북한의 산림복원과 기후변화가 물관리 취약성에 미치는 영향과 정책방향 연구(Ⅲ)

전동진,김익재,이문환,명수정,서승범,김예인,조을생,김수빈 한국환경연구원 2021 기후환경정책연구 Vol.2021 No.-

Ⅰ. 서 론 1. 연구의 배경 및 목적 □ 연구의 배경 ○ 기후변화의 여파로 해마다 발생하는 홍수는 대규모 사상자를 발생시키기도 하지만 농경 지역 침수로 인한 식량 생산량 감소로 식량안보를 취약하게 만들어 만성적인 식량난을 가져옴 ○ 북한의 산림황폐화는 북한 물관리 여건 취약성과 기후변화 영향으로 반복되는 수재해의 피해빈도와 규모를 더욱 가속하는 원인으로 지목됨 ○ 산림 훼손과 기후변화는 수재해 피해 증가뿐만 아니라 발전용수 또는 농업용수 확보를 위해 운영되는 북한 대부분 댐의 운영 및 관리에 큰 영향을 미침 ○ 따라서 생활용수, 농업용수, 발전용수 등 이용 목적별로 필요한 요구 수량 분석과 관련 인프라 현황을 분석해 수재해, 식량난, 에너지난을 극복할 수 있는 물-에너지-식량(WEF: Water-Energy-Food) 넥서스 관점의 물관리 취약성 분석과 남북협력방안 도출이 필요함 ○ 북한 물관리 취약성 개선을 위한 남북 환경협력은 교류 여건에 따라 가능한 협력사업이 다르므로 남북교류 여건의 변화를 고려한 WEF 넥서스 차원의 환경협력과제 도출이 필요함 □ 연구의 목적 ○ 기후변화 및 산림복원에 따른 수문 변화, 물관리가 물-에너지-식량 넥서스 개념의 요소별 그리고 상호작용에 미치는 영향, 대북제재와 코로나19에 따른 교류협력의 여건 등을 함께 고려한 지속가능하고 선순환적인 북한 물관리 및 환경협력 발전 방향과 협력과제를 도출하고자 함 2. 연구 추진 체계 □ 본 연구는 총 3개년 연구계획 중 3차 연도 연구에 해당함 Ⅱ. 북한 물관리 현황과 국내외 협력 동향 1. 북한 수재해, 산림, 기후 현황 분석 □ 수재해 현황 ○ 북한의 홍수는 대부분 하천범람형 홍수재해 형태가 빈번하고 강원도, 황해남북도, 평양과 남포 등 남쪽 저지대 지역이 취약하며, 특히 산림이 훼손된 지역에서 취약하게 나타남 ○ 홍수방어를 위한 시설이 부족하고 댐 또한 대부분 수력발전용으로 운영되어 홍수조절능력이 떨어져 홍수 대비 시스템은 전반적으로 취약해 보임 ○ 미래 극한 강우량을 분석한 결과, 100년 빈도 일 최대 강우량은 계속해서 증가할 전망임 ○ 북한 가뭄의 주요 원인은 대부분 강수량 감소 때문이며 이상고온현상, 관개시설 노후화 및 부족, 산림 개간, 전력공급 난 등으로 가뭄 피해가 한층 심각해지며 물 부족 문제까지 동시에 발생하고 있음 ○ 기후변화 시나리오에 따른 가뭄분석 결과, 기온증가가 클수록 강수량이 적은 북부지역이 큰 영향을 받아 가뭄사상에 빈번하게 노출되고 극심한 가뭄이 오랫동안 지속될 것으로 전망됨 □ 산림 현황 ○ 1980년대부터 경제난이 본격화하자 북한은 산림자원을 과도하게 이용하여 산림이 심각하게 훼손되었고 현재까지 지속적으로 산림이 감소하고 있음 ○ 1980년대 말 산림 비율은 74.95%였으나 2010년대 말에는 59.5%로 추정됨 ○ 북한 산림감소의 주원인은 산림의 농경지화이며, 경사도가 심한 북한의 산지는 농경지에 적합하지 않아 결과적으로 민둥산만 남게 됨 □ 기후 현황 ○ 북한의 기후는 남한과 같이 몬순 기후대에 속함으로써 대륙성 기후의 영향을 강하게 받아 국지성 집중호우가 빈번히 발생하며, 지역별 강수량은 지형과 풍향에 따라 큰 차이를 보임 □ 수자원 현황 ○ 북한의 수자원 총량은 약 1,277억㎥이지만 하천유지용수 및 발전용수를 제외한 실제 용수 이용량은 약 96억㎥로 총량의 8%임 ○ 북한의 자체적 물 이용 현황에 따르면 수자원이 원활하게 공급되는 것으로 나타나지만 조사 단체에 따라 물 이용과 관련된 기본적인 서비스 접근성과 위생적인 공급이 부족하다고 조사됨 2. 남북 환경협력 및 국제협력의 동향 □ 남북 환경협력 ○ 남북 간 환경 분야 협력은 식량과 산림 분야의 중요한 의미를 가지며, 심각하게 훼손된 산림의 복원을 위한 협력은 수자원과 식량 및 에너지 전반에 긍정적인 영향을 줄 수 있음 ○ 산림복구를 위한 협력으로 양묘사업, 조림사업 및 산림 병해충 방제사업을 주로 진행했지만 남북관계 경색으로 인해 활발히 지속되지는 못함 ○ 산림 분야 협력 외에도 공유하천, 접경지역에 대한 생태, 기상, 에너지 분야에서 협력사업을 추진하고자 남한이 지속적으로 제안하였으나 북측의 미대응으로 진행되지 못하고 있음 ○ 국가 단위에 비해 지방자치단체의 남북교류는 비정치적 분야의 연계를 강화할 수 있기에 지방자치단체의 환경협력 사례와 향후 방향에 대해 검토할 필요가 있음 □ 국제 환경협력 ○ 국제사회의 환경협력은 환경개선을 도모하기 위해 환경 인프라 조성이나 환경 관리와 같은 체계적인 접근보다는 북한 취약계층 보건과 위생환경 개선을 위한 협력이 주를 이룸 ○ 최근 국제협력은 유럽의 단체와 WHO, FAO, WFP, UNICEF, WPF와 같은 유엔기구와 국제민간단체 등이 협력하여 추진해왔고 식량안보와 농업, 영양, 보건, 물과 위생 네 분야를 중심으로 진행됨 □ 교류협력을 위한 여건 ○ 한반도의 지속가능한 발전을 도모하고 북한과 환경공동체를 실현하고자 과거부터 북한과의 환경협력사업을 발굴하고 시도한 사례가 있었으나 북한의 핵개발에 따른 유엔 안보리, 미국 그리고 남한의 대북제재로 모든 분야의 협력사업을 추진하기 어려운 실정임 ○ 더욱이 2020년부터 전 세계를 강타한 신종 코로나바이러스 감염증으로 북한이 코로나 19 확산을 막기 위해 국경을 봉쇄하고 외부와의 교류를 전면 중단함에 따라 정부의 남북교류협력 추진 구상에도 차질이 생김 ○ 북한에서 인도주의 활동을 벌이던 국제기구 직원들도 최근 모두 철수함에 따라 외부 세계와 단절됨으로써 북한과의 협력교류는 현재 사실상 불가능함 ○ 장기적인 관점에서 볼 때 남북 환경협력은 우리가 풀어나가야 할 핵심 과제 중 하나이므로 남북관계와 코로나19 상황이 완화될 경우를 대비한 환경협력과제를 도출해야 함 ○ 대북제재와 코로나19 상황을 고려한 협력교류 여건은 ① 코로나19 상황과 대북제재 유지, ② 코로나19 상황 해제와 현행 대북제재 유지, ③ 대북제재 완화, ④ 대북제재 해제 등 네 가지 경우의 수로 상정함 Ⅲ. Water-Energy-Food 넥서스 모형 1. WEF 넥서스 분석 모형 검토 □ 시범유역을 대상으로 넥서스 분석 도구를 활용한 자원관리 평가를 시도해보고자 넥서스프레임워크를 활용한 분석 수단과 분석에 필요한 요구자료를 검토함 ○ CLEWS(Climate, Land-Use, Energy and Water System), WEF Nexus Tool 2.0, WEAP(Water Evaluation and Planning)의 구성, 입력자료, 출력자료를 분석한 결과 가용한 북한 자료가 부족하여 모형을 활용한 WEF 넥서스 분석에 한계가 있음 2. 북한 물관리 관련 연구 DB 구축 □ 오픈소스 기반 공간 정보 ○ 미국 공공기관, 세계기상기구, 유럽의 위성 영상 및 구글 지도를 기반으로 공간 정보를 원자료로 활용한 환경부, 기상청, 국립지리정보원, 한국임업진흥원의 주제도와 공간 정보를 수집함 ○ 연구에서 수집하고 구축한 수치지형도를 활용하여 과학적이고 표준화된 방법으로 북한 전역의 물관리 계획을 위한 유역도를 구축함 □ 기타 국내외 북한 연구 자료 수집 ○ 북한의 물관리 현황을 진단하고 예측 및 전망하기 위해 UN OCHA(United Nations Office for the Coordination of Humanitarian Affairs), 유엔 식량농업기구, 세계 식량계획과 같은 기관의 자체 조사에서 보고자료를 수집함 3. 남북한 WEF 현황 분석 □ 영토와 인구 ○ 2019년 기준 북한의 산림면적은 1990년보다 약 39% 감소하였고, 남한의 산림면적은 약 2% 감소함 ○ 2010년 기준으로 북한 인구와 남한 인구는 2,477만 9,000명과 4,955만 4,000명으로 나타났고, 2055년까지 북한 인구는 182만 1,000명이 증가할 것으로 예측되지만 남한 인구는 414만 8,000명이 감소할 것으로 추정됨 □ 농업과 식량 ○ 1980년부터 현재까지 북한과 남한 모두 경지면적은 각각 10%, 28% 감소하였고, 재배면적이 북한은 증가하지만 남한은 꾸준히 감소하여 2019년 기준으로 북한은 남한보다 경지면적이 약 32만 9,000ha 많고 재배면적은 약 93만 8,000ha 많음 ○ 2019년 기준으로 북한의 3,000평당 식량작물 생산량은 남한보다 1.91톤 적게 생산되고 10ac당 쌀 생산량은 북한이 남한보다 약 121kg 적으며, 이는 농업기술의 차이로 보임 ○ 1980년부터 2009년까지 북한의 식량작물 생산량은 남한보다 적었으나 남한의 식량작물 생산량이 꾸준히 감소함에 따라 2019년에는 북한의 생산량이 남한보다 많음 □ 에너지 ○ 2019년 기준으로 남한은 북한보다 에너지 총공급량이 약 22배 높으며, 북한은 석탄과 수력이 주요 에너지 공급원임 ○ 1980년대까지 북한과 남한의 1인당 에너지 사용량이 유사하였으나 1990년 이후부터 격차가 커지면서 2014년에는 남한이 북한보다 약 11배 높음 ○ 북한에서 2018년 기준으로 약 48.9%, 즉 전체 인구 중 약 절반만 전기를 이용하는 것으로 보아 전력 인프라가 부족하거나 노후화가 예상됨 □ 수자원 및 상하수도 ○ 북한의 총 담수자원량은 약 670억m3이며, 남한보다 약 20억m3만큼 적지만 남한보다 인구가 약 절반이므로 북한의 1인당 담수자원량은 약 2,675m3으로 남한보다 두 배 정도 높음 ○ 북한의 상수도와 하수도 인프라는 매우 열악한 상황이며, 전력난으로 기존 상하수도 인프라마저 정상적으로 운영하기 어려움 □ 북한의 WEF 넥서스 개념 정립 ○ 북한의 물, 식량, 에너지 현황을 살펴본 결과, 모든 자원의 안보가 심각함 ○ 세 가지 자원의 생산은 댐에서 확보한 수량에 의존함에 따라 자원 간 상호 연계성이 매우 강한 것으로 나타남 ○ 시범유역을 대상으로 물, 에너지, 식량 생산을 위한 필요 용수량을 산정하고, 기후변화 및 산림복원에 따른 댐 유입유량 변화가 용수공급과 자원생산에 미치는 영향을 분석함 ○ 또한 WEF 넥서스 개념을 바탕으로 물-에너지-식량을 위한 용수 분배에 따른 파급효과를 분석함 Ⅳ. 시범지역의 Water-Energy-Food(WEF) 넥서스 분석 1. 시범지역의 WEF 현황 □ 재령강 유역의 전체 면적은 약 3,657km2이며, 황해북도 5개 시·군, 황해남도 6개 시·군이 포함되며, 재령강의 토지이용 농지면적 58%, 산림면적 36%, 도시면적 1.7%로 구성됨 □ 주요 저수지는 서흥호, 장수호, 은파호이며, 어지돈관개지구 및 재령관개지구에 농업용수를 공급하며, 서흥호와 은파호에는 수력발전시설이 있음 □ 재령강 유역에 어지돈 수력발전소가 있고, 그중 서흥호 수력발전소와 은파호 수력발전소의 설비용량은 5,000kW와 1만kW로 조사됨 □ 재령강 유역에는 북한의 대표적인 대단위 관개지구인 어지돈관개지구와 재령지구가 있으며, 두 관개지구의 면적은 각각 4만 2,000ha와 4만 5,000ha임 2. WEF 넥서스를 고려한 물수급 현황 □ 기후변화 시나리오와 수문모형을 이용한 용수 공급량 산정 및 전망 ○ 2차 연도에 구축한 152개 소유역과 557개 HRU로 구성된 SWAT 모형과 1976년부터 2100년까지의 일 단위 기후변화 시나리오(강수량, 최고·최저 기온)를 활용함 ○ 서흥호, 장수호, 은파호의 연평균 유입유량은 각각 12.7㎥/s, 4.2㎥/s, 9.8㎥/s임 ○ 기후변화의 영향을 살펴보면, RCP 4.5, RCP 8.5 모두 유출량이 26~56%까지 증가하는 것으로 나타났고, RCP 4.5에 비해 RCP 8.5의 증가 폭이 더 큰 것으로 분석됨 □ 생활·농업·발전 용수 수요량 산정 ○ 도시 및 농촌 인구, 1인 1일 물사용량(LPCD), 수도이용 비율, 유수율을 고려하여 생활용수 수요량을 산정한 결과, 황해북도는 1,534만 7,000㎥/연, 황해남도는 1,126만 4,000㎥/연, 총 2,661만 1,000㎥/연으로 산정됨 ○ 논과 밭의 총 경지면적과 단위면적당 관개용수량을 적용하여 산정한 결과 논용수 수요량 13억 3,240만㎥/연, 밭용수 수요량 8,930만 4,000㎥/연, 총 농업용수 수요량은 약 14억 1,200만㎥/연으로 산정됨 ○ 은파호와 서흥호의 발전시설 용량으로 발전 최대 가용 시 필요한 용수량을 산정한 결과, 최대 발전용수 수요량은 16억 1,634만 3,000m3/연임 ○ 생활용수와 발전용수는 월별 이용 패턴은 동일하다고 가정하고, 농업용수는 논과 밭으로 구분하여 관개기를 기준으로 월별 패턴을 반영함. 용수 수요량은 발전용수가 가장 많았으나, 관개기를 고려하면 모내기가 시작되는 4월과 5월에 농업용수 수요량이 가장 많음 3. 물수급 시나리오 모의에 따른 WEF 넥서스 영향 분석 □ 산림복원과 기후변화에 따른 수문순환의 변화 분석 ○ 산림복원은 총 유출량의 저감을 야기하지만, 홍수기에 홍수량을 추가적으로 토양수분이 저류시키고, 이를 홍수기 이후에 안정적인 하천유출량으로 배출시키는 장점이 있음 ○ 기후변화로 인해 극한 홍수량은 크게 증가할 것으로 보이지만, 산림복원은 극한 홍수량 저감에 긍정적인 역할을 할 것으로 전망됨 □ 기후변화와 사회변화가 WEF에 미치는 영향 분석 ○ 기후변화로 인해 총 유출량이 20~30% 증가하는 것으로 나타났지만, 홍수기는 물론 11월부터 5월까지도 하천유출량 및 저수지 유입량은 증가함 ○ 생활용수는 인구와 수도이용인구 비율이 증가할 것으로 가정하였고, 농업용수는 단위면 적당 관개용수량을 개선하고 논에서 밭으로 용도 변경됨을 가정하였으며, 발전용수는 저수지의 발전시설 용량 증진을 가정하고 용수 수요량을 산정함 ○ 생활용수와 발전용수 수요량은 증가하고, 농업용수 수요량은 감소할 것으로 전망됨 4. 기후변화 적응 WEF 사업 도출 □ 수자원 부문은 댐·저수지 시설용량 증대, 하천 및 저수지 치수사업, 지하수 평가 및 관리 체계 구축 사업, 상수도관 유수율 개선 사업 등이 필요함 □ 에너지 부문은 서해안 특성을 고려한 조력발전, 풍력발전 등 신재생 에너지 사업을 확충하고, 동시에 수력발전 설비용량 및 댐저수지 저수용량을 증대해야 함 □ 농업 부문은 관개시설 개선을 통한 용수공급 효율성 강화와 중소규모 농업용 저수지 저수용량 확충 및 관리, 관개시기가 다른 재배품종 개발 및 적용을 활성화 등이 필요함 5. 연구의 한계점 □ 해당 지역의 인구, 산업 등 가장 기초적인 자료뿐만 아니라 유량 등의 자료를 수집하기 어렵고, 요소마다 다양한 변수가 존재하여 정확한 현황 파악이 어려움 □ 실측 유량, 저수지 수위, 댐 운영 등에 대한 자료가 부재하여 유역모델링의 보정 및 검정에 한계가 있었음 Ⅴ. WEF 넥서스 관점의 물관리 및 환경협력 발전 방향 1. 기후변화를 고려한 북한의 수재해 관리 개선방안 □ 북한 수재해 관련 법제도 및 정책 현황 ○ 남북한은 자연재해와 사회재난 때문에 발생하는 다양한 피해를 법제로서 규정하고 재난 관리의 4단계(예방-대비-대응-복구)를 기준으로 재난관리 체계를 구성한다는 점에서 어느 정도 유사함 ○ 남한에서는 복합적인 상황에 대한 재난관리가 가능하도록 상세한 내용까지 포괄적으로 규정하고 있지만, 북한은 안전취약계층에 대한 고려가 상대적으로 미흡함 ○ 남북한의 「하천법」을 비교해보면 크게 하천관리 측면에서 유사한 조항이 있지만 해당 내용의 구체성 측면에서는 차이가 있음 ○ 북한에는 하천을 구분하는 세부기준에 관한 규정이 별도로 없고, 하천의 관리유지보수 등에 관한 세부적인 절차와 내용을 규정하는 조항이 없음 □ 수재해 관리를 위한 제도적 개선방안 ○ 재난관리법제를 개선하기 위해 다양한 사회재난까지 포괄하는 다원적인 제도를 도입하도록 세부 조항 개정 등을 통해 관련 규정을 정비해야함 ○ 하천관리법제의 개선을 위해 북한의 하천관리법제를 남한 「하천법」의 세부 조항과의 차이를 줄이는 방향으로 개선시킬 필요가 있음 ○ 북한은 하천의 세부적인 분류기준과 효율적인 관리를 위한 책임기관을 지정해야 하며, 하천 범람이 홍수피해의 주된 원인이므로 하천관리 측면에서 홍수 대비에 관한 사항을 철저하게 수립해야 함 □ 수재해 관리를 위한 남북협력 방향 ○ 남한과 북한은 공유하천이라는 지리학적 특성 때문에 수재해를 공유하게 되는 상황이 빈번하므로 법제 개선과정에서 자연재해에 대한 남북한 공동대응을 가능하게 하는 새로운 제도를 마련할 필요가 있음 ○ 북한의 재해예방을 위한 법적·제도적 차원의 접근에 있어 선진기술 공유 및 연구협업 차원에서 남북한 수자원 전문가위원회 등의 설립도 고려할 필요가 있음 2. WEF 넥서스 관점의 남북 환경협력과제 도출 □ 산림복원과 기후변화에 따른 WEF 넥서스 영향 분석 ○ 기후변화 및 산림복원에 따른 물관리 취약성 분석, 북한 실정을 고려한 WEF 넥서스 분석 개념, 교류 여건 등을 종합한 환경협력과제를 도출해야함 ○ 산림복원과 기후변화로 변화된 댐 유입유량이 물-에너지-식량을 위한 생활용수, 농업용수, 발전용수로 활용될 경우 용도별로 개별 인자에 미치는 영향을 살펴봄 ○ 산림복원을 중심으로 살펴보면, 목재연료와 개간을 통한 식량 생산량 감소가 예상되지만, 첨두유량 제어효과로 침수피해 저감에 기여하므로 하류 경작지의 식량 생산량 증가를 기대할 수 있음 ○ 기후변화로 인한 강수량 증가는 농업용수, 생활용수, 발전용수를 더 확보하는 데 기여할 수 있으나 홍수발생 빈도 증가로 인한 농경지 침수, WEF 관련 인프라 피해로 긍정적인 영향을 담보할 수 없음 □ 물관리 변화에 따른 WEF 넥서스 영향 분석 ○ 기후변화 및 산림복원에 따라 변화된 댐 유입유량을 발전용, 생활용수 및 홍수조절용, 농업용으로 활용할 경우 WEF 넥서스 측면에서 발생하는 영향과 관계를 분석함 ○ 기후변화 및 산림복원으로 확보된 수자원을 농업용, 생활용, 홍수조절용으로 사용할 경우 원활한 전력공급과 하천 인프라가 갖춰진다는 가정에서만 각 용도의 활용목적을 달성할 수 있을 것임 □ 지속가능성을 고려한 WEF 넥서스 요소별 협력사업 도출 ○ 에너지자원 부족으로 인한 파급효과를 상쇄시키려면 수력발전에 의존하기보다 마을 단위로 소규모 메탄가스 발전 시설을 보급하는 것이 더 효과적일 것으로 전망됨 ○ 북한의 전력 인프라는 전력생산시설에서 수요지까지 전력손실이 매우 크기 때문에 전력 배송 인프라 보수 사업이 필요함 ○ 식량 생산에 관한 지속가능한 협력사업은 제방을 포함한 하천 인프라를 유지·보수하는 것과 농업기술 전파가 효과적일 수 있음 ○ 생활용수 측면에서는 상하수도 관망 인프라 보수와 지방지역의 주 식수원인 우물의 수질을 개선하는 사업이 효과적일 것으로 보임 ○ 북한의 지속가능한 물관리 체계를 정립하려면 기상 및 물환경 모니터링 체계가 마련되어야 함 3. WEF 넥서스 분석과 교류 여건을 고려한 환경협력과제 도출 ○ 산림협력을 통한 산림의 다양한 생태계 서비스를 제고하여 북한의 고질적인 문제인 식량부족과 더 나아가 에너지부족 문제 해결에도 기여하도록 유도할 필요가 있음 ○ 전반적으로 교류가 제한적인 1단계에서는 인도주의적 관점에서 북한을 주로 지원하는 협력이 이루어질 수 있을 것임 ○ 대북제재가 완화되고 코로나19 상황이 해제된 교류확대 단계에서는 환경협력을 위한 물품 운반이 수월해져 산림, 물, 농업, 에너지 분야의 각종 인프라 보수 사업과 일부 기술 전수가 가능할 것임 ○ 대북제재가 해제된 자유로운 교류 단계에서는 공동연구개발과 CDM 협력이 가능할 것으로 보임 Ⅰ. Introduction 1. Research background and objectives □ Background of the research ○ Floods that occur annually due to climate change cause not only large-scale casualties, but also a decrease in food production due to flooding in agricultural areas. Food security is weak and we are experiencing chronic food shortages. ○ Deforestation in the Democratic People’s Republic of Korea is pointed out as the cause of the much increased frequency and scale of repeated water disasters due to the vulnerability of the DPRK’s water management conditions and the effects of climate change. ○ Deforestation and climate change not only increase damage from water disasters, but also greatly affect the operation and management of most dams in the DPRK that are operated to secure water for power generation or agriculture. ○ Therefore, it is necessary to analyze the vulnerability of water management from the perspective of the Water-Energy-Food (WEF) Nexus that can overcome water disasters, food shortages, and energy shortages, and to draw up a plan for inter-Korean cooperation through analysis of the quantity required for each purpose of use, such as domestic water, agricultural water, power generation water and so on, and analysis of the status of related infrastructure. ○ As inter-Korean environmental cooperation projects to address the vulnerability of water management in the DPRK differs depending on the exchange conditions, it is necessary to draw up environmental cooperation tasks at the WEF Nexus level taking into account changes in the exchange conditions between the two Koreas. □ Objectives of the research ○ It aims to set the direction for water management and environmental cooperation in the DPRK that ensures sustainability and a virtuous cycle of water utilization and to plan cooperation tasks, taking into account 1) changes in hydrology due to climate change and reforestation, 2) the impact of water management on the WEF nexus by element and their interactions, and 3) conditions for exchange and cooperation according to sanctions against the DPRK and the COVID-19 situation.. 