Journal of the Korean Society of Agricultural Engineers 60(5):1-15

pISSN: 1738-3692, eISSN: 2093-7709

Publication date (print): September 2018

Received: 27 June 2018, Revised: 13 July 2018, Accepted: 19 July 2018

DOI: 10.5389/KSAE.2018.60.5.001

농어촌용수 및 농업생산기반시설의 실태조사에 따른 기후변화 영향 분석

Translated Title (en): Analysis on the Impact of Climate Change on the Survey of Rural Water District and Agricultural Production Infrastructure

김수진a, 배승종b,†, 최진용c,††, 김성필d, 은상규e, 유승환f, 장태일g, 고남영h, 황세운i, 김성준j, 박태선k, 정경훈l, 송석호m

Soo-Jin Kima, Seung-Jong Baeb,†, Jin-Yong Choic,††, Seong-Pil Kimd, Sang-Kyu Eune, Seung-Hwan Yoof, Tae-Il Jangg, Nam-Young Gohh, Sye-Woon Hwangi, Seong-Joon Kimj, Tae-Seon Parkk, Kyung-Hun Jeongl, Suk-Ho Songm





 

a 연구원,

a Researcher,

b 부교수,

b Associate Research Professor,

c 서울 대학교 농과 시스템 공학과 교수,

c Professor, Department of Rural Systems Engineering, Seoul National University

d 서울 대학교 녹색 생명 공학 연구소 선임 연구원,

d Senior Researcher, Institutes of Green Bio Science and Technology, Seoul National University

e 서울 대학교 녹색 생명 공학 연구소 선임 연구원,

e Senior Researcher, Institutes of Green Bio Science and Technology, Seoul National University

f 전남 대학교 농생 생물 공학과 조교수,

f Assistant Professor, Department of Rural and Bio-Systems Engineering, Chonnam National University

g 준 교수,

g Associate Professor,

h 전북 대학교 농촌 건설 공학과 강사,

h Lecturer, Department of Rural Construction Engineering, Chonbuk National University

i 경상 대학교 농업 공학과 조교수 (농업 생명 과학 연구소),

i Associate Professor, Department of Agricultural Engineering (Institute of Agricultural and life science), Gyeongsang National University

j 건국 대학교 토목 환경 공학과 교수,

j Professor, Department of Civil and Environmental Engineering, Konkuk University

k 사무 총장

k Director-General,

l 감독,

l Director,

m 한국 농촌 공사

m Manager, Korean Rural Community Corporation

Author notes:

Correspondence to: †Corresponding author: Tel: +82-33-339-5811 bsj5120@snu.ac.kr

Correspondence to: ††Corresponding author: Tel: +82-2-880-4583 iamchoi@snu.ac.kr


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Abstract

This study aims to effective survey on actual condition for impact and vulnerability assessment on climate change in agriculture and rural community (limited to rural water and agricultural infrastructure, Paragraph 3, Article 2 of the Rearrangement of Agricultural and Fishing Villages Act) entrusted to Korea Rural Community Corporation based on the Law (Paragraph 2, Article 47 of the Framework Act on Agriculture, Rural community and Food industry). The results are summarized as follows. The rural water was divided into three categories (abnormal climate, water use, and flood control), and 31 indicators were selected. The reservoirs were divided into four categories, and 20 indicators were selected. The pumping stations were divided into two categories, 7 indicators, and the drainage pump stations were divided into two categories, 5 indicators were chosen. A survey on actual condition of each indicator was conducted and the result of the impact assessment was calculated. The 65 rural water showed values ranged from 0.855 to 1.308. The reservoir ranged from 0.966 to 23.338 as a result of the impact assessment on the 16 indicators. The pumping station was able to calculate the results of the safety inspection and the thorough safety inspection, and the drainage pump station was able to calculate only the result of the safety inspection. It is judged that it will be necessary to secure and analyze data on indicators with no data in the future. The results of this research can be utilized as baseline data that can deal with climate change preemptively.

Keywords: Climate change, rural water district, agricultural infrastructure, survey on actual condition, impact assessment

I.

서 론

인간의 삶을 직간접적으로 위협하는 기후변화는 전지구 적 현안이며, 이러한 기후변화의 위협을 최소화하기 위해 전 세계적으로 다양한 노력을 경주하고 있다. 미국, 영국, 독일, 호주, 일본 등 선진국들은 기후변화 적응을 위해 법적인 기 반을 정비하고 기후변화에 관한 과학적 연구를 추진하였으 며, 다학제간 연구를 통한 기후변화 영향평가 및 적응방안을 위하여 체계적인 연구를 수행하고 있다 (Kwon, 2005). 우리 나라는 2010년 저탄소녹색성장기본법 제48조 제4항 및 동법 시행령 제38조에 따라 국가 및 지자체 단위 기후변화 적응대 책 수립·시행이 의무화되었다. 2016년 20개 관계부처가 참 여하여 수립한 제2차 국가 기후변화 적응대책 (2016~2020) 은 기후변화로 인한 위험감소 및 기회의 현실화를 목표로 추진되고 있으며, 기후변화에 따른 영향 평가는 체계적인 기 후변화 적응대책의 핵심 과제이다. 특히 농업부문은 타 산업 보다 기후에 많은 영향을 받는 분야로 기후변화의 영향을 면밀히 분석하여 실효성 있는 적응 대책을 추진하는 것이 중요하다.

농어업·농어촌 및 식품산업 기본법 제47조 2항에서는 농 업·농촌, 임업·산림, 농어촌용수 및 농업생산기반시설분야 에 미치는 기후변화 영향·취약성을 5년마다 조사·평가 공 표하고 실태조사를 실시하여 정책수립의 기초로 활용하도록 규정하고 있다. 농업·농촌 분야는 농촌진흥청, 임업분야는 산림청에서 위임을 받아 기후변화 영향·취약성 평가 세부기 준을 수립하여 실태조사를 추진하고 있으며, 농어촌용수 및 농업생산기반시설 분야는 한국농어촌공사가 위임을 받아 기 후영향평가 등에 필요한 기초자료 확보 및 통계의 작성을 위 하여 실태조사를 실시하도록 되어 있다.

