로 정의하였다(Shin and Kim, 2015). 이와 같이 가뭄기간이 증가 되고 가뭄의 강도도 강해짐에 따라 밭작물의 가뭄 피해가 속출할 것으로 판단되어 밭관개시설물의 관개성능 및 능력에 대한 취약 정도를 파악할 필요가 있다. 가뭄취약성 연구는 문헌에 의하면 다음과 같이 연구되고 있다. 경상도 지역의 가뭄발생특성을 고려한 가뭄노출성과 가뭄취약성을 복합적으로 고려하여 가뭄위험지도를 작성하였고 Park et al. (2011), 수자원, 강우, 인문 분야 등 3개 분야 10개 지표를 선정하여 이 지표의 시계열 자료를 정리하여 Mann-Kendall, HotellingPabst, 그리고 Sen trend test를 실시하여 지수를 산정하였다(Yang et al., 2012). 또한 농업생산기반의 홍수 및 가뭄에 대한 재해 취약성 지수의 산정을 위해 Jang (2004)이 제안한 포괄적 지역 농업가뭄지역 취약성 지수(regional agricultural drought vulnerability index, RADVI)와 해석된 취약성 주성분별 농업 가뭄 취약성 지수(componential agricultural drought vulnerability index)의 개념을 적용하여 홍수 및 가뭄 구분별 취약성평가를 평가하였다(Kim et al., 2013). 가뭄 취약성 평가 인자로 기상, 농업, 사회경제, 환경분야로 구성하여 TOPSIS (technique for order of preference by similarity to ideal solution) 기법을 적용하여 시·군구 행정구역을 대상으로 가뭄취약성을 평가하였다(Lee et al., 2019). 또한 양수장을 대상으로 농업가뭄 취약성 실태평가를 실시한 연구도 있다(Jang et al., 2019). 또한 요인분석을 통해 도서지역에 적합한 가뭄 취약성 지표를 선정하여 읍·면 소재지의 도서지역 가뭄 취약성 평가를 실시하였으며(Shim et al., 2019), 가뭄에 대한 사회, 경제적 영향인자를 고려하여 가뭄 취약성 평가를 하여 이중 농업관련 인자가 큰 가중치를 가지는 것으로 나타났다(Kim et al., 2019). 가장 최근의 연구는 전국단위의 기상자료 및 저수율 등 수문기상학적 자료를 토대로 158개 시·군별 농업용수의 가뭄 취약성 평가 방법론을 정리하고자 하였다(Mun et al., 2020). 이렇게 가뭄에 대한 취약성평가의 연구는 지속적으로 실시하고 있으나, 기존의 농업가뭄에 대한 취약성평가는 SPI (standardized precipitation index), SPEI (standardized precipitation evapotranspiration index) 등 가뭄의 분류기준에 의한 평가를 주로 하였으며 사회간접자본시설 취약성평가는 기후노출, 민감도, 적응능력 등 3항목으로 구분하여 취약성평가를 실시하는 것이 대부분의 방법이었다. 그러나 본 연구에서는 전국 157개 시·군의 밭관개시설물(공공관정 기준)의 취약성평가를 긍정적영향 및 부정적영향을 주는 인자로 구분하여 밭 농업 가뭄에 대한 밭관개시설물의 취약성을 정량적으로 평가하고자 한다.
Materials and Methods
Study flow
본 연구는 기후변화에 대한 공공관정의 취약성평가를 실시하여 전국의 공공관정이 현재 가뭄에 어느정도 취약한지를 분석하는 연구이다. 따라서 본 연구의 절차는 ① 조사항목에 대한 실태조사, ② 스케일재조정법을 활용한 실태조사 항목에 대한 표준화, ③ 표준화를 통해 도출된 값을 이용하여 취약성평가 공식을 통해 최종 취약성평가 점수 및 등급을 산정하였다(Fig. 1).