2. Research structure □ This report presents the third-year study results in the three-year research project. Ⅱ. Current Status of Water Management in the DPRK and Domestic and International Cooperation Trends 1. Analysis of the DPRK’s Water Disaster, Forest, and Climate □ Status of water disasters ○ Floods in the DPRK are mostly in the form of river flooding, and the low-lying areas in the south such as Gangwon-do, Hwanghae-do, Pyongyang, and Nampo are particularly vulnerable, especially in areas where forests are damaged. ○ Since flood prevention facilities are insufficient and most of the dams are operated for hydroelectric power generation, the flood control capacity is poor, making the flood control system generally weak. ○ According to the analysis of extreme rainfall in the future, the maximum daily rainfall with a 100-year frequency is expected to continue to increase. ○ Droughts in the DPRK are mostly caused by a decrease in precipitation, and the drought damage is becoming worse due to abnormally high temperatures, aging and a shortage of irrigation facilities, forest clearing, and difficulty in supplying electricity, and there is also a water shortage problem. ○ According to the drought analysis by climate change scenario, it is predicted that the greater the temperature increase is, the greater the impact will be in the northern regions with low precipitation, which will lead to frequent exposure to drought events and a high risk of prolonged extreme drought. □ Status of forests ○ With the economy seriously deteriorating in the 1980s, the DPRK started overusing their forest resources, causing severe damage, and the forest area has been continuously decreasing since then. ○ At the end of the 1980s, the proportion of forests was 74.95%, but at the end of the 2010s, it was estimated to be 59.5%. ○ The main cause of deforestation in the DPRK is the conversion of forests to agricultural land, and the mountainous areas of the DPRK which have a steep slope, are not ideal for agricultural land, resulting in bald mountains. 2. Trends in inter-Korean environmental cooperation and international cooperation □ Inter-Korean environmental cooperation ○ Inter-Korean cooperation in the environmental field has an important meaning for food and forestry, and cooperation for the reforestation of severely damaged forests can have a positive impact on water resources, food, and energy in general. ○ As cooperation for reforestation, tree sapling cultivation projects, afforestation projects, and forest pest control projects were mainly carried out, but active cooperation did not continue due to the strained inter-Korean relations. ○ In addition to cooperation in the forestry sector, the Republic of Korea has continuously proposed to promote cooperative projects in the fields of ecology, meteorology, and energy for shared rivers and bordering areas, but the DPRK has not responded to the proposal. ○ Compared to the national level, inter-Korean exchanges between local governments can strengthen links in non-political fields, so it is necessary to review examples of local governments’ environmental cooperation and future directions. □ International environmental cooperation ○ In order to improve the environment, the international community’s environmental cooperation is mainly focused on improving the health and sanitation environment of the vulnerable groups in the DPRK rather than taking a systematic approach such as the creation of environmental infrastructure or environmental management. ○ Recently, international cooperation has been promoted in cooperation with European organizations, UN organizations such as WHO, FAO, WFP, Unicef, and WPF, and international private organizations, and has focused on food security and the four fields of agriculture, nutrition, health, and water & sanitation. □ Conditions for exchange and cooperation ○ The Republic of Korea planned and promoted cooperation projects with the DPRK in the past to promote sustainable development on the Korean Peninsula and realize an environmental community with the DPRK. However, it is difficult to promote cooperative projects in all fields due to sanctions against the DPRK by the United Nations Security Council, the United States, and the Republic of Korea following the DPRK’s nuclear weapons development. ○ Moreover, due to the COVID-19 infection that hit the world in 2020, the DPRK has closed its borders and completely halted exchanges with the outside to prevent the spread of COVID-19, which is causing setbacks in the government’s plan to promote inter-Korean exchanges and cooperation. ○ As all staff of international organizations engaged in humanitarian activities in the DPRK have recently withdrawn, cooperative exchanges with the DPRK are currently virtually impossible. ○ From a long-term perspective, there is no disagreement in that inter-Korean environmental cooperation is one of the core tasks that we need to solve. So it is necessary to plan environmental cooperation tasks in case inter-Korean relations and the COVID-19 pandemic situation improve. ○ Conditions for cooperative exchange in consideration of the DPRK sanctions and COVID-19 situation are assumed according to each of the following four premises: ① if the COVID-19 situation and current sanctions against the DPRK are maintained, ② if the COVID-19 situation improves and current sanctions against the DPRK are maintained, ③ if sanctions against the DPRK are eased, and ④ if sanctions are lifted. Ⅲ. Water-Energy-Food Nexus Model 1. Review of the WEF Nexus analysis model □ In order to try resource management evaluation using the nexus analysis tool for the pilot watershed, analysis tools using the nexus framework and data required for analysis were reviewed. ○ According to the analysis of the composition, input data, and output data of CLEWS (Climate, Land-Use, Energy and Water System), WEF Nexus Tool 2.0, and WEAP (Water Evaluation and Planning), the WEF Nexus analysis using the model has limitations due to a lack of available data. 2. Establishment of a research database related to water management in the DPRK □ Collection of open-source spatial information ○ Thematic maps and spatial information of the Ministry of Environment, the Korea Meteorological Administration, the National Geographic Information Institute, and the Korea Forestry Promotion Institute that used spatial information as raw materials based on US public institutions, the World Meteorological Organization, European satellite images, and Google maps were collected. ○ A watershed map for water management planning across the DPRK was constructed in a scientific and standardized way using the numerical topographic maps collected and constructed in the research. □ Collecting other domestic and foreign research data on the DPRK ○ In order to diagnose, predict, and forecast the status of water management in the DPRK, report data were collected through self-investigation of organizations such as the UN OCHA (United Nations Office for the Coordination of Humanitarian Affairs), the United Nations Food and Agriculture Organization, and the World Food Program. 3. Analysis of the WEF Status in the DPRK and the Republic of Korea □ Territory and population ○ As of 2019, the forest area in the DPRK decreased by about 39% compared to 1990, but the forest area in the Republic of Korea decreased by about 2%. ○ As of 2010, the populations of the DPRK and the Republic of Korea were 24,779,000 and 49,554,000. By 2055, the DPRK’s population is expected to increase by 1,821,000, but the the Republic of Korea’s population is estimated to decrease by 4,148,000. □ Agriculture and food ○ From 1980 to present, the arable land has decreased by 10% and 28% in both the DPRK and the Republic of Korea, but the cultivated area has increased in the DPRK whereas it has steadily decreased in the Republic of Korea. As of 2019, the DPRK had 329,000 ha more arable land and about 938,000 ha more cultivated area than the Republic of Korea. ○ As of 2019, the DPRK’s food crop production per 3,000 pyeong was 1.91 tons less than the Republic of Korea, and rice production per 10a was about 121 kg less, which seems to result from differences in agricultural technology. ○ From 1980 to 2009, the DPRK’s food crop production was lower than that of the Republic of Korea, but as the Republic of Korea’s food crop production steadily declined, the DPRK’s production was higher than the Republic of Korea’s in 2019. □ Energy ○ As of 2019, the Republic of Korea’s total energy supply was about 22 times higher than that of the DPRK, and coal and hydropower were the main sources of energy in the DPRK. ○ Energy consumption per capita in the DPRK and the Republic of Korea was similar until the 1980s, but the gap has widened since 1990. In 2014, the Republic of Korea consumed about 11 times more energy than the DPRK. ○ As of 2018, about 48.9% of the DPRK’s total population was using electricity, so it is likely that the electricity infrastructure is insufficient or outdated. Ⅳ. Analysis of the Water-Energy-Food (WEF) in Study Area 1. The WEF status of the study area □ The total area of the Chaeryong River basin is about 3,657 ㎢ which consists of 11 cities and counties in North and South Hwanghae Provinces. It consists of 58% farmland, 36% forest, 1.7% urban area. □ There are Seoheung, Jangsu, and Eunpa reservoirs which are supplying agricultural water to Eojidon and Chaeryong irrigation districts. Seohueng and Eunpa reservoirs have hydroelectric plants. □ The Eojidon hydroelectirc power plant is located in the Chaeryong River basin. The hydroelectirc power plants of Seoheung and Eunpa reservoirs have capacities of 5,000 kW and 10,000 kW. □ The Chaeryong River basin includes the Eojidon and the Chaeryong irrigation districts which are representative large-scale irrigation districts in the DPRK. The areas of the Eojidon and Chaeryong irrigation districts are 42,000 ha and 45,000 ha, respectively. 