GIS를 활용한 지리산국립공원의 탐방로 난이도 평가
김태근1*·조영환2
1국립공원관리공단 국립공원연구원, 2목포대학교 조경학과
Evaluation of Trail Difficulty in Jirisan National Park using GIS
Tae Geun Kim
1* and Young Hwan Cho
21Nationlal Park Research Institute, Korea National Park Service, Namwon, 590-811, Korea
2Department of Landscape Architecutre, Mokpo University, Muan, 534-729, Korea
요 약 :탐방로와같은공원시설에관한정보는탐방객이자신에게맞는탐방계획을세우는데유용하고또한, 공원 관리 목표를달성하기 위한 공원관리자가 공원자산과 직접적인 탐방이용 패턴을관찰하는데 중요하다. 본 연구는 지리산국립공원 법정탐방로를대상으로거리, 시간, 에너지소비 비용의세가지 평가항목을중심으로 탐방난이도를 평가하였다. 평가항목을공간적으로정량화하기위해필요한노선거리, 고도차이그리고경사는 GIS 공간분석기법을 적용하여산출하였다. 최종종합분석을위해주성분분석과군집분석기법을평가항목에적용하여탐방로구간별난이 도특성을분석하였다. 연구결과 지리산국립공원탐방로의 28.4%에해당하는 구간이지형여건 및체력의난이도가
높게 나타나고 31.9%의 구간은지형여건의 난이도는 높고 체력에 대한 난이도는 낮게 나타났다. 지형여건 난이도
는높고 체력 난이도는 낮은 구간은 19.2%에해당하고 지형 및체력 난이도모두 낮은 구간은 20.5%에해당하는
것으로나타났다. 전체적으로지리산국립공원 탐방난이도 특성은거리와고도로설명할 수있는지형적 여건은매 우유사하고 에너지소비비용으로설명될 수있는체력여건에 상대적으로영향을 받는것으로나타났다. 본연구는 비록 기상조건, 탐방로 주변시설, 탐방로 폭및 노면상태, 그리고 개인적변수 등 탐방로 난이도를 결정하는 모든 요소를고려하지 못하고, 거리, 시간, 그리고에너지소비용에대한객관적이고정량적인 자료부족으로실증적인 검 증의한계는있지만탐방객에는탐방계획 수립에중요한거리, 시간, 그리고에너지비용 같은보다구체적인 정보 를제공함으로써탐방객자신의의도에맞게 고품질의탐방경험을 할수있을 것이고관리자에게는탐방관리목표 를달성하기위한기초자료로서활용될수있을것이라판단된다.
주요어 :탐방로난이도, 국립공원, 지리정보체계
Abstract :Information regarding the park facilities such as a trail is useful for visitors in planning the visit appropriate to themselves and is important for park managers attempting to reach the goal of park management in observing the park assets and the direct patterns of visit. This study evaluated trail difficulty focusing on three evaluation items, such as distance, time and energy consumption cost for the designated trails of Jirisan National Park. Trail distance, elevation difference and slope necessary for spatially quantifying the evaluation items were calculated by using a GIS spatial analysis model. The characteristics of trail difficulty by section were analyzed by applying the principal component analysis and clustering analysis to the evaluation items for the final general analysis. After the analysis, the study found that the sections consisting of 28.4% of the trails of Jirisan National Park had a high level of difficulty in topographical conditions and physical fitness and 31.9% of them had a high level of difficulty in topographical conditions and a low level of difficulty in physical fitness. It also showed that 19.2% belonged to the sections with a high level of difficulty in topographical conditions and a low level of difficulty in physical fitness, while 20.5% belonged to the sections both of which had a low level of difficulty in topographical conditions and physical fitness. Overall, the characteristics of trail difficulty in Jirisan National Park demonstrated that the topographical conditions of distance and elevation were very similar, but these were relatively influenced by physical fitness conditions that could be explained by energy consumption cost. This study had some limitations on empirical verification due to a lack of objective and quantitative data for distance, time and energy consumption cost, while not fully considering every factor determining trail difficulty,
*Corresponding author E-mail: [email protected]
such as weather conditions, facilities surrounding the trails, width and surface conditions of trails and individual variables. However, it could provide visitors with concrete information such as distance, time and energy cost significant to the establishment of their visiting plan. Hence, it is expected that it will enable visitors to experience a high-quality visit appropriate to their intention and may be used by managers as basic data for achieving the goal of visiting management.
