사후환경영향조사결과 통보서 작성 실태 파악 및 대안 제시 : 석산 사업의 지형·지질 항목 중심으로

❚연구진

연구책임자 유재진 (한국환경연구원 전문연구원) 참여연구원 이진희 (한국환경연구원 연구위원)

❚연구자문위원 (가나다순)

박금조 (산림청 산지정책과 주무관) 손승우 (한국환경연구원 부연구위원)

ⓒ 2022 한국환경연구원 발행인 이 창 훈 발행처 한국환경연구원

(30147) 세종특별자치시 시청대로 370 세종국책연구단지 과학·인프라동

전화 044-415-7777 팩스 044-415-7799 http://www.kei.re.kr

발 행 2022년 12월 12일

등 록 제 2015-000009호 (1998년 1월 30일) ISBN 979-11-5980-610-0 95530 

이 보고서를 인용 및 활용 시 아래와 같이 출처를 표시해 주십시오.

유재진, 이진희(2022), ｢사후환경영향조사결과 통보서 작성 실태 파악 및 대안 제시: 석산 사업의 지형·지질 항목 중심으로｣, 한국환경연구원.

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연구의 주요 내용

○ ‘토석·모래·자갈·광물 등의 채취사업’의 사후환경영향조사결과 통보서 내 지형·지질 항 목이 부실하게 작성되어 사업으로 인한 환경변화 모니터링과 환경영향평가 시의 예측결 과와 공사·운영 시 나타난 환경영향을 비교 ·평가하기 어려운바, 사후환경영향조사결과 통보서의 검토가 형식적으로 이루어지고 있음

○ 이에 본 연구에서는 ‘토석·모래·자갈·광물 등의 채취사업’의 사후환경영향조사결과 통보 서 내 지형·지질 항목 작성의 실태를 파악하고 문제점을 유형화(Case a~c)하였음. 유형 화된 문제점 중 사면 및 도면 관련 자료를 적절하게 제시하지 않은 경우가 가장 많았고, 이에 대한 대안으로 드론 기반 모델링 및 GIS 분석 기법을 활용할 것을 제시하였음

○ 대안으로 제시한 드론 기반 모델링 및 GIS 분석 기법을 통해 기존 사후환경영향조사결과 통보서 내 지형·지질 항목을 작성할 경우 경제성을 비롯한 다양한 측면의 기대효과를 예 상할 수 있었음. 본 연구결과는 향후 ‘토석·모래·자갈·광물 등의 채취사업’ 내 지형·지질 항목의 사후환경영향조사결과 통보서 검토 매뉴얼 등에 적용할 계획임

주제어 : 토석·모래·자갈·광물 등의 채취사업, 사후환경영향조사결과 통보서, 지형·지질, 드론, GIS 분석

Ⅰ. 서 론 ···1

1. 연구 배경과 목적 ···1

2. 연구 방법과 범위 ···2

Ⅱ. 석산 사업의 사후환경영향조사결과 통보서 작성 실태 파악 ···3

1. 사후환경영향조사결과 통보서 작성 규정 ···3

2. 석산 사업의 사후환경영향조사결과 통보서 작성 규정 ···3

3. 석산 사업의 사후환경영향조사결과 통보서 작성 유형과 사례 ···5

4. 석산 사업의 사후환경영향조사결과 통보서 작성 실태 ···10

Ⅲ. 석산 사업의 사후환경영향조사결과 통보서 작성 대안 제시 ···15

1. 드론 기반의 2D 및 3D 모델링 ···16

2. GIS 분석 기법의 활용 ···18

3. 대안 제시를 통한 기대효과 ···22

4. 석산 사업의 사후환경영향조사결과 통보서 작성 예시 ···24

Ⅳ. 결론 ···26

참고문헌 ···29

Ⅰ ^{서 론}

1. 연구 배경과 목적

○ 토석·모래·자갈·광물 등의 채취사업(이하 석산 사업)¹⁾에 대한 사후환경영향조사결과 통 보서(이하 사후 통보서) 내 지형·지질 항목의 부실 작성

- 사후환경영향조사는 사업으로 인한 환경변화를 모니터링하고, 환경영향평가 시의 예측 결과와 공사·운영 시 나타난 환경영향을 비교·평가하기 위해 수행됨. 이러한 환경영향 평가-사후환경영향조사의 환류체계가 적절히 작동되기 위해서는 충실한 사후 통보서 작성이 필요함

- 그러나 석산 사업의 사후 통보서 내 지형·지질 항목은 다른 항목에 비해 특히 조사결과 가 부실하게 작성되고 있어, 사후 통보서 검토 시 사업으로 인한 환경변화와 환경영향 평가 시 예측했던 환경적 영향을 검토하기보다는 사후 통보서 검토를 위한 구체적인 자 료를 제시하라는 의견 제시에 그치고 있음