2. Current status and future projections of water supply and demand □ Estimation and projection of water supply using climate change scenarios and watershed modeling ○ The SWAT model and climate change scenarios which were established and generated in the second year of the study are utilized. ○ The average annual dam inflows of Seoheung, Jangsu, and Eunpa reservoirs are 12.7㎥/s, 4.2㎥/s, and 9.8㎥/s, respectively. ○ The results showed that the annual dam inflow can be increased about 26~56% under RCP4.5 and RCP 8.5. □ Estimation of water demand ○ The quantity of water required for living in the Chaeryong River basin is 26,611,000㎥/year considering urban & rural population, LPCD, water use ratio, and water flow rate. ○ The total quantity of water required for agriculture is 1,432,000,000㎥/year, taking into account cultivated area and irrigation water per unit area. ○ The maximum quantity of water required for power generation is 1,616,343,000㎥/year based on the capacities of Eunpa and Seoheung reservoirs. ○ This study assumed that the consumption of water for domestic use and power generation has the same monthly patterns. For agricultural water, the monthly irrigation pattern was reflected based on the irrigation season. The monthly demand for agricultural water was the highest in April and May. 3. Analysis of the impact on the WEF Nexus according to simulations of water supply and demand □ Analysis of changes in hydrological cycles taking into account forest restoration and climate change ○ The reforestation causes a decrease in total runoff and surface runoff, and an increase in lateral and groundwater flows. ○ Forest restoration has the effect of reducing extreme floods and increasing low flow, which is expected to play a positive role in water management under climate change. □ Analysis of the impact of climate and social changes on the WEF Nexus ○ The annual runoff will be increased by 20~30% due to climate change during flood season as well as dry season(November to May). ○ This study assumed an increase in total population and the water use ratio to estimate water demand for living. ○ The demands for domestic water and water for power generation are expected to increase, and the demand for agricultural water is expected to decrease. 4. Suggestions of the WEF Nexus project for climate change adaptation □ Projects to increase the capacity of dams & reservoirs, develop groundwater evaluation & management system, and improve the water flow rate are necessary in the water resources sector. □ The development of renewable energy projects such as tidal power generation and wind power generation, and the expansion of hydroelectric power generation are needed in the energy sector. □ In the agricultural sector, water supply efficiency needs to be enhanced by improving irrigation facilities, storage capacity of small and medium-sized agricultural reservoirs should be increased and managed, and the development and application of cultivated varieties with different irrigation periods should be promoted. 5. Limitations of this study □ The accessibility, credibility, and the shortage of research datasets are limitations of this study. Nevertheless, the significance of this study is that it estimated the impacts of climate change and reforestation on water management in the DPRK. □ There is a limitation in the verification of the watershed modeling due to a lack of ground data including observed flow and operation hours of reservoirs. □ Based on the analysis and collected data in this study, it is expected that evaluation of the vulnerability to climate change and the quantitative effects of reforestation in the DPRK are possible. Ⅴ. The Direction for Water Management and Environmental Cooperation from the Perspective of the WEF Nexus 1. The DPRK’s water disaster management improvement plan that takes climate change into account □ Current status of laws and policies related to water disasters in the DPRK ○ The two Koreas are somewhat similar in that they define various types of damage caused by natural disasters and social disasters by law and form a disaster management system based on the four stages of disaster management(prevention-preparation-response-recovery). ○ In the case of the Republic of Korea, detailed information is provided to enable disaster management in complex situations, but in the case of the DPRK, the safety-vulnerable class is relatively less considered. ○ Comparing the River Acts of the two Koreas, there are similar provisions in terms of river management, but there is a difference in the concreteness of the content. ○ In the DPRK, there are no separate regulations on detailed standards for classifying rivers, and there are no provisions stipulating specific procedures and other details regarding the management and maintenance of rivers. □ Institutional improvement plans for water disaster management ○ The relevant regulations should be revised to introduce a pluralistic system that can cover various types of social disasters in the disaster management legislation.. ○ In order to improve the river management legislation, The river management legislation in the DRPK should be improved in a way which would lessen differences from specific provisions of River Act of the Republic of Korea. ○ In the DPRK, detailed classification standards for rivers and designation of responsible organizations for efficient management are required. Since overflow of rivers is the main cause of floods, details regarding flood control should be thoroughly established in terms of river management. □ Direction for inter-Korean cooperation for water disaster management ○ Since the Republic of Korea and the DPRK frequently share flood disasters that occur around shared rivers due to their geographical characteristics, it is necessary to prepare a new system to make possible joint response to natural disasters when improving the legal system. ○ In the legal and institutional approach for disaster prevention in the DPRK, it is also necessary to consider the establishment of an expert committee on water resources between the two Koreas in order to share advanced technologies and collaborate on research. 2. Development of inter-Korean environmental cooperation tasks from the perspective of the WEF Nexus □ Analysis of the impact of reforestation and climate change on the WEF Nexus ○ It is necessary to draw up environmental cooperation tasks that encompass the analysis of water management vulnerability due to climate change and forest restoration, the WEF Nexus analysis concept that takes into account the DPRK’s situation, and the conditions for cooperative exchange. ○ The impact of each type of use on individual factors was analyzed, in case the inflow of dams that has increased due to forest restoration and climate change is used for domestic use, agriculture, and power generation for water-energy-food. ○ Focusing on reforestation, a decrease in food production is expected due to the use of wood fuel and clearing, but an increase in food production in downstream arable land can be expected as the peak flow control contributes to reducing flood damage. ○ An increase in precipitation due to climate change may contribute to securing more water for agriculture, living, and power generation, but it cannot guarantee a positive impact as inundation of agricultural land and damage to WEF-related infrastructure due to the increased flood frequency are expected. □ The analysis of the impact of changes in water management on the WEF Nexus ○ The impact and relations occurring in the WEF Nexus were analyzed in case the inflow of dams increased according to climate change and reforestation is used for power generation, domestic use and flood control, and agriculture. ○ If the increased water resources due to climate change and reforestation are used for agriculture, living, and flood control, the purpose of each use will be achieved only when smooth power supply and river infrastructure are in place. □ Developing cooperative projects for each element of the WEF Nexus that take sustainability into consideration ○ In order to offset the ripple effect caused by the lack of energy resources, it is expected that it will be more effective to supply small-scale methane gas power generation facilities in villages rather than relying on hydroelectric power generation. ○ Since a great amount of electricity is lost during the transmission in the DPRK, it is necessary to repair the transmission infrastructure. ○ For sustainable cooperative projects related to food production, maintaining and repairing river infrastructure including embankments and disseminating agricultural technology can be effective. ○ In terms of domestic water, projects to repair water and wastewater pipe network infrastructure and improve the water quality of wells, the main source of drinking water in local areas, are expected to be effective. ○ To establish a sustainable water management system in the DPRK, a meteorological and water environment monitoring system must be developed. 3. Development of environmental cooperation tasks that take into consideration the WEF Nexus analysis and exchange conditions □ It is necessary to improve various ecosystem services of forests through forest cooperation to contribute to solving the chronic problem of food and energy shortage in the DPRK. □ In the first stage where exchanges are generally limited, cooperation that mainly supports the DPRK from a humanitarian point of view can be carried out. □ In the stage of expanded exchanges where sanctions against the DPRK have been eased and the COVID-19 situation has improved, transportation of goods for environmental cooperation will become easier, making possible various infrastructure repair projects in the sectors of forestry, water, agriculture, and energy and the transfer of some technologies. □ Joint R&D and CDM cooperation will be possible in the stage of free exchange where sanctions against the DPRK have been lifted.