농어촌용수 및 농업생산기반시설 분야의 기후변화 예측에 대한 연구는 다양하게 진행되어 왔다. Hong et al. (2009)는 A2 기후시나리오를 바탕으로 논벼의 10년 빈도 작물 증발산 량을 산정하여 기후변화에 따른 변화를 평가하였고, Lee et al. (2012)는 A1B, A2, B1 시나리오와 CERES-Rice 모형을 활 용하여 논벼의 소비수량 및 생산량을 산정하였으며, Yoo et al. (2012)는 고해상도 기후시나리오와 LARS-WG를 활용하여 관개지구별로 논용수 수요량과 단위용수량을 시기별로 산정 하고 변화 양상을 분석하였다. Oh et al. (2011)은 A1B, A2, B1 시나리오에 나타난 사회·경제적 가정에 따라 모의된 전 지구 규모의 토지이용변화 결과를 바탕으로 국내의 도별 농 업용 저수지 지역의 미래 토지피복 변화를 공간적으로 예측 하였으며, Park et al. (2013)은 RCP 4.5 및 8.5 시나리오를 활 용하여 농업용 저수지의 용수공급능력과 가뭄대응능력을 평 가하기도 하였다. 이처럼 농어촌용수 및 농업생산기반시설의 기후변화 관련 선행 연구들은 국가 시나리오를 바탕으로 기 후변화 전망자료를 활용하여 관개수요량의 변화를 예측·분 석하는 데에 초점이 맞추어져 있으며, 많은 관련 연구가 국내 외에서 수행되어 왔다.

기후변화는 장기간에 걸쳐 진행되고 이에 따라서 미래의 기후 특성이 변화될 수 있어 사회 각 분야의 취약성을 분석 하고 적응방안을 수립하고 있다. 수립된 적응 방안을 시행하 기 위해서는 막대한 예산을 필요로 하기 때문에 정책결정에 있어서 신중을 기해야 한다. 기후변화에 따른 영향평가 및 취약성 분석을 바탕으로 제시된 다양한 적응 방안들이 정책 적으로 반영되려면 모든 분석들이 과학적인 근거를 기반으 로 생산 제공되어야 하고 정책 결정자들이 이해할 수 있는 언어로 정보를 전달하는 과정이 필요하다(Cho, 2013) 또한, 불확실성을 가지고 있는 먼 미래에 대한 특정 시나리오 기반 의 정보와 함께 현재 실태를 정확히 규명한 정보도 정책 결 정자들을 위하여 제공되는 정보에 반드시 포함되어야 할 것 이다.

본 연구에서는 농어촌용수 및 농업생산기반의 기후변화에 대한 영향·취약성 평가를 위한 효율적 실태조사를 수행하기 위한 실태조사 평가지표 선정, 평가지표 조사·분석, 영향평 가 방안 등을 마련함으로써 효율적이고 신뢰성있는 기후변화 실태조사 및 영향·취약성 평가의 기초를 마련하고자 한다.

II.

재료 및 방법

1.

기후변화 실태조사 항목선정 및 조사방법

기후변화 실태조사 및 영향평가를 위한 조사항목은 농어촌 용수 및 농업생산기반시설의 기후변화 리스크에 기반하여 설 정되어야 하며, 자료수집 용이성은 물론 해석이 간단하고 조 사대상 지역이 바뀌어도 지속적으로 조사가 가능하여야 한다. 이에 기 수행된 용수구역 및 지자체 관련 취약성 평가지표 사례를 조사하고, 농업생산기반시설의 기후변화영향 안정성 평가 및 관리기술 개발 (Kim, 2016)에 제시된 실태조사 및 취약성 평가항목을 비롯하여 농촌진흥청 및 산림청에서 제시 하고 있는 기후변화 실태조사 항목과 환경부에서 물관리분야 취약성 평가에 활용하고 있는 항목에 대해 조사하였다. 조사 항목들을 바탕으로 분야별 용수구역별 관계자, 해당 지자체 및 전문가 설문조사 등을 통해 타당성 검증 후 최종적으로 농어촌용수 및 농업생산기반시설의 실태조사 항목을 선정하 였다.

가.

농어촌용수

농어촌용수는 3개 영역 (이상기후, 이수, 치수)으로 구분 하고, 6개 부문 31개 세부항목을 선정하였다 (Table 1). 먼저, 이상기후 영역은 기온 변화부문에서 연평균 일평균기온, 계 절별 평균기온 (3-5, 6-8, 9-11, 12-2월), 폭염일수, 한파일수 등 7개 세부지표와 강수 변화부문의 연평균 강수량, 계절별 강수량 (3-5, 6-8, 9-11, 12-2월), 강수일수 (0.0 mm 포함), 유효 강수일수 (5 mm 이상), 일강수량 80 mm 이상일 수, 최대 연 속 무강우일수 (5 mm 미만), 10일 연속 무강우일수 (5 mm 미만) 등 10개 세부지표가 선정되었다. 이수 영역은 12개 세 부항목을 선정하였으며, 기준증발산량 변화 부문에서 월별 기준증발산량 FAO Penman-Monteith과 수정 Penman, 용수량 변화 부문에서 논면적, 밭면적, 생육기 (5-9월) 강수량, 연평 균 유효우량, 필요수량 (논, 밭의 순용수량과 조용수량), 가 뭄피해 변화 부문에서 가뭄피해 면적과 가뭄피해 복구비가 해당되었다. 마지막으로 치수 영역은 홍수피해 변화 부문의 홍수피해 면적과 홍수피해 복구비의 세부지표가 선정되 었다.

Table 1.

Evaluation scheme of assessment of survey on actual condition, impact, and vulnerability to climate change on rural water district


