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기후변화로 인한 영향에 대비하고 적응하기 위해서 기후변화 취약성 평가의 중요성에 대한 논의는 지속적으로 전개되어 왔으며, 기후변화 영향의 파악, 우선취약 부문 및 지역 도출, 계획 및 대책 수립의 근거 마련 등의 목적을 지닌다(고재경․김희선, 2010). 기후변화 취약성 평가는 그 목적에 따라 평가 방법, 필요한 정보, 과정의 설계, 시공간적인 단위, 불확실성에 대한 고려, 기후 이외의 요인 등에 따라 달라진다(고재경․김희선, 2010; Fűssel and Klein, 2006; Burton, 2002; Patt and Schröter, 2009).

기후변화 취약성 평가는 다양한 분석방법 및 지표들을 통해 수행되어왔다. Dessai and Hulme(2003)은 기후변화 적응 정책을 위한 접근 방법을 전지구적 단위에서 지역 단위로 접근하는 하향식 접근법과 기관 및 기반시설 등 개별 부문의 특성들이 종합되어 지역의 특성으로 종합되는 상향식 접근법으로 구분하였다(조경두․장훈, 2010; 강정은․이명진, 2012).

이제까지 수행되어 왔던 기후변화 취약성 평가와 관련된 많은 연구들은 하향식 접근법에 주로 노력을 기울여왔다. 하향식 접근법은 모델링을 통해 장기간의 기후변화 영향을 평가하거나 기후변화 영향의 생물․물리학적 측면과 특정 유형의 동적인 상호관계를 살펴보는데 유리하다. 그러나 하향식 접근법은 과학적 지식을 제시할 수는 있으나 인간의 상호작용과 지역의 적응능력, 기타 사회․경제․정치․환경적 여건을 반영하여 실질적인 정책 수립에 활용하기는 어렵다는 한계를 가진다(Dessai & Hulme, 2003; 조경두․장훈, 2010; 강정은․이명진, 2012). 이러한 한계는 기후변화 취약성과 관련된 평가들이 끊임없이 과학적 정확도를 높여왔음에도 불구하고 실질적인 정책 대안으로 연계되지 못하고 취약성을 반복적으로 확인하는 것에 그친 이유를 보여준다.

반면 상향식 접근법은 도시 및 지역 단위의 지표를 활용한 분석이 가능하며, 정책적 활용도가 높아 하향식 접근법이 가진 한계를 보완할 수 있다(EU Environment Agency, 2010; 강정은․이명진, 2012). 이와 연계되는 맥락으로 상․하향식 접근법을 제시한 Dessai and Hulme(2003)은 상향식 접근법과 하향식 접근법은 대조되는 개념이 아니라 오히려 서로를 보완할 수 있는 방법들이라고 논의하고 있다. 또한 배민기(2015)는 기후변화 취약성 평가를 위해서 상향식 접근법과 하향식 접근법을 절충한 절충식 접근법의 필요성을 제안하고 있다. 절충식 접근법은 두 접근법이 상호보완적으로 활용될 수 있도록 기후변화 시나리오와 모델링을 기반으로 장기적 영향을 평가하는 하향식 접근법과 지역의 환경․사회․경제적 지표를 종합적으로 고려하는 상향식 접근을 종합하는 방식이다.

기후변화 취약성 평가 연구들은 접근 방향뿐만 아니라 평가 대상의 단위에 따라서도 다양하게 적용되어 왔다. 기후변화 영향에 대한 취약성을 다룬 연구들은 영향 전반에 대한 전 지구적 취약성을 고려하는 것에서부터 시작하여 이후 국가 및 부문별, 지역별 단위까지 확대되었다(IPCC, 2014; 고재경․김희선, 2010). 특히 기후변화 대응의 초점이 적응(adaptation)에 맞춰지면서, 지역(local) 단위에서의 기후변화 취약성 평가의 중요성이 강조되었는데, 이는 기후변화 적응을 위한 계획 및 대응의 수단으로서 공간계획이 가지는 중요성 때문이다(IPCC, 2007; Stern, 2007).