북한의 산림복원과 기후변화가 물관리 취약성에 미치는 영향과 정책방향 연구

김익재,명수정,조을생,서승범,전동진,유은진,임경재,이관재,조승혜 한국환경정책평가연구원 2019 기후환경정책연구 Vol.2019 No.-

Ⅰ. 서론 1. 연구의 배경 및 목적 □ 연구의 배경 ㅇ 선행문헌에 따르면 과거로부터 근래까지 북한의 산림면적은 감소되어 왔으며, 집중호우에 따른 홍수, 산사태와 토사의 발생 그리고 강수부족에 따른 가뭄 등과 같은 기후변화의 부정적 누적 영향이 물관리 취약성을 가중시키는 것으로 판단됨 ㅇ 최근 남북한 간 환경 협력 우선과제 중 북한 지역의 산림복원이 채택 및 선언됨에 따라, 양측에서 환경개선 및 교류확대 계획을 밝힌 바 있음 ㅇ 비록 현장자료 부족 등으로 북한 연구의 특성적 한계가 있으나, 안정적 물관리를 위해서는 산림복원이 필수적이고 산림변화의 수준은 물관리 개선과 밀접한 관계가 있으므로 그 복합적 영향을 분석하는 연구가 매우 필요함 □ 연구의 목적 ㅇ 본 연구는 산림복원과 기후변화가 북한 물관리에 미치는 영향을 진단하고 그 결과를 제공하는 등 물분야 환경 협력 발전방향의 정책적 제언을 도출하고자 함 ㅇ 이와 같은 연구 결과 축적을 통해 물 관련 문제 해소방안 마련에 기여할 것으로 기대되며, 북한의 기후변화 적응력 증대를 통한 경제 발전, 주민 삶의 질과 생태환경 개선·보전의 선순환 정책 고리를 묶을 수 있을 것으로 기대됨 ㅇ 물관리 등 환경교류 확대 측면에서 향후 정책교류로 확산될 수 있음 Ⅱ. 선행연구 및 동향 분석 1. 북한의 물관리 현황 □ 수재해(홍수, 가뭄) ㅇ 북한은 연강수량의 변동 폭이 크고, 최근 수재해가 빈번하게 발생하여 물관리 및 용수이용에 취약하며, 전력생산의 약 67%가 수력 발전에 의존하는 것으로 보고됨 ㅇ 특히 북한에서 나타나는 수재해는 산림의 감소, 농지의 증가, 인프라 부족 등의 원인으로 기후변화의 영향에 매우 민감할 것으로 판단됨 □ 수자원 및 물이용 ㅇ 남북한의 수자원 총량을 비교했을 때 총량은 남한이 소폭 많으나, 인구 차이로 인해 1인당 수자원량 및 가용 수자원 총량은 북한이 높음 ㅇ 그러나 상수도 시설 미비, 송수시설의 낮은 지속가능성 등의 인프라 및 서비스 공급·운영에 어려움을 겪고 있어 실제 생활용수 공급이 잘 이루어지지 않는 것으로 추정됨 2. 북한의 산림 현황 □ 토지피복 변화 분석 ㅇ 북한의 산림면적은 1980년대부터 1990년대까지 급격히 감소하였으며, 2000년대까지 높은 수준의 감소 경향을 보인 것으로 파악됨 ㅇ 그에 반해 같은 기간에 농지 면적이 증가한 것을 확인할 수 있었음 □ 산림지형의 변화 분석 ㅇ 북한 또한 산림훼손의 문제점과 보존의 필요성을 인식하였으며, 자체적으로 그리고 국제사회와의 협력을 통해 산림복원을 위해 노력하고 있음 ㅇ 산림은 물과 매우 밀접한 관계로, 복원 노력이 계속되었을 때 물관리 및 이용 측면에서의 영향과 변화를 예측하고 평가하는 것이 필요함 ㅇ 기후변화 시나리오 적용을 통해 기후변화와 산림복원의 복합적인 영향을 예측할 필요가 있음 Ⅲ. 산림복원 및 기후변화의 영향 분석 1. 연구 자료의 수집과 구축 □ 연구 목적 달성을 위해 다양한 자료가 필요하나, 접근성 및 획득에 한계가 있으므로 1차연도(2019) 연구에서는 연구 자료를 광범위하게 수집 및 구축하였음 ㅇ 전문가 및 전문기관의 협조 및 자문의견에 근거하여 많은 자료를 수집·구축함 - 기상 및 기후, 지형도, 토양도, 토지피복도, 저수지 등 ㅇ 향후 연도별 연구수행에 있어 중추적 기능을 할 것으로 기대되며, 매년 수정 및 보완하고 신규 DB를 추가할 예정임 ㅇ 북한 물관리 등의 연구에 활용될 수 있을 것으로 기대되며, <표 1>은 수집·구축한 자료의 목록, 대상지역, 해상도 등을 나타냄 2. 물관리 시설 DB 구축: 북한 전역 □ 북한 물관리 정보의 기초가 되는 물관리 시설의 전수조사 수행 ㅇ 물관리 시설은 저수지, 보, 둠벙 등을 말하며, 위성영상을 기반으로 해당 위치정보를 구축하여 현황 파악에 활용함 3. 기후변화 시나리오와 미래 가뭄 전망: 북한 전역 □ 기후변화 시나리오 구축 및 해석과 북한 지역의 미래 가뭄 전망과 특성 분석 ㅇ 대표적인 GCM 5개 모델과 RCP4.5, 8.5 시나리오를 활용하여 총 10개의 기후변화 시나리오를 구축함 ㅇ 시범유역의 미래기후변화와 가뭄지수(SPEI)를 활용한 북한 전역의 미래 가뭄 전망 및 특성을 분석함 - 시범유역의 연 총강수량은 시간에 따라 증가하는 경향을 보였으며, RCP8.5가 RCP4.5 보다 큰 변화폭을 보였음 - 북한 전역의 가뭄 전망 분석 결과 RCP8.5의 변동 폭이 크게 나타났으며, 북부지역에서 가뭄 사상이 더욱 빈번하게 나타나는 것으로 분석됨 4. 물관리 현황과 유역모델링 구축: 서흥호 유역 □ 주변 농경지 물이용에 매우 중요한 수원이며, 시계열 위성영상에서 상당한 산림지역의 변화를 보인 대동강 유역의 서흥호 유역을 시범유역으로 선정 ㅇ 인근 사리원시에 대한 개황 및 물관리 시설, 수재해 발생 등 현황을 조사함 ㅇ 확보한 연구 자료를 활용하여 해당 유역을 대상으로 유역모델링을 구축함 5. 산림복원 및 기후변화가 미치는 영향: 서흥호 유역 □ 기후변화와 산림복원 시나리오를 구성·적용하고, 2050년대에 각 시나리오가 시범유역의 유량 및 수문순환에 미치는 영향을 평가 ㅇ 기후변화 영향, 산림복원 영향, 기후변화+산림복원 영향을 평가하였으며, 기후변화의 경우 RCP4.5와 RCP8.5를 적용함 - 전체적으로 매월 강수의 증가가 나타났으며, 여름철 유출량 증가가 명확히 나타났음 - 기후변화의 영향으로 증가된 강수량에 의한 토양수분량 증가와 기온상승에 따른 증발 산량 증가도 관찰됨(강수량이 감소한 8월 제외) - 산림복원의 영향으로 유출량이 감소하는 것을 확인할 수 있었으나, 기후변화와 산림복원의 복합영향을 살펴보면 산림복원에 의한 여름철 유량 감소가 기후변화에 의한 유량증가를 어느 정도 상쇄해줌 □ 시범유역의 산림면적 변화에 따른 토양침식 잠재력을 분석 ㅇ 토양침식 잠재력은 시범유역 전체 면적에서 평균적으로 약 1.5배 수준으로 증가하였으며, 산림이 농경지로 전환된 지역의 경우 7.6~7.9배 증가되어 산림복원의 필요성을 확인함 Ⅳ. 연구결과 및 향후 계획 1. 물관리, 기후적응, 산림복원에 대한 남북한 간의 협력과 지원이 필요 □ 북한 자연재해 피해는 대부분 물과 관련 □ 산림변화의 직간접적인 영향 존재 □ 약 9.75백만 명이 안전한 음용수 공급받지 못하며, 기초 위생서비스 미비 2. 북한 물관리 현황 분석을 위한 연구 자료의 수집 및 구축 □ 연구 자료 수집 및 구축 ㅇ 기상 및 기후, 지형도, 토지피복, 토양도, 물분야 시설 위치정보 등 □ 수집한 연구 자료를 활용하여 시범유역 대상 분석 시행 3. 기후변화, 산림복원 및 복합영향에 대한 분석 시행 □ 강수량 증가에 따른 미래 유출량 증가가 전망됨 □ 산림면적 증가에 따라 늦봄부터 여름철까지 침투량 증가, 유출량 감소 전망 ㅇ 서흥호 수량 관리 및 운영의 중요성 □ 산림면적 증가 시 기후변화로 인해 증가한 여름철 유량 감소 ㅇ 사리원 등 하류지역의 홍수 위험 감소 4. 연구의 한계점 및 보완점 □ 연구의 한계점 ㅇ 자료의 부재 및 제한적 접근 - 많은 유역이 미계측 지역으로 필요 자료가 부재하며, 확보자료(공간정보)로 유추할 수 없는 정보가 존재하여 유역 모델링 보정 및 검정에 한계 존재 - 불확실성의 배제는 불가하나, 연구 자료의 신뢰도 및 연구방법의 타당성을 최대한 확보되도록 추가 검토가 필요함 □ 연구의 보완점 ㅇ 가용 수자원량 분석 및 저수량 확보방안 도출 - 물관리 및 물환경 기초시설의 현황 파악 후 강수특성 및 유역유출량 산정하여 활용 ㅇ 산림복원 및 기후변화 각각 그리고 복합 영향에 대한 취약성 정량 평가 - 본 연구를 바탕으로 물분야 기후변화 취약성 평가절차 도출 5. 향후 연구계획 □ 연구방법론 재정립·보완 ㅇ 1차 연도 연구 결과 업데이트 및 심층 분석 - 수재해 및 물이용 현황 업데이트 - 법령, 관리주체 등 북한 물관리 체계 심층 분석 ㅇ 주요 지역 물관리 DB 구축 및 개선 - 수력발전시설, 상하수도시설, 하천 주변 도로망 등의 신규 DB 구축 - 가용 수자원량 분석 및 저수량 확보방안 도출에 활용 ㅇ 유역 모델링 시스템 구축 - 1차 연도 시범유역 대상 방법론 심화 및 확장 - 산림복원 및 기후변화 시나리오 적용을 통해 유출량, 토사발생량 추정 및 상수도 공급 및 관리에 미치는 영향 추정 ㅇ (3차 연도) 산림 환경 및 기후변화 취약성 분석 - 산림복원 및 기후변화가 북한 물관리 취약성에 미치는 시공간적 영향 파악 - 넥서스(Water-Energy-Food) 기반의 지속가능한 물관리 협력방안 도출 - 정책방향 제언 및 남북협력과제 도출 - 한반도 접경유역 심화 분석 Ⅰ. Introduction 1. Background and Objectives of the Research □ Background of the Research ㅇ A large portion of forest areas in Democratic People’s Republic of Korea (DPRK) have been devastated, which is believed to increase the risk of water-related disasters caused by climate change ㅇ As forest restoration in DPRK was adopted and declared as a priority task for environmental cooperation between the two Koreas, both sides announced plans to protect the environment and improve cooperation ㅇ The effect of forest restoration is more easily achieved when stable water management is preceded, and considering the change of forest and water management are closely related, the impact should be taken into account in the restoration project □ Objectives of the Research ㅇ The purpose of this study is to derive policy suggestions for the development of environmental cooperation in the water sector by diagnosing the impact of forest restoration and climate change on DPRK’s water management and providing the results ㅇ The accumulation of these findings is expected to contribute to the solution of water-related problems, and the increase of DPRK’s adaptability to climate change is expected to result in a virtuous cycle of economic development, improvement of the quality of life and improvement of the ecological environment ㅇ In terms of expansion of environmental cooperations such as water management, it can develope to future policy cooperations Ⅱ. Research Review and Trend Analysis 1. Water Management in DPRK □ Water-related Disasters (Floods, Droughts) ㅇ DPRK is vulnerable to water management and use due to a large fluctuation in annual precipitation and frequent floods, and about 67% of electricity production depends on hydropower generation ㅇ DPRK is likely to be very sensitive to the effects of climate change in many aspects □ Water Resource and Water Use ㅇ Though the total amount of water resource of the Republic of Korea (ROK) is slightly larger than that of DPRK, due to their population differences, per capita amount is the opposite ㅇ However, the rate of water supply is presumed to be rather low due to difficulties such as the lack of infrastructure and low sustainability of water supply facilities 2. Forest in DPRK □ Land Cover Change Analysis ㅇ The forest area of DPRK decreased sharply from the 1980s to the 1990s, and the decreasing tendency continued until the 2000s ㅇ During the same period, it was confirmed that the area of farmland has increased □ Change Analysis of Forest Topography ㅇ DPRK has also recognized the problems of deforestation and the need for preservation, and is working to restore forests on their own and in cooperation with the international community ㅇ Since forests are closely related to water, it is necessary to predict and assess the impacts and changes in water management and use as restoration efforts continue ㅇ It is necessary to predict the combined impacts of climate change and forest restoration by applying climate change scenarios Ⅲ. Forest Restoration and Climate Change Impact Analysis 1. Collection and Construction of Research Data □ A variety of data are needed to achieve research objectives, but accessibility and acquisition are very limited ㅇ Collected and constructed a lot of data based on cooperation and advice from experts and specialized institutions - Weather and climate, topographic map, soil map, land cover map, etc ㅇ The research data is expected to play a pivotal function in the following research, and it will be revised and supplemented every year and new databases will be added ㅇ It is expected to be used for research on DPRK’s water management, and the table below shows the list of collected and constructed data and its target area, resolution, and etc 2. Database of Water Management Facilities: DPRK □ Conducted a full survey of the water management facilities which are the basis for water management information ㅇ Water management facility refers to reservoirs, beams, and puddles, and their location information which were identified based on satellite images will be used to presume the current situation 3. Climate Change Scenarios and Future Drought Prospects: DPRK □ Development and interpretation of climate change scenarios and analysis of future drought prospects and characteristics in DPRK ㅇ Constructed 10 climate change scenarios using 5 representative GCM models and RCP4.5 and 8.5 scenarios ㅇ Analyzed the change of future climate of the pilot basin, and the prospects and characteristics of future droughts throughout DPRK using the SPEI - Annual total precipitation in the pilot basin tended to increase with time, and RCP8.5 showed a larger change than RCP4.5 - Drought forecasts across DPRK showed that the fluctuation of RCP8.5 was large, and droughts were more frequent in the northern area 4. Water Management and Basin Modeling: Seoheung-ho Basin □ The Seoheung-ho basin of the Taedong River basin was selected as a pilot basin since it is a very important source of water for the use of surrounding farmland, and its forest area showed significant change in time series satellite images ㅇ Investigated the current situation of nearby Sariwon-si including its water management facilities, and disasters ㅇ Established watershed modeling of the watershed using the acquired research data 5. Impact of Forest Restoration and Climate Change: Seoheung-ho Basin □ Constructed and applied climate change and forest restoration scenarios, and evaluated their impact to flow and hydrological cycle of the basin in the 2050s ㅇ Evaluated the impacts of climate change, forest restoration, and climate change + forest restoration, and as for climate change, RCP4.5 and RCP8.5 were applied - Overall, there was an increase in precipitation across all months, with an apparent increase in summer runoff - Climate change affected increased soil water content due to increased rainfall and increase in evapotranspiration rate due to increased temperature (except August, when precipitation decreased) - Although it was confirmed that the amount of runoff decreased due to the effect of forest restoration, looking at the combined effect of climate change and forest restoration, the decrease in summer flow rate due to forest restoration offsets the increase of flow rate due to climate change to some extent □ Analysed of soil erosion potential as forest area of the basin changes ㅇ The soil erosion potential of the whole basin increased by about 1.5 times, whereas 7.6~7.9 times increase was shown in the deforested area for agricultural purpose, and the analysis emphasizes the necessity of forest restoration Ⅳ. Conclusion and Policy Suggestions 1. Conclusion and Suggestions □ Cooperation and support between the two Koreas for water management, climate adaptation and forest restoration is needed ㅇ Most natural disasters in DPRK are related to water ㅇ There are direct and indirect impacts of forest change ㅇ About 9.75 million people do not receive safe drinking water supply and lack basic sanitation services □ The current status of water management in DPRK ㅇ Collected and built related research data - Weather and climate, topographic map, land cover, soil map, water field location information, etc ㅇ Analysis of pilot basin using collected research data □ Analyzed the impacts of climate change, forest restoration and their complex impact ㅇ Apparent increase in runoff due to increased precipitation ㅇ The increase of infiltration rate and decrease of runoff from late spring to summer is expected as the forest area increases - Importance of Seoheung-ho’s quantity management and operation ㅇ The runoff during summer, increased due to climate change, is expected to decrease as forest area increases - Reduced risk of flood in downstream areas such as Sariwon-si 2. Limitations and Complements of the Research □ Limitations of the Research ㅇ Absence and limited access to data - Many basins are unmeasured and lack the necessary data - Limitations in basin modeling calibration and validation - Some information cannot be inferred with secured data (spatial information) - Uncertainty cannot be excluded, but efforts to secure maximum reliability of research data and validity of research methods were made □ Complements of the Research ㅇ Analysis of available water resources and deriving measures to secure water volume - Using precipitation characteristics and estimated basin runoff after status research of water management and water environment infrastructure ㅇ Quantitative assessment of vulnerability to forest restoration and climate change, respectively - Derivation of climate change vulnerability assessment procedure in water sector based on this study 3. Second Year Research Plan □ Reestablish and supplement research methodology ㅇ Update and in-depth analysis of first year research results - Update of water disasters and water use status - In-depth analysis of DPRK's water management system including the law and the authorities ㅇ Build and improve water management database of major areas - New DB for hydro power plant, water and sewage facility, road network around river, etc - Analysis of available water resources and derivation of low water supply plan ㅇ Establish basin modeling system - Deepen and expand the methodology for the first year pilot zone - Impact estimation of forest restoration and climate change scenarios to runoff, soil generation, water supply and management ㅇ (3^rd year) Forest environment and climate change vulnerability analysis - Identify the spatio-temporal effects of forest restoration and climate change on vulnerability of water management in DPRK - Derivation of sustainable water management cooperation plan based on Nexus (water-energy-food) - Suggest policies and draw up cooperation projects between two Koreas