○ 석산 사업의 사후 통보서 내 지형·지질 항목 작성의 실태 파악 필요

- 사후 통보서는 ｢환경영향평가법｣ 제36조(사후환경영향조사), 제53조(환경영향평가의 대행 등) 등에 근거하여 작성되며, 작성 시 ｢환경영향평가법 시행규칙｣ 별지 제7호 서 식에 따라 작성되어야 함. 환경부에서는 환경영향평가서 및 사후 통보서의 작성에 도움 을 주고 평가서 등의 품질을 높이기 위한 안내서(환경부, 2022)를 제정하였음. 또한 한 국환경연구원은 사후환경영향조사의 작성·협의 및 검토의 효율성을 증대하기 위해 ‘사 후환경영향조사결과 통보서 작성 매뉴얼’(한국환경연구원, 2021)을 제작하고 있음 - 그러나 안내서와 매뉴얼 등이 있음에도 불구하고 석산 사업의 사후 통보서는 지형·지질

항목의 조사결과가 제대로 작성되지 않은 채 사후 통보서가 접수되고 있는바, 현재 석 산 사업 사후 통보서 내 지형·지질 항목의 조사결과가 어떻게 작성되고 있는지 그 현황을 1) 사후환경영향조사의 대상 사업은 ｢환경영향평가법 시행규칙｣ 별표 1에 ‘1. 도시의 개발사업’부터 ‘17. 토석·모

래·자갈·광물 등의 채취사업’까지 구분되어 있음. 본 연구에서는 ‘17. 토석·모래·자갈·광물 등의 채취사업’을 간략히 석산 사업으로 통칭하기로 함.

정량적·구체적으로 파악할 필요가 있음

○ 석산 사업의 사후 통보서 내 지형·지질 항목 작성 조사결과 작성 방법에 대한 대안 제시 - 석산 사업의 사후 통보서 내 지형·지질 항목의 작성 실태를 조사한 뒤 문제점과 부족한

부분을 파악하여 대안을 제시할 필요가 있음

- 본 연구에서는 이러한 대안으로 드론 기반 모델링 및 GIS 분석 기법의 활용을 제시하고 자 함

2. 연구 방법과 범위

○ 본 연구는 석산 사업 사후 통보서 내 지형·지질 항목의 작성 실태를 파악하기 위해 2022년 1월부터 6월까지 환경부가 한국환경연구원으로 검토 의뢰한 석산 사업 83개 중 2022년에 만료되는 사업 1개와 환경영향평가 시 지형·지질 조사계획이 수립되지 않은 사업 1개를 제외한 총 81개의 사업을 대상으로 함

○ 본 연구의 내용적 범위는 석산 사업의 사후 통보서 내 지형·지질 항목의 작성 실태 파악 과 그에 대한 대안 제시로 구분됨

- 사후 통보서 작성 실태는 2022년 상반기에 접수된 석산 사업을 대상으로 지형·지질 항 목 조사결과 내 작성되어야 하는 항목 중 누락된 항목이 무엇인지를 파악하고 이를 유형 화하여 분류함

- 사후 통보서 작성 대안을 제시하기 위해 한국환경연구원 환경평가본부에서 드론 모니터 링을 수행하고 있는 사업지 중 1개소를 대상으로 드론 모델링과 GIS 분석 기법을 적용 하였음

- 드론 모델링 및 GIS 분석은 2020년과 2022년에 드론 촬영한 충남 홍성의 ○○개발 채 석단지를 대상 사업지로 선정하여 수행함

Ⅱ 석산 사업의 사후환경영향조사결과 통보서 작성 실태 파악

1. 사후환경영향조사결과 통보서 작성 규정

○ 사후 통보서 작성은 법제화되어 있으며, 환경부와 환경영향평가 전문 검토기관인 한국환 경연구원에서는 환경영향평가서 및 사후 통보서의 질적 향상을 위해 노력하고 있음 - 사후 통보서는 ｢환경영향평가법｣ 제36조(사후환경영향조사), 제53조(환경영향평가의

대행 등) 등에 근거하여 작성되며, 환경부는 사후 통보서 작성 시 고려되어야 할 사항을

‘환경영향평가서등의 작성 등에 관한 안내서’(환경부, 2022)에서 구체적으로 규정하고 있음

- 또한 한국환경연구원은 사후환경영향조사의 작성·협의 및 검토의 효율성을 증대하기 위해

‘사후환경영향조사결과 통보서 작성 매뉴얼’(한국환경연구원, 2021)을 제작하고 있음

2. 석산 사업의 사후환경영향조사결과 통보서 작성 규정

○ 환경부의 ‘환경영향평가서등의 작성 등에 관한 안내서’에는 2016년에 작성된 사후환경 영향조사결과 통보서 작성 가이드라인(환경부 가이드라인)의 내용이 포함되어 있음. 해 당 안내서에는 사후 통보서의 일반적인 작성 요령뿐만 아니라 항목별 고려사항이 제시 됨(환경부, 2022, 제4편 부록 p.416). 이 중 지형·지질 항목과 관련된 내용을 간략히 정 리하면 아래와 같음

- 사면안정화: 사면의 현황을 파악하고 적용된 공법에 대해 기술

- 연약지반: 지반안정성을 확인하고 대책을 마련하여 제시, 연약지반을 확인하고 적용된 공법에 대해 기술

- 지질유산: 지형·지질 유산을 조사하여 결과 제시, 주요 정맥·지맥과 생태축 단절 및 저 감방안을 제시

- 비옥토: 비옥토 보관 및 재활용 현황에 대한 조사결과 제시

○ 한국환경연구원에서 제작한 ‘사후환경영향조사결과 통보서 작성 매뉴얼 Ver 5.0’(한국환 경연구원, 2021)에서 요구하는 사후 통보서의 지형·지질 항목 조사결과는 아래와 같음 - 개발 지역과 단계를 구분하고 사면 발생 지점을 도면에 표시함. 또한 현재의 실측현황