기후변화 취약성 평가의 단위로서 지역의 중요성과 필요성이 논의되는 이유는 크게 두 가지로 구분할 수 있다. 첫 번째는 동일한 현상의 기후변화 영향이라 할지라도, 공간에 내재된 물리적 혹은 비물리적 요인들에 따라 그 결과가 다른 양상으로 나타나므로 이를 고려한 장소중심적인(place-based approach) 접근이 필요하기 때문이다(Adger and Kelly, 1999; Turner et al., 2003; Measham et al., 2011). 두 번째는 단기적인 정책보다는 중장기적인 측면에서 전략과 정책들이 포함되어지는 계획의 특성 때문이다. 중장기적인 측면에서 계획을 이행하기 위해서는 명확한 이행주체가 필요하며, 일정한 공간적 권역을 관할하는 지방정부(local government) 혹은 시정부(municipality)가 이러한 역할을 할 수 있다는 것이다(Naess et al., 2005; Smith et al., 2009; Measham et al., 2011; Agrawal, 2009).

기후변화에 대한 지역적 지식과 과학적 지식의 통합은 기후변화 적응에서 존재하고 있는 기존 과학적 지식의 한계에서 출발한다(Gaillard and Maceda, 2009). 기후변화와 관련된 과학적 지식이 모델링에 근거하여 장기적인 전망을 하기 때문에 발생하는 불확실성과 공간적 상세화의 문제는 실제 지역에서 경험했던 현상과 불일치하는 한계를 가져온다. 이는 기존의 분석적인 접근(analytic thinking)에서 적응과 관련된 지역적 지식으로서 지역의 경험, 기후현상에 대한 기존의 대응, 원인에 대한 주민의 인지 등이 과학적 지식과 통합적으로 구성되지 못하였음을 의미한다.

이를 보완하기 위해 작은 규모의 사회, 즉 커뮤니티 수준의 지역 단위에서 기후변화에 관한 지식이 지역의 다른 지식과 통합적으로 구성되도록 하기 위해 각 요소 간 연계 및 지역적 지식과의 통합을 중심으로 접근하는 전체론적 접근(holistic thinking)을 고려할 수 있다(Katz, Lammel, and Goloubinoff, 2002).

기후변화 적응으로 달성하고자 하는 의도된 변화는 커뮤니티에서 기후에 대한 취약성과 사회경제적인 제도적 조건이 상호작용하는 구조를 파악하는 것에서부터 시작한다(Tribbia and Moser, 2008). 이러한 상호작용의 구조는 기후변화 적응에 있어 커뮤니티 거버넌스를 의미한다. 이는 지역에서의 형식적인 규칙과 비형식적인 관습이 어떻게 지역 내 제도적 환경을 구성하고 있으며 제도적 관성과 경로를 형성하고 있는지 구조를 파악하고 계획의 과정에서 반영되어야 한다는 것을 의미한다.

이는 계획을 통한 물리적 적응의 도구와 함께 제도적인 적응의 도구가 계획에서 함께 고려되어질 수 있어야 함을 의미한다. 물리적 여건의 변화를 비롯하여 커뮤니티 거버넌스를 고려한 제도적 환경의 개선과 변화는 실제 커뮤니티에서 행동변화를 도모할 수 있는 역량의 강화로 연결될 수 있다(North, 1990; Naess et al., 2005).

커뮤니티 단위에서 기후변화 적응과 관련된 논의는 효과적인 적응을 위한 시민사회의 역할과도 관련된다. 커뮤니티 단위에서 계획에 대한 참여를 통하여 공동체의 비전형성과 의사결정과정의 협의가 가능하다. 특히 커뮤니티 내 계획과정 속의 참여는 계획이라는 학습을 통한 자연스러운 적응행동과 역량강화를 가져올 수 있게 한다.(Dietz et al., 2003; Lim et al., 2004; Moser, 2006). 또한 이러한 계획과정에 있어서의 참여는 과학적 기반의 결과에 지역의 지식(local knowledge)을 더할 수 있는 방법이며, 적응과 관련해 실질적 문제를 해결할 수 있는 행동변화를 이끌어내는 것을 가능하게 한다고 논의되어지고 있다(Burch, 2010; Roberts, 2010; Livengood and Kunte, 2012).