Key words :Trail difficulty, National Park, GIS
서 론
국민건강 증진에 대한 관심과 여가활동 시간이 늘어나면서 국립공원을 찾는 탐방객 수는 급증하고 있다. 국립공원 입장 료 폐지이후 매년 탐방수요가 증가하여 현재 4000만명 정도 가국립공원을찾고 있다. 등산, 산책, 경관감상등여가행태 도또한자연속에서직접 체험하는야외활동으로변화하면 서 국립공원의 탐방에 대한 관심과 이를 만족시키는 탐방에 관한 다양한 정보가 요구되고 있다.(국립공원관리공단 2011).
특히, 국립공원에서 법률로서 지정된 법정탐방로는 탐방 객에게는 체험활동을 제공하는 기능을 수행하면서 한편으론 자연을 보전하고 공원을 관리하는 수단으로써매우 중요한 기반시설이다. 이 두 가지 기능이 효율적으로 제 역할을 하기 위해서는 탐방로에 관한 정확한 정보가 요구된다.
과거에는 탐방로 길이, 이용유형 그리고 표면재질은 공원 탐방객에게 잘 알려진 탐방로 정보의 대표적인 사례이다.
관리자는 다양한 목적에 의해 탐방 편의시설을 제공하고 있다. 탐방의방향을 제시하는안내표시판을설치하거나 탐 방 중 주변 환경에 대한 해설을 보여주는 생태해설안내판, 탐방안전을 위한탐방거리정보, 안전로프 등탐방객이 안전 하고 탐방을 유도하는 중요한 정보이다. 이와 같이 탐방로 와 같은 공원시설에 관한 정보는 탐방객이 자신에게 맞는 탐방계획을 세우는데 유용하고 또한, 공원관리 목표를 달성 하기 위한 공원관리자가 공원자산과 직접적인 탐방이용 패 턴을관찰하는데중요하다.
탐방객이 탐방계획 수립에 있어서 자신에게 적합한 노선 을 선택하는데 있어서 가장 중요한 탐방로 특성들은 탐방 비용과 직접적으로 연결된다. 이는 탐방로 노선길이, 탐방 로 상 이동거리, 이동속도, 에너지소비에 따른 탐방난이도 에 따라 결정될 수 있다.
지형경사에따른이동소요시간및 에너지소비산출(Choi et al. 2010; Ree et al. 2004; Mineti et al. 2002), 거리와 고도 차이에 대한 탐방난이도 평가(Steffen et al. 1998) 등 의 연구가 활발히 진행되고 국외 여러 기관에서는 그 연구 결과를 토대로 난이도 분류 등급을 탐방객에게 제공하고 있지만 국내에서의 연구는 매우 미비한 실정이다.
본 연구는 지리산국립공원 법정탐방로를 중심으로 탐방난 이도를평가하고자한다. 이를위해탐방노선을선정하는데 중요한탐방비용과관련된탐방노선 거리, 고도차이 그리고 경사를 고려하였다. 이 세 가지 평가요인에 GIS(Geographic
Information System) 공간분석 기법을 적용하여 이동거리비용,
소요시간비용, 그리고 에너지소비비용을 산출하였다. 최종적으 로 주성분분석을 통해서 지리산국립공원에 개설된 법정탐방 로 구간별 탐방난이도의 특성을 종합적으로 비교분석하였다.
재료 및 방법 1. 연구지역 및 사용된 자료
대표적인 산악형 국립공원으로 지형지세가 험준하고 자연 경관이 수려한 지리산국립공원에 개설된 51개소 법정탐방로 를 대상으로 하여 탐방난이도를 평가하였다(국립공원관리공 단 2011). 이를 위해 거리, 시간, 에너지소비 비용의 세 가지 평가항목을 대상으로하였다. 평가항목을 정량화하기 위해
Figure 1. The distribution of the trail in Jirisan national park.
1 거림~1400고지 15 상불재~삼성궁입구 2 고기리~고리봉 16 새제~삼거리 3 구룡삼곡~구룡폭포 17 성삼재~노고단정상
4 노고단고개~천왕봉 18 쌍계사~불일폭포~상불재~삼신봉 5 당동~당동고개 19 음정~벽소령
6 대성리~세석평전 20 의신~벽소령 7 대원사집단시설지구~천왕봉 21 쟁기소~반야봉~삼도봉 8 만복대~성삼재 22 중산리~천왕봉 9 만복대~정령치~바래봉~운봉아래 23 직전마을~임걸령 10 반선집단시설지구~화개재 24 청학동~삼신봉~갈림길 11 백무동~세석평전 25 추성동~천왕봉 12 백무동~장터목 26 칼바위~장터목 13 범왕교~토끼봉 27 화엄사~무넹기 14 법계교~순두류~법계사
탐방로노선거리는국립공원관리공단에서제공한탐방안내
지도를참조하여 GIS 공간자료 형태로제작된 탐방로노선
을 이용하였다. Figure 1은 지리산국립공원 분포 탐방노선 을 보여주고 있다. 시간과 에너지소비 비용 산출에 필요한 고도와 경사는 수치표고모델 자료를 이용하였다. 수치표고 모델 자료는 지형기복의 형태를 3차원으로 표현한 자료로 서 정방형 크기의 격자에지형 해발고도 값을부여하여 래 스터 형태의 자료로 생성한다. 국립지리정보원에서 제작하 고 배포하는 국가기본도인 1:25,000 축척의 수지지형도에서 지형의 고도 값을 나타내는 등고선관련 자료에서 각각의 지점을 연속적인 삼각형으로 연결하는 불규칙삼각망(TIN, Triangulated Irregular Network) 보간법을 적용하여 DEM자 료를 제작하였다(Burrough et al. 1998).