Target Part Section Indicator Survey on actual condition Assessment of impact and vulnerability
Primary survey Secondary survey Reference value Comparative value
Method* Source** Method* Source**
Rural water district Abnormal Climate Change in temperature ● Annual average daily temperature S KMA - - 30years 5years
● Seasonal average temperature (march to may) S KMA - - 30years 5years
● Seasonal average temperature (june to august) S KMA - - 30years 5years
● Seasonal average temperature (september to november) S KMA - - 30years 5years
● Seasonal average temperature (december to february) S KMA - - 30years 5years
● The number of days with heat wave S KMA - - 30years 5years
● The number of days with cold wave S KMA - - 30years 5years
Change in precipitation ● Annual average precipitation S KMA - - 30years 5years
● Seasonal average precipitation (march to may) S KMA - - 30years 5years
● Seasonal average precipitation (june to august) S KMA - - 30years 5years
● Seasonal average precipitation (september to november) S KMA - - 30years 5years
● Seasonal average precipitation (december to february) S KMA - - 30years 5years
● The number of days with precipitation S KMA - - 30years 5years
● The number of days with effective precipitation S KMA - - 30years 5years
● The number of days with daily precipitation greater than 80mm S KMA - - 30years 5years
● The number of days with maximum continuous no precipitation S KMA - - 30years 5years
● The number of days with maximum 10-day continuous no precipitation S KMA - - 30years 5years
Water use Change in evapotranspiration ● Annual average monthly evapotranspiration (FAO penman-monteith) M KMA - - 30years 5years
● Annual average monthly evapotranspiration (modified penman) M KMA - - 30years 5years
Change in irrigation requirements ● Area of paddy field R Kostat S Primary data 10years 5years
● Area of upland R Kostat S Primary data 10years 5years
● Average of precipitation during the growing season (may to september) S KMA - - 10years 5years
● Annual average effective precipitation S KMA - - 10years 5years
● Annual average water requirements (paddy field, net duty of water) R EKR M(HOMWRS) HOMWRS D/B 10years 5years
● Annual average water requirements (upland, net duty of water) R EKR M(HOMWRS) HOMWRS D/B 10years 5years
● Annual average water requirements (paddy field, gross duty of water) R EKR M(HOMWRS) HOMWRS D/B 10years 5years
● Annual average water requirements (upland, gross duty of water) R EKR M(HOMWRS) HOMWRS D/B 10years 5years
Change in drought damage ● Area of drought damage R Local - - 10years 5years
● The cost of drought damage recovery R Local - - 10years 5years
Flood control Change in flood damage ● Area of flood damage R Local - - 10years 5years
● The cost of flood damage recovery R Local - - 10years 5years

*S: Statistics (descriptive statistics), M: Modelling, R: Research

**KMA: korea meteorological administration, Kostat: statistics korea, EKR: korea rural community corporation, Local: local autonomous entity

실태조사는 농어촌용수구역을 대상으로 앞서 선정된 각 영역별, 부문별 세부조사항목에 대한 자료를 수집하고 분석 을 위한 기술통계 등을 수행하는 1차 조사단계와 1차 조사된 항목에 대한 모델링, 현장검증 등을 통해 최종 자료로 확정하 는 2차 조사단계로 구분하여 실태조사를 수행하였다 (Table 1). 영향평가의 경우 다음 식과 같이 실태조사의 각 세부항목 의 기준값에 대한 비교값으로 표현하였으며, 비교값은 최근 5년 (2011-2015), 기준값은 최근 10년 (2001-2010) 값을 대상 으로 평가하였다. 이 때, 평년 (1981-2010) 자료의 구득이 가 능한 기온과 강수량, 기준증발산량 세부지표의 경우에는 기 준값을 평년 (30년)값을 기준값으로 하여 영향평가를 수행하 였다.

(1)
Impact  assessment = comparative  value / reference  value
나.

농업생산기반시설

농업생산기반시설은 저수지, 양수장과 배수장에 한정하 여 각 시설별 세부항목을 선정하였다 (Table 2). 저수지는 4개 영역 (시설, 이수, 치수, 수질/환경)으로 구분하고 5개 부문 20개 세부항목으로 구성하였다. 시설 영역은 수혜구역 변화 의 수혜면적 세부지표와 안정성 변화의 안전점검 등급과 정 밀안전진단 등급 세부지표로 구성하였고, 이수 영역은 연평 균 저수율, 관개기 직전 저수율, 관개기 종료 후 저수율, 가뭄 대책 단계별 관리수위 발생일수 (관심, 주의, 경계, 위험), 관 개량, 관개시작일, 관개종료일, 관개일수 등 12개의 세부지 표, 치수 영역은 홍수대비 사전 방류일수와 만수위 이상일수 (5-9월) 등 2개 지표, 그리고 수질/환경 영역은 수온, TOC, T-P, COD 등 4개의 세부지표로 구성하였다. 양수장은 시설 과 이수 2개 영역으로 구분하고, 수혜면적, 안전점검 등급, 정밀안전진단 등급, 관개량, 관개시작일, 관개 종료일, 관개 일수 등 7개 세부지표로 구성하였으며, 배수장은 시설과 치 수 2개 영역으로 구분하고, 배수면적, 안전점검 등급, 정밀안 전진단 등급, 배수량과 배수일수 등 5개 세부지표로 구성하 였다.

Table 2.

Evaluation scheme of assessment of survey on actual condition, impact, and vulnerability to climate change on agricultural infrastructure


Target Part Section Indicator Survey on actual condition Assessment of impact and vulnerability
Primary survey Secondary survey Reference value Comparative value
Method* Source** Method* Source**
Reservoir Facility Change in benefited zone ● Area of benefiting from reservoir R EKR R Field 10years 5years
Change in Safety ● Average grade of safety inspection R EKR R, S RIMS 10years 5years
● Average grade of precision safety inspection R EKR R, S RIMS 10years 5years
Water use Change in irrigation capacity ● Annual average reservoir storage rate R EKR R, S RIMS 10years 5years
● Average of reservoir storage rate before the irrigation period R EKR R, S RIMS 10years 5years
● Average of reservoir storage rate after the completion of irrigation R EKR R, S RIMS 10years 5years
● The number of days with managed water level by drought stage (attention, caution, warning, danger) R EKR R, S RIMS 10years 5years
● Annual average irrigation requirements R EKR R, S RIMS 10years 5years
● The date of irrigation start R EKR R, S RIMS 10years 5years
● The date of irrigation completion R EKR R, S RIMS 10years 5years
● The number of days with irrigation R EKR R, S RIMS 10years 5years
Flood control Change in flood volume ● The number of days with pre-discharge for flood R EKR R, S RIMS 10years 5years
● The number of days with over full water level (may to september) R EKR R, S RIMS 10years 5years
Water quality/Environment Change in water environment ● Annual average water temperature R EKR R, S RIMS 10years 5years
● Annual average TOC (total organic carbon) R EKR R, S RIMS 10years 5years
● Annual average T-P (total phosphorus) R EKR R, S RIMS 10years 5years
● Annual average COD (chemical oxygen demand) R EKR R, S RIMS 10years 5years
Pumping station Facility Change in benefited zone ● Area of benefiting from pumping station R EKR R Field 10years 5years
Change in Safety ● Average grade of safety inspection R EKR R, S RIMS 10years 5years
● Average grade of thorough safety inspection R EKR R, S RIMS 10years 5years
Water use Change in irrigation capacity ● Annual average irrigation requirements R EKR R, S RIMS 10years 5years
● The date of irrigation start R EKR R, S RIMS 10years 5years
● The date of irrigation completion R EKR R, S RIMS 10years 5years
● The number of days with operating irrigation pumps R EKR R, S RIMS 10years 5years
Drainage pump station Facility Change in benefited zone ● Area of benefiting from drainage R EKR R Field 10years 5years
Change in Safety ● The number of precision safety inspection R EKR R, S RIMS 10years 5years
● Annual average irrigation requirements R EKR R, S RIMS 10years 5years
Flood control Change in drainage capacity ● Amount of drainage R EKR R, S RIMS 10years 5years
● The number of days with operating drainage pumps R EKR R, S RIMS 10years 5years