도를 제시하고 도면 작성 날짜를 명기

- 환경영향평가 시의 사후환경영향조사계획 및 저감방안, 사후환경영향조사 결과를 표기 - 현장 사진(드론 등을 이용한 사진)의 방향과 범위를 도면에 참조 가능하도록 표시하고

촬영 지점과 날짜를 제시

- 소단 사면 유실(슬라이딩) 관련 자료(발생 지점, 복구 계획, 준공 승인 서류 등)를 제시

○ 환경부의 사후 통보서 작성 가이드라인, 한국환경연구원의 사후 통보서 작성 매뉴얼 중 특정 사업에 한정된 내용과 지형·지질 항목에서 다루지 않는 비옥토 등의 내용을 제외하 면 석산 사업의 사후 통보서는 아래의 항목에 대한 조사결과 등을 충실히 제시해야 함 - 개발 지역과 단계를 구분하고 사면 발생 지점을 도면에 표시. 발생한 사면에 대한 처리

방식(사면고, 사면경사, 소단 설치) 등의 현황을 제시

- 조사 시기별 현장 사진(드론 등을 이용한 사진)을 제시하고 사진의 방향과 범위 등을 도 면에 참조 가능하도록 표시

- 슬라이딩 발생 유무를 제시하고, 발생했을 경우 원인 분석 및 저감대책 수립·제시

○ 그럼에도 지형·지질 항목이 충실히 작성되지 않은 사후 통보서에 대해 한국환경연구원에 서는 아래와 같이 검토의견을 제시하고 있음(그림 2-1)

자료: 한국환경연구원 검토지원시스템(2022.7.26. 접수).

<그림 2-1> 김해시 ○○개발 토석채취허가 사후 통보서 지형·지질 항목 검토의견 사례

3. 석산 사업의 사후환경영향조사결과 통보서 작성 유형과 사례

○ 사후 통보서는 전술한 작성 규정 및 매뉴얼에 따라 작성되어야 하지만 대부분 그렇지 못 한 상황이며, 사후 통보서를 작성하는 대행업체에 따라 그 내용과 수준이 각각 다름. 본 연구에서는 이렇게 각기 다르게 작성되는 석산 사업의 사후 통보서 작성 실태를 파악하 기 위해, 한국환경연구원에 검토 의뢰되어 접수된 사업을 대상으로 석산 사업의 사후 통 보서에 지형·지질 항목에 어떤 조사결과가 미수록되었는지 실제 사례를 분석·검토하여 유형화하였음²⁾

- 사후 통보서 작성 사례를 유형화하기 위한 분류기준을 a, b, c로 구분하였고, 이 중 a~c 기준에 모두 해당하는 경우를 Case 1, 일부만 해당한 경우를 Case 2, 모든 내용이 충실히 작성된 경우를 Case 3으로 유형화하였음(그림 2-2 참조)

자료: 저자 작성.

<그림 2-2> 사후 통보서 유형화 기준

2) 본 연구에서는 조사결과 내용의 유무만을 유형화에 반영하였으며, 조사결과의 분석, 문제 발생에 대한 저감대 책 마련 등에 대한 정성적 내용은 논외로 함.

○ Case 1의 사례: 전북 ○○석산(○지구) 개발사업 사후 통보서 (2022년 3월 2일 접수) - 사면 발생 지점 표시가 없으며, 사면고, 사면경사, 처리방식을 조사 시점·지점별로 제시

하지 않음

- 현장 사진이 제시되지 않음

- 슬라이딩 발생 유무를 제시하지 않음

자료: EIASS(전북 ○○ 석산(○지구) 개발사업 사후 통보서, 2022년 3월 2일 접수).

<그림 2-3> Case 1의 사례

○ Case 2-a'c의 사례: 남원시 ○○개발 석산개발사업 사후 통보서(2022년 6월 28일 접수) - 사면 발생 지점을 표시했지만, 사면고, 사면경사, 처리방식을 조사 시점·지점별로 제시

하지 않았음

- 현장 사진을 제시하고 촬영 위치, 방향, 범위 등의 정보를 제시함 - 슬라이딩 발생 유무를 제시하지 않음

자료: EIASS(남원시 ○○개발 석산개발사업 사후 통보서, 2022년 6월 28일 접수).

<그림 2-4> Case 2-a'c의 사례

자료: EIASS(남원시 ○○개발 석산개발사업 사후 통보서, 2022년 6월 28일 접수).

<그림 2-4> Case 2-a'c의 사례(계속)

○ Case 2-b'c의 사례: 울산광역시 ○○○○○ 석산개발 사후 통보서(2022년 4월 13일 접수) - 사면 발생 지점을 표시하고, 사면고, 사면경사, 처리방식을 조사 지점별로 제시함 - 현장 사진을 제시했으나 촬영 위치, 방향, 범위 등의 정보를 도면에 표시하지 않음 - 슬라이딩 발생 유무를 제시하지 않음

자료: EIASS(울산광역시 ○○○○○ 석산개발 사후 통보서, 2022년 4월 13일 접수).

