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서울시 도시 생태계의 장기 모니터링 방안 연구

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1267_2001R16.pdf

1. 문제의 제기
○도시생태계의 훼손
– 개발에 의해 자연녹지지역이 급격히 감소함. 즉, 녹지지역 면적비율은 2001년 현재 253.13㎢
로 서울시 면적의 41%이나 녹지지역은 그간 대규모 택지개발사업 등으로 전용되어 1995년부터
2001년 사이에 60.2㎢가 감소됨.
– 발로 녹지를 단절 및 파편화하여, 고립시킴으로써 그 기능을 약화시켜 결국 야생동식물 서식
처 감소와 서식환경의 질적 저하의 원인이 되고 있음.
– 도시열섬과 산성우 등 대기환경의 변화로 산림의 자연성이 저하되고 이로 인해 자생식물들이
줄어들고 돼지풀, 서양민들레, 서양등골나무, 미국자리공, 가중나무 등 외래식물종이 빠르게 확
산중임.
-불투수 포장면적 확대 및 무분별한 지하개발로 지하수위 저하 및 물 순환체계가 교란됨.

○대중적인 도시생태계의 보존 요구 증대
– 자연이 풍부하고 다양한 녹색도시에 대한 시민의 관심이 최근 급속히 증가함.
– 시민 요청에 의해 둔촌동 습지를 생태보전지역으로 지정한 사례에서 보듯이 시민의 자연환경
보존 요구가 급증함.
– 자연보호 및 교육을 목적으로 하는 시민운동단체 결성 및 시민참여활동이 급증함.

○도시생태계의 보호 정책 미흡
– 녹지체계 보호 및 적극 조성에 대한 계획적 사고가 부족함.
– 생물이동 네트워크 보호 및 적극 조성에 대한 계획적 사고가 부족함.
– 인간이용 위주의 하천복개 및 하천정비로 도시 내 생물 잠재서식지가 파괴됨.

○도시관리에 생태도시 개념의 도입 필요성 대두
– 자연환경보전법 수정과 자연환경보전조례의 제정으로 생태보전이 강화됨.
– 지방의제 21의 공표에서 보듯이 도시관리의 구체적 실천과제로서 지속가능한 개발과 성장에
대한 공감대가 확산됨.
– 도시계획 이념의 전환을 반영한 도시계획조례 수정으로 환경성 검토가 의무화됨.

○생태도시 조성을 위한 도시생태 현황 진단 및 변화 해석 요청
– 생태도시 조성을 위한 기본적인 접근은 첫째, 도시생태현황을 분석 및 평가하고, 둘째, 현황
자료를 자연보호 및 경관관리를 위한 경관계획으로 성안될 수 있도록 제도적으로 뒷받침하고,
셋째, 이러한 경관계획이 도시계획에 반영될 수 있도록 제도와 수단을 마련하는 것임.
– 이중 가장 우선되어야 할 사업은 장기적 도시생태계 관리정책 마련에 필요한 서울시 도시생태
현황 분석 및 진단적 평가임.

○장기적인 계획 없이 이루어지는 일회성 생태조사
– 현재 생태조사를 위한 제도가 마련되어 있음에도 불구하고, 생태조사는 체계적이고 장기적인
계획이 없이 일회성으로 이루어지고 있음.
– 결과적으로 많은 자원을 투입해 생태조사를 실시하고도 조사자료를 생태계의 현황 진단, 생태
계의 시계열적 변화 해석 및 평가 등과 같은 고차원적 활용에 한계가 있는 실정임.

○생태조사 결과의 고도활용을 위한 장기적 도시생태계 조사 분석 체계의 필요
– 따라서 서울시 자연환경 변화의 예측방안 등을 포함하는 체계적이고 장기적인 생태계 모니터
링 방안과 생태조사 지침(안)이 시급히 마련되어야 함.