Selection of survey items
실태조사항목은 Table 1에 제시하였으며, 공공관정의 성능 및 능력에 긍정적 영향을 주는 3가지 항목인 강수량, 지하수위, 경지면적 당 양수량과 부정적 영향을 주는 3가지 항목 경지면적, 연속무강우일수, 상수도보급률로 선정하였다. 긍정적 영향 실태조사항목인 강수량은 강수량이 증가할수록 지하수량이 증가하여 공공관정의 관개능력 및 성능을 충분히 발휘할 수 있다고 판단되어 선정하였고, 지하수위는 지하수위가 높을수록 지하수량이 증가한다는 의미로 파악되어, 공공관정의 관개 성능 및 능력 발휘가 가능할 것으로 판단되어 선정하였고, 경지면적 당 양수량은 경지면적 당 양수량이 증가할수록 관개능력이 우수하다 판단되어 선정하였다. 반대로 부정적 영향을 주는 실태조사항목인 경지면적은 경지면적이 증가 할수록 관정의 성능 및 능력이 저하될 것으로 판단되어 선정하였으며, 연속무강우일수는 1년 동안 2일 이상 연속으로 강우량 5 mm이하인 날의 합을 칭하며 연속무강우일수가 늘어나면 지하수위가 낮아져 공공관정의 관개능력이 저하되는 것으로 판단되어 선정하였다. 상수도보급률이 높아지면 공공관정에 대한 사용량이 줄며, 밭관개시설물(관정)의 사용이 줄어들 경우 관리소홀로 인한 시설물의 노후화가 가속될 수 있다고 판단되어 선정하였다(Shin et al., 2019).
Survey method and source
밭관개시설물(공공관정)의 가뭄에 대한 취약성평가를 위한 실태조사 방법은 Table 2에 제시한 바와 같이 긍정적 영향을 주는 실태조사항목 중 강수량은 기상자료개방포털사이트(KOSIS, 2016b; http://kosis.kr)을 활용하였고, 지하수위는 지하수관측연보(Gims, 2016a)를 활용하였다. 경지면적 당 양수량은 지하수조사연보(Gims, 2016b) 및 국가통계포털사이트(KOSIS, 2016a; http://kosis.kr)을 활용하였다. 부정적 영향 실태조사항목인 경지면적은 국가통계포털사이트(KOSIS, 2016a; http://kosis.kr)을 활용하였으며, 연속무강우일수는 농업가뭄관리시스템(ADMS, 2016; http://adms.ekr.or.kr), 상수도보급률은 국가상수도정보시스템(https://www.waternow.go.kr/web)을 활용하였다. 통계자료를 활용한 실태조사기간은 2007 - 2016년으로 선정하였으나, 자료조사 결과 데이터베이스의 부족으로 인하여 10년간의 자료가 없을 경우 해당되는 기간의 자료를 활용하였다.
Standardization methods
표준화방법은 다양한 방법이 있으며 이중 Table 3에 제시한 표준화 방법 중 순위매기기(ranking)는 지표의 값에 순위를 매기는 방법으로 가장 단순하고 간단하지만 많은 정보를 제공하지 못하는 단점이 있으며, Z-스코어방법(Z-score)은 모든 자료를 평균 “0”, 표준편차 “1”이 되도록 만드는 방법으로 자료의 수치가 그 분포의 평균으로부터 표준편차의 몇 배 정도가 떨어져 있는지 표준화된 확률변수인 Z방법으로 나타내는 방법이다. 스케일재조정법(re-scaling)은 표준편차 보다 지표의 범위에 기분을 둔 방법으로 지표들을 표준화하여 모두 동일 범위(0 - 1)를 갖도록 하는 것이 목적이며, 범주스케일(categorical scales)은 각 자료를 범주값(categorical score)로 대입하는 방법으로 우선 범주를 선택하고 각 범주를 점수화하여 모든 자료에 범주에 해당되는 지정점수를 할당하는 방법이다. 순환지표(cyclical indicators)는 시계열 자료를 이용하여 순환지표를 계산하는 방법으로 자료들이 시계열 분포를 이룰 때 시간의 평균값을 뺀 후, 평균과의 차이에 대한 절대값의 시간평균으로 나눠 변환하는 방법이다(Lee, 2015). 자연적 구분법(natural breaks)은 데이터 값이 자연스러운 방식으로 그룹화 되는 방법으로 데이터 상에 나타난 본래 패턴 및 그룹 특성을 토대로 구분될 수 있는 적을 식별하며, 이 분류점을 기준으로 나누는 방법이다(Myong et al., 2010).