*R: Research (visiting research), S: Statistics (descriptive statistics)

**Field: field survey, RIMS: rural infrastructure management system

실태조사는 농업생산기반시설 1종 시설물을 대상으로 앞 서 선정된 세부조사항목에 대한 자료를 수집하고 분석을 위 한 기술통계 등을 수행하는 1차 조사단계와 1차 조사된 항목 에 대한 모델링, 현장검증 등을 통해 최종 자료로 확정하는 2차 조사단계로 구분하여 실태조사를 수행하였다 (Table 2). 영향평가의 경우 농어촌용수와 마찬가지로 실태조사의 각 세 부항목의 기준값에 대한 비교값으로 표현하였으며, 비교값은 최근 5년 (2011-2015), 기준값은 최근 10년 (2001-2010) 값을 기준으로 영향평가를 수행하였다.

2.

시범대상 선정

농어촌용수의 효율적인 개발·이용 및 보전 등을 위하여 농어촌용수의 체계적 개발 및 이용, 수질에 대한 관리계획 수 립을 위해 2002년 물관리정보 표준실무회의에서 재설정 도시 구역 포함 517개소에 달하는 농어촌용수구역을 설정하였으 며, 2014년 수립한 ‘농어촌용수이용합리화계획 2015-2024’에 서는 북한 접경지역 등 6개소를 제외하고 511개 용수구역에 대한 계획을 수립하였다. 이에 본 연구에서는 511개 농어촌용 수구역을 대상으로 일정한 기준에 따른 유형화를 통해 다양 한 특성을 지닌 농어촌용수구역에 대한 조사를 수행하고자 하고자 군집분석 (cluster analysis)을 수행하였다. 7가지 주요 특성 (용수구역 면적, 논면적, 밭면적, 수리답면적, 관개전 면 적, 수리답율, 관개전율, 저수지개수, 총시설수)을 바탕으로 5개 군집으로 분류하였으며 그 결과는 Table 3과 같다. 군집 4의 경우는 용수구역 면적이 136,689 ha로 가장 큰 서울 용수 구역만 해당되어 대상지구에서 제외하였다. 군집 1은 용수구 역 면적은 평균 31,612 ha, 논면적은 평균 2,771 ha인 109개 용수구역, 군집 2는 용수구역 면적이 평균 51,991 ha로 상대적 으로 크고 논면적은 평균 1,181 ha로 작은 22개 용수구역이 해당되었다. 군집 3은 용수구역 면적은 평균 19,261 ha, 논면 적은 평균 2,436 ha인 194개 용수구역, 군집 5는 용수구역 면 적이 평균 8,293 ha로 상대적으로 작고 논 (평균 886 ha) 및 밭면적 (평균 784 ha)이 상대적으로 작은 185개 용수구역이 해당되었다 (Fig. 1).

Table 3.

The results of cluster analysis for rural water district


Group Group 1 Group 2 Group 3 Group 4 Group 5
Category
Number of rural water district (ae) 109 22 194 1 185
Area of rural water district (ha) Avg. 31,612 51,991 19,261 136,689 8,293
Min 25,342 43,311 13,286 13,689 618
Max 40,733 83,110 25,318 136,689 13,796
Paddy field area (ha) Avg. 2,771 1,181 2,436 1,088 886
Min - 33 - 1,088 -
Max 21,740 5,456 20,041 1,088 4,387
Upland area (ha) Avg. 2,202 2,730 1,602 5,447 784
Min 326 366 394 5,447 17
Max 10,368 4,998 12,051 5,447 4,232
Irrigated paddy field area (ha) Avg. 2,301 1,042 1,964 526 664
Min - 29 - 526 -
Max 20,591 4,597 17,157 526 3,775
Irrigated upland area (ha) Avg. 268 357 208 44 113
Min - - - 44 -
Max 4,188 1,183 5,483 44 2,193
Percentage of irrigated paddy field (%) Avg. 82 86 79 48 73
Min - 50 - 48 -
Max 99 99 99 48 99
Percentage of irrigated upland (%) Avg. 10 16 9 1 11
Min - - - 1 -
Max 53 42 57 1 82
Number of reservoir (ae) Avg. 55 53 37 21 17
Min - - - 21 -
Max 400 326 245 21 75
Number of total irrigation facilities (ae) Avg. 229 224 158 136 66
Min 17 25 1 136 -
Max 721 504 1,132 136 254

*Avg. : Average, Min: Minimum, Man : Maximum

img/JKSAE-60-1_F1.jpg

Fig. 1.

Location of study area within the target rural water district


최종적으로 선정된 4개의 군집을 대상으로 지역별 분포를 고려하여 논면적을 우선순위로 65개 농어촌용수구역을 시범 대상으로 선정하여 실태조사를 수행하였다. 농업생산기반시 설의 경우 앞서 선정된 65개 농어촌용수구역 내 수혜면적이 가장 큰 대표 저수지 1개소씩을 선정하여 65개 저수지를 대상 저수지로 채택하였다. 양수장과 배수장은 도별 1개소씩을 우 선으로 하여 양수장 8개소, 배수장 7개소, 양·배수장 3개소 를 최종적으로 선정하였다. Table 4.

Table 4.