2. 연구방법
지리산국립공원 법정탐방로의 난이도는 거리, 시간, 에너 지소비 비용의 세 가지 평가항목을 중심으로 평가하였다.
평가항목을 공간적으로 정량화하기 위해 필요한 노선거리, 고도차이 그리고 경사는 GIS 공간분석기법을 적용하여 산 출하였다. 최종 종합분석을 위해 주성분분석과 군집분석을 평가항목에 적용하여 탐방로 구간별 난이도 특성을 분석하 였다. 이를 위해 지리산국립공원의 51개소 탐방로 노선이 서로 교차하는 분기점을 중심으로 27개 구간으로 분류하여 평가하였다(Fig. 1). 수치지형도의 위치허용오차 및 사용한 자료간 상호 참조하는데 포함될 수 있는 오차를 고려하여 탐방로 구간별 10m간격으로 산출한 값을 이용하여 분석하 였다.
탐방난이도를 평가하는 거리, 시간, 그리고 에너지 비용 을 공간적으로 정량화하기 위해 필요한 노선길이, 고도차이, 경사도는 거리함수식과 수치표고자료를 이용하여 추출하였 다. 탐방로상 수평거리HD(Horisontal Distance)는 탐방로 구 간별 10m 간격마다 시작지점과 끝 지점에 해당하는 좌표 값에 유클리디언 거리함수식 (1)을 적용하여 노선상 길이 를 산출하였고 탐방로경사를 고려한 실제 걷는 표면거리 WD(Walking Distance)는 식(2)를 통해 산출하였다. 고도차 이 EG(Elevation Gain)는 TIN 보간법으로 제작한 수치표고 모델(DEM, Digital Elevation Model) 자료에서 시작지점과 끝 지점에 해당하는 높이 값을 추출하여 그 차이로 하여 고도 차이를 산출하였다. 경사는 두 지점의 수평거리로 고 도차이를나누어산출하였다.
수평거리(HD) = sqrt((Xs−Xe)2+(Ys−Ye)2) (1) 표면거리(WD) = sqrt(HD2+EG2) (2)
Xs, Xe는시작지점과끝지점의 X좌표
Ys, Ye는시작지점과끝지점의 Y좌표
HD는 수평거리, WD는 표면거리, EG는 고도차이
탐방로 구간별난이도 특성을 종합적으로 분석하기 위해 주성분분석(PCA, Principal Componet Analysis)과 군집분석
(clustering analysis)을 활용하였다. 주성분분석 기법은 해석 하고자 하는 다차원의 데이터를 거기에 포함된 정보의 손 실을 최소화하여 2 혹은 3차원 데이터로 축약된 종합적인 지표롤 통해 결과를 해석하는 대표적인 다변량 통계분석 기법 중 하나이고, 군집분석은 대상 자료에 포함된 특성의 유사도를 이용하여 특징이 비슷한 자료를 서로 구분하여 군집화해주는 통계적 분석방법이다(노 등 2001). GIS를 이 용한 공간분석은 ArcGIS 9.3 소프트웨어를 통해 수행되었 고 통계적 분석은 SPSS ver. 14 프로그램을 이용하였다.
1) 거리비용
스코틀랜드 산악클럽을 창설하였던 네이스미스는 뛰어난 산악인으로서 1982년 탐방에 필요한 최소시간을 결정하기 위해 노선길이와 고도 차이를 이용한 규칙을 생성하였다. 이 규칙은 현재까지 등산, 산악마라톤, 산악경주 등 다양한 분야에서 대략적인 소요시간을 산출하기 위해 사용된다(위 키페디아 2011).
