본 연구는 소나무재선충병의 매개충인 솔수염하늘소의 출현분포지점 및 환경변수(기후변수, 지형변수, 임상도)를 이용하여 잠재적 공간분포를 예측하는 것을 그 목적으로 한다. 기후변화에 따른 솔수염하늘소의 공간분포 예측을 위하여 IUCN 6차 보고서에서 제시하는 기후변화 시나리오인 SSP2-4.5 및 SSP5-8.5를 반영하였다.
목적 달성을 위한 구체적인 방법론으로 첫째, 한국임업진흥원에서 제공한 소나무재선충병 피해목 GPS 포인트(2017~2022) 중 솔수염하늘소의 출현 분포지점만을 파악하였다. 솔수염하늘소는 재선충 보유수가 북방수염하늘소의 10배가 넘어 소나무재선충병의 피해는 일반적으로 남부지역에서 서식하는 매개충인 솔수염하늘소에서 기인하는 것으로 판단되며, 기후변화에 따른 기온상승으로 인하여 공간적 분포가 점차 북상할 것으로 예측되어 연구의 대상으로 삼았다. 둘째, Worldclim, CliMond, CHELSA 등에서 제공되고 있는 기후변수인 생태기후지수의 경우 전 지구적 규모로 제작되어 국내의 기후를 제대로 반영하고 있지 못하며, 이에 본 연구에서는 농촌진흥청에서 한반도를 대상으로 제작한 SSP 시나리오를 통해 생성된 생태기후지수 상세화 자료를 사용하였다. 셋째, 분석에 이용된 종분포모형은 단일모형으로는 MaxEnt를 이용하였으며, 종분포모형에서 발생하는 통계 모델과 관련한 불확실성을 최소화하기 위해 BIOMOD2를 기반으로 한 다중 모델 방식인 앙상블 모형을 적용하고, 이들을 비교하였다. 구축 모형에 대한 정확도를 평가하기 위해 MaxEnt 모형에서는 AUC 값을 사용하였으며 앙상블 모형의 경우 AUC, Kappa, TSS 값을 통해 검증하였다.
분석결과를 요약하면 다음과 같다. MaxEnt 모형에서는 AUC 값이 0.842로 나타났으며, 앙상블 모형의 경우 Kappa는 0.834, TSS는 0.843 그리고 AUC의 값은 0.921로 도출되어 두 모형 모두 높은 모형적합도를 나타내었으며, 상대적으로는 앙상블모형 우수한 것으로 판단되었다.
솔수염하늘소의 미래 서식지 변동성을 확인하기 위해 첫째, MaxEnt 모형 및 앙상블 모형의 확률지도를 구축하였다. 둘째, 모형들의 임계값을 도출하여 이를 적합 서식지와 부적합 서식지 두 가지 값을 갖는 이항형 지도를 생성하였다. 예측결과 두 모형 모두 기후변화 시나리오에 따라 솔수염하늘소의 서식지가 북상하는 것으로 나타났다. 또한, 개별모형과 다중 모형간의 차이점을 살펴보고자 도출된 이항형 지도를 중첩해본 결과, 기준년대(1981~2010)와 근미래(2011~2040)의 경우 두 모형이 모두 비슷한 분포 양상을 보였으나 중간미래(2041~2070)와 먼미래(2071~2100)에서는 MaxEnt 모형에서 과대 추정되는 경향을 보였다. 특히, 먼미래의 SSP5-8.5에서 이러한 경향이 강조되었으며 덕유산국립공원, 월악산국립공원, 경기남부 그리고 강원도 산간지역에서 두드러지게 나타났다. 향후 개별모형의 불확실성을 저감하기 위해 현장전문가와 모형전문가들 간의 협력을 통해 최적화된 모형이 구축된다면, 예측의 정확도와 신뢰성을 보다 향상시킬 수 있을 것으로 판단된다.