The final selected target study area (rural water and agricultural Infrastructure)


Rural water Agricultural Infrastructure
Rural water district Reservoir Pumping station Drainage pump station
No. Name No. Name No. Name No. Name No. Name No. Name
1 Gangdo 34 Wangun 1 Gasan 34 Singuem 1 Naei 1 Gyehwa
2 Gangchil 35 Wanbong 2 Gaeun 35 Sinlim 2 Dangha 2 Nusan
3 Geosa 36 Uldu 3 Geojin 36 Sinjeon 3 Dongson1-dan 3 Seongdeok
4 Gogeo 37 Ulbuk 4 Gyeryong 37 Sinhak 4 Sijong 4 Sindae
5 Gowon 38 Ulwon 5 Gongneung 38 Yeonje 5 Yonggi 5 Desan
6 Gongnon 39 Wonang 6 Gongjeong 39 Yeonjuk 6 Chengju 6 Chaeun
7 Gwangjin 40 Uibu 7 Gusi 40 Yeonji 7 Tapjeong 7 Hupo
8 Gwangpo 41 Uisin 8 Gungyu 41 Yeongho 8 Punggang1 8 Guempo*
9 Goechil 42 Janggwan 9 Guemgwang 42 Olo 9 Guempo* 9 Saengnim*
10 GunUi 43 Jangsam 10 Guemju 43 Oryu 10 Saengnim* 10 Sechon*
11 Guembong 44 Jeongbuk 11 Giji 44 Okgye 11 Sechon*
12 Gisan 45 Jecheon1 12 Nambuk 45 Okcheon
13 Gimbaek 46 Jinbu 13 Naejang 46 Wanggung
14 Nadong 47 Jinseong 14 Deoggog 47 Yongsan
15 Nabong 48 Jinji 15 Dongbu(Gusa) 48 Woogok
16 Namseo 49 Changgye 16 Dongbu(Kisan) 49 Woomok
17 Dongan 50 Changdae 17 Maehwa 50 Wolpyeong
18 Myeonggang 51 Cheondong 18 Baekyong 51 Yulchi
19 Mumang 52 Cheoldong 19 Baekcheon 52 Idong
20 Munnong 53 Childong 20 Baekhak 53 Ipseok
21 Booe 54 Chilseok 21 Bokan 54 Janggye
22 Bocheong 55 Pagyo 22 bugu 55 Jangyeon
23 Buyeo 56 Posin 23 Sanjeong 56 Jungnim
24 Sayong 57 Haguem 24 Samga 57 Jikji
25 Sangoe 58 Hamma 25 Samheung 58 Cheongyong
26 Seobi 59 Hamsu 26 Sangsin 59 Paldeok
27 Seongun 60 Hapssang 27 Seobu 60 Homin
28 Sunguem 61 Hapyul 28 Seosan 61 Hongjung
29 Anseo 62 Hapjeog 29 Seosang 62 Hwawon1
30 Yeongdo 63 Haehyeon 30 Seongyeon 63 Hwangguem
31 Yeongju 64 Haehwa 31 Sosu 64 Hwangdun
32 Okcheong 65 Haehwang 32 Songgang 65 Hwangnyeong
33 Wango 33 Subu

*Pumping and drainage station

III.

결과 및 고찰

1.

농어촌용수의 기후변화 실태조사 및 영향평가 결과

65개 농어촌용수구역를 대상으로 3개 영역 (이상기후, 이 수, 치수) 6개 부문 31개 세부항목에 대하여 실태조사를 실시 하고, 이를 바탕으로 27개 항목에 대한 영향평가 결과를 도출하였다 (Table 5, Fig. 2). 먼저 이상기후 영역을 살펴보면 연평균 일평균기온은 최근 5년 ( ’11- ’15) 평균 12.9°C로 평 년 ( ’81- ’10) 평균 12.6 °C 대비 0.3 °C 증가하였으며, 65개 용수구역 중 38개 용수구역에서 평균값 이상을 나타냈고 영 향평가 결과 평균 1.019로 나타났다. 계절별 평균기온 (3-5월, 6-8월, 9-11월)의 경우 평년 대비 최근 5년의 평균기온이 약 0.3~0.6 °C 증가하는 것으로 나타났으나 계절별 평균기온 (12-2월)의 경우, 최근 5년 평균은 0.4 °C로 평년 평균 0.8 °C 대비 0.4 °C 감소하는 것으로 나타났으며 영향평가 결과 평균 0.961로 나타났다. 폭염일수는 최근 5년 평균 11.8일로 평년 평균 9.9일 대비 1.9일 증가하였으며, 한파일수는 최근 5년 평균은 6.6일로 평년 평균 5.5일 대비 1.1일 증가하는 것으로 나타났다. 강수변화 영역을 살펴보면, 연평균 강수량은 최근 5년 평균 1,324.3 mm로 평년 평균 1,336.5 mm 대비 12.2 mm 감소하였고, 65개 용수구역 중 24개 용수구역에서 평균값 이 상을 나타냈으며 영향평가 결과 평균 0.989로 나타났다. 계절 별 강수량 (3-5월, 9-11월)의 경우 평년 평균 대비 최근 5년 평균 각각 15.7 mm, 27.5 mm 증가하였으며, 계절별 강수량 (6-8월, 12-2월)의 경우 평년 대비 최근 5년 평균 각각 55.6 mm, 3.7 mm 감소한 것으로 나타났다. 강수일수의 경우, 최 근 5년 평균 130.7일로 평년 평균 129.0일 대비 1.7일 증가하 였고, 65개 용수구역중 36개 용수구역에서 평균값 이상으로 나타났다.

Table 5.