이 규칙은 평지 5km에 소요되는 1시간에 600m 등반마 다 1시간을 더하여 산출하는 것을 기본으로 한다. 여기에 경사도가 5도에서 12도인 내리막길에서는 300m마다 10분 을 빼주고 12도 이상일 때는 300마다 10분을 더해준다. 이 와 같이 거리에 대한 고도차이의 비율을 이용하여 Dick
Holley이 개발하고 미국 록키산 국리공원 탐방난이도를 기
술하는데 적용한 식(3)을 본 연구에서는 거리비용함수식으 로 사용하였다(Malitz 2005).
거리비용함수 = (0.002 × 고도차이) + 왕복거리 (3)
2) 시간비용
탐방로에서 이동하는데 소요되는 시간에 대한 비용은 2 차함수로부터 유도되었다. 이 함수는 수치고도자료의 하나 의 픽셀에서 다른 픽셀로 이동하는데 드는 비용을 산출하 는 알고리즘이다. 이동속도 v는 표면경사 m에서 유지된다.
경사도 m은 dh/dx로 정의되고 h는 높이고 x는 수평거리를 나타낸다. d는 실제로 이동한 이동거리 혹은 직각삼각형에서 빗변을 나타내는 표면상 실제길이다. K는 시간비용을 산출 하는 함수식이고 이 함수식의 계수는 총 길이가 100km를 10개 구간으로나누어수집된자료로부터결정되었다(Rees 2004; Chiou et al. 2010). 시간비용함수 K는 또한 이동속 도로 나눈 이동거리로서 간주될 수 있다. 본 연구에서 식 (5)을 적용하여 시간비용을 산출하였다.
1/v = a+bm+cm2 (4)
K = ad+ch2/d. (5)
1/v = 0.75 + 14.6m2 ; K =d/v. (6)
3) 에너지 소비 비용
Mineti(2002) 등이개발하고산림지역에서신체적인조건을
고려한 최적의 탐방로를 선택하는데 있어서 Chiou(2010)등
이 적용한 에너지 소비 비용함수식을 이용하여 에너지 소 비를산출하였다. 이 함수식은 5차식으로 에너지소비와관 련된 매개변수 i는 경사를 나타냈다. 이 함수식은 −45%에 서 +45%이내의 경사와 에너지의 관계는 식(4)와 같이 나 타난다.
Cwi = 280.5i5−.58.7i4 −.76.8i3 +51.9i2 +19.6i+2.5
(R2 = 0.99) (7)
에너지소비 함수의 경사기울기의 범위를 벗어난 지역에 대해서는에너지소비와경사간의관계가선형이라는가정하 에 −45%미만과 +45%이상인 지역에 대해서 식(5)와식(6)를 이용하였다.
Cw = (i + 0.45) × S−.0.40 ~−0.45 + Cw−0.45 (8) Cw = (i −0.45) × S+0.40 ~ +0.45 + Cw+0.45 (9) S−0.40 ~−0.45 는 −40%와 −45%사이의 기울기
S+0.40~+0.45 는 −40%와 −45%사이의 기울기
Cw−0.45 는 −45% 지점이 에너지 소비비용
Cw+0.45 는 +45% 지점이에너지소비비용
결과 및 고찰
법정탐방로의 노선길이, 고도차이, 그리고 경사를 분석의 용이성과 공원의 다목적위치표지판의 설치간격을 고려하여
250m 간격으로 평균한 값을 이용하여 27개 탐방로 구간별
난이도를 비교 분석하였다. 지리산 국립공원 전체 탐방로 대상으로 실제표면상 이동거리는 총 길이평균 6.6km이고
최대 25.1km, 최소 2.5km이다. 수평거리와 표면거리의 차
이는 지형의 경사에 따라 영향을 받는다. 고도 차이는 구 간별 평균적으로 46.0m이고 최소 23.8m 최대 76.6m이다.
구간별 고도별 차이 변화를 평균에 대한 편차비율인 변동 율로 보면, 가장 작은 구간은 상불재에서 삼성궁입구의 노 선이고 가장 큰 노선은 구룡삼곡에서 구룡폭포로 나타났다.
Table 1은 탐방로 구간별 고도차이의 기초통계량을 보여주
고있다.
본 연구에서 난이도 평가에서 필요한 세 가지 요소 중 가장 결정적인 요인인 종단경사는 평균적으로 24.9도이고 최소 3.4도에서 최대 45.4도까지 분포한다. 대만 농업국에 서 탐방로 경사의 가파름 정도를 분류한 내용을 보면 탐방
Table 1. Descriptive statistics of elevation gain fore each trail section (unit : m).