<그림 2-5> Case 2-b'c의 사례

4. 석산 사업의 사후환경영향조사결과 통보서 작성 실태

○ 환경부와 각 지방 및 유역환경청에서 검토 의뢰하여 한국환경연구원에 접수된 석산 사업 의 사후 통보서는 연평균 154.2건(2017~2021년)이며, 2022년 상반기에 접수된 건수는 총 83건임(그림 2-6 참조). 본 연구에서는 금년도 상반기에 접수된 83건 중 지형·지질 항목의 조사계획이 수립되지 않은 1건과 금회를 마지막으로 사후환경영향조사가 종료되 는 1건을 제외하고 총 81건의 석산 사업 사후 통보서를 대상으로 작성 실태를 분석함

자료: 한국환경연구원 검토지원정보시스템의 자료를 활용하여 저자 작성.

<그림 2-6> 석산 사업의 연도별 접수 건수

- 석산 사업의 사후 통보서에 포함되어야 하는 항목(그림 2-2의 a, b, c) 중 단 하나도 기 재되지 않은 Case 1의 경우가 11.1%(9건)

- 도면에 사면 발생 지점을 표시하지 않고, 사면고, 사면경사, 처리방식을 제시하지 않았 거나, 제시했어도 지형·지질 항목을 검토하기에 적당하지 않은 자료를 제시한 ‘a’ 및

‘a'’는 Case 1을 포함하여 98.8%(80건)

∙ 도면이나 사면처리 방식 자체를 제시하지 않은 ‘a’는 총 31건

∙ 도면이나 사면처리 방식 자체를 제시했지만 검토하기에 적당하지 않은 ‘a'’는 총 49건 - 현장(사면) 사진을 제시하지 않았거나, 제시했어도 사면이 아닌 사업부지 전경 따위의

사진을 제시한 ‘b’ 및 ‘b'’는 Case 1을 포함하여 69.1%(56건)

∙ 현장(사면) 사진 자체를 제시하지 않은 ‘b’는 총 12건

∙ 현장(사면) 사진이 아닌 사업부지 전경이나 비옥토 야적장, 침사지 등의 사진을 제시한

‘b'’는 총 44건

- 슬라이딩 발생 유무를 제시하지 않은 ‘c’는 Case 1을 포함하여 88.9%(72건) - 전반적으로 조사결과가 잘 작성된 사후 통보서(Case 3)는 0건으로 전무함

자료: 한국환경연구원 검토지원정보시스템의 자료를 활용하여 저자 작성.

<그림 2-7> 사후 통보서 작성 유형 분류 결과

<표 2-1> 사후 통보서 작성 유형 분류 결과

유형 건수(건) 비율(%)

a 31* 38.3

a' 49 60.5

소계 80 98.8

b 12* 14.8

b' 44 54.3

소계 56 69.1

c 72* 88.9

“주: *Case 1 포함”

자료: 한국환경연구원 검토지원정보시스템의 자료를 활용하여 저자 작성.

○ 본 연구의 대상인 총 81건의 석산 사업의 사후 통보서 중 80건의 사후 통보서에서 도면 과 사면 관련 자료를 제시하지 않았거나(a의 경우) 사면을 분석하기에 적절하지 않은 자 료를 제시하였으며(a'의 경우), 단 1건의 사후 통보서에서만 검토하기에 적당한 자료를 제시하였음(그림 2-7, 표 2-1 참조)

- 이는 <그림 2-5>의 Case 2-b'c가 검토에 적당한 자료를 제시한 사례임. 그러나 해당 자료에도 사업 초기의 사면 및 도면 자료는 제시되지 않아 사업으로 인해 발생한 지형 변화를 착공 시와 비교하여 확인할 수는 없다는 한계가 있음

○ 사후환경영향조사는 개발사업으로 인한 환경변화를 모니터링하고, 환경영향평가 시의 예측 결과와 공사·운영 시 나타난 환경영향을 비교·평가하기 위해 수행되는 제도임. 그 러나 환경변화를 모니터링하고 환경에 미치는 영향을 비교·평가할 수 있는 구체적 자료 가 제시되지 않는다면 사후환경영향조사의 목적을 달성하기 어려움

- 특히 석산 사업에서는 다른 사업과 달리 지형변화가 넓은 지역에서 대량으로 발생하며, 채석으로 인해 급경사지가 조성됨

- 사후 통보서에는 이를 확인할 수 있는 자료(도면, 단면도 등)가 수록되어야 환경영향평 가 시 수립한 환경 저감방안(원형보전지, 완충구역 설정, 사업지역 경계 준수, ｢산지관 리법｣의 산지복구설계 승인기준에 의거한 사면안정성 확보)이 준수되고 있는지를 확인 할 수 있음

- 따라서 사면 및 도면 자료는 석산 사업의 사후 통보서의 지형·지질 항목을 검토할 때 가 장 중요한 자료 중 하나이지만, 이를 적절히 제공하는 사후 통보서는 극히 드문 실정임

○ 석산 사업의 사후 통보서에서는 지형변화 및 사면안정성 관련 조사자료를 제시하고는 있 지만, 해당 자료로는 사업으로 인한 지형변화 및 사면안정대책을 파악하기 어려움

- 사면 및 도면 자료를 제시하지 않고 사면안정대책 조사결과를 문자로써 “사면 경사는

‘1:0.5 이하임”, “준수하고 있음” 등과 같이 문자로만 제시한 경우(그림 2-8 참조)

자료: EIASS(강원도 ○○개발 석산개발사업 사후 통보서, 2022년 6월 14일 접수).