The results of survey on actual condition and impact assessment to climate change on rural water


Assessment methods Survey on actual condition Impact assessment
Reference value
(30years(’81-’10))		 Comparative value
(5years(’11-’15))
Indicator Avg. Std. Avg. Std. Avg.
(a) Annual average daily temperature 12.6 1.2 12.9 1.2 1.019
(b) Seasonal average temperature (march to may) 11.8 0.9 12.1 1.0 1.024
(c) Seasonal average temperature (june to august) 23.7 0.7 24.3 0.9 1.023
(d) Seasonal average temperature (september to ovember) 14.3 1.5 14.8 1.5 1.035
(e) Seasonal average temperature (december to february) 0.8 2.0 0.4 2.0 0.961
(f) The number of days with heat wave 9.9 5.3 11.8 606 1.303
(g) The number of days with cold wave 5.5 8.3 606 10.0 0.997
(h) Annual average precipitation 1,336.5 167.2 1,324.3 197.4 0.989
(i) Seasonal average precipitation (march to may) 247.0 64.7 262.7 96.6 1.045
(j) Seasonal average precipitation (june to august) 740.5 94.1 684.9 111.5 0.923
(k) Seasonal average precipitation (september to ovember) 259.0 40.8 286.5 47.1 1.114
(l) Seasonal average precipitation (december to february) 93.9 20.6 90.2 25.3 0.956
(m) The number of days with precipitation 129.0 15.0 130.7 14.0 1.015
(n) The number of days with effective precipitation 48.9 3.1 49.4 3.7 1.010
(o) The number of days with daily precipitation greater than 80mm 2.4 0.8 2.2 1.0 0.911
(p) The number of days with maximum continuous no precipitation 54.3 7.4 51.8 8.2 0.962
(q) The number of days with maximum 10-day continuous no precipitation 10.6 0.5 11.3 0.6 1.060
(r) Annual average monthly evapotranspiration (FAO penman-monteith) 873.0 55.6 879.2 60.1 1.008
(s) Annual average monthly evapotranspiration (modified penman) 1,106.6 101.1 1,113.5 91.1 1.009
(t) Area of paddy field 2,546.4* 1,692.5* 2,251.9 1,609.4 0.859
(u) Area of upland 1,365.9* 958.3* 1,449.9 1,022.8 1.061
(v) Average of precipitation during the growing season (may to september) 1,051.7* 169.4* 896.8 168.3 0.855
(w) Annual average effective precipitation 675.5* 57.8* 592.1 59.8 0.877
(x) Annual average water requirements (paddy field, net duty of water) 708.5* 99.7* 789.1 107.3 1.117
(y) Annual average water requirements (upland, net duty of water) 375.2* 342.2* 439.8 371.9 1.222
(z) Annual average water requirements (paddy field, gross duty of water) 20,310.6* 13,226.0* 20,041.4 14,314.0 0.959
(aa) Annual average water requirements (upland, gross duty of water) 4,886.3* 5,415.4* 6,290.7 6,855.7 1.308

*Applied by 10 years( ’01- ’10)

img/JKSAE-60-1_F2.jpg

Fig. 2.

Classification of rural water district by impact assessment to climate change


이수영역을 살펴보면, 기준증발산량 (FAO penman-monteith) 의 경우, 최근 5년 평균은 879.2 mm/yr로 평년 평균 873.0 mm/yr 대비 6.2 mm/yr 증가하였고 영향평가 결과 평균 1.008 로 나타났으며, 기준증발산량 (수정 penman)은 최근 5년 평균 1,113.5 mm/yr로 평년 평균 1,106.6 mm/yr 대비 6.9 mm/yr 증 가하였고 영향평가 결과 평균 1.009로 나타났다. 논면적은 최 근 5년 평균 2,251.9 ha로 최근 10년 ( ’01- ’10) 평균 2,546.4 ha 대비 294.5 ha 감소하였으며, 밭면적은 최근 5년 평균은 1,449.9 ha로 최근 10년 평균 1,365.9 ha 대비 84.0 ha 증가한 것으로 나타났다. 생육기 (5-9월) 강수량의 경우, 최근 5년 평 균 896.8 mm로 최근 10년 평균 1,051.7 mm 대비 154.9 mm 감소하였으며, 연평균 유효우량의 경우, 최근 5년 평균 592.1 mm로 최근 10년 평균 675.5 mm 대비 83.4 mm 감소하였다. 연평균 필요수량 (논, 순용수량)은 최근 5년 평균 789.1 mm로 최근 10년 평균 708.5 mm 대비 80.6 mm 증가하였고, 연평균 필요수량 (밭, 순용수량)은 최근 5년 평균 439.8 mm로 최근 10년 평균 375.2 mm 대비 64.6 mm 증가하였으며, 영향평가 결과 각각 1.117, 1.222로 나타났다. 연평균 필요수량 (논, 조 용수량)은 최근 5년 평균 20,041.4 천m3로 최근 10년 평균 20,310.6 천m3 대비 269.2 천m3 감소하고 영향평가 결과 평균 0.959로 나타났는데 이는 논의 순용수량은 모두 증가하지만 논면적이 크게 감소하면서 논에서의 조용수량이 감소한 것으 로 판단된다. 연평균 필요수량 (밭, 조용수량)은 최근 5년 평 균이 최근 10년 평균 4,886.3 천m3 대비 1,404.4 천m3 증가한 평균 6,290.7 천m3로 나타났으며 이는 밭의 순용수량과 밭면 적의 증가에 기인한 것으로 사료된다. 치수영역의 홍수피해 면적과 복구비는 이수영역의 가뭄피해 면적과 복구비 세부항 목과 함께 연도별 자료를 확보할 수 없어 영향평가가 불가하 였으며, 향후 이에 대한 자료 확보 및 분석이 필요할 것으로 판단된다.

2.