대부분의 기후변화 취약성 평가는 IPCC 보고서에서 제시하고 있는 노출(exposure), 민감도(sensitivity), 적응역량(adaptive capacity)의 함수로 구성된다(IPCC, 2007). 노출은 기후와 관련된 자극에 시스템이 노출된 정도를 나타내며, 기후현상의 빈도와 강도를 설명하는 지표들을 이용한다. 민감도는 시스템이 기후와 관련된 자극에 영향을 받는 정도를 의미하며, 같은 크기의 자극에도 피해가 더 커지게 할 수 있는 지표로 구성된다. 적응역량은 시스템이 기후변동 또는 극한 기후현상과 같은 기후변화가 발생 시 이로 인한 영향을 완화하거나 대처할 수 있는 능력을 나타내며, 사회경제 및 제도적 역량을 포함하는 지표로 구성된다(Fűssel and Klein, 2006).

노출, 민감도, 적응역량과 관련된 지표들은 기후변화 취약성 평가의 목적 및 활용도에 맞게 변화되고 응용되어왔다. 최근에는 인간 활동의 변화를 통해 기후변화의 영향을 저감하는 적응의 필요성이 대두됨에 따라, 사회경제적 취약성의 개선을 적응대책으로 연계시키기 위한 사회적 취약성 평가의 비중이 높아지고 있다. 이와 관련하여 사회적 취약성 지표들에 대한 선행연구들을 정리한 결과 <표 1>과 같이 총 10개 지표들로 분류할 수 있다.

커뮤니티 기후변화 취약성 평가의 틀은 <그림 1>과 같이 논의할 수 있다. 취약성 평가의 기본 틀인 노출, 민감도, 적응역량이 커뮤니티 단위에서 장소 중심적인 접근에서는 물리적 취약장소와 사회적 취약장소의 특성으로 연계될 수 있다. 노출은 기후변화 시나리오에 따른 전망 값이 활용되며, 민감도는 물리적 민감도와 사회적 민감도가, 적응 역량은 역량결핍과 공간적 배제가 나타나는 부분으로 구분된다. 커뮤니티 기후변화 취약성 평가를 하기 위해서 앞서 선행연구 검토에서 살펴보았던 절충식 접근법을 활용하였다. 물리적 취약장소를 도출하는데 있어서는 하향식의 접근을, 사회적 취약장소를 도출하는데 있어서는 커뮤니티에 내재된 취약특성을 고려한 상향식 접근을 이용한다.

Figure 1. 
Framework of Climate Change Vulnerability Assessment for Community

물리적 취약장소는 기후변화의 영향을 물리적으로 많이 받을 수 있는 특정한 공간을 의미한다. 이는 기후변화의 영향정도와 해당 공간의 물리적 민감도로 구성된다. 기후변화의 영향정도는 기온, 강수량, 강수강도, 폭염일수 등 기후변화 전망에 근거한 노출관련 사항을 활용한다. 물리적 민감도는 현재 공간이 지니고 있는 특성인 토지피복, 경사, 토양배수등급, 풍속 등을 의미한다. 노출과 민감도의 변수를 활용한 분석에 더해 현장조사를 통한 결과를 통해 커뮤니티 내 구체적인 취약장소를 최종적으로 도출한다.

이 연구는 여러 기후변화 관련 영향 중 열파와 홍수에 초점을 맞추고 있다. 따라서 <표 2>에서 제시된 노출과 물리적 민감도의 변수를 활용하여 중첩기법으로 미래의 취약특성을 도출한다.

열파관련 취약성에 대한 기후 항목은 직접적인 지표가 되는 8월 평균 기온, 기온 관련 극한기후지수 중 고온과 관련된 지수인 폭염일수, 여름일수, 체감온도에 영향을 미치는 8월 평균풍속을 채택하였다. 평균풍속은 풍속이 1m/s 증가할 때마다 체감온도를 대략 1~1.5℃ 정도 낮춘다(기상청, 2015). 열파에 영향을 미치는 물리적 특성 항목의 경우, 식생 및 반사열에 의해 미기후에 영향을 미치는 토지피복을 이용하였다.