<그림 2-8> 사면안정대책 조사결과를 문자로만 표현한 경우

- 사면 및 도면 자료를 제시했지만 복구설계도면이나 단계별 개발계획도면, 환경영향평 가 시 사용했던 종·횡단면도를 수정하지 않고 수록하여 현재 상황의 지형변화 및 사면 안정대책을 파악하기 어려운 경우(그림 2-9 참조)

자료: EIASS(강원도 ○○개발 석산개발사업 사후 통보서, 2022년 6월 14일 접수).

<그림 2-9> 계획 시의 단면도를 제시하여 현재 사면의 현황을 파악할 수 없는 경우

○ 사면 및 도면 자료가 제시되어야 하지만 측량 비용 발생, 전문성 부족, 사업자 및 사후 통 보서 작성 대행업체의 인지 부족 등의 이유로 제대로 된 자료가 제시되지 않고 있는 실정 임. 따라서 이에 대한 대안을 제시할 필요가 있음

Ⅲ 석산 사업의 사후환경영향조사결과 통보서 작성 대안 제시

○ 제2장에서 석산 사업의 사후 통보서에서 가장 중요한 자료(사면 및 도면 자료)가 가장 부 실하게 작성되거나 누락되고 있음을 확인하였음

- 사후환경영향조사는 사업으로 인한 환경변화를 모니터링하고, 환경영향평가 시의 예측 결과와 사업 시행 후의 환경영향를 비교·평가하기 위해 수행됨. 그러나 구체적 자료가 제시되지 않는다면 본연의 목적 달성이 어려움

- 특히 석산 사업은 다른 사업과 달리 지형변화가 넓은 지역에서 대량으로 발생하며 채석 으로 인한 급경사지가 조성되나, 제2장의 조사결과에 따르면 사면 및 도면 자료의 제시 가 가장 부족했음

- 사면 및 도면 자료가 구체적으로 제시되어야 하나 경제적 이유와 사후환경영향조사 대 행업체 및 산지복구 승인기관의 인력 및 전문성 부족, 급경사지로의 접근 제한 등의 이 유로 제시되지 않고 있는 실정임. 따라서 이에 대한 대안을 제시할 필요가 있음

○ 본 연구에서는 이에 대한 대안으로 드론 기반의 모델링 및 GIS 분석 기법을 제안하고 이 를 활용한 사례를 제시함

- 드론 기반의 모델링 산출물과 이를 통한 GIS 분석은 환경영향평가 전반에 적용이 가능 하며, 특히 석산 사업의 지형·지질 항목에서 그 활용도가 큼(유재진, 이상윤, 2019) - 최근에는 RGB 센서뿐만 아니라 다중분광 및 하이퍼스펙트럴, LiDAR 등 다양한 센서

를 활용하여 환경영향평가 과정에서 사용하고 있음(성현찬 외, 2019; 박민규, 2021)

○ 드론 모델링으로 제작된 산출물(2D 정사영상, DEM 및 3D mesh, 3D point cloud)은 QGIS와 3D 뷰어 프로그램인 MeshLab, CloudCompare 등에서 활용할 수 있어 범용 성이 높아 환경영향평가 협의·검토기관뿐만 아니라 사업자, 환경영향평가 대행업체에서 도 활용할 수 있음

1. 드론 기반의 2D 및 3D 모델링

○ 드론 기반의 2D 및 3D 모델링 방법

- 드론 기반의 2D 및 3D 모델링은 SfM(Structure from Motion) 및 SIFT(Scale Invariant Feature Transform) 등의 CV(Computer Vision) 알고리즘에 기반 (Lowe. D., 2004; Snavely et al., 2008)하여 2D 사진으로부터 정사영상, DSM 또는 3D 모델 등을 구축하는 방법임

- 드론 기반의 2D 및 3D 모델을 구축하기 위해 사용된 프로그램은 PIX4D이며, 드론은 DJI Phantom 4 RTK를 사용하였음. 작업 순서는 ① 촬영 및 비행계획 수립, ② 드론 촬영, ③ 산출물 구축의 순서로 진행됨(그림 3-1 참조)

자료: 저자 작성.

<그림 3-1> 드론 기반의 모델링 작업 순서와 산출물

○ 드론 기반의 2D 및 3D 모델링 산출물

- 드론 기반의 모델링 산출물은 2D 및 3D로 구분될 수 있으며, 2D 산출물은 정사영상과 DSM으로 대표됨(그림 3-2, 그림 3-3 참조)

∙ 정사영상: 영상정보 등에 대하여 높이 차나 기울어짐 등 지형 기복에 의한 기하학적 왜 곡을 보정하고, 모든 물체를 수직으로 내려다보았을 때의 모습으로 변환한 영상(이강원, 손호웅, 2016)

∙ DSM(Digital Surface Model): 지표면의 표고를 표현하기 위해 일정 간격의 격자점마다 수치로 기록한 수치표면모형을 말하며(이강원, 손호웅, 2016), DSM에서 수관이나 건물 등을 제외한 지면의 높이를 표현한 것을 DTM(Digital Terrain Model) 등으로 구분함

주: 오른쪽의 DSM은 시각적 효과를 극대화하기 위해 hillshade layer를 중첩함.