II. 도시생태계 장기모니터링의 방향

1. 국내·외 도시생태계 장기 모니터링사례 비교 검토
○독일·미국 사례
– 베를린 환경지도는 베를린시의 생태현황을 파악하고, 평가하는 주제도의 역할을 하면서도, 각
종 도시계획에 활용되는 기초정보로서의 역할을 수행하고 있음. 여기에는 8가지의 주제 즉, 토
양, 대기, 수질, 기후, 비오톱, 토지이용, 교통/소음, 에너지를 포함하여 광범위하면서도 세부
적인 도시환경 지도집이 포함됨.
– 장기적 모니터링을 통해 베를린시의 경우에는 산림생태계의 장·단기적 변화 파악과 주요 오
염원 분석을 중점적으로 수행함.
– 미국의 볼티모어시와 피닉스시의 경우 환경요소 전반에 대한 상호작용 파악에 초점이 맞추어
져 포괄적이고 광범위한 연구를 수행하고 있음.
– 베를린시는 조사지역을 도심지와 배후지의 산림지역으로 한정하였으나, 미국의 볼티모어시와
피닉스시는 조사지역을 거주지, 산림지, 도시공원, 상업지, 강과 하천 등으로 하여 생태적인 환
경구분이 명확한 지역을 다양하게 선정하여 연구를 수행함.
– 독일은 대기오염 영향물질에 초점을 맞추어 식물, 토양 등의 현장조사가 이루어지고, 임계 부
하량(Critical Loads)개념에서 유해환경인자의 관리 방안을 도출함. 한편 미국은 생물적요소와
비생물적요소를 포함하여 환경구분이 명확한 도시생태계 전반에 관해 조사하고, 특별히 선정된
두 개 도시를 조사하여 연구 결과를 함께 비교 분석하고자 계획하였음.
– 독일과 미국 모두 조사대상지점을 4km × 4km 격자상에서 선정하여 비교적 정밀한 조사를 수
행하였음. 하지만 조사방법에서 독일은 대기오염, 식물, 토양 분야를 중점적으로 조사하였고,
생물지표종(지의류)을 선정하여 지표종의 변화 추이를 관찰함. 이에 반해 미국은 토양, 식물,
기후, 야생동물, 수문, 사회상, 지역모델링, 교육분야 등 생물적 요소와 비생물적 환경요소 전
반에 걸쳐 조사하였고, 특히 야생동물 분야에서 조류(鳥類)의 번식과 생육, 조류상 변화추이에
깊은 관심을 가지고 관찰함.
– 연구결과의 활용측면에서 독일은 연구목적인 대기오염물질의 양적 저감과 영향 저감에 부응하
여 10여년 간의 축적된 연구결과를 북유럽 국가간의 오염물질관리 정책에도 직접적으로 반영
함. 이에 반해 아직 연구 초기단계인 미국은 주로 기본적인 도시계획 및 관리에 이용하고 있으
며, 교육프로그램으로 활용하고자 하였음.

○국내 사례
– 한편 국내 모니터링 사례들을 검토한 바에 의하면, 모니터링의 주요목적은 대부분 생물종 분
포현황에 대한 데이터 베이스 구축 및 기초자료를 확보하여 생태계의 현황을 파악하는데 치중하
고 있음. 일부사업 즉, 도시생태현황조사와 비오톱유형별 생물다양성 증진 방안 연구에서는 생
태지도 작성, 자연환경정보의 GIS DB를 구축하여 종합적인 환경 보전대책을 단계적으로 제시하
려고 시도한 바가 돋보이기도 함.
– 하지만 1987년부터 주기적으로 시행된 한강 생태계 조사연구를 제외하고는 1∼3년 내외의 단
기 조사에 그치고 있음. 대부분의 경우 조사의 연속성이 결여되어 일회적 조사에 그치고 있고,
그에 따라 단기적인 현안 문제점 해결을 중심으로 연구하기 때문에 장기적인 환경보전대책 마련
에 한계를 드러내고 있음.

2. 도시생태계의 이해

– 도시생태학은 자연과학으로서 도시생태학은 매우 젊은 학문이며, 도시지역은 생태학적으로 오
랫동안 연구가치가 없는 것으로 평가되어 왔음. 이는 식물과 동물들이 도시환경에서 거의 살아
남을 수 없다고 생각했고, 도시에 서식하는 동물과 식물 군집들은 우연의 산물로 여겨져 왔기
때문임. 따라서 그러한 양상과 원인을 밝히는 시도들이 무익한 것으로 간주되었음. 이러한 관점
은 지난 25년 전부터 변하기 시작했으며, 그 이후로 도시의 생태적 측면들이 깊이 연구되었음.
– 도시생태계는 일련의 속성을 통해 비 도시생태계와 구분이 됨. 도시 안에서 영향력이 있는 대
부분의 환경인자들을 도시외곽에서도 발견할 수 있으나, 이들의 조합은 도시지역에 특화된 아
주 특별한 생태계와 종조성을 이루고 있음.
– 생태도시 관리방안을 위한 지속적인 연구 끝에 도시에서의 생태학 연구들은 인간에 의해 창출
된 환경들이 특정 생물종의 서식지를 제공한다는 것과 이러한 생물종들이 유사한 조건하에서 재
발생한다는 새로운 사실을 밝혀내었음. 그 이후로 도시의 생태적 측면들이 깊이 연구되어졌고,
곧 도시의 생물군집은 단순히 우연적인 것이 아니라는 사실이 명백해졌음.
– 하지만 다양한 압력요소에 항시 노출되어 있는 도시생태계를 명확히 이해한다는 것은 매우 어
려움이 따름. 따라서 도시생태계를 이해하기 위해서 도시생태계 영역을 크게 구조, 기능, 변화
등 3가지 요소로 구분하여 파악할 필요가 있음. 여기서 구조는 생태계 구성요소의 공간적 패턴
을, 기능은 생물, 물, 바람, 물질, 에너지의 이동과 흐름을, 그리고 변화는 시간에 따른 구조
와 기능의 변화를 의미함.