홍수관련 취약성에 대한 기후 항목은 7월 강수량과 강수 관련 극한기후지수인 강수강도 및 호우일수를 사용하였다. 강수량은 대상지에 영향을 미치는 호우의 규모를, 강수강도는 강도를, 호우일수는 빈도를 반영한다. 민감도 항목은 강우유출수의 유속 및 유량에 영향을 미치는 토지피복과 유속과 관련된 경사도, 강우유출량 및 배수시간과 관련된 토양 배수등급을 이용하였다.

노출과 민감도의 변수를 활용해 분석하는 방법은 공간 중첩기법을 이용할 수 있다. 중첩 기법은 공간과 관련된 의사 결정에 있어 다중적인 기준을 복합적으로 고려하는 방법으로서 활용되어져 온 방법이다(Mcharg and Mumford, 1969; Gertjan, 2003). 또한 이 연구에서 수행하는 중첩기법을 이용한 물리적 취약장소 파악은 공간들 사이의 상대적 편차(variation)를 파악하여 이를 커뮤니티 단위에서 활용하도록 하는 것을 목적으로 한다. 따라서 취약성을 도출하기 위해 레이어 내 속성 간 상대적 점수를 부여하되 레이어 간의 가중치는 별도로 이용하지 않았으며, 각 레이어는 2~4점의 총점을 갖도록 등간격으로 점수화 되었다.

경사도와 기온의 경우 별도의 기준을 이용하였다. 경사도의 경우 평탄지, 완경사지, 경사지․급경사지, 험준지․절험지의 분류 기준인 5도, 15도, 30도를 기준으로 점수를 구분하였다. 기온은 과거 사망자 집계를 기준으로(1996~2010) 여름철 더위로 인한 사망자가 크게 증가하기 시작하는 임계온도인 26.71℃(하종식 외, 2012)를 기준으로 1℃ 간격으로 점수화하였다.

사회적 취약장소는 해당지역의 사회·경제적인 여건이 외부적인 충격에 따라 민감하게 반응할 수 있는 부분과 기본적인 대응 조건을 의미하는 역량수준, 그리고 사회적 취약부문의 고착화를 야기하는 공간적 배제로 구분하여 특성을 파악할 수 있다.

기존의 취약성 평가에서는 사회적 민감도와 물리적 민감도를 별도로 구분하지 않고 있으나, 커뮤니티 기반 적응에서는 어떠한 부분에서 사회적으로 민감한지, 어떠한 역량이 필요한지, 그리고 공간 구조적인 측면에서 어떠한 문제가 있는지 세부적인 파악이 요구되기 때문에 이를 구분하였다. 사회적 취약장소의 특성파악은 인구, 경제, 사회, 주거, 생활, 행동과 관련된 지역여건에 관한 기초자료로부터 도출된다. 이는 공간적 범위 및 변수의 특성에 따라 사회적 민감도, 역량결핍, 공간적 배제로 분류되어 취약성 평가의 지표로 활용하였다.

사회적 취약장소 특성파악을 위한 분석은 통계자료를 기반으로 한다. 현재 공간의 특성파악을 위해 최근 5개년 간(2009~2013)의 자료를 수집하였고 공간적 단위는 도시 내 지역생활권으로 인지되는 '구' 를 단위로 하였다.³⁾

사회적 민감도가 높은 상태라고 하면, 외부적 충격에 대해 정상상태로부터 변형이 많아진다는 것이고 이는 정책적으로 관리해야 할 요소가 많다는 것을 의미한다. 세부적으로 구성되는 항목 중 주거는 외부적 충격에 따라 지역 내 주거환경의 상태가 변동할 수 있는 상태를 의미한다. 건강은 외부적 충격에 따라 지역 내 주민의 신체적 상태가 변동할 수 있는 상태이다. 노약자는 외부적 충격에 따라 크게 변동할 수 있는 물리적 행동제약 계층의 상태이며, 저소득은 사회·경제적 행동제약 계층의 상태를 의미한다. 사회적 민감도 기준에 의한 변수는 총 16개이며, 세부적인 내용은 <표 3>과 같다.

