기술적 기대효과

• - 본 연구는 중·장기 표토침식량 산정 및 표토관리를 위한 원격탐사 영상자료를 활용하는데 있어 자료에 포함되어 있는 불확실성을 분석함으로써 원격탐사 영상자료의 품질을 평가하고 개선방안을 도출할 수 있는 기본정보 제공이 가능함
• - 따라서 기존의 유사량 직접측정을 통한 표토침식량 산정방법에서 벗어나 표토침식량의 공간적 변동성을 분석하는데 기여를 하며, 표토관리차원에서의 의사결정 과정에서 양질의 정보를 제공함으로써 보다 효율적인 표토관리를 유도할 것으로 기대됨
• - 또한, 영상자료에 포함된 다양한 정보를 해석함으로써 표토침식과의 상관성을 분석함에 따라, 자료의 발굴, 구축방법, 활용성 등을 발전시킬 수 있는 기술들을 개선할 수 있음
• - 본 연구를 통해 도출될 중·장기 표토침식 산정기술은 그동안 시범유역 등을 대상으로 공간적으로 제약적으로 수행되어 왔던 표토침식 관리의 공간적 제약을 해결함으로써 광역적인 표토관리가 가능하도록 할 것임

• '표층토양 보전 종합계획'에 따르면 정확한 표토 유실현황을 파악하기 위하여 침식 현황 실태조사를 실시하고, 이를 토대로 토양 유실지도를 작성해 정책수행의 근거로 사용 예정임
• 이에 '표토의 침식 현황 조사에 관한 고시'에 따르면 현재 '표토침식량 계산식(USLE)'의 주요 요소들을 우리나라의 기후, 지형 등에 맞게 보정한 '한국형 표토침식 조사모델 및 가치평가 방법'을 개발해 적용함을 원칙으로 하고 있음
• 사면의 경사는 표토의 유실에 직접적인 영향을 주는 요소라고 할 수 있음. 또한 평면적인 요소보다 수직적인 요소가 매우 중요함. 이에 표토의 유실을 정확하게 판단하기 위해서는 경사인자가 매우 중요하다고 할 수 있음
• '표토의 침식 현황에 관한 고시'에 따르면 경사인자를 산출하는 방법은 다음과 같음 1) 평면거리: 항공사진 또는 토지 피복도상 측정된 평면거리를 사용, 2) 경사(경사각, 경사도): 국토지리정보원에서 제공하는 1:5,000 수치지도의 등고선 자료 이용
• 1/5,000 수치지도에서 등고선의 경우, 최대 2 m의 오차를 가짐. 또한 표고점의 경우도 1 의 오차를 가지고 있음. 이에 지표에서 약 30 깊이까지의 토양층인 표토의 유실을 관측하기에는 적합하지 않음
• 사면은 5 이내에서도 급격하게 변화하는 지역이 있을 수 있음. 또한 등고선은 사면 이외에 평지, 수계 등에서는 그 경사 및 높이의 차이가 발생하여도 표현하지 않음. 이에 등고선만으로 경사인자를 생성할 경우, 수치표고모델 전반에서 정확한 지형의 높이를 산출할 수 없음
• 이와 같은 문제점들로 인하여 앞에서 열거한 인자들에 비하여 경사인자의 정확도는 매우 떨어짐. 경사는 표토의 유실을 결정하는 주요 요소임에 이에 이상적인 경사를 구할 수 있는 재료를 사용하여야 함
• 표토의 유실은 사면의 경사에 따라 직접적인 영향을 주는 요소임에 산림 내 경지에 대한 범위 및 유실량을 명확하게 평가하여야 함. 그러나 <그림 1>에서와 같이 30~90 의 공간해상도는 급격한 경사나, 산림 내 경작지에 대한 정보를 명확하게 파악할 수 없음. 이에 고해상도의 수치표고모델은 이상적인 경사인자라 할 수 있음
  

  <그림 1> 공간해상도별 포함 면적 (실험지역, 24 공간해상도)

• 환경부는 표토보전종합계획('13~'17)에서 한국형 표토침식 조사모델의 확립을 중점 추진과제로 추진 중에 있음. 이에 한국형 USLE에 사용되는 경사인자가 표토 유실량 산정에 주는 직접적인 영향 및 모델 확립을 위한 검증방안이 될 수 있음
• 이와 같이 점 기반 정밀 수치표고모델은 <그림 2>와 같이 ①표토침식 현황지도 작성에 주요 도구이며, ②시계열별 변화 결과는 바로 표토침식 현황지도가 되며, ③한국형 표토침식 모델 개발의 검증 도구로 사용될 수 있음
  

  <그림 2> 점 기반 정밀 수치표고모델의 표토보전종합계획('13~'17) 활용방안

• 또한 추가적으로 환경적, 사회적 기대효과에서 언급했던 것과 같이 표토 복원 대책, 급작스런 표토 변화에 대응할 수 있는 예측 시스템에 도움을 줄 수 있음
  

  <그림 3> 개발기술의 표토보전종합계획('13~'17) 활용방안

• 2세부과제에서는 표토침식으로 인한 지형의 시계열 변화 정보를 제공하기 때문에 표토침식 모니터링 기법 개발, 환경영향평가 특성 파악 등의 검증 자료로 활용 가능함
• 총괄과제의 Web-GIS 기반 예측·경보 시스템 구축에 필요한 기반정보를 생산하고 환경영향평가 사업 수행지역에 대한 토지피복 변화 등 토양침식 모델 인자의 개선에 기여함
• 1세부과제에서 구축하는 한국형 USLE 모델 적용 인자의 검증과 평가에 기여함
• 총괄 및 1세부과제에서 제공되는 표토침식우려지역을 대상으로 위험지역을 선별하고, 표토침식 상세모의 시스템을 구축함
• 또한 3세부과제에서 수행중인 환경영향평가 사업지구에 대한 DB를 기반으로 환경영향평가 사업수행 전후의 토양유실량 산정에 대한 분석 및 검증 수행에 기여함

• 표토변화도는 기본 공간정보로써의 특징이 강함. 공공재이기 때문에 이익을 얻는 사업화는 불가능함. 그러나 환경부, 국토교통부 및 산림청 등 관계부처에 지원 가능함. 예로 고랭지 경작지에 대한 적용, 국가산림지도 제작 등임
• 다만, 산림지역내 용도 변경 허가 행위 등의 개발계획 시, 영향평가 자료로 활용 가능함
• 후속 기술개발 계획으로 가용 가능한 모든 공간정보를 사용하여 주기성(년 단위 또는 몇년 단위)을 갖는 중장기 대한민국 표토변화도를 제작함
• 중장기 표토변화도를 대상으로 표토침식우려지역에 대해 상세모의기법 및 모니터링 시스템을 구축하여 능동적인 표토침식 대응방안을 수립함
• 환경부고시 표토침식조사(2015)를 수행하기 위한 국가위성자료의 활용 및 향후 수집되는 아리랑위성 데이터의 적용 방안 제시
• 국가환경정보를 이용한 표토침식조사의 GIS 데이터 베이스 활용방안를 제시하고 시·공간적 해상도에 따른 표토침식시스템 구축의 문제점 분석 및 개선방안 제시