탐방로구간명 최소 최대 평균 편차 변동율(%) 상불재~삼성궁입구 34.45 81.95 58.61 14.30 0.24 백무동~장터목 13.04 103.38 56.91 24.08 0.42 새제~삼거리 8.35 78.21 41.10 18.52 0.45 중산리~천왕봉 7.52 147.41 76.57 40.78 0.53 쌍계사~불일폭포~상불재~
삼신봉 5.42 103.49 49.03 26.18 0.53
칼바위~장터목 10.78 125.53 61.77 33.36 0.54 의신~벽소령 6.35 101.22 45.43 24.73 0.54 범왕교~토끼봉 12.30 121.48 60.82 33.31 0.55 거림~1400고지 3.49 94.06 43.83 24.38 0.56 음정~벽소령 0.40 80.53 33.97 19.97 0.59 고기리~고리봉 0.80 125.29 56.25 34.39 0.61 쟁기소~반야봉~삼도봉 1.88 108.13 60.25 36.88 0.61 화엄사~무넹기 8.54 131.95 48.01 30.39 0.63 대원사집단시설지구~천왕봉 5.54 160.82 51.65 33.11 0.64 만복대~정령치~바래봉~
운봉아래 1.35 62.79 26.24 17.23 0.66
법계교~순두류~법계사 0.33 82.95 37.63 24.86 0.66 추성동~천왕봉 0.13 159.61 51.93 36.81 0.71 만복대~성삼재 1.78 70.47 29.40 21.82 0.74 노고단고개~천왕봉 1.70 115.78 31.15 23.14 0.74 백무동~세석평전 8.18 143.74 47.14 35.45 0.75 성삼재~노고단정상 1.42 58.25 23.78 18.17 0.76 직전마을~임걸령 0.74 111.41 44.48 35.06 0.79 대성리~세석평전 0.45 129.80 42.71 34.09 0.80 당동~당동고개 4.45 185.95 69.06 55.18 0.80 청학동~삼신봉~갈림길 1.18 84.66 29.09 23.75 0.82 반선집단시설지구~화개재 0.62 92.99 28.71 23.44 0.82 구룡삼곡~구룡폭포 0.73 104.63 37.08 33.28 0.90
Table 2. Descriptive statistics of slope for each trail section(unit : degree).
탐방로구간명 최소 최대 평균 편차 변동율(%) 백무동~세석평전 17.69 36.40 30.02 4.17 0.14 칼바위~장터목 17.01 34.77 29.08 4.57 0.16 성삼재~노고단정상 13.05 22.98 17.63 2.97 0.17 구룡삼곡~구룡폭포 27.49 45.41 34.46 6.05 0.18 추성동~천왕봉 18.44 43.86 31.28 5.78 0.18 음정~벽소령 18.75 38.70 28.74 5.48 0.19 만복대~정령치~바래봉~
운봉아래 14.32 40.70 27.66 5.85 0.21
청학동~삼신봉~갈림길 10.32 32.73 23.80 5.32 0.22 거림~1400고지 10.94 28.05 20.55 4.64 0.23 백무동~장터목 13.51 32.91 24.61 5.63 0.23 새제~삼거리 14.09 28.95 20.59 4.79 0.23 쟁기소~반야봉~삼도봉 14.39 32.37 23.81 5.68 0.24 의신~벽소령 13.45 39.38 27.21 6.61 0.24 범왕교~토끼봉 12.26 30.99 21.38 5.36 0.25 쌍계사~불일폭포~상불재~
삼신봉 13.08 38.78 26.04 6.67 0.26
대원사집단시설지구~천왕봉 11.58 37.25 27.23 7.12 0.26 직전마을~임걸령 12.50 35.98 25.17 6.88 0.27 상불재~삼성궁입구 10.16 29.28 20.69 5.95 0.29 대성리~세석평전 9.00 35.73 23.86 6.90 0.29 노고단고개~천왕봉 9.76 40.37 23.08 6.92 0.30 반선집단시설지구~화개재 6.39 42.82 24.72 7.58 0.31 당동~당동고개 13.89 41.02 28.01 8.93 0.32 법계교~순두류~법계사 3.36 29.06 19.58 6.78 0.35 중산리~천왕봉 6.37 40.13 25.79 9.26 0.36 고기리~고리봉 8.56 35.82 24.18 8.72 0.36 만복대~성삼재 3.51 33.11 21.28 7.76 0.36 화엄사~무넹기 8.37 33.69 20.68 7.70 0.37
로 경사가 5%미만인 경우 평지라 간주하고 30%이상은 산 악지형으로 간주한다(Chiou et al. 2010). 지리산국립공원의 탐방로 종단경사는 평균 24.9도로 46.3%에 해당한다. 이는 지형적으로 지리산국립공원의 탐방로는 상대적으로 기복이 심한 지역에 분포하는 특성을 갖는다. 탐방로 구간별 종단 경사가 변화하는 정도를 종간경사 평균에 대한 편차 비율 로서살펴보면 백무동에서 세석평전 구간에서 경사의 변화 가 가장작고 화엄사에서무넹기 구간에서 변동이 가장심 한 것으로 나타났다. Table 2는 탐방로 구간별 경사에 대 한 기초통계량을 나타낸다.