자료: 저자 작성.

<그림 3-2> 드론 기반 2D 모델링 산출물(좌: 정사영상, 우: DSM)

- 드론 기반의 3D 산출물은 3D point cloud와 3D mesh로 구분됨

∙ 3D point cloud: x, y, z 좌푯값을 갖는 수많은 점의 집합(점군)

∙ 3D mesh: 폴리곤과 정점들의 집합으로 구성한 물체의 형태

자료: 저자 작성.

<그림 3-3> 드론 기반 3D 모델링 산출물(우상: 3D mesh, 우하: 3D point cloud)

2. GIS 분석 기법의 활용

○ 본 연구에서는 충청남도 ○○개발 채석단지(구 ○○개발 석산개발사업)를 대상으로 드론 기반 모델링을 수행하였고, 산출물을 GIS 분석 기법에 적용하여 활용 사례를 제시함

○ 2D 정사영상 활용

- 토지이용계획도나 시설물배치계획도와 같은 CAD 레이어 중첩을 통해 사업부지 경계 외부와 같은 개발 불가지역의 침범 여부의 확인과 환경영향 저감방안으로 설정 또는 설 치된 원형보전지역, 완충녹지, 침사지 등의” 훼손 및 적정 설치 여부 확인이 가능

∙ 분석 결과, 일부 사업부지 경계 외부의 훼손지 및 완충구역 내 개발지역이 확인³⁾됨(그림 3-4 내 남색 타원). 다만 해당 지역의 훼손이 개발에 의한 인위적 훼손인지, 폭우 등에 의한 자연적 산사태와 같이 천재지변 등에 의한 자연적 훼손인지 확인할 필요가 있음

∙ 1단계 개발지역 중 일부 복구된 지역이 확인됨

자료: 저자 작성.

<그림 3-4> 2022년 드론 정사영상과 토지이용계획도 중첩 결과(좌) 및 확대 영상(우)

3) 본 토지이용계획도는 가장 최근의 사후 통보서에 수록된 환경영향평가 시의 것을 기준으로 함. 2017년 채석단 지 심의 및 지정 시 제출된 토지이용계획도에서는 복구준공된 지역이 제척되었음.

- 시계열 정사영상 분석을 통한 개발 공정 및 현황 파악

∙ 본 사업장의 경우 2020년과 2022년 사이에 2단계 지역을 개발하고 있는 것으로 확인되 며, 3단계 개발지역 일부분이 개발된 것으로 판단됨(그림 3-5 참조)

∙ 기타 환경영향 저감 시설(침사지 등)의 설치 및 훼손 유무가 확인됨

∙ 다만 정사영상은 고도 값이 없는 2차원 영상이기 때문에 절성토량 등에 대한 정보를 파 악할 수 없음

자료: 저자 작성.

<그림 3-5> 사업부지 정사영상(좌: 2020년, 우: 2022년)

- 시계열 DTM 제작 및 차연산을 통한 절성토 지역 및 절성토량 파악

∙ DTM 제작을 통해 표고를 확인할 수 있으며, 시계열 DTM 제작 및 차연산 분석을 통해 절성토 지역과 절성토량을 파악할 수 있음(그림 3-6 참조)

∙ 2년 사이에 주로 채석이 진행되어 대부분 절토된 지역으로 표현되었고(그림 3-6의 파란 색 계열 지역), 일부 지역에서만 성토된 지역으로 표현되었음(그림 3-6의 빨간색 계열 지역). 대부분 채석 공정은 개발 1단계 남쪽과 2단계 지역에서 진행됨

∙ 차연산 분석 결과, 채석이 진행되고 있으므로 절토 지역의 해발고도 하강량이 성토 지역 의 그것보다 크게 감소함

∙ 분석 대상지역의 체적은 2020년에 27,753,845m³였으며, 2022년에 25,880,998m³로 감소하였고, 차연산을 통해 체적 변화량은 -1,872,847m³로 분석되었음

주: DTM 차연산 분석은 복구준공 및 수체(침사지), 숲이 우거진 지역 등을 마스킹한 뒤 분석함.

자료: 저자 작성.

<그림 3-6> 시계열 DTM(좌: 2020년, 중: 2022년, 우: DTM 간 차연산 결과)

○ 3D 모델 활용

- 3D mesh를 통한 사업부지 현황 파악

∙ 3D mesh는 사업부지를 직접 가지 않아도 현장에 간 것과 같은 현장감을 보여줄 수 있 음. 특히 사용편의성이 뛰어나 특별한 기술이 없어도 구글어스로 관심 지역을 탐색해서 보는 것과 같이 사업부지 곳곳을 3D로 자유롭게 확인할 수 있음(그림 3-7, 그림 3-8 참조)

∙ 2D 산출물인 정사영상과 DTM 분석 결과에서 확인했듯이 개발 2단계 지역에서 큰 지형 변화(절토)가 확인됨

자료: 저자 작성.