Vulnerability evaluation and grade calculation
취약성평가 절차는 긍정적 영향 및 부정적 영향의 실태조사를 실시한 후 실태조사항목들의 표준화, 표준화한 값들을 평균한 후 합계로 이루어지며, 취약성평가 절차는 Fig. 2와 같으며, 취약성평가의 점수산정을 위한 수식은 식(1)과 같다(Shin et al., 2019). 취약성평가 후 등급은 Table 4와 같이 1 - 5등급으로 구분하였으며, 점수가 낮을수록 취약성이 크다는 것을 의미한다(Shin et al., 2019).
Table 4. The grade to the vulnerability of public well to climate change
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If the vulnerability score is negative score, replace it with 0, and replace it with 100 if it exceeds 100. |
Vulnerability score (V) = (positive effect - negative effect) × 100 (1)
Results and Discussion
Select target area
밭관개시설물(공공관정)의 가뭄에 대한 취약성평가 대상지역은 전국 162개 시·군 중 157개 시·군을 선정하였으며, 특별시 및 광역시 8개 시·군, 경기도 31개 시·군, 강원도 18개 시·군, 충청북도 11개 시·군, 충청남도 15개 시·군, 전라북도 14개 시·군, 전라남도 22개 시·군, 경상북도 23개 시·군, 경상남도 18개 시·군, 제주도 2개 시·군으로 구분하였으며, 이 중 자료 부족으로 인하여 제외된 시·군은 경기도 과천시와 구리시, 강원도 화천군, 전라남도 신안군, 경상북도 울릉군으로 총 5개 시·군이다.
Survey results
밭관개시설물에 긍정적 영향을 주는 강수량은 서울, 인천, 광주, 대전은 감소하고 부산, 대구, 울산은 증가하였다. 세종은 2010년 시가 구성되어 통계자료가 부족하여 2013년부터 조사한 결과 증감 없이 비슷한 결과를 나타내었다. 지하수위는 서울, 인천, 광주, 대전, 세종은 낮아져 지하수량이 감소한다는 의미로 볼 수 있으며, 부산, 울산은 높아졌다. 경지면적당 양수량은 세종을 제외한 모든 지역에서 증가한다. 밭관개시설물에 부정적 영향을 주는 경지면적은 서울, 부산, 대구, 대전 세종은 감소하고 인천, 광주, 울산은 증가하였다. 연속무강우일수는 서울, 부산, 인천, 울산, 세종은 점차 증가하고 대구, 광주는 감소하였다. 상수도보급률은 서울은 조사기간 동안 100%를 유지하였으며, 나머지 지역에서는 증가하는 것으로 조사되었다(Fig. 3).
강수량 조사결과 경기도 전 지역에서 감소하는 경향을 보였으며, 이는 가뭄 발생 가능성이 높아질 수 있다는 것으로 판단된다. 안성의 경우 2007년 대비 2016년 강수량이 52.0% 감소하였다. 지하수위는 파주, 연천, 광주, 포천, 광명, 의정부, 여주는 지하수위가 높아지고 나머지 22개 지역에서 감소하였다. 경지면적당 양수량은 시흥을 제외한 28개 지역에서 증가하는 경향을 보였으며, 시흥의 경우 경지면적당 양수량이 67.8% 감소하는 것으로 조사되었다. 경지면적은 수원, 연천, 이천, 평택, 시흥은 증가하고 여주의 경우 증가와 감소를 반복하다 2007년 대비 2016년 증감이 없으며, 나머지 지역에서는 감소하였다. 연속무강우일수는 전 지역에서 증가하는 경향을 보였으며, 증가율이 가장 높은 지역은 남양주와 파주로 32.3%, 광주, 양평이 29.3%로 조사되었다. 상수도 보급률 조사결과 성남과 부천을 제외한 전 지역에서 증가하는 경향을 보였으며, 가장 많은 증가율을 보인 지역은 이천으로 42.3%가 증가하였다. 조사결과 중 과천과 구리가 제외되어 있으며, 제외 사유는 지하수위 자료가 누락되어 다른 지역과의 형평성을 위해 취약성 평가 시 제외하였다(Fig. 4).