탐방로 노선의 시작지점과 끝지점의 고도차이의 영향을 고려하여 네이스미스 규칙을 적용한 이동거리비용은 왕복거 리로서 평균 8.3km이고 최대 28.9km에서 최소 3.3km까지 산출되었다. 이는 지리산국립공원 설치된 탐방로의 거리비 용이 매우 다양하게 나타나고 있다. 이동거리비용이 가장
큰 구간은 노고단 고개에서 천왕봉이고 가장 작은 구간은 상불재에서 삼성궁입구이다. Figure 2은 탐방로 구간별 거 리비용 그래프를 보여주고 있다.
탐방로 경사를 고려한 이동 소요시간 비용은 왕복거리가 아닌 단일거리에 걸리는 이동시간으로 평균 123분, 최소
38분에 최대 440분이다. 이동 소요시간이 최대인 구간은
노고단고개에서 천왕동이고, 최소인 구간은 삼성재에서 삼 성궁 입구이다. 이는 구간별 총길이에 따른 구간별 소요시 간이므로 상대적으로 비교하기에 한계가 있다. 이동소요시 간 평균과 편차를 이용한 구간별 이동시간의 변동은 고기 리-고리봉 구간이 가장 크게 산출되었다(Fig. 3).
에너지소비비용 함수로 계산된 결과 값의 단위는 joule*kg-1*m-1이다. 결과 해석은 보다 용이하게 하기 위해서
체중 60kg와 구간별 총 길이로 환산하여 분석하였다. 구간
별 평균에너지 소비비용은 평균 2.45kj이고최소 0.93kj, 최 대 4.49kj 비용이 소요된다. 에너지소비비용이 가장 많이 소 요되는 구간은 노고단고개에서 천황봉까지 4.5kj 정도이고 가장 적게 소요되는 구간은 새제에서 삼거리 구간으로 0.3kj 정도이다. 또한 구간별 에너지소비비용의 변화는 당동에서 당동고개까지 에너지비용이 가장많이 소요되는 것으로 나 타났다. 이는 경사가 상대적으로 높고 경사 변화가 다른 구간에 비해 상대적으로 높은 특성에 기인한다(Table 3).
거리, 시간, 에너지비용에 대한 탐방로 구간별 난이도 특 성을 보다 용이하게 해석하기 위해 주성분분석을 수행하였 다. 주성분 개수는 사전에 2개로 선정하고 주성분 해석을 단순화하기 위한방법으로 가장 일반적으로 사용되는 베리 맥스 방법을 적용하여 수행하였다. 그 결과 표 4와 같이 3 개 항목간의 상관계수를 통해서 구한 각 주성분의 고유값 과 누적점유율을 나타낸다. 제1주성분의 고유값이 2.694, 제2주성분의 고유값이 0.292로 두 개의 주성분을 고려하면 전체 자료 변동의 99.5%를 설명하고 있다.
Table 5와 같이 제1주성분은 이동거리, 소요시간비용의
기여율이 에너지비용에비해상대적으로 높다. 이는탐방로 노선의 지형적 조건을 나타내는 주성분으로 해석할 수 있 다. 제2주성분은 에너지소비비용이 다른 두 비용보다 상대 적으로 높게 영향을 받는다. 이는 탐방객 체력을 나타내는 지표로서 해석할 수 있다. 제1주성분이 클수록 이동거리와 소요시간비용이 상대적으로 많이 소요되는 탐방로 구간이고, 제2주성분이 클수록 에너지소비비용이 많이 소요되는 구간 으로판단할수있다.
각 주성분에 대한 탐방난이도 평가요소인 거리, 시간, 그 리고 에너지 비용의 기여도를 나타내는 주성분 점수를 통 해 탐방로 구간별 난이도 특성은 Figure 4에서 보여주고 있다. 제1주성분 점수가 높을수록 거리 및 시간비용이 상대 적으로 많이 소요되는 난이도 특성을 나타내고 제2주성분 점수는에너지소비비용에대한난이도특성으로해석된다.
대부분의 구간은 제2주성분에 의해 영향을 받는 것으로 에너지소비 비용에 의해 난이도가 평가되는 구간이다. 이는 탐방객의 체력이 고려되는 탐방로서 향후 관리에 고려되는 Figure 2. Walking distance cost with the section of the trail (unit: km).