북한의 산림복원과 기후변화가 물관리 취약성에 미치는 영향과 정책방향 연구(Ⅱ)

김익재,전동진,명수정,조을생,서승범,이문환,한대호,김예인,김수빈 한국환경정책평가연구원 2020 기후환경정책연구 Vol.2020 No.-

Ⅰ. 서론 1. 연구의 배경 및 목적 □ 기후변화의 영향으로 빈번해지는 물재해(가뭄 또는 홍수)는 자연 혹은 인공 물 인프라 시설이 부족한 북한에서 심각한 인명·재산 피해를 야기함 ㅇ 산림은 기후변화로 인한 영향을 완화하는 기능을 가지고 있으나, 북한의 산림황폐화 수준은 매우 심각함 ㅇ 2020년 발생한 폭우와 태풍과 같은 기상 이변급 재해는 물 인프라가 부족한 북한에 심각한 피해를 일으킴. 특히 주요 곡창지대에 막대한 피해를 일으켜 북한의 식량안보상황이 악화됨 ㅇ 북한의 에너지 생산에 중요한 수력 발전(량)은 장기 가뭄과 같은 기후변화의 영향에 취약함 ㅇ 산림복원이 남북한 간 환경 협력 분야의 우선과제로 채택됨에 따라 양측에서 환경개선 및 교류 확대 계획을 밝힌 바 있음 □ 북한의 물관리 현황을 분석하고, 산림복원 및 기후변화가 물관리에 미치는 영향을 규명하며, 물 이용 문제 해소를 위한 북한 산림환경의 보전과 기후변화 적응은 물론 물-에너지-식량 넥서스 관점의 향후 환경협력 과제와 정책방향을 도출 2. 연구 추진 체계 □ 본 연구는 총 3개년 연구계획 중 2차 연도 연구에 해당됨 Ⅱ. 기후변화 시나리오 기반 미래 홍수 빈도 분석 1. 북한 전역 대상 미래 홍수 규모 및 빈도의 변동성에 대한 분석 □ 관측자료 및 두 개의 대표농도 시나리오(RCP 4.5 & 8.5) 기반으로 연 최대 일 강우량의 미래 추세 전망 ㅇ 미래 홍수빈도의 분석을 위해 과거(1987~2020년) 자료를 사용하여 연 최대 일 강우량의 경향성 분석을 실시한 결과, 평양시를 포함한 중남부 내륙지역에서 최대 일 강우량은 증가하는 경향성을 보임 ㅇ 극한강우량의 미래 경향성 분석을 위해 5개의 대표 GCM 모델을 활용하여, 기후변화 시나리오인 RCP가 반영되는 기간(2006~2100년)의 자료를 사용하여 미래 연 최대 일 강우량의 경향성 분석을 실시함. RCP 8.5 시나리오에서 일 최대 강우량의 뚜렷한 증가 전망이 나타남 ㅇ 과거 관측 자료를 사용했을 때와 기후변화 시나리오에서의 극한강우량의 증가 경향성을 보인 지역이 일치하지 않았음. 지역적 연구의 공간적 상세화 과정에서 발생할 수 있는 불확실성을 고려했을 때 지역별 또는 관측소별 전망 결과에 대한 비교보다는 장기 전망의 경향성을 북한 전지역에 대한 종합적인 측면에서 분석하는 것이 올바를 것으로 판단됨 □ 관측자료 및 두 개의 대표농도 시나리오(RCP 4.5 & 8.5) 기반으로 확률강우량의 미래 변동성 전망 ㅇ 매개변수가 시간의 흐름에 따라 변동한다는 가정 아래, 비정상성을 반영할 매개변수를 선정·추정하여 확률강우량의 미래 변동성을 분석함 ㅇ 기후변화 시나리오에서 미래 극한강우량의 규모는 시간이 흐름에 따라 증가함. 평양관측소 RCP 8.5의 trend 매개변수는 RCP 4.5 대비 약 3배 이상 크게 산정되고, RCP 8.5의 100년 빈도 확률강우량은 2020년에 438mm/day에서 2080년에 556mm/day 로 27% 증가할 것으로 전망함 ㅇ 북한지역의 2020년대 100년 빈도의 확률강우량은 2080년에는 38년 빈도로 작아지며, 극한강우사상이 더욱 빈번히 발생할 것으로 예측함 Ⅲ. Water-Energy-Food 넥서스의 개념과 관련 북한의 현황 1. 국제기구 및 학술연구에서 제시된 WEF 넥서스 개념 및 분석사례를 검토하여, 구체적인 분석에 앞서 본 연구를 위한 WEF 넥서스 개념을 정립 □ 식량 및 에너지원의 확보를 위해 급속하고 무분별하게 산림황폐화가 진행되고, 개간된 농경지의 비율이 높아지는 북한의 현황을 고려해야 함 □ 자원 간 상호 연계성과 상승 및 상쇄 효과가 북한 지역 내에서도 다를 수 있으므로, 지역 간의 특수성을 고려하는 WEF 넥서스 접근이 필요함 2. 물, 에너지, 농업, 그리고 기후변화와 관련된 13개의 북한 법령을 조사 □ 형식 면에서는 대한민국의 기본 환경법과 유사한 체계를 가지고 있으며, 목적과 기본원칙, 준수해야 할 사항에 대해서는 명확한 규정을 마련하고 있음 3. 물, 에너지, 농업과 관련한 김일성종합대학보(지구환경과학 및 지질학, 지질 및 지리과학, 기상과 수문, 농업수리화 분야) 학술지를 대상으로 57개의 북한 논문을 분석 □ 물 분야의 간행물이 상대적으로 많으며, 하천의 건강성 평가, 생태유량, 수질평가, 유량예측과 관련하여 연구가 수행되고 있기는 하나 결과만 제시하는 데 그치는 것으로 나타나 연구동향의 개략적 파악만 가능함 □ 에너지 분야에 관련하여 수력발전댐의 운영 및 수력발전량 예측 방안에 대한 연구가 수행됨 □ 농업 분야는 생육조건에 따른 농업지대 잠재력 평가 및 농업용수 관리체계에 대한 연구가 수행된 것으로 파악됨 □ 논문 분석을 통해 얻을 수 있는 관측자료가 상당히 부족한 것으로 파악함 Ⅳ. 산림복원과 기후변화가 Water-Energy-Food 넥서스에 미치는 영향 1. 북한 유역도 제작과 시범유역 선정 및 유역 모델링 구축 □ DEM에 따른 북한의 유역도를 구축하고, 재령강과 예성강 유역을 시범유역으로 선정함 ㅇ 유역모형 구축을 위한 입력자료로 DEM 자료는 90m 해상도의 SRTM Ver. 3.0 GL1, 토지피복도는 2000년도 대분류자료, 한국임업진흥원(2015)의 산림토양예측도를 활용함 □ 토지이용도, 토양자료, 경사도 자료를 바탕으로 유역모형 특성을 분석함 ㅇ 재령강 유역은 557개의 수문반응단위, 152개 소유역으로 나뉨. 토지이용특성은 농지 58%, 산림면적 36%, 도시 1.7%으로 나타났으며, 용수 공급 및 수력발전을 위한 댐 시설은 3개가 있음 ㅇ 예성강 유역은 2,060개의 수문반응단위, 268개 소유역으로 나뉨. 토지이용특성은 농지 50%, 산림 41%, 도시 1.8%로 나타났으며, 댐 구조물이 13개가 있고, 인공수로를 건설하여 용수공급을 하므로 수문거동 분석에 한계가 있음 2. 산림복원과 기후변화 시나리오 구축 모의 □ 산림복원 및 기후변화 시나리오에 따른 유입유량의 변화 분석 ㅇ 1980년대 수준으로 산림을 복원하는 산림복원 시나리오와, 2050년대(2036~2065년)의 기후변화 시나리오 2가지(RCP 4.5, 8.5)에 따른 6가지 시나리오를 구축함 ㅇ 산림복원에 따른 토지변화는 서흥호 상류에서 산림면적의 16.3% 증가, 은파호와 장수호는 8.5%와 2.1% 증가할 것으로 전망되었으나, 은파호의 경우 상류에 장수호가 위치하여 장수호를 제외할 경우 은파호 상류유역의 산림 면적은 18% 증가할 것으로 전망함 3. 시범유역의 산림복원과 기후변화가 수문순환에 미치는 영향 □ 산림복원에 따른 수문순환의 변화 분석 ㅇ 산림이 복원될 경우 4~11월까지 실제 증발산량은 증가하는 반면, 총 유출량은 감소함. 총 유출량 중 지표유출량은 감소하는 반면 추가로 침투된 토양수분으로 인해 지하수유출량과 측방유출량은 증가함 ㅇ 산림면적의 증가로 인해 동일한 강우조건하에서 홍수기 하천첨두유량은 감소하고, 토양수와 지하수의 추가 유입으로 인해 비홍수기의 하천유출량은 증가함 □ 기후변화와 산림복원에 따른 수문순환의 변화 분석 ㅇ RCP 8.5 시나리오에 따라 지표 유출량의 발생 비율이 가장 높은 7~9월에 홍수위험도가 크게 증가하는 반면, 토양수분과 유출량이 대부분의 기간에서 증가하여 비홍수기 하천유량 증가가 전망됨 ㅇ 산림복원을 같이 고려할 경우, 기후변화만 고려하였을 경우에 비하여 지표유출은 감소하고, 측방유출과 지하수유출은 더욱 증가함 ㅇ 산림복원은 극한홍수량 저감 및 갈수량 증가시키는 효과가 있으며, 이는 기후변화에 의해 취약해질 물관리 시스템에 긍정적인 역할을 할 것으로 기대됨 □ 유역모형 시나리오에 따른 댐 유입유량 변화 전망과 에너지 생산 변화 추정 ㅇ 산림복원만을 고려할 경우 각 저수지로 유입되는 연평균유량은 3~5% 감소함 ㅇ 기후변화를 고려할 경우 연평균 저수지 유입량이 현재 기후조건 대비 37~56% 증가하고, 추가 확보된 모든 수자원을 발전방류로 이용할 경우 서흥호에서 5.5~11.1GWh, 은파호에서 5.7~12.33GWh만큼 연간 발전량이 증가할 것으로 전망됨 ㅇ 본 연구결과는 북한의 발전방류에 관한 정보가 없이 연간 발전량을 가정하여 산정한 결과로, 향후 댐 운영에 관한 정보를 추가한다면 더욱 정확한 발전량을 산정할 수 있을 것임 Ⅴ. 연구결과 및 향후 계획 1. 1차 연도 연구방법론 재정립 및 보완 □ 기후변화에 따른 가뭄 전망(1차 연도)에 이어 북한 전역에 기후변화 시나리오를 반영한 미래 확률강우량 전망 ㅇ 북한지역의 미래 극한강우량(100년 빈도 일 강우량)은 꾸준히 증가하여, 2020년도 대비 2050년엔 약 4.7%(RCP 4.5), 약 14.5%(RCP 8.5) 정도 증가할 것으로 전망 2. WEF 관점에서의 물관리 방향 모색을 위한 WEF 넥서스 개념 정립, WEF 관련 북한 현황과 법령 체계 분석 3. 기후변화와 산림복원이 북한의 물관리(수문순환)에 미치는 영향을 평가 □ 재령강 유역을 시범구역으로 선정하고 SWAT 모형을 구축하여 평가한 결과, 기후변화의 영향을 적응·상쇄할 수 있는 긍정적인 효과를 보임 □ 서흥호와 은파호 수력발전시설의 발전 가능량을 평가한 결과, 산림복원 시 유입량의 감소로 발전량이 줄어들 것으로 전망되지만, 기후변화로 추가 확보될 수자원을 전량 발전방류로 이용한다면 발전 가능량은 증가 4. 한계점 및 보완점 □ 해당 지역의 인구, 산업 등 가장 기초적인 자료뿐만 아니라 유량 등의 자료를 수집하기 어렵고, 각 요소마다 다양한 변수가 존재하여 정확한 현황 파악이 어려운 상황에서 산림복원이 물관리 및 이용의 각 요소에 어떠한 영향을 미칠지 예측하는 것은 대략적인 접근만 가능함 □ 실측 유량 및 저수지 수위 및 운영 등에 대한 자료가 부재하여 유역모델링의 보정 및 검정의 한계가 있었음 □ 본 연구에서 수집 및 구축한 기초적인 연구자료 및 분석체계와 결과를 토대로 물분야 기후변화 취약성 평가 절차 도출이 가능할 것으로 기대되며, 이를 통해 산림복원 및 기후변화 복합적인 영향에 대한 보다 정량적인 취약성 평가가 가능할 것으로 판단됨 5. 3차 연도 향후 계획 □ 북한 물관리 현황 파악 및 산림복원 및 기후변화가 미치는 영향을 평가하여 WEF 넥서스 관점에서의 북한 물관리 발전 방향 및 환경협력 방안을 모색 ㅇ 연구 자료를 DB화하고, WEF 관련 북한의 법령 현황, 중장기 계획, 연구간행물 등의 자료도 목록화하여 추후 연구에 활용될 수 있도록 할 예정 □ WEAP 모형을 이용한 WEF 연계분석 ㅇ 전 세계적으로 널리 쓰이는 물수지분석 도구인 WEAP을 이용하여 용수 수요 공급 체계를 구성하고 이를 수자원 변동에 따른 영향 예측에 활용 ㅇ 추후 연구에 활용될 수 있도록 WEF 분석 가능한 모형 구축 □ WEF 넥서스 관점의 물관리 법령 및 정책 개선방안 도출 ㅇ 시범유역을 대상으로 산림복원 및 기후변화의 영향이 미치는 영향 분석, 임농복합경영의 활성화에 따른 시나리오 기반 산림복원 및 식량 생산 변화를 추정해 보고, 댐시설의 농업용수 및 발전용수의 합리적 관리방안을 검토 ㅇ WEF 넥서스 모형에서 산림복원과 기후변화를 고려하고 연계할 수 있는 모형을 제시하고, 부문 간 연계작용에 적합한 분석도구의 선정 검토와 적용가능성 평가 Ⅰ. Research Background and Objectives 1. Background and significance of the research □ The impact of climate change and water-related disasters cause the loss of human life and damage to property in the DPRK where natural and artificial water infrastructures are insufficient. ㅇ The mitigation of the impact of climate change, one important function of forests, is being impeded due to the high rate of deforestation in the DPRK. ㅇ Extreme water-related disasters, such as heavy rains and typhoons that occurred in 2020 cause serious damage to the DPRK. ㅇ Increase in extreme climate events and variability puts pressure for the up-stream and in-stream hydropower production which has been the key elements of the DPRK’s energy production. ㅇ As forest restoration has been adopted as a priority project in the environmental cooperation sector between the two Koreas, both have announced plans to improve environmental health and expand inter-Korean exchanges. □ The purpose of this study is to derive policy suggestions for the development of environmental cooperation in the water sector by evaluating the impact of forest restoration and climate change on the DPRK’s water management. □ The accumulation of quantitative results is expected to provide clues to solve water-related problems including flood, food, energy, and landscape and to improve the DPRK’s adaptability to climate change as well as quality of life. 2. Research structure □ This study corresponds to the second-year phase of the three-year research shown in the Figure 1. Ⅱ. Frequency Analysis for Extreme Precipitation based on RCP Climate Change Scenarios 1. Assessing the volatility of future flood magnitude and frequency across the DPRK □ Conducting an analysis of the future propects of the annual maximum precipitation based on RCP 4.5 & 8.5 scenarios ㅇ The trend analysis of maximum daily rainfall using the past data (1987-2020) to predict future flood frequency shows that the maximum daily rainfall tends to increase in the south-central inland area including Pyongyang. ㅇ The trend analysis of future extreme rainfall was conducted by using data (2006~2100) with five representative GCM models. A clear increase in daily maximum rainfall was observed in RCP 8.5. ㅇ There is a need for analysis on the long-term tendency in the entire DPRK when considering the high level of future uncertainty. □ Estimation of the future probable precipitation based on the RCP 4.5 & 8.5 ㅇ For the estimation of change in the future probable precipitation, LP3 