농업생산기반시설의 기후변화 실태조사 및 영향평가 결과

농업생산기반시설의 실태조사 및 영향평가는 선정된 저수 지 65개소에 대한 17개 세부항목과 양수장 11개소에 대한 7개 세부항목, 배수장 10개소에 대한 5개 세부항목에 대하여 실태 조사를 실시하고, 이를 바탕으로 영향평가 결과를 도출하였 다 (Table 6). 먼저, 저수지를 살펴보면, 수혜면적의 경우 최근 5년 ( ’11- ’15)은 최근 10년 ( ’01- ’10) 평균 302.7 ha 대비 0.5 ha 감소한 302.2 ha로 나타났으며 영향평가 결과 평균 0.998로 나타났다. 안전점검은 최근 5년 평균 3.8로 최근 10년 평균인 3.9에 비해 0.1 감소한 것으로 나타났고, 65개 저수지 중 25개 저수지에서 평균값 이하로 나타났다. 정밀안전진단은 최근 5 년 평균은 3.2로 최근 10년 평균인 2.9에 비해 0.3 증가한 것으 로 나타났고, 65개 저수지 중 9개 저수지는 정밀안전진단 실 시 기록이 없었으며, 42개 저수지에서 평균값 이하로 나타났 다. 안전점검과 정밀안전진단의 영향평가 결과, 각각 평균 0.973, 1.073로 나타났으며, 개운저수지에서 모두 가장 낮은 값을 보였다. 연평균 저수율의 경우, 최근 5년 평균 78.4 %로 최근 10년 평균인 80.8 %에 비해 2.4 % 감소한 것으로 나타났 고, 관개 직전 저수율의 경우, 최근 5년 평균은 91.1 %로 최근 10년 평균인 90.9 %에 비해 0.2 % 증가한 것으로 나타났으며, 관개기 종료 후 저수율의 경우, 최근 5년 평균은 69.7 %로 최근 10년 평균인 76.9 %에 비해 7.2 % 감소한 것으로 나타났 다. 가뭄대책 단계별 관리수위 발생일수 (관심)의 경우, 최근 10년 대비 최근 5년에 4.3일 감소하였으며, 영향평가 결과 평 균 0.990으로 나타났다. 가뭄대책 단계별 관리수위 발생일수 (주의, 심각)의 경우 최근 10년 대비 최근 5년에 각각 0.6일, 3.8일 증가하였으며, 영향평가 결과 2.226, 5.608로 나타났다. 가뭄대책 단계별 관리수위 발생일수 (경계)의 경우 최근 10년 대비 최근 5년에 0.3일 감소하였으나 영향평가 결과는 2.542 로 나타났으며, 이는 최근 5년의 경계단계의 관리수위 발생일 수가 큰 폭으로 증가한 저수지들의 영향을 받은 것으로 판단 된다. 관개량은 최근 5년 평균 1,540.2 mm로 최근 10년 평균 인 1,586.9 mm에 비해 46.7 mm 감소하였으나 영향평가 결과 는 23.338로 나타났으며 이는 일부 저수지의 최근 10년 관개 량 자료의 이상치에 기인한 것으로 보여진다. 연평균 관개일 수는 최근 10년 대비 최근 5년에 16.7일 증가하였고, 만수위 이상 일수의 최근 5년 평균은 최근 10년 대비 0.6일 증가한 16.6일로 나타났으며 이들의 영향평가 결과는 각각 1.214, 10.676으로 산출되었다. 홍수 대비 사전 방류일수의 경우 연 도별 자료를 확보할 수 없어 영향평가가 불가하였으며 향후 이에 대한 자료 확보 및 분석이 필요할 것으로 보인다. 수온의 경우, 최근 5년 평균 15.9 °C로 최근 10년 평균인 16.6 °C에 비해 0.7 °C 감소하였고, T-P의 경우, 최근 5년 평균 0.036 mg/L 로 최근 10년 평균인 0.032 mg/L에 비해 0.004 mg/L 증가한 것으로 나타났고, COD의 경우, 최근 5년 평균은 4.9 mg/L로 최근 10년 평균인 5.0 mg/L에 비해 0.1 mg/L 감소한 것으로 나타났다. TOC의 경우, 최근 5년 평균은 3.0 mg/L로 나타났으 나 최근 10년 자료의 부재로 영향평가 결과 산출이 불가하였 다. 저수지의 수질/환경을 나타내는 수온, T-P, COD, TOC 자 료의 경우 전체적으로 많은 결측치가 나타나 이에 대한 보완 이 필요할 것으로 판단된다.

Table 6.

The results of survey on actual condition, impact and vulnerability assessment to climate change on agricultural infrastructure


Target Assessment methods Fact-finding Impact assessment
Reference value
(10years(’01-’10))		 Comparative value
(5years(’11-’15))
Indicator Avg. Std. Avg. Std. Avg.
Reservoir (a) Area of benefiting from reservoir 302.7 321.7 302.2 323.4 0.998
(b) Average grade of safety inspection 3.9 0.7 3.8 0.6 0.973
(c) Average grade of precision safety inspection 2.9 0.4 3.2 0.5 1.073
(d) Annual average reservoir storage rate 80.8 6.2 78.4 11.9 0.973
(e) Average of reservoir storage rate before the irrigation period 90.9 5.8 91.1 11.7 1.004
(f) Average of reservoir storage rate after the completion of irrigation 76.9 9.7 69.7 15.8 0.912
(g) The number of days with managed water level by drought stage (attention) 320.2 48.3 315.9 57.6 0.990
(h) The number of days with managed water level by drought stage (caution) 17.6 17.5 18.2 18.1 2.266
(i) The number of days with managed water level by drought stage (warning) 13.1 17.2 12.8 15.0 2.542
(j) The number of days with managed water level by drought stage (danger) 14.1 19.2 17.9 35.6 5.608
(k) Annual average irrigation requirements 1,586.9 2,417.8 1,540.2 1,769.1 23.338
(l) The number of days with irrigation 127.9 23.1 144.6 15.0 1.214
(m) The number of days with pre-discharge for flood - - - - -
(n) The number of days with over full water level (may to september) 16.0 29.1 16.6 17.2 10.676
(o) Annual average water temperature 16.6 2.0 15.9 2.1 0.966
(p) Annual average TOC (total organic carbon) - - 3.0 1.4 -
(q) Annual average T-P (total phosphorus) 0.032 0.026 0.036 0.020 1.313
(r) Annual average COD (chemical oxygen demand) 5.0 2.1 4.9 1.9 0.998
Pumping station (s) Average grade of safety inspection 3.8 0.7 3.8 0.8 1.019
Drainage pump station (t) Average grade of safety inspection 3.8 0.6 3.4 0.9 0.873
(u) Average grade of thorough safety inspection 3.0 0.0 2.8 0.5 0.667

*- : Null data

양수장을 살펴보면, 수혜면적은 최근 5년 평균 1,603.3 ha 로 나타났으나 최근 10년은 자료의 부재로 영향평가 결과 산 출이 불가하였다. 안전점검은 최근 5년과 최근 10년 모두 평 균 3.8로 나타났고, 영향평가 결과 1.019로 나타났다. 정밀안 전진단은 최근 5년에는 청주 양수장에만 정밀안전진단을 실 시한 기록이 있었으며, 최근 10년에는 청주 양수장 및 생림, 서촌 양배수장을 제외한 나머지 양수장에서 정밀안전진단을 실시한 기록이 있었다. 관개량, 관개일수는 모두 최근 10년 자료의 부재로 영향평가 결과 산출이 불가하였으며, 최근 5년 의 실태조사 결과, 관개량은 평균 17,109.8 천 톤, 관개일수는 평균 136.6일로 나타났다.