강수량은 양양, 고성, 속초에서 증가하는 경향을 보였으며, 증가율은 각각 5.5%로 조사되었다. 그 외 지역은 감소하는 경향을 보였으며, 영월, 평창, 원주, 횡성은 - 40%이상 감소하였다. 지하수위는 춘천, 정선, 양양, 원주, 속초 증가하는 경향을 보였으며, 춘천의 경우 지하수위 상승율이 27.8%로 가장 높은 증가율을 보였다. 반대로 지하수위가 낮아지는 지역 중 양구는 319.4% 저하된 것으로 조사되었다. 경지면적당 양수량 조사결과 중 감소한 지역은 양구, 홍천, 양양, 삼척, 인제, 원주이고, 증가한 지역은 속초, 고성, 동해, 평청, 정선, 태백, 철원, 횡성, 강릉, 춘천, 영월로 조사되었다. 경지면적이 증가한 지역은 증가율이 높은 순으로 보면 철원, 양구, 강릉, 속초, 홍천, 정선이고, 감소한 지역은 감소율이 높은 순으로 보면 동해, 삼척, 태백, 인제, 양양, 원주, 고성, 영월, 횡성, 춘천, 평창으로 조사되었다. 연속무강우일수가 증가율이 높은 순으로 보면 정선, 평창, 홍천, 영월, 철원, 춘천이고, 감소한 지역의 감소율이 높은 순으로 보면 태백, 삼척, 속초, 고성, 양양, 양구, 인제, 원주, 강릉, 동해, 횡성으로 조사되었다. 강원도 상수도보급률 조사결과 증가한 지역은 13개 지역으로 증가율이 높은 순으로 보면 횡성, 인제, 양양, 원주, 평창, 영월, 철원, 강릉, 춘천, 홍천, 정선, 동해, 속초로 조사되었으며, 감소한 지역은 4개 지역으로 감소율이 높은 순으로 보면 고성, 삼척, 양구, 태백로 조사되었다. 강원도 화천의 경우 자료 타 지역에 비해 자료 부족으로 제외하였다(Fig. 5).
Chungcheongbuk-do
강수량 조사결과 전 지역에서 감소하는 경향을 보였다. 지하수위 조사결과 4개 지역(제천, 충주, 영동, 단양)에서 지하수위가 높아지는 것으로 조사되었으며, 지하수위가 낮아지는 지역은 6개 지역(지역은 옥천, 괴산, 보은, 진천, 청주, 음성)으로 조사되었다. 증평의 경우 2010년부터 자료가 있어 2010년 대비 2016년의 증가율은 2.5%로 조사되었다. 경지면적당 양수량 조사결과 9개 지역(증평, 보은, 단양, 옥천, 괴산, 청주, 진천, 충주, 영동)에서 양수량이 증가하는 것으로 조사되었으며, 반대로 양수량이 감소하는 지역은 2개 지역(제천, 음성)으로 조사되었다. 경지면적 조사결과 5개 지역(청주, 음성, 영동, 증평, 진천)에서 경지면적이 증가하는 것으로 조사되었으며, 반대로 경지면적이 감소하는 지역은 6개 지역(보은, 옥천, 제천, 단양, 충주, 괴산)으로 조사되었다. 연속무강우일수 3개 지역(조사결과 제천, 옥천, 보은)에서 연속무강우일수가 증가하는 것으로 조사되었으며, 반대로 연속무강우일수가 감소하는 지역은 8개 지역(영동, 단양, 충주, 청주, 진천, 증평, 괴산, 음성)으로 조사되었다. 상수도보급률 조사결과 청주를 제외한 10개 지역에서 상수도보급률이 증가하는 것으로 조사되었다. 반대로 상수도보급률이 감소하는 청주의 경우 - 2.0 % 감소하는 것으로 조사되었다(Fig. 6).