probability distribution, which is widely used for the analysis of extreme rainfall and flood, was selected and frequency analysis considering abnormality was performed to properly reflect the frequency of extreme rainfall. ㅇ The scale of future extreme precipitation in climate change scenarios increased over time. ㅇ In the Pyongyang area, the trend parameter of RCP 8.5 is estimated to be more than three times greater than that of RCP 4.5. The 100-year rainfall amounts in RCP 8.5 are expected to increase by 27%, from 438 mm/day in 2020 to 556 mm/day in 2080. ㅇ The rainfall recurrence interval of the DPRK is expected to be shortened from 100 years in the 2020s to 38 years in the 2080s and it is expected that extreme rainfall will occur more frequently. Ⅲ. Conceptualization of the WEF Nexus and Its Status in the DPRK 1. Reviewing the concept of the WEF Nexus and quantitative analysis methods proposed by International organization and other research projects □ To secure water (W), energy (E), and food (F) resources, it is necessary to consider the current situation in the DPRK where deforestation proceeds rapidly and the proportion of cropland is increasing. □ The interconnection (the trade-off and synergies) between resources might differ within the DPRK at the regional level. Therefore, the regional context should be integrated with the WEF nexus approach. 2. The investigation on the legal status and academic journals related to water, energy, agriculture, and climate change □ The DPRK’s legal system is similar to that of the basic environmental legal system of the Republic of Korea. 3. Analysis of 57 articles published in the DPRK □ There is relatively a large number of publications in hydrology and although studies of ecological health assessment of stream, environmental flow, water quality assessment, streamflow forecasting are being conducted, only approximate results are presented. □ In the energy-related field, research focusing on hydropower operation and predicting hydroelectric power generation has been conducted. □ In the field of agriculture, research on the evaluation of agricultural potentials according to growth conditions and the agricultural water management system has been conducted. Ⅳ. The Impacts of Reforestation and Climate Change on the WEF Nexus in the DPRK 1. Watershed mapping, watershed selection for pilot study, and watershed modeling □ The Chaeryong River and Ryesong River were chosen as the pilot study area. ㅇ The SRTM data with a resolution of 90 m, the land cover classification data for the year 2000, and the forest soil profile map were used as input data for watershed modeling. □ The characteristics of the model were identified based on land use maps, soil type data, and slope data. ㅇ The Chaeryong River is composed of 557 HRUs and 152 catchment areas. Different types of land cover are determined; 58% of farmland, 36% of forest area, and 1.7 % of the urban area. There are three dam facilities for water supply and hydropower production. ㅇ The Ryesong River basin is composed of 2060 HRUs and 268 catchment areas. Different types of land cover are determined; 50% of farmland, 41% of forest area, 1.8% of the urban area. There are 13 dam facilities for water supply and hydropower production. However, there is a limitation in the analysis of hydrological behavior due to the construction of artificial channels. 2. Development of scenarios for reforestation and climate change impacts □ Analysis of the changes in inflow under reforestation and climate change scenarios ㅇ Reforestation scenarios of the 1980s and climate change scenarios of the 2050s (2036-2065) were generated. ㅇ Land changes resulting from reforestation are expected to increase by 16.3% of the forest area upstream of Lake Seoheung and by 8.5% and 2.1% for Lakes Eunpa and Jansu, respectively. 3. The impacts of reforestation and climate change on the hydrological cycle of the tested area □ Analysis of changes in the hydrological cycle under the reforestation scenario ㅇ The total runoff will decrease while the actual evapotranspiration will increase from April to November. Of the total runoff, the amount of surface runoff decreases, while groundwater runoff and lateral runoff increase due to additional infiltrated soil moisture. ㅇ The increase in forest area decreases the peak flow of rivers during the flood period under the identical rainfall conditions and increases the flow of rivers during the non-flood period due to the additional replenishment of soil water and groundwater. □ Analysis of changes in the hydrological cycle under the reforestation and climate change scenario ㅇ Under the RCP 8.5 scenario, the flood risk increases significantly from July to September when the rate of surface runoff is the highest, while soil moisture and runoff increase during the overall period, leading to an increase in river flow in the non-flood season. ㅇ With the reforestation scenario, surface runoff decreases, and lateral and groundwater flow increase further than when only climate change is considered. ㅇ Forest restoration has the effect of reducing extreme floods and increasing low flow, which is expected to play a positive role in water management. □ Estimation of changes in the dam inflow rate and energy production according to a watershed model scenario ㅇ The rate of annual average flow into each reservoir decreases by 3-5% under the reforestation-only scenario. ㅇ When climate change is considered, the annual average flow into reservoirs increases by 37-56%, and if all the additional water resources are used for hydropower production, the annual hydropower production will increase by 5.5-11.1 GWh in Lake Seoheung and 5.7-12.33 GWh in Lake Eunpa. ㅇ The results were calculated assuming annual power production without information on the DPRK’s power production. It is expected that more accurate calculation of power production will be possible with more detailed information of dam operation. Ⅴ. Conclusion and Suggestions (Achievements) 1. Reviewing and improving the research methodology employed in the first year 2. Establishment of the WEF Nexus concept to investigate water mana gement strategies with the WEF nexus approach 3. Evaluation of the impacts of climate change and reforestation on w ater management (hydrological cycle) in the DPRK □ The result of selecting the Chaeryeong River basin as the pilot site and establishing and evaluating the SWAT model revealed a positive effect in adapting and offsetting the effects of climate change. □ The evaluation result of the potential power production of Lake Seoheung and Lake Eunpa hydroelectric facilities revealed that the amount of power generated is expected to decrease due to the decrease in inflow during forest restoration but the amount of power generated increases if additional water resources are used for climate change. 4. Limitation □ The accessibility, credibility, and the shortage of research datasets are limitations of this study. Nevertheless, the significance of this study is that it estimated the impacts of climate change and reforestation on water management in the DPRK. □ There is a limitation in the verification of the watershed modeling due to the lack of ground data including observed flow and operation hours of reservoirs. □ Based on the analysis and collected data in this study, it is expected that evaluation of the vulnerability of climate change and the quantitative effects of reforestation in the DPRK is possible. 5. Plans for further research □ Promoting water-related environmental cooperation between the two Koreas by evaluating the current state of water management in the DPRK and the impact of reforestation and climate change ㅇ The research data repository shall be established and the data of the current state of WEF-related law, medium- to long-term plans, and research publications will be catalogued to be used for future research. □ The WEF nexus approach by using the Water Evaluation And Planning (WEAP) tool ㅇ Model construction for water budget analysis will be conducted.