마지막으로 배수장을 살펴보면, 배수면적은 최근 5년 평균 442.1 ha로 나타났으나 최근 10년 자료의 부재로 영향평가 결과 산출이 불가하였다. 안전점검은 최근 5년 평균 3.4로 최 근 10년 대비 0.4 감소하였으며, 영향평가 결과 0.873으로 나 타났다. 정밀안전진단은 최근 5년에는 계화, 누산, 성덕, 채운 배수장에서 정밀안전진단을 실시한 기록이 있었으며, 최근 10 년에는 외산, 채운 배수장 및 금포 양배수장에서 정밀안전진 단을 실시한 기록이 있었다. 배수량과 배수일수는 모두 최근 10년 자료의 부재로 영향평가 결과 산출이 불가하였으며, 최 근 5년의 실태조사 결과, 배수량은 평균 22,302.0 천 톤, 배수 일수는 평균 24.5일로 나타났다.

IV.

요약 및 결론

본 연구는 법 (농어업·농어촌 및 식품산업 기본법 제47조 2항)에 따라 한국농어촌공사에 위임된 농업·농촌분야 (농어 촌정비법 제2조 3항에 따른 농어촌용수와 농업생산기반시설 한정)에 대해 기후변화에 대한 영향·취약성 평가를 위한 효율 적 실태조사를 수행하는 것을 목적으로 농어촌용수 및 농업생 산기반시설의 기후변화 실태조사 항목을 선정하고, 조사방법 론을 정립하여 실태조사 결과에 따른 영향평가를 수행하였다.

  1. 농어촌용수 및 농업생산기반시설의 기후변화 실태조사 및 영향평가를 위한 조사항목은 기 수행된 취약성 평가 지표 사례와 농촌진흥청, 산림청에서 제시하고 있는 기 후변화 실태조사 항목 및 환경부의 물관리분야 취약성 평가 항목 등을 바탕으로 분야별 용수구역별 관계자, 해 당 지자체 및 전문가 설문조사를 통해 타당성을 검증하 여 선정하였다.

  2. 농어촌용수는 3개영역 (이상기후, 이수, 치수) 6개 부문 31개 세부조사 항목을 실태조사 항목으로 선정하였다. 농업생산기반시설의 경우 저수지는 시설, 이수, 치수, 수 질/환경 등 4개 영역 5개 부문 20개 세부지표, 양수장은 시설과 이수 2개 영역 3개 부문 7개 세부지표, 배수장은 시설과 치수 2개 영역 3개 부문 5개 세부지표를 실태조 사 항목으로 선정하였다.

  3. 65개 농어촌용수의 31개 세부항목에 대한 실태조사를 실시하고 27개 항목에 대한 영향평가 결과를 도출한 결 과, 0.855~1.308 범위의 값이 나타났다. 평년 (’81-’10) 혹은 최근 10년 (’01-’10) 값보다 최근 5년 (’11-’15) 값이 작게 조사되었던 계절별 평균기온(12-2월), 한파일수, 연평균 강수량 등 11개 항목에서 1 이하의 값이 나타났 으며, 나머지 16개 항목은 최근 5년 값이 더 크게 나타나 1 이상의 값이 나타났다. 밭의 순용수량과 밭면적의 증 가로 인해 연평균 필요수량(밭, 조용수량)에서 영향평가 결과가 1.308로 가장 높게 나타났고, 가장 감소폭이 컸 던 생육기 (5-9월) 강수량에서 영향평가 결과가 0.855로 가장 낮게 나타났다.

  4. 저수지 65개소와 양수장 11개소와 배수장 10개소를 대 상으로 각 세부항목에 대한 실태조사를 실시하고 영향 평가 결과를 도출하였으며, 저수지의 경우 홍수 대비 사 전 방류일수와 TOC 항목을 제외한 16개 항목에 대한 영향평가 결과 0.966~23.338 범위의 값이 나타났다. 저 수지 수혜면적, 안전점검, 연평균 저수율, 관개기 종료 후 저수율, 가뭄대책 단계별 관리수위 발생일수 (관심), 수온, COD에서는 1 보다 낮은값이 나타났으며, 나머지 9개 항목은 최근 5년 값이 더 크게 나타나면서 영향평가 결과값이 1보다 크게 산정되었다. TOC의 경우, 최근 10 년 자료의 부재로 영향평가 결과 산출이 불가하였으며, 이외에도 수질/환경을 나타내는 수온, T-P, COD 자료의 경우 결측치가 많아 이에 대한 보완이 필요할 것으로 보였다. 양수장과 배수장의 경우 최근 10년은 자료의 부 재로 영향평가 결과 산출이 불가하여 양수장은 안전점 검과 관개량 항목, 배수장은 안전점검 항목만 영향평가 결과를 산정할 수 있었다.

  5. 실태조사 항목 중 홍수피해 면적과 복구비, 가뭄피해 면 적과 복구비 항목의 경우 연도별 자료를 확보할 수 없었 으며, 향후 국토교통부의 가뭄기록조사보고서, 한국농 어촌공사 가뭄백서, 농림축산식품부 보도자료, 관계부 처 합동 이상기후보고서, 행정안전부 안전관리 일일상 황, 지자체별 가뭄대책 추진상황 보고자료 등 시군별 가 뭄 및 홍수관련 자료를 수집하여 분석이 필요할 것으로 판단된다. 또한, 수질/환경을 나타내는 수온, T-P, COD, TOC 자료의 결측치 및 저수지의 홍수대비 사전 방류일 수와 양·배수장 가동일지 자료의 부재와 관련된 문제 들을 해결하기 위한 자료획득 및 관리방안 수립이 선행 되어야 할 것으로 판단되며, 실태조사 항목 및 취약성 평가 방안에 대해 지속적으로 수정·보완될 필요성이 있으며, 고도화가 이루어져야 한다.

본 연구를 통해 마련된 기후변화 실태조사 및 영향·취약 성 평가방안은 법적 업무인 농어촌용수 및 농업생산기반시설 의 기후변화 실태조사 및 영향·취약성 평가를 안정적으로 추진하여 해당 분야 기후변화 감시·평가체계를 구축하고 기 후변화에 선제적으로 대응할 수 있는 기반을 마련한 것으로 판단된다. 또한 기후변화 대응 적응정책 수요에 부응한 맞춤 형 정책 및 사업추진의 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

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