강수량 조사결과 충청남도 모든 지역에서 감소하는 경향을 보였다. 지하수위 조사결과 지하수위가 높아지는 지역은 5지역(서산, 태안, 금산, 예산, 서천)이며, 낮아지는 지역은 논산, 청양, 당진, 아산, 보령, 천안, 공주, 부여, 계룡 9개 지역으로 조사되었다. 경지면적당 양수량 조사결과 모든 지역에서 양수량이 증가하는 것으로 조사되었다. 경지면적 조사결과 6개 지역에서 증가하는 것으로 조사되었으며, 8개 지역에서 감소하는 것으로 조사되었다. 증가하는 지역을 보면 금산, 논산, 예산, 천안, 보령, 태안으로 조사되었으며, 감소하는 지역은 공주, 당진, 계룡, 청양, 홍성, 서산, 아산, 부여, 서천으로 조사되었다. 연속무강우일수 조사결과 계룡(- 3.8%)시를 제외한 13개 지역에서 증가하는 것으로 조사되었다. 상수도보급률 조사결과 모든 지역에서 증가하는 것으로 조사되었다. 충청남도 홍성군의 경우 자료조사기간이 2015년과 2016년으로 다른 지역에 비해 현저하게 적은 자료로 인해 제외하였다(Fig. 7).
전라북도 강수량 조사결과 2개 지역에서 증가하는 경향을 보였으며, 12개 지역에서 감소하는 경향을 보였다. 증가하는 경향을 보인 지역은 고창, 순창으로 급격한 증가율을 보였으며, 감소하는 경향을 보인 지역은 김제, 부안, 군산, 전주, 익산, 완주, 무주, 남원, 정읍, 임실, 진안, 장수로 조사되었다. 지하수위 조사결과 3개 지역에서 증가하는 경향을 보였으며, 11개 지역에서 감소하는 경향을 보인 것으로 조사되었다. 증가하는 경향을 보인 지역은 전주, 장수, 무주로 조사되었으며, 감소하는 경향을 보인 지역은 김제, 완주, 임실, 익산, 남원, 군산, 고창, 부안, 정읍, 순창, 진안으로 조사되었다. 경지면적당 양수량 조사결과 13개 지역에서 증가하는 경향을 보였으며, 1개 지역에서 감소하는 경향을 보였다. 증가하는 경향을 보인 지역은 부안, 김제, 임실, 완주, 고창, 익산, 순창, 정읍, 군산, 남원, 장수, 전주, 무주로 조사되었으며, 감소하는 경향을 보인 지역은 진안으로 조사되었다. 경지면적 조사결과 14개 지역 전 지역에서 증가하는 경향을 보였다. 연속무강우일수 조사결과 4개 지역에서 증가하는 경향을 보였으며, 10개 지역에서 감소하는 경향을 보였다. 증가하는 경향을 보인 지역은 군산, 익산, 진안, 무주로 조사되었으며, 감소하는 경향을 보인 지역은 정읍, 고창, 김제, 부안, 장수, 임실, 완주, 전주, 남원, 순창으로 조사되었다. 상수도보급률 조사결과 전지역에서 증가하는 경향을 보였다(Fig. 8).