기후변화로 인한 극한현상의 증가와 전세계적 산림 생태계의 변화

이한섭 서울대학교 국토문제연구소 2022 地理學論叢 Vol.68 No.-

오늘날 전 지구적으로 나타나는 기후변화는 기온 상승뿐만 아니라 여러 기상 현상의 변동성 증가를 동반하여 해당 현상과 관련한 자연계의 프로세스에도 변화를 일으키고 있다. 이러한 변화는 지구상 여러 생태계에서의 변화를 유발하였으며, 특히 증가한 변동성으로 인해 나타나는 매우 드문 정도의 강도를 가지고 발생하는 극한 현상으로 인해 생태계가 직접적으로 받는 영향도 크게 증가하였다. 이러한 극한 현상은 상대적으로 단기간에 큰 규모로 생태계의 경관을 바꿔놓게 되므로 이로 인해 생태계의 구조와 프로세스까지 변하게 될 수 있어 극한 현상의 발생과 영향 및 이에 대한 생태계의 반응을 파악하고 그것이 가지는 의미에 대해 고찰해볼 필요가 있다. 본 연구에서는 그러한 필요성을 인식하고 자연계의 생태계 중 산림 생태계를 연구 대상 생태계로 선정하여 이에 영향을 미치는 극한 현상의 발생 양상을 조사한 다음, 발생 양상의 변화로 인해 산림 생태계가 어떤 영향을 받고 있으며, 그러한 극한 현상의 변화에 대응해 산림 생태계는 어떤 반응을 보이는지에 대해서도 살펴보았다. 이를 위해 기후변화, 교란, 산림 생태계 간의 상호작용이 어떤 양상으로 나타나고 있는지를 확인하였으며, 산림 생태계에 영향을 주는 주된 교란인 가뭄, 산불, 폭풍은 모두 기후변화로 인한 기상 현상의 변동성 심화로 인해 증가하는 양상을 보였다. 또한 세 현상 모두 모두 그 증가에 따라 산림 내에서의 수목 고사가 증가하고 전체 생산량이 감소하는 결과를 가져왔으며, 이에 따라 산림의 쇠퇴가 나타나기도 하였다. 산림 생태계는 이러한 극한 현상에 대응하여 대체로 개별 수목은 자신의 생장을 둔화시키면서 그 에너지를 생존 활동에 집중하였고, 생태계 전체 스케일에서는 외부 압력에 대한 저항력이 높은 종을 중심으로 그 구조를 바꾸는 변화 양상을 보였다. 위와 같이 산림에 영향을 미치는 극한 현상의 증가는 산림 생태계에 교란으로 작용하여 파괴적인 변화를 가져왔으며, 기후변화가 갈수록 심화되면서 그 발생 빈도와 강도가 증가하여 현재까지보다 미래에 산림 생태계에 큰 영향을 끼칠 것으로 볼 수 있었다. 그뿐만 아니라 극한 현상의 발생으로 인해 수목 고사나 부분적인 산림 파괴가 일어나게 되면 그로 인해 산림이 극한 현상에 더 영향받기 쉬운 구조로 변하게 되어 이후 파괴되는 면적이 다시 증가하는 양의 되먹임으로 이어질 수도 있었다. 그러므로 산림 생태계의 회복탄력성을 유지하고 그로부터 비롯되는 생태계 서비스를 지속 가능하게 만들기 위해 해당 생태계에 지속적으로 영향을 주는 기후변화와 그로부터 촉발된 극한 현상의 영향을 제대로 파악하고 그에 대비할 필요가 있다고 할 수 있다. Recent climate change causes increases in the fluctuation of weather events which now make changes in the related ecosystems’ process. Specifically, such increased fluctuation gives rise to more extreme weather/climatic events in those ecosystems. Since the extreme events can dramatically change the landscape of ecosystems in a relatively short period, it is important to apprehend the occurrence and effect of the extreme events and consider its meaning. In this study, forest ecosystem is the target ecosystem to be researched about its vulnerability and the influences it gets from the extreme events. Wildfire, drought, storm were the main extreme events to be dealt with this study, and aspect of occurrence and the response of the ecosystem was studied. Those kind of extreme events were in rise in forest ecosystem and following influences had also become serious in many aspects. The increase of the extreme events in forest ecosystems make destructive changes, and it can be more serious as the climate change proceeds. Such changes can form positive feedback in the forest ecosystem which make the ecosystem more vulnerable to future events. Therefore, to maintain the resilience of the forest ecosystem and to make its ecosystem service sustainable, we need to properly understand the influence of ongoing climate change and following extreme events.

기후변화 대응 산림부문의 역할에 관한 고찰

김의경(Eui-Gyeon Kim) 지속가능과학회 2012 지속가능연구 Vol.3 No.2

지구온난화가 가속화되면서 생물 다양성 감소, 산림재해의 증가 등 기후변화가 임업에 부정적인 영향을 끼치고 있다. 산림은 직·간접적으로 온실가스 흡수원 혹은 배출원 역할을 하면서 지구온난화 등 지구 대기온도변화에 있어 결정적인 역할을 한다. 기후변화협약에서도 지구온난화를 막기 위해 산림의 중요성 및 역할을 강조하고, 산림을 보호하고 흡수원을 늘리는 활동을 국제사회에 요구하고 있다. 전 세계적으로 기후변화에 따라 산림의 역할을 강조하고 있으나 특히 일본의 대응 활동에 주목할 만하다. 일본은 국가 감축목표 6% 중 3.8%를 산림분야의 흡수량에서 처리하고자 하였고, 중앙정부 차원의 산림경영 및 관리에 역점을 두고 있다. 이에 우리나라에서도 기후변화에 대응하기 위한 방안으로 산림의 중요성을 인식하고 숲가꾸기 등 산림관리를 통해 이산화탄소를 감축하며 기업의 산림분야의 참여를 위한 전략을 수립할 필요가 있다. 비임업분야, 산림분야, 정부 및 NGO를 중심으로 하는 다양한 이해당사자들이 협력체제를 구축하여 시너지효과를 거둘수 있는 구체적인 프로그램을 개발할 필요가 있다. As global warming accelerates rapidly, It has caused a bad effect on forest such as the loss of Biodiversity and increase of forest disaster. Forest has a crucial role in air temperature changes doing the carbon sink and carbon source simultaneously. The Climatic Change Convention also emphasized the importance of the forest to reduce the global warming and called on the international society to protect the forests and increase activities for carbon sink. The actions in Japan is especially worthy of notice. Of the 6% pledged reduction target, 3.8% is to be achieved through forest sink activities and Japan puts the emphasis on the forest management. Hence, it is necessary for our country to recognize the role of forests and sequestrate carbon dioxide by forest management. All the interested parties like non-forestry sector, forestry sector, government, and NGO need to build a cooperative system and develop specific programs that can create a synergy effect.

한국과 일본의 동해안 지역에 분포하는 산림군락의 종조성과 분포에 관한 비교 연구

윤종학 ( Jong Hak Yun ),복도사 ( Tukasa Hukusima ),김문홍 ( Moon Hong Kim ),길천정인 ( Masato Yoshikawa ) 한국환경생태학회 2011 한국환경생태학회지 Vol.25 No.3

본 연구는 한국과 일본에 분포하는 산림군락의 분포와 종조성에 관한 비교연구이다. 식생조사 자료 1844를 이용하여 79개 산림군락을 식별하였으며, 54개 종군으로 구분되어 조사지역 간의 종조성의 유사성과 이질성을 나타냈다. 또한, 산림군락의 상관을 나타내는 구성종의 특징에 따라 14개 산림형으로 구분하였으며, 조사지역의 수직적 식생대는 유사한 특징을 나타내고 있지만 지역 간 서로 다른 우점종과 종조성 차이를 나타냈다. 저지대에 구실잣밤나무 또는 모밀잣밤 나무를 우점종으로 하는 모밀잣밤나무속-산림형(Castanopsis-Type)은 한반도 북부와 울릉도를 제외한 조사지역에 분포하고 있으며, 후박나무-산림형(Persea thunbergii-Type)은 조사지역의 전역에 넓게 분포하고 있다. 구릉대에 분포하는 일본젓나무-산림형(Abies firma-Type)의 상록수림은 큐슈북부와 쓰시마섬에 분포하고 있다. 산지대에 참나무속(활)- 산림형(Quercus(D)-Type)과 너도밤나무속-산림형(Fagus-Type)으로 구성된 낙엽활엽수림은 조사지역에 넓게 분포하고 있지만, 신갈나무와 너도밤나무가 우점하는 산림군락은 한국에 분포하며, 물참나무, Fagus crenata(일명: 부나), Fagus japonica(일명: 이누부나)가 우점하는 산림군락은 일본에 분포하고 있다. 아고산대에서는 전나무속-참나무속(활)-산림형(Abies-Quercus(D)-Type), 구상나무-산림형(Abies koreana-Type), 눈잣나무-산림형(Pinus pumila-Type) 이 한반도와 제주도에 분포하고, 주목-산림형(Taxus cuspidata var. nana-Type), Abies mariesii-Type(일명: 아오모리토도마츠-산림형), 눈잣나무-산림형(Pinus pumila-Type)은 일본 중부지역에 분포하고 있다. DCA 분석결과, 제1축에 대하여 낮은 수치에서부터 상록활엽수림, 낙엽활엽수림, 상록침엽수림이 배치되었다. 또한, 지역적으로는 제1축의 낮은 수치에서 부터 일본 산림형, 제주도 산림형, 한반도 산림형이 순차적으로 배치되었다. 기후요인 중 온량지수와 연교차는 제1축에 대하여 높은 상관관계를 나타내며, 해양성 기후에서 대륙성 기후를 반영하고 있음을 시사하고 있다. 지리적으로 가깝고 온난한 저해발, 저위도 지역에 분포하는 산림형일수록 산림군락간의 종조성적 유사성이 크며, 이에 반하여 지리적으로 격리되어 있으며, 고위도, 고해발지역에 분포하는 산림형일수록 산림군락간의 종조성의 차이가 뚜렷하고 산림군락의 종조성적 독립성이 강하였다. 이러한 형성요인은 오랫동안의 각 지역의 지사적(地史的)인 식물상의 구성적 특성을 반영하고 있다. This study compared the species composition and distribution of the forest communities between Korea and Japan using vegetation releve database. The study included the eastern and southern Korean Peninsula, Is. Jeju, Is. Ulreung, northern Kyushu, central part of Japan and Is. Tsushima and divided in fourteen region with major mountain as the center. Seventy-nine forest communities were classified by tabular comparison with the total of 1844 releves. In the composition table, fifty-four groups of plant species were listed. Some grew in one area exclusively, while others were present in multiple locations. This study showed the similarity and heterogeneity of species composition among study areas. We grouped fourteen types showing similar physiognomy for forest communities. The physiognomical features of the vertical vegetation zones in the study area were similar, however, dominant species and species composition were different between the regions. In the lowland zone, Castanopsis-Type dominated by Castanopsis cuspidata var. sieboldii or Castanopsis cuspidata were distributed in the study area except for northern part of the Korean Peninsula and Is. Ulreung. Additionally, Persea thunbergii-Type was distributed widely in the lowest part of the study area, however, it showed the simplification of the species composition in the Korean Peninsula and Is. Ulreung. In the hilly zone, evergreen forest composed by Abies firma-Type distributed in northern Kyushuand Is. Tsushima, but it was absent in the other study region. The difference in forest community was conspicuous, especially in the montane zone. Deciduous broadleaved forests composed Quercus(D)-Type and Fagus-Type widely distributed in the montane of study area. However, forest community dominated by Quercus mongolica and Fagus multinervis flourished in Korea. On the otherhand, forest community dominated by Quercus mongolica var. grosseserrata, Fagus crenata and F. japonica distributed in Japan. In the sub-alpine zone, evergreen coniferous forest composed Abies-Quercus(D)-Type, Abies koreana-Type, and Pinus pumila-Type were distributed in the Korean Peninsula and Is. Jeju. Forests composed Taxus cuspidata var. nana-Type, Abies mariesii-Type, and Pinus pumila-Type distributed in the central part of Japan. As a result of DCA ordination, evergreen broadleaved forests of the whole study area showed the lower scores along the first axis, while deciduous and coniferous forests showed the higher scores. The forest types of western part of Japan were located the higer scores, forest types of the Korean Peninsula were located the lower scores, and forest types of Is. Jeju located in the middle. Warmth index (WI) and Annual range of temperature in climate factor were highly correlated on the first axis. The first axis reflected the gradient from oceanic climatic to continental one. The higher the altitude and further geographically, the lower the similarity among communities and the peculiarity of community appeared stronger. The historical background reflecting local flora has strongly influenced on development of community.