Figure 3. Travel time cost with the section of the trail (unit: min).
요소로 작용될 수 있다. 탐방 거리및 시간 비용과 상관성 이 높은 구간 노고단고개에서 천왕봉의 4번, 만복대~정령치
~바래봉~운봉아래의 9번 구간으로 나타났다. 거리와 시간비
용이 탐방로 설치된 지역의 지형경사를 매개변수로 산출된 비용이므로 탐방의 지형적 여건이 상대적으로 힘든 구간으 로 분류할 수 있다. 에너지소비비용과 관련된 체력을 많이 소요되는 구간과 거리와 시간비용이소요되는 탐방로 지형 적 여건이 힘든구간으로 지리산국립공원에 개설된 탐방로 Table 4. Variance by principle component.
성분 초기 고유값 추출 제곱합 적재값 합계 % 분산 % 누적 합계 % 분산 % 누적 1 2.694 89.796 89.796 2.694 89.796 89.796 2 .292 9.735 99.531 .292 9.735 99.531
3 .014 .469 100.000
Table 5. The contribution of the cost variables to each principle component.
제1주성분 제2주성분 거리비용 .887 .454 시간비용 .909 .408 에너지비용 .430 .903
Figure 4. Scatter plot of principle components.
Table 6. Characteristics of trail difficulty.
지형여건
+ −
체력 + 28.4%(65.4 km) 19.2%(44.4 km)
− 31.9%(73.5 km) 20.5%(47.4 km) Table 3. Energy cost for each trail section (unit : j/kg-1m-1).
탐방로구간명 최소 최대 평균 합계 편차 변동율(%)
상불재~삼성궁입구 31.03 182.72 124.56 1121.05 40.98 0.33 백무동~장터목 67.05 235.87 135.67 2713.37 45.39 0.33 거림~1400고지 42.09 211.04 109.34 2186.72 46.42 0.42 성삼재~노고단정상 35.22 144.30 73.94 961.27 32.41 0.44 새제~삼거리 16.09 174.57 92.99 929.93 42.92 0.46 범왕교~토끼봉 53.71 296.89 146.78 2495.22 70.05 0.48 칼바위~장터목 79.36 313.88 150.74 2110.35 73.62 0.49 의신~벽소령 14.25 229.80 106.27 2337.99 53.89 0.51 법계교~순두류~법계사 16.70 184.92 93.22 1957.70 47.61 0.51 만복대~정령치~바래봉~운봉아래 14.52 142.90 64.26 3405.67 34.71 0.54 고기리~고리봉 43.24 312.83 138.47 1661.60 76.60 0.55 음정~벽소령 14.26 179.59 81.34 1870.86 45.24 0.56 쌍계사~불일폭포~상불재~삼신봉 14.61 236.18 107.28 3218.26 59.90 0.56 반선집단시설지구~화개재 14.81 208.39 78.86 2681.16 44.13 0.56 중산리~천왕봉 21.80 438.81 188.66 3207.28 107.59 0.57 화엄사~무넹기 48.40 344.17 121.81 2558.01 69.49 0.57 직전마을~임걸령 25.37 260.39 111.95 2350.90 70.06 0.63 만복대~성삼재 14.11 158.36 71.03 1349.63 45.76 0.64 쟁기소~반야봉~삼도봉 14.50 249.95 125.07 2751.62 82.52 0.66 백무동~세석평전 27.14 413.05 121.93 2682.47 86.82 0.71 대성리~세석평전 15.01 333.54 107.97 3347.22 76.94 0.71 청학동~삼신봉~갈림길 14.29 265.84 80.06 2401.89 60.15 0.75 노고단고개~천왕봉 14.04 212.78 49.34 4490.22 37.85 0.77 대원사집단시설지구~천왕봉 18.39 554.86 127.04 4065.29 97.46 0.77 추성동~천왕봉 19.43 542.75 131.97 4091.19 103.52 0.78 구룡삼곡~구룡폭포 14.04 239.46 96.29 1059.21 80.76 0.84 당동~당동고개 42.98 901.12 215.21 2152.08 251.47 1.17
난이도를 분류하면 Table 6과 같다. 양(+)의 부호는 탐방로 난이도에 영향을 주는 비용이 많이 소요되는 구간이고 음 (−)의 부호는 그 반대의 경우를 의미한다. 지리산국립공원
탐방로의 28.4%에 해당하는 65.4km 구간이 지형여건 및
체력의 난이도가 높게 나타나고 31.9%의 73.5km 구간은
지형여건의 난이도는 높고 체력에 대한 난이도 낮게 나타 났다. 19.2%의 44.4km 구간은 지형여건 난이도는 높고 체 력 난이도는 낮게 분류되었고 지형 및 체력 난이도 모두 낮은 구간은 20.5%의 47.4km으로 분류되었다(Table 6).