전라남도 강수량 조사결과 10개 지역(곡성, 구례, 담양, 장흥, 여수, 강진, 영암, 나주, 목포, 무안)에서 증가하는 경향을 보였으며, 11개 지역(화순, 순천, 광양, 진도, 완도, 고흥, 장성, 함평, 영광, 해남, 보성)에서 감소하는 경향을 보였다. 지하수위 조사결과 11개 지역(무안, 영암, 여수, 해남, 목포, 고흥, 강진, 장성, 장흥, 보성, 화순)에서 증가하는 경향을 보였으며, 10개 지역(광양, 영광, 함평, 곡성, 완도, 구례, 나주, 순천, 진도, 담양)에서 감소하는 경향을 보였다. 경지면적당 양수량 조사결과 17개 지역(강진, 해남, 순천, 나주, 여수, 영암, 진도, 완도, 무안, 광양, 장흥, 목포, 곡성, 고흥, 장성, 함평, 화순)에서 증가하는 경향을 보였으며, 4개 지역(보성, 영광, 담양, 구례)에서 감소하는 경향을 나타내었다. 경지면적 조사결과 15개 지역(광양, 담양, 순천, 보성, 장성, 곡성, 영광, 구례, 영암, 해남, 무안, 나주, 함평, 화순)에서 증가하는 경향을 보였으며, 6개 지역(완도, 목포, 장흥, 강진, 고흥, 여수)에서 감소하는 경향을 보였다. 연속무강우일수 조사결과 8개 지역(여수, 순천, 광양, 고흥, 보성, 해남, 진도, 완도)에서 증가하는 경향을 보였으며, 13개 지역(나주, 담양, 화순, 함평, 영광, 장성, 목포, 영암, 무안, 장흥, 강진, 곡성, 구례)에서 감소하는 경향을 보였다. 상수도보급률 조사결과 20개 지역에서 증가하는 경향을 보였으며, 1개 지역(구례)에서 감소하는 경향을 보였다. 전라남도 신안의 지하수위 자료가 누락되어 취약성 평가 시 제외하였다(Fig. 9).
강수량 조사결과 8개 지역(청송, 영양, 경주, 청도, 경산, 고령, 포항, 영천)에서 증가하는 경향을 보였으며, 14개 지역(군위, 의성, 김천, 구미, 성주, 칠곡, 문경, 예천, 안동, 영주, 봉화, 상주, 영덕, 울진)에서 감소하는 경향을 보였다. 지하수위 조사결과 15개 지역(안동, 영양, 영주, 의성, 청송, 예천, 경주, 구미, 영천, 포항, 울진, 청도, 김천, 칠곡)에서 증가하는 경향을 보였으며, 7개 지역(군위, 성주, 경산, 상주, 고령, 문경, 영덕)에서 감소하는 경향을 보였다. 경지면적당 양수량 조사결과 20개 지역에서 증가하는 경향을 보였으며, 2개 지역(경산, 성주)에서 감소하는 경향을 보이는 것으로 조사되었다. 경지면적 조사결과 13개 지역(경산, 문경, 의성, 상주, 청도, 포항, 안동, 예천, 청송, 영주, 김천, 봉화, 영양)에서 증가하는 경향을 보였으며, 9개 지역(울진, 고령, 구미, 영덕, 경주, 성주, 군위, 영천, 칠곡)에서 감소하는 경향을 보이는 것으로 조사되었다. 연속무강우일수 조사결과 4개 지역(포항, 경주, 구미, 청도)에서 증가하는 경향을 보였으며, 17개 지역(고령, 성주, 칠곡, 김천, 경산, 울진, 영주, 봉화, 안동, 군위, 의성, 예천, 상주, 문경, 청송, 영양, 영덕)에서 감소하는 경향을 1개 지역(영천)에서 증감이 없는 것으로 조사되었다. 상수도 보급률 조사결과 21개 지역에서 증가하는 경향을 보였으며, 1개 지역(울진)에서 감소하는 경향을 보였다. 경상북도 울릉군은 지하수위, 경지면적당 양수량 자료가 누락되어 취약성 평가시 제외하였다(Fig. 10).