3. 도시생태계의 변화 파악 및 예측을 위한 기본 전제
○체계적인 환경정보시스템의 구축
– 환경행정의 수행 및 정책수립을 지원하고, 국민의 환경정보 수요를 충족할 수 있는 정보화체
계를 구축하는 것임.
– 특히 환경 GIS DB구축사업의 추진에서는 시스템의 통합 장애 발생뿐만 아니라 GIS DB의 중복
구축으로 인한 낭비의 소지를 없애기 위해 통합환경정보시스템 구축을 위한 전사적 GIS
(enterprise GIS) 구축전략을 수립하고, 공통주제도의 수치지도화가 시급히 이루어져야 하겠으
며, 근본적으로 DB 통합체제 구축이 필요할 것으로 판단됨.

○생태계 구조-기능-변화 장기모니터링의 시행
– 현재 서울시에서는 생물적 환경(비오톱)을 제외한 여타의 환경정보들은 자동 또는 수동측정
망 등을 통해 장기적으로 수집되고 있음. 비오톱 자료의 경우에는 공간적 패턴과 관련된 정보
수집이 서울시 전역을 대상으로 이미 일차로 이루어졌고(1999∼2001), 현재도 이를 정교화하기
위한 일부 대표비오톱을 대상으로 정밀조사연구에 의한 비오톱 유형별 생태적 특성규명 작업이
진행중임(2001∼2003 완료 예정).
– 이들 조사연구의 목적은 주로 생태계 구조 파악에 머물고 있으며, 예정된 후속 연구가 이루어
질 경우 이들 구조의 변화 파악도 가능할 것으로 보임. 그러나 이 두 가지 도시생태계 조사연구
에 있어서 결정적인 결함은 기능측면에 대한 연구가 배제되었다는 것임.
– 결론적으로 최근 관심이 고조되고 있는 생태도시 조성 및 도시생태계 보전에 주안점을 두고
도시생태계 현상과 변화의 정확한 진단을 위해서, 그리고 그 미래를 예측하기 위해서는 주기적
으로 시행되고있는 한강생태조사연구와 이미 완료된 서울시 전역을 대상으로 한 비오톱 조사,
그리고 새로이 시작된 대표비오톱을 대상으로 한 정밀생태조사가 일부 보완을 거쳐 앞으로도 주
기적으로 실시되어야 할 것임. 단, 여기에 추가하여 도시생태계 기능에 대한 장기적인 모니터링
이 별도로 필요함.

III. 정책건의

1. 서울시 도시생태계의 장기적 모니터링 방안
– 첫째, 서울시 전역을 대상으로 일차적으로 완성된 현존식생도 제작에 초점을 둔 도시생태현황
도 제작을 5년 주기로 반복해서 수행.
– 둘째, 올해(2001년) 시작된 동물상을 포함한 서울시 대표 비오톱 표본지를 대상으로 한 생태
조사를 5년 주기로 반복(서울시 도시생태계 구조에 대한 포괄적 연구는 이상 두 연구사업에 모
두 흡수하여 시행함).
– 셋째, 한강의 생태계 구조와 기능을 중심으로 한 한강생태계 조사를 현행 3년 주기로 반복
함. 단, 연구방향이 유역단위 연구가 될 수 있도록 조정하고, 연구범위에 지천을 포함하며, 시
험 소하천 유역에 대한 구조-기능 장기모니터링 연구를 추가함.
– 넷째, 서울시 도시생태계의 기능에 대한 장기 모니터링 연구를 새로이 시작함.

2. 도시생태계 기능 장기 모니터링 신규 연구사업의 시행
○연구목적
– 도시 생태계의 구조적 기능적 변화 파악
– 서울시 생태계의 장기적 변화 해석 및 요인 평가
– 향후 생태계의 변화 예측
– 바람직한 도시생태계 미래상 수립을 위한 기초자료(생태지도 포함) 제공

○연구조직
– 연구기관: 서울시정개발연구원, 대학, 관련기관 및 단체
– 주관기관: 서울시 환경기획과(근거: 서울시자연환경보전조례)
– 지원기관: 서울시 관련부서 및 산하기관

○연구대상지 범위
– 서울시 전지역과 주변지를 대상으로 중점조사지와 약식조사지를 선정.
– 중점조사지 선정 : 북한산, 남산, 관악산의 신갈나무림(대표수림), 소나무림(보존수림)의 현
장답사 후 연구대상지 선정.
– 약식조사지 선정 : 서울시와 주변지를 TM좌표상 4km × 4km의 광역적 격자교차망에 근거하여
현장답사 후 녹지(가급적 신갈나무림 또는 소나무림)를 중심으로 연구대상지 선정.