주성분분석결과에서얻어진지형여건을보여주는제1주성 분점수와 체력을 설명하는 제2주성분점수에 군집분석을 적 용하여 지형여건 및 체력에 의한 탐방로 난이도 등급을 매 우 높음(1), 높음(2), 보통(3), 낮음(4), 매우 낮음(5)의 5단 계 등급으로 구분하였다. 군집간의 유사도를 측정하기 위해 서 유클리디안 거리의 제곱을 이용하였다. Figure 5는 군집 분석결과를 보여주는 덴드로그램으로 Y축은 탐방로 구간별 일련번호를 보여주고 X축은 군집수를 보여준다. Table 7은 지리산국립공원의 탐방로구간별 난이도를 5단계 등급으로 보여준다. 숫자 1은 난이도가 매우 높은 등급이고 5는 매 우 낮은 등급을 나타낸다.
결 론
탐방로 난이도를 평가하기위해 지리산국립공원을 설치된 탐방로를 대상으로 이동거리, 소요시간, 에너지소비 비용을 난이도 평가요소로 하여 본 연구는 수행되었다. 각각의 비 용을 산출하기 위해 GIS 공간분석기법을 적용하였고, 최종 적으로 주성분분석 방법에 의해 탐방로 구간별 난이도를 비교분석하였다.
주성분분석 결과 지리산국립공원 탐방로 난이도 특성은 거리와 시간비용을통해 탐방로의 지형적 여건과 에너지비 용으로 유추할 수 있는 탐방객의 체력에 의해 영향을 받는 다고 분석되었다. 노고단고개에서 천왕봉, 만복대~정령치~바 래봉~운봉아래 구간 이외의 대부분 구간은 탐방로 지형적 여건에 따른 난이도는 매우 유사하다고 나타났다. 연구 결 과는 탐방객 그리고 관리자 모두에게 이익이 될 수 있는 정보를 제공할 수 있다. 예를 들면단순한 탐방로 길이 대 신에 시간 및 에너지 비용이라는 관점에서 관리자는 각 탐 방로의 난이도를 새롭게 정의하고 관리대책을 수립할 수 있다. 거리, 시간 및 에너지 비용이 동시에 고려할 수 있기 때문에 탐방객이 자신 체력에 맞게 노선을 선정하고 보다 안전한탐방을할수있을것으로기대된다.
비록 기상조건, 탐방로주변시설, 탐방로 폭및 노면상태, 그리고 개인적 변수 등 탐방로 난이도를 결정하는 모든 요 소를 고려하지 못하고, 거리, 시간, 그리고 에너지소비용에 대한 객관적이고 정량적인 자료 부족으로 실증적인 검증의 한계는 있지만 탐방객에는 탐방계획 수립에 중요한 시간과 에너지 비용 같은 보다 구체적인 정보를 제공함으로써 보 다 자신의 의도에 맞게 고품질의 탐방경험을 할 수 있을 것이고 관리자에게는 탐방관리목표를 달성하기 위한기초 자료로서 활용될 수 있을 것이라 판단된다.
Table 7. The class of trail difficulty with the section of trail.
난이도등급 일련번호 TRAIL_NAME 1 4 노고단고개~천왕봉
1 9 만복대~정령치~바래봉~운봉아래 2 6 대성리~세석평전
2 7 대원사집단시설지구~천왕봉 2 18 쌍계사~불일폭포~상불재~삼신봉 2 22 중산리~천왕봉
2 25 추성동~천왕봉 3 5 당동~당동고개 3 11 백무동~세석평전 3 12 백무동~장터목 3 13 범왕교~토끼봉 3 21 쟁기소~반야봉~삼도봉 3 27 화엄사~무넹기 4 1 거림~1400고지 4 2 고기리~고리봉
4 10 반선집단시설지구~화개재 4 14 법계교~순두류~법계사 4 19 음정~벽소령
4 20 의신~벽소령 4 23 직전마을~임걸령 4 24 청학동~삼신봉~갈림길 4 26 칼바위~장터목 5 3 구룡삼곡~구룡폭포 5 8 만복대~성삼재 5 15 상불재~삼성궁입구 5 16 새제~삼거리 5 17 성삼재~노고단정상
Figure 5. Dendrogram from clustering analysis.
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(2011년 8월 8일 접수; 2011년 8월 19일 채택)