<그림 3-7> 3D mesh로 제작한 사업부지 전경(좌: 2020년, 우: 2022년)

- 3D point cloud를 통해, 환경영향평가 시 저감방안으로 수립한 “｢산지관리법｣ 산지복 구설계 승인기준을 준수한 채석 시행”과 같은 협의내용의 이행을 정량적으로 확인(그림 3-9, 그림 3-10 참조)

자료: 저자 작성.

<그림 3-9> 3D point cloud 기반 단면 분석 자료: 저자 작성.

<그림 3-8>D mesh로 제작한 2단계 개발지역(좌: 2020년, 우: 2022년)

주: 사면의 높이와 기울기, 소단의 너비를 확인할 수 있음 자료: 저자 작성.

<그림 3-10> 3D point cloud 기반 단면 분석 사례

3. 대안 제시를 통한 기대효과

○ 본 연구에서 대안으로 제시한 드론 기반의 2D 및 3D 모델링과 GIS 분석 기법을 활용하 여 석산 사업의 사후 통보서를 작성한다면, 현재 일반적으로 작성되고 있는 통보서의 내 용을 통해서 검토·평가할 수 없었던 지형변화와 사면처리 현황 등의 내용의 확인이 가능

해지며, 아래와 같은 기대효과를 거둘 수 있을 것으로 판단됨(표 3-1 참조)

- 기존의 방식에 비해 드론 구입비용 외에 추가 비용이 없고, 작업시간이 상대적으로 단 축되어 비교적 경제·효율적임

- 드론 측량은 현장의 험지에 사람이 직접 접근하지 않아도 되므로 작업자의 안정성을 확 보할 수 있음

- 기존 현황측량의 경우 측량 지점에 대한 x, y, z 좌푯값만 획득이 가능하지만, 드론 측 량은 사진 촬영된 지역 전체에 대한 좌푯값 획득이 가능하여 사업자나 대행업체가 제시 한 사면처리 조사결과에 대한 검토 외에 검토자가 직접 조사하는 것이 가능함

- 네이버, 카카오, 구글 지도 등에서 제공하는 상용지도는 업데이트 주기가 길어 사업장 의 변화를 파악하기에 어려움이 있으나, 최신 드론 영상을 활용하면 정보의 최신성을 확보할 수 있음

- 개별 석산 사업마다 환경영향평가 관련 업무나 승인기관에서의 산지 복구 업무 등이 일 부분 중복적으로 진행되는데, 구축한 드론 모델 및 GIS DB를 활용하여 업무를 효율적 으로 처리할 수 있음

- 향후 사면안정성 평가 시 기본자료로 활용이 가능할 것으로 판단됨

<표 3-1> 대안 제시를 통한 기대 효과

기존 통보서 대안 기대 효과

매회 측량 비용 소요 및 시간 소모 드론 구입비용 외 추가 비용 없으며,

효율적 시간 활용 경제성↑

사람이 직접 험지 측량 드론 측량 안전성↑

Point 측량 성과 3D 모델 성과 정보량↑

검토자는 통보서에 제시된 조사결과만으로 판단

검토자가 사면처리 조사결과 직접 확인

가능 객관성↑

상용지도로

사업부지 현황 및 경계 침범 확인

최신 드론 모델링 결과로

사업부지 현황 및 경계 침범 확인 최신성↑

측량성과의 제한적 활용 구축된 결과의 다각적 활용

(산지복구준공검사 등)

효율성↑

확장성↑

자료: 저자 작성.

○ 따라서 환경영향평가 과정 전반에 걸쳐 객관화, 효율화 등의 효과를 기대할 수 있으며, 특히 사후환경영향조사의 본 목적인 개발사업으로 인한 환경적 영향의 비교 및 평가가 가능할 것으로 판단됨

4. 석산 사업의 사후환경영향조사결과 통보서 작성 예시

○ 석산 사업의 사후 통보서를 작성할 때 앞서 살펴본 드론 2D 및 3D 모델링과 GIS 분석 기법을 활용하면 다양한 이점을 얻을 수 있음. 이에 한국환경연구원의 검토매뉴얼을 참 조하고 드론 모델링 산출물과 GIS 분석 기법을 적용하여 실제 석산 사업에 대한 사후 통 보서를 보완하여 작성해보면 <그림 3-11>과 같음

○ 다만 이 사례는 실제 사업의 2021년도 사후 통보서 내 지형·지질 조사결과를 바탕으로 사후 통보서 작성 검토매뉴얼(한국환경연구원, 2021)을 참조하여 본 연구에서 제시한 드 론 모델링 및 GIS 분석 기법을 적용한 사후 통보서 사례이므로 다음과 같은 사항을 주의 하여 참고할 필요가 있음

- 사후환경영향조사계획에서 지형·지질 항목은 분기마다 조사하는 것으로 협의되는 것이 일반적인바, 조사결과도 분기별로 제시되어야 함. 그러나 본 사례에 활용한 드론 모델 링은 2020년과 2022년에만 진행되어 한정적으로 조사결과를 제시하였음

- 현장 사진도 분기별로 제시되어야 하나 해당 사업의 사후 통보서에 제시된 지점별 촬영 시기가 각기달라 한계가 있었음. 해당 사후 통보서 검토 당시 한국환경연구원의 검토의 견에서도 해당 문제를 지적하여 보완을 요청한 바 있음