강수량 조사결과 14개 지역(김해, 의령, 함안, 양산, 통영, 고성, 밀양, 창녕, 거제, 남해, 창원, 합천, 진주, 사천)에서 증가하는 경향을 4개 지역(거창, 하동, 산청, 함양)에서 감소하는 경향을 보였다. 지하수위 조사결과 9개 지역(김해, 함양, 창원, 합천, 창녕, 사천, 남해, 양산, 하동)에서 증가하는 경향을 보였으며, 9개 지역(거제, 산청, 밀양, 의령, 진주, 함안, 통영, 고성, 거창)에서 감소하는 경향을 보인 것으로 조사되었다. 경지면적당 양수량 조사결과 13개 지역(밀양, 창녕, 거제, 양산, 합천, 남해, 고성, 창원, 함안, 함양, 의령, 하동, 사천)에서 증가하는 경향을 보였으며, 5개 지역(통영, 산청, 김해, 거창, 진주)에서 감소하는 경향을 보였다. 경지면적 조사결과 11개 지역(창원, 하동, 거창, 진주, 사천, 합천, 산청, 남해, 김해, 고성, 통영)에서 증가하는 경향을 보였으며, 7개 지역(창녕, 양산, 거제, 의령, 함안, 밀양, 함양)에서 감소하는 경향을 보인 것으로 조사되었다. 연속무강우일수 조사결과 11개 지역(창원, 하동, 거창, 진주, 사천, 합천, 산청, 남해, 김해, 고성, 통영)에서 증가하는 경향을 7개 지역(창녕, 양산, 거제, 의령, 함안, 밀양, 함양)에서 감소하는 경향을 보였다. 상수도 보급률 조사결과 전 지역인 18개 지역에서 증가하는 경향을 보인 것으로 조사되었다(Fig. 11).
강수량 조사결과 서귀포시는 1.8%의 증가율을 보였으며, 제주시는 -33.8%의 감소율을 보였고, 지하수위 조사결과 제주시는 1.9%의 증가율을 보였으며, 서귀포시는 2.5%의 감소율을 보인 것으로 조사되었다. 경지면적당 양수량 조사결과 제주시는 94.0%의 증가율을 보였으며, 서귀포시는 - 0.4%의 감소율을 보였다. 경지면적 조사결과 제주시는 7.3%의 증가율을 보였으며, 서귀포시는 10.4%의 감소율을 보였고, 연속무강우일수 조사결과 제주시는 7.8%의 증가율을 보였으며, 서귀포시는 - 7.0%의 감소율을 보였다. 상수도보급률 조사결과 제주시와 서귀포시 모두 - 21.4%의 감소율을 보였다(Fig. 12).
Standardzation result of survey item
긍정적인 영향은 Fig. 13의 긍정적인 영향을 주는 (a) 연 강수량, (b) 지하수위, (c) 경지면적당 양수량의 경우 표준화 점수가 1에 가까울수록 밭관개시설물 (공공관정)의 능력발휘 또는 효율성 등 긍정적인 영향이 크다는 의미이며, 반대로 부정적인 영향은 Fig. 13의 (d) 경지면적, (e) 무강우연속일수, (f) 상수도보급율 조사항목의 표준화 점수가 1에 가까울수록 부정적인 영향이 크다는 것을 의미한다. Fig. 14와 같이 긍정적인 영향은 전라남도와 경상남도에서 두드러지고, 부정적인 영향을 주는 강원도와 경상북도 일부 지역을 제외하고 높게 나타났다.
Vulnerability evaluation result
전국 밭관개시설물에 대한 취약성평가에 대한 결과는 서울특별시 및 광역시는 8시도 중 모든 지역에서 매우취약으로 분석되었으며, 경기도는 매우취약 23개 지역, 취약 4개 지역, 보통 2개 지역, 강원도는 매우취약 14개 지역, 취약 1개 지역, 양호 2개 지역, 충청북도는 11개 시·군 중 모든 지역에서 매우취약, 충청남도 15개 시·군 중 모든 지역에서 매우취약, 전라북도는 매우취약 13개 지역, 취약 1개 지역, 전라남도는 매우취약 17개 지역, 취약 4개 지역, 경상북도는 매우취약 18개 지역, 취약 2개 지역, 양호 2개 지역, 경상남도는 매우취약 16개 지역, 취약 1개 지역, 보통 1개 지역, 제주도는 2개 시 중 모든 지역에서 매우취약으로 분석 되었다(Fig. 15 and Fig. 16).