3. 모니터링 영역
○식생기능 변화 분야
– 생물량과 생장량 측정: 초본에서 일차생산량과 순생산량을 파악하며, 목본에서 임목의 상대생
장식을 유도하여 수목의 상대생장률을 구하고, 현존량과 연순생장량을 파악하여 변화의 양상 추
정.
– 잎(활엽/침엽)의 성분: 잎의 성분을 분석하여 영양상태 파악과 영양불균형의 원인을 규명하
여 향후 개선방향과 대책방안 제시.
– 낙엽분해율: 주요 영양염류의 성분의 변화와 동태 파악.
– 나이테 분석: 나이테 분석을 통해 수목의 임분 성장 내력을 파악하며, 산림생태계와 도시생태
계에서 환경변화와 기후조건에 따른 생장관계를 분석.

○입지환경 변화 분야
– 수분순환(토양 물 수지): 토양내 유효수분의 흐름과 물리적 특성을 파악하고 물 수지 변화에
따른 산림생태계의 변화 분석 및 예측.
– 양분순환
·토양조사: 토양단면의 특성을 파악하여 토양형(soil type)을 분류하고 도시와 산림지에서의
토양 조건 및 특성을 비교 분석.
·토양 영양물과 오염물의 동태: 토양내에 영양물질과 오염물질의 공급원과 수용원을 파악하고
영양물질의 용탈 및 고정 과정과 중금속의 축적 및 방출 과정 규명을 통해 생태계 안정성을 검
토하며, 토양산성화의 진단과 향후 변화를 예측.

– 기후변화
·기상: 녹지와 도시에서의 기상변화에 따른 식생기능과 토양환경요인과의 변화 파악 및 예측
(단, 약식조사지에 대해서는 기상측정망 자료로 대체하고 추가조사를 생략함).
– 대기변화
·대기강하물: 대기강하물의 성분 분석을 통해 물질 흐름을 파악하고 대기오염에 따른 대기강하
물질의 변화를 예측하고 개선방안 제시(기존 산성우측정망 자료가 소수 있으나, 조사내용이 산
도에 그치고 있어 약식조사지에 대한 조사를 추가함).
·대기질: 도시생태계내의 대기오염을 진단하고 향후 변화를 예측하여 관리방안 제시하여 지구
온난화와 같은 전지구적 환경문제를 수용하고 대응하는 관리방안 도출(단, 약식조사지에 대해서
는 대기오염측정망 자료로 대체하고 추가조사를 생략함).

○생물다양성 변화 분야
– 식물상과 식생: 현존하는 전체 식물종목록 작성과 귀화종 분포 파악 및 개화와 개엽시기 변
화 파악을 통한 장기적인 기후변화를 파악하며, 도시생태계내의 식물분포를 통해 생물다양성 평
가 및 관리 방안 제시.
– 조류상: 출현하는 조류종목록 작성 및 활동 서식 밀도를 파악하여 분포도를 작성하고, 도시생
태계의 조류분포를 통해 생물다양성 평가 및 관리 방안 제시.
– 곤충상: 출현하는 곤충종목록을 작성하고, 도시생태계의 곤충분포 변화를 통해 생물다양성 평
가 및 관리 방안 제시.
– 중대형 토양 동물상: 출현하는 중대형 토양 동물종 목록을 작성하고, 도시생태계에 출현하는
토양 동물종을 통해 오염과 관련된 변화에 대한 징후를 평가 분석하여 관리 방안 제시.
– 생물지표종(지의류): 연구대상지별 생물지표종의 활착정도와 대기오염 관련 자료를 비교 분석
하고, 국지적인 대기오염 관리 대상 물질을 선정하여 향후 개선 방안 제시.

○평가 및 관리기법개발
– 생태계 평가
·기능 평가: 분야별 조사분석 결과를 종합하여 도시생태계 기능상의 변화와 기능을 진단적으
로 평가하고 해석.
·생물다양성평가: 생태계의 환경 파괴에 대응하는 저항성과 회복 능력 진단과 변화파악.

– 생태계 관리기법개발
·정보시스템구축과 GIS/RS 활용: 연구의 결과물을 일반인의 이해와 광범위한 활용에 적합하도
록 지도로 제작함.
·생태계변화 예측 및 관리 모형 개발: 도시생태계 기능상의 미래를 예측하고 관리 방향을 도
출.

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자료제공 : 서울시정개발연구원

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