기후변화 시대의 한반도 환경협력

문예찬(Ye Chan Moon) 한국정치사회연구소 2023 한국과 국제사회 Vol.7 No.1

남북관계는 여전히 교착되어 있다. 본 연구는 기후변화 시대를 맞아 남북 기후변화 공동대응을 위한 정책적 시사점을 전달하는 것에 목적을 둔다. 본 연구는 텍스트마이닝을 통해 북한의 기후변화 관련 보도를 분석하였다. 분석 결과, 북한의 기후변화 대응은 국제협력과 지속적으로 연계되고 있다는 점을 파악했고, 북한의 국제사회 발표자료를 중심으로 질적연구를 진행하여 그 논의를 검증하는 절차를 거쳤다. 북한은 국제협력을 통해 기후변화에 대응하고자 하며, 산림보호를 통한 기후변화 대응을 강조하고 있다. 따라서 남북 기후변화 공동대응을 위해서는 우선적으로 남북산림협력을 통한 노력이 요구된다고 할 수 있다. 본 연구는 김정은 시기 북한의 산림 논의와 북한 산림 보도의 특징을 분석하기 위해 텍스트마이닝을 다시 수행하며 남북교류협력 추진을 위한 시사점을 도출하였다. 이를 통해, 본 연구는 국제사회의 대북제재로 인해 남북협력의 한계가 있는 현 상황에서, 실현가능한 협력사업으로 인도주의적 사업과 역량 강화, 능력배양 사업을 제언하였다. Inter-Korean relations remain deadlocked. This study aims to discover cooperative projects that the two Koreas can carry out together in the era of climate change. This study shows that North Korea's climate change response is continuously linked to international cooperation by text mining the articles from North Korea. North Korea wants to respond to climate change through international cooperation and emphasizes responding to climate change through forest protection. Therefore, inter-Korean forest cooperation can be a significant link for the joint response to inter-Korean climate change. Although cooperation with North Korea is difficult to proceed smoothly due to international sanctions against North Korea, this study suggested humanitarian and capacity-building projects that can be promoted under sanctions. Through follow-up studies, specific policy contents and directions for peacebuilding on the Korean Peninsula will be presented from the perspective of responding to climate change.

GIS를 이용한 산림바이오매스의 추정

전정배 ( Jeon Jeong Bae ),박진선 ( Park Jin Seon ),우재형 ( Woo Jae Hyeong ),김솔희 ( Yoon Seong Soo ),윤성수 한국농공학회 2014 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2014 No.-

인류는 산업혁명을 기점으로 급격한 발전을 이루었다. 그러나 고도의 도시화 및 산업화로 인하여 온실가스와 에어로졸이 기하급수적으로 증가하였으며, 인류는 도시의 확장을 위해 많은 산림을 훼손하였다. 이러한 도시들은 공장 부지나 주택단지 조성 등 과잉으로 토지를 이용하여, 토지의 피복이 변화하였다. 이로 인하여 급변하는 기후와 이상 현상들이 나타나고 있으며 또한 예측하기 어려운 자연재해 등이 일어나고 있다. 인간의 활동이 기후변화에 미치는 영향을 평가하고 국제적인 대책을 마련하기 위해 정부 간 기후변화협의체(Intergovernmental Panel on Climate Change, IPCC)를 설립하였다. 이 협의체에서는 증가하고 있는 온실가스의 영향을 과학적, 기술적, 사회경제학적으로 연구하고 그 해결방안을 강구하고 있다. 기후변화협약이 이루어짐에 따라 각 나라는 온실가스 저감 및 흡수기능을 갖는 산림 바이오매스에 대해 큰 관심을 갖기 시작했다. 지구상에는 태양으로부터 에너지를 공급받아 매년 약 1,700억 톤의 식물자원이 자라는 것으로 보고되고 있다. 이 중 현재 인류가 식량, 사료, 산업용자재 등으로 이용하는 규모는 약 60억 톤 정도에 불과하다. 따라서 사용되지 않는 산림 바이오매스를 활용 가능한 에너지 및 화석연료를 대체할 수 있는 기술 개발이 활발하게 진행 중 이다. 산림바이오매스는 재생이 가능한 유기성 자원으로서 액체, 기체 연료로 저장이 가능하여 석유를 사용하여 사용되는 동력 시스템에 대하여 대체사용이 가능하다. 또한 산림수목의 성장량은 원유 등 1차 에너지의 약 7~8배에 달하며, 산림바이오매스 재생 시 CO₂를 고정 및 흡수하여 CO₂를 저감할 수 있는 유일한 수단이다. 이와 같이 산림 바이오매스 추정은 산림의 CO₂ 흡수량을 추정하는 유일한 수단이며, 탄소축적과 범지구적 탄소순환 평가 시 매우 중요하며, 이러한 산림바이오매스 추정은 주로 국가단위로 요구되고 있다. 그러나 국가단위의 산림 바이오매스 추정연구는 그 대상지의 방대함으로 인하여 추정량의 정확도와 추정에 필요한 시간, 비용 및 노력을 충분히 고려해야할 필요성이 있다. 따라서 본 연구는 충청북도의 산림을 대상으로 지리정보시스템(Geographic Information System; GIS)을 이용하여 산림바이오매스를 추정하였고, IPCC에서 권장하는 국가별 임업통계상의 임목축적을 활용하는 방법과 비교하였다.

한국 산림분야 공적개발원조 발전방안 - 핀란드, 노르웨이의 개발협력전략 비교를 바탕으로 -

유병일(Byoung Il Yoo),윤보은(Bo Eun Yoon) 국제개발협력학회 2014 국제개발협력연구 Vol.6 No.1

2000년 유엔 새천년선언 채택 이후 주요 공여국들은 빈곤퇴치, 지속가능한 환경보전 등 새천년개발목표(MDGs)달성에 중점을 두어 개발도상국에 대한 공적개발원조(ODA)를 실시해오고 있다. 환경보전과 관련하여 특히 기후변화대응이 강조됨에 따라 개도국에 서의 산림전용 및 황폐화 방지를 통한 온실가스 배출감축 (REDD+) 체제도 산림ODA의 주요 내용으로 최근 부각되고 있다. 과거부터 산림분야는 선진공여국의 관심분야로 약 10개국이 전체 산림ODA 지원액의 90%정도를 지원하여 왔다. 이들 국가중의 하나인 핀란드는 1980년 대에 본격적으로 산림분야 공적개발원조를 확대한 이후, 유엔산림포럼(UNFF)에서 합의된 4대 기본목표와 연계하여 지역주민의 생계향상 등 산림에 기반한 경제적, 사회적 이익증진과 지속가능한 산림경영(SFM)을 주 목표로 선정하여 체계 적인 대응전략을 수립해오고 있으며 주요 수원국과 양자협력 관계를 장기간 유지해오고 있는 반면, 2007년 제 13차 유엔 기후변화 협약(UNFCCC) 당사국 총회에서 REDD+ 체제 구축 지원 약속을 계기로 새롭게 등장한 노르웨이는 UN 등을 통한 다자 협력과 인도네시아, 브라질 등 대 면적 산림보유국과의 양자협약을 통해 사업을 수행하고 있으며 2013년에는 전체ODA 예산의 약 15%를 산림분야에 지원하고 있는 실정이다. 우리나라의 경우 2000년 이후 부터 산림ODA사업을 시작하여 아시아 소수 특정 국가를 중심으로 한국의 경험에 기초한 산림녹화, 조림, 양묘 등의 분야에서 협력사업을 수행하고 있지만 전체 ODA지원액 대비 산림부문 지원 액의 비중이 미미하고 특정분야에 치중되어 있기에 향후 국제협 력이 필요한 다양한 분야에 대응하고 산림환경보존과 빈곤극복등 새천년개발목표를 동시에 달성할 수 있는 국제산림협력 확대 방안을 모색해나가야 할 시점이다. 이를 위하여 핀란드와 노르웨 이의 산림분야 개발협력정책과 집행체계, 지원현황 및 협력 사례 등을 비교분석하여 지난 15년 간 한국의 산림ODA내용을 고찰하고 향후 정책 수립에 주는 함의를 도출하고자 하였다. Since the UN Millenium Declaration was adopted in 2000, donor countries have been providing Official Development Assistance(ODA) to developing countries for Millenium Development Goals(MDGs) including poverty eradication and environmental sustainability. As climate change adaptation is highlighted for the sustainable environment, supporting REDD+ system in developing countries is recently becoming as a major issue in forest ODA. The forestry sector has been an interest of leading donor countries from the past and around top 10 countries have supported 90 percent of forest ODA in the world. Among these countries, Finland expanded forest ODA in the 1980s. Since then, Finland has been establishing development cooperation strategy in the forestry sector with four goals of UN Forest Forum (UNFF), focusing on the promotion of economic and social benefits including income boosting for local residents; and sustainable forest management(SFM), maintaining the long-term bilateral ties with main recipient countries. On the other hand, Norway, which has newly emerged with a pledge of support to the development of REDD+ in developing countries during UNFCCC Conference of Parties (COP-13) in 2007, is implementing projects by financing through multilateral cooperation such as UN; and bilateral agreement with countries such as Indonesia and Brazil with a large amount of forest, supporting about 15 percent of the total ODA to the forestry sector. Korea has implemented forest ODA since 2000 in a few specific Asian countries mainly for forest greening, afforestation and nursing based on Korea’s successful experience of forest rehabilitation in the past. However, the proportion of Korea’s forest ODA compared to the amount of total ODA is not significant and limited to specific fields. Therefore, it is necessary to find ways to promote the international forest cooperation for forests conservation and poverty eradication by expanding the projects in response to various fields that need international cooperation. For this, policies, implementing system, cooperation channels and cases of both countries were compared and analyzed to draw policy implications for Korea’s forest ODA.

산림탄소상쇄제도에 관한 법적 고찰

소재선,이창규 한국법제연구원 2012 법제연구 Vol.- No.43

There is a way to use the forest as a way to build a low-carbon society. Forests as a carbon dioxide sink to offset each other. Forest reducing greenhouse gas carbon dioxide through carbon reduction is recognized. Recent Act on Low Carbon Green Growth was enacted in accordance with the Forest carbon sinks law. Forest carbon sinks law to achieve the realization of a low-carbon society and government to reduce greenhouse gas emissions. Forest carbon offset projects will establish a connection to the activity of carbon offset companies and people. Forest carbon sinks law enforcement through the forest before the greenhouse gas emission reduction projects were being implemented. Carbon reduction projects that have not been done, it did not have the people that can actually take advantage of the program. In this study, forest carbon offset reduction performance based carbon sinks law and social contribution type to suggest the drafting of implementing measures. Reduction performance forest carbon offset scheme, which is based on the participation of companies, and credit issuance and management guided to a legally binding. Substantial carbon offsetting business purposes, operating a business, and the main target is developed on the premise that the forest carbon offset standard tree planting, forest management, biomass and wood utilization, forest conservation content. Social contribution type forest carbon offset scheme can be operated by the executor Center system and operations management, provide guidance to government agencies, forest carbon offset verification agency. 기후변화에 대비하여 저탄소 사회를 구축하기 위한 대표적인 방안은 산림을 이용하여 탄소를 흡수하는 방법이다. 산림은 이산화탄소 흡수원으로서 서로를 상쇄(相殺)를 하기 때문에 탄소 감축의 기능을 인정받고 있다. 최근 「저탄소 녹색성장 기본법」 에 따라 「탄소흡수원 유지 및 증진에 관한 법률」이 제정되었다. 「탄소흡수원 유지 및 증진에 관한 법률」은 2012년 2월 22일에 제정되었으며, 2013년 2월 23일에 시행이 된다. 동법의 제정은 저탄소 사회의 구현과 정부의 온실가스 감축목표를 달성하는 것을 목적으로 하고 있다. 특히 「탄소흡수원 유지 및 증진에 관한 법률」의 핵심은 산림탄소상쇄제도의 이행이다. 산림탄소상쇄 사업은 기업과 국민의 자발적인 탄소상쇄 활동과 탄소시장의 연계 시스템의 구축이다. 「탄소흡수원 유지 및 증진에 관한 법률」이 시행되기 전에도 산림을 통한 온실가스 감축사업이 시행되고 있었지만 탄소 포인트와 탄소 캐쉬백 등 국민이 편리하게 실생활에서 활용할 수 있는 프로그램과 사업이 연계되지 않았다. 그래서 본 연구에서는 탄소흡수원법을 기반으로 한 감축실적형과 사회공헌형 산림탄소상쇄제도의 이행 방안을 제시하고자 한다. 감축실적형 산림탄소상쇄제도는 기업의 자발적인 참여를 기반으로 하는 것이며, 크레딧 발행과 관리는 법적인 구속력을 가지도록 유도하는 것을 특징으로 한다. 특히 실질적인 탄소상쇄를 목적으로 사업을 운영하는 것이며 주요 대상사업은 나무심기, 산림경영, 바이오매스와 목제품 이용, 산림보전이 내용이다. 사회공헌형 산림탄소상쇄제도는 산림탄소상쇄센터를 중심으로 제도와 운영관리지침을 제공하는 행정기관, 실행자, 검증기관에 의해 운용하는 것이다. 국립산림과학원은 산림청과 함께 인증 표준을 제공하는 역할을 담당하며 크레딧 발급과 시장 거래를 통한 탄소상쇄 사업으로 발전하기 위한 교육을 실시한다. 주요 대상사업은 기업과 시민 참여에 의해 이루어지는 나무심기, 산림경영, 산림보전 등이다.