Conclusion
본 연구에서는 기후변화로 인해 가뭄의 강도가 세지고 기간이 길어짐에 따라 밭작물의 생육에 직접적인 영향이 되는 밭관개시설물(공공관정)의 가뭄에 대한 취약성 평가를 실시하였다. 취약성평가에 필요한 실태조사 항목은 관정 성능 및 능력에 긍정적 영향을 주는 3가지 항목과 부정적인 영향을 주는 3가지 항목 총 6가지 항목을 선정하였으며, 긍적적 영향을 주는 3가지 항목은 강수량, 지하수위, 경지면적 당 양수량으로 선정하였고, 부정적 영향을 주는 3가지 항목은 경지면적, 연속무강우일수, 상수도보급률로 선정하였다. 실태조사 자료들은 조사의 통일성을 위해 2007년부터 2016년까지 10년간의 자료를 조사하였으나, 실태조사 자료가 부족한 항목은 해당 기간의 자료를 조사하였다. 취약성점수 산정을 위한 실태조사항목들의 표준화는 스케일재조정법을 이용하였으며, 취약성평가 등급은 1 - 5등급으로 구분하였으며 점수가 낮을수록 취약성이 큰 것을 의미한다. 대상 지역은 전국 162개 시·군 중 157개 시·군을 선정하였으며, 선정한 사유는 자료 부족으로 인하여 제외된 지역이며, 제외된 지역은 경기도 과천시와 구리시 2개시, 강원도 화천군 1개군, 전라남도 신안군 1개군, 경상북도 울릉군 1개군 총 5개 시·군이다.
실태조사 및 스케일 재조정을 통해 취약성 평가 절차에 따라 취약성 점수를 산정하였으며, 그 결과는 다음과 같다. 전국 밭관개시설물에 대한 취약성평가에 대한 결과는 전체 157개 지역 중 매우취약한 지역 136개 지역, 취약한 지역 14개 지역, 보통인 지역 3개 지역, 양호한 지역 4개 지역, 우수한 지역 0개 지역이며, 각 도별 산정 결과는 서울특별시 및 광역시는 8개 시도 중 모든 지역에서 매우취약으로 분석되었으며, 경기도는 매우취약 23개 지역, 취약 4개 지역, 보통 2개 지역, 강원도는 매우취약 14개 지역, 취약 1개 지역, 양호 2개 지역, 충청북도는 11개 시·군 중 모든 지역에서 매우취약, 충청남도 15개 시·군 중 모든 지역에서 매우취약, 전라북도는 매우취약 13개 지역, 취약 1개 지역, 전라남도는 매우취약 17개 지역, 취약 4개 지역, 경상북도는 매우취약 18개 지역, 취약 2개 지역, 양호 2개 지역, 경상남도는 매우취약 16개 지역, 취약 1개 지역, 보통 1개 지역, 제주도는 2개 시 중 모든 지역에서 매우취약으로 분석 되었다. 특히, 국가수자원관리종합정보시스템(WAMIS; www.wamis.go.kr)에서는 2016년 현황 중 용수공급시설을 갖춘 관개전(田)은 323 천 ㏊로 전국 밭 면적의 43.3% 수준으로 밭관개용수공급시설의 긍정적인 영향 분포도와 비슷한 양상을 보인다. 아울러, 2007년부터 2016년까지 강수량 및 강수패턴의 변화로 지속적인 농업가뭄이 발생하였으며, 강수량의 영향으로 매우 취약한 지역이 많은 것을 확인할 수 있었다.
본 연구에서의 일률적이지 않은 조사기간으로 취약성 점수 산정시 오차가 발생할 가능성이 있으며, 향후 평년(30년)이상을 조사기간으로 하여 취약성평가의 신뢰도를 향상할 필요가 있다 판단된다. 또한 공공관정은 지자체 및 한국농어촌공사에서 관리하여 실태조사 자료가 존재하고 있으나, 향후 민간관정에 대한 취약성평가로 연구결과 활용이 확대될 경우 민간관정에 대한 자료가 상당히 미흡할 것으로 판단되어 자료 구축이 시급할 것으로 예상된다. 이러한 취약성평가의 실시로 밭관개시설물의 취약성 정도를 파악하여 향후 밭관개시설물의 개발 또는 유지보수에 기초자료로 활용되며, 밭가뭄 맞춤형 대응 정책 수립의 기초자료를 제공하고자 한다.