역량결핍의 기준은 외부적 충격 발생에 대하여 지역이 원상태로 돌아갈 수 있는 기초를 구성하는 조건이다. 이는 역량이 결핍이 된 경우 다시 정상상태로 지역이 회복하는데 걸리는 시간과 재원의 소요가 많다는 것을 의미한다. 역량결핍은 복지, 기반, 행정, 산업 등 네 가지로 구성된다. 복지는 지역 내 의료, 복지, 여가 등을 구성하는 사회적 측면의 기초 조건을 의미한다. 기반은 도시 내 구성된 기반시설 관련 기초조건을 의미하며, 생활환경, 주택여건, 교육여건, 편의시설 등으로 구성된다. 행정은 지역의 행정적 관리와 관계되는 치안, 세금, 교통 등과 관련된 기초 조건과 지역자치에 관한 공동체 관련 사항이 포함된다. 마지막으로 산업은 지역경제를 구성하는 일자리, 산업구성, 기업의 매출 등으로 구성되는 기초조건이다. 역량결핍 관련 변수는 <표 4>와 같다.

공간적 배제와 관련된 변수의 기준은 속성의 공간적 분리를 통하여 사회적 배제와 집중을 만들어 내 화합을 저해하는 여건이다. 이는 특정한 공간이 집단 간 분리되어 있고 사회적으로도 배제된 상태라고 한다면 배제가 나타나고 있는 변수의 특성에 따라 달리 접근해야 한다. 공간적 배제의 구성은 소득, 교육, 일자리, 인구의 변수로 나누어진다. 소득은 지역 내 부유층과 저소득층 간 사회적 배제와 공간적 집중의 상태를 파악한다. 교육은 지역 내 고학력층과 저학력층 간 사회적 배제와 공간적 집중의 상태를 파악한다. 일자리는 지역 내 일자리와 경제 상태의 공간적 집중상태를, 인구의 경우는 인구학적 계층으로 구분되는 잠재적 취약 인구집단의 사회적 배제와 공간적 집중의 상태를 특성으로 파악한다. 공간적 배제와 관련 변수는 총 19개로 이는 <표 5>와 같다. 공간적 배제의 경우 동단위 자료에 근거하고 있어 인구주택총조사가 실시된 2010년을 기준으로 하였다.

분석 방법은 사회적 민감도, 역량결핍의 경우는 표준편차지도를, 공간적 배제는 지역적 자기상관지표와 상이지수를 활용한다.

표준편차 지도는 지역 전체의 평균적인 속성에서 얼마나 차이가 존재하는 지역인가를 알 수 있게 해준다. 표준편차 지도는 해당지역 전체의 평균값으로부터 ±3까지의 정도를 지도에 표시한 것으로서 각 변수별 평균에서 크게 동떨어진 취약특성의 정도를 보여준다..

지역적 자기상관지표(LISA)와 상이지수는 거주지 분리(residential segregation)에 기초를 두고 분석하는 방법이다. 이는 해당지역에서의 사회적 취약장소의 특성이 다른 공간과 어떻게 분리되어 나타나고 있으며 구분되는지, 그리고 전체의 속성과 얼마나 다른지를 알 수 있게 해준다. 기후변화의 사회적 취약특성을 살펴보는데 있어 거주지 분리의 개념은 취약한 속성을 지닌 집단이 구분되어져 있고 군집을 이루고 있는지를 파악하기 위해 중요하다. 이러한 지역은 부정적 외부효과를 유발시킬 수 있고 기후변화로 인하여 더욱 취약해질 수 있는 지역이 될 수 있기 때문이다.

지역적 자기상관지표는 어떤 변수가 특정지역 주변에 유사한 분포를 이루도록 하는 영향인 공간적 자기상관관계(spatial autocorrelation)가 존재할 때 이를 측정하는 방법이다(Anselin, 1995). 특히 거주지 분리(residential spatial segregation)에 대한 군집(cluster)을 탐색하는 지수로서 인접한 공간들에 서로 유사한 특성들을 지닌 집단이 존재하는가 여부 또는 정도를 판별할 수 있게 한다. 지역적 자기상관지표의 결과는 평균보다 높은 값들이 군집하여 분포하는 HH(High-High), 평균보다 낮은 값들이 군집하여 분포하는 LL(Low-Low), 평균보다 낮은 값들 사이에 높은 값이 분포하는 HL(High-Low), 평균보다 높은 값들 사이에 낮은 값이 분포하는 LH(Low-High)로 구분된다.