- 사업장 전경 사진도 시기별로 제시되지 않았으나, 본 연구의 3D mesh를 활용하여 대 체하였음

- 사업부지 내 발생한 사면의 처리 현황을 분석하기 위해 2020년과 2022년의 단면을 분 석하였음. 그러나 앞서 서술한 것과 같이 드론 모델링 간격이 2년 간격으로 진행되었기 때문에 분기별 현황을 제시하지 못하였음. 조사 시기에 맞추어 드론 모델링을 진행하는 것이 필요하지만 드론 촬영과 모델링을 분기별로 진행하는 것이 현실적으로 무리가 있 을 수 있음. 따라서 향후에는 조사 시기를 조정할 필요가 있을 것으로 판단됨

- 또한 단면 분석을 2개소에서만 진행하였는데, 이에 대해 사업장 내 몇 개의 단면 분석이 필요한지, 조사 주기는 어떻게 계획할지 등에 관해 추후 관련 연구를 통해 결정할 필요 가 있음

자료: 저자 작성.

<그림 3-11> 석산 사업 사후 통보서의 지형·지질 항목 조사결과 작성 예시

Ⅳ ^결론

○ 현재 석산 사업의 사후 통보서 내 지형·지질 항목 조사결과를 통해 사업으로 인한 환경적 인 영향 및 변화를 파악하기 어려운바, 이의 작성 실태를 구체적으로 파악하여 문제점을 분석하고 드론 기반 모델링과 GIS 분석 기법을 대안으로 제시함

- 2022년 상반기에 접수된 81개 석산 사업을 대상으로 사후 통보서 작성 실태를 파악하 여 사후 통보서 내에 제시된 조사결과를 유형화할 수 있었음

∙ 도면에 사면 발생 지점을 표시하지 않고, 사면고, 사면경사, 처리방식을 제시하지 않 았거나(a), 제시했어도 지형·지질 항목을 검토하기에 적당하지 않은 자료를 제시한 유 형(a')

∙ 현장(사면) 사진을 제시하지 않았거나(b), 제시했어도 사면이 아닌 사업부지 전경 따위 의 사진을 제시한 유형(b')

∙ 슬라이딩 발생 유무를 제시하지 않은 유형(c)

- 작성 실태를 유형화한 결과, 사면 및 도면 자료를 제시하지 않았거나 제시하였어도 사 면을 분석하기에 적절치 않은 자료를 제시한 경우(a 또는 a')가 80건으로 가장 많았음 - 따라서 사면 및 도면 자료를 제시하기 위한 대안으로 드론 기반 모델링과 GIS 분석 기

법을 제시하여, 아래와 같이 활용할 수 있음을 확인함

∙ 2D 정사영상과 CAD 토지이용계획도면 중첩을 통해 원형보전지역 설정, 침사지 설치 등 환경영향 저감방안으로 설정된 구역 및 시설의 훼손 및 적정 설치 여부를 확인함

∙ 2D 정사영상을 시계열로 구축하여 개발 공정과 현황을 파악함

∙ 시계열 DTM 차연산을 통해 절성토 지역과 절성토량을 파악함

∙ 3D mesh를 통해 사업부지 현황을 파악하고, 3D point cloud 기반의 GIS 분석으로 산 지복구설계 기준 준수와 같은 협의내용의 이행을 정략적으로 확인함

- 제시한 대안을 통해 기존 석산 사업의 사후 통보서에 비해 경제성을 비롯한 다양한 측면의 기대효과를 예상할 수 있었음. 따라서 이를 향후 한국환경연구원의 사후 통보 서 검토 매뉴얼 등에 활용하여 석산 사업의 사후 통보서 제작 시 표준안으로 추진할 계 획임

○ 다만, 구축된 드론 모델의 정확도, 석산 사업에 대한 이전의 지형·지질 조사방법 및 통보 서 작성 방법과 본 연구에서 제시한 대안의 구체적인 경제성 비교 등의 작업이 선행되어 야 함

○ 본 연구에서 대안으로 제시한 드론 모델링과 GIS 분석 기법을 활용하기 위해서는 관련 전문가가 직접 현장 방문을 통한 드론 촬영부터 모델링, GIS 분석을 수행해야 하는 번거 로운 점이 있음. 따라서 추후에는 사업자나 환경영향평가 대행업체에서 이러한 작업 수 행을 할 수 있도록 드론 모델링 및 GIS 분석과 사후 통보서 작성 등의 교육 프로그램을 운영하는 방안이 요구됨

참고문헌

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성현찬, 주용언, 전성우(2019), “환경영향평가 개선을 위한 무인항공기 기반의 산림공간정보 활 용 방안 연구”, ｢한국환경복원기술학회지｣, 22(6), 한국환경복원기술학회, pp.63-76.

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이강원, 손호웅(2016), ｢지형 공간정보체계 용어사전｣, 구미서관.

환경부(2016), ｢환경영향조사결과 통보서 작성 가이드라인｣, 환경부.

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한국환경연구원(2021), ｢환경평가모니터링센터 2021 업무성과물 4: 사후환경영향조사결과 통 보서 작성 매뉴얼 Ver.5.0｣, 한국환경연구원.

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[온라인 자료]

한국환경연구원 환경평가본부 인트라넷 검토지원정보시스템.

환경영향평가정보지원시스템, “사업조회”, https://www.eiass.go.kr/, 검색일: 2022.11.11.