δ : x의 표준편차, w_ij : 공간 가중치

상이지수는 거주지 분리에 대한 균등(evenness) 정도를 측정하는 지수이다. Massey and Denton(1988)은 거주지 분리를 균등(evenness), 노출(exposure), 집중(concentration), 중심화(centralization), 군집(clustering)으로 구분하고 있으며 그 중 균등을 측정하는 대표적인 지수로서 상이지수를 제안하고 있다. 균등의 정도는 집단 간 분리가 되어있는지 아닌지를 판단하는 가장 기초적인 지수이며 상이지수는 집단 사이의 완전한 분포의 균형을 맞추기 위해 이동해야 하는 비율을 측정함으로써 집단 간 분리 정도를 수치화한 것이다(Duncan and Duncan, 1955; Massey and Denton, 1988). 상이지수는 다음 수식을 통해서 구할 수 있다.

x_i : 단위지역 i의 소수 집단 인구 수
y_i : 단위지역 i의 다수 집단 인구 수
X : 전체 지역의 소수 집단 인구 수
Y : 전체 지역의 다수 집단 인구 수

물리적 취약특성의 경우 대상 커뮤니티가 존재하는 공간의 전체 범위에서 해당 커뮤니티의 지역으로 확대해나가는 방식으로 파악하였다. 이는 기후변화의 영향이 국지적으로 발생하는 것이 아니며, 해당 커뮤니티가 상대적으로 어떠한 영향의 정도가 있는지 파악하고자 하였기 때문이다. 따라서 대상 커뮤니티가 존재하는 부산시 전체 열파와 홍수 노출 특성을 <그림 2>와 같이 도출하였으며, 이를 바탕으로 대상 커뮤니티인 새밭마을과 필봉오름마을의 특성을 <그림 3>과 같이 도출하였다.

Figure 2. 
Exposure of heat wave and flood at 2025 in Busan

Figure 3. 
Physical vulnerability of Sabat and Pilbongoreum Community

열파의 경우 2010년과 비교하여 2025년에 부산광역시의 주거와 상업밀집지역을 중심으로 심해지는 경향을 보일 것으로 전망된다. 해안가의 특성을 지니고 있는 부산의 지리적 특성을 고려해볼 때, 열파가 심화되는 특성은 부산의 중앙에서 두드러지게 나타난다.

홍수의 경우 2010년과 비교하여 2025년에는 부산 전반에 걸쳐 노출정도가 심화되는 것으로 나타났다. 2025년의 경우 해안가 저지대와 기존 개발지역을 중심으로 노출이 심화될 것으로 전망된다.

대상지역인 새밭마을은 사상구에, 필봉오름마을은 해운대구에 속해있다. <그림 3>은 기후 노출의 정도와 물리적 민감도가 더해져 나타나는 물리적 취약성의 특성을 보여준다. 새밭마을은 다른 주변 지역과 비교할 때 열파의 경우가 상대적으로 심화되는 것으로 나타났다. 홍수의 경우는 2010년에 비해 취약성의 정도가 높아진다. 필봉오름마을의 열파 특성은 마을이 위치한 지역을 중심으로 취약한 특성이 나타날 것으로 전망되며, 산으로 둘러싼 주변 지역의 취약성 정도가 차이가 나는 것으로 나타났다. 홍수의 경우 2010년과 비교하였을 때 그 정도가 양호한 수준에서 노출정도가 심한 수준으로 변화가 전망된다.

앞서 분석한 물리적 취약특성과 사회적 취약특성의 결과를 바탕으로 본 연구의 대상 커뮤니티인 사상구 새밭마을과 해운대구 필봉오름마을에서 적응을 고려한 커뮤니티 계획수립에 요구되는 현장조사에 관련된 결과를 도출하였다.