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[국내논문] GIS기법을 이용한 하천 교란 실태의 분석(II)
Analysis of River Disturbance using a GIS(II) 원문보기

한국공간정보시스템학회 논문지 = Journal of Korea Spatial Information System Society, v.10 no.4, 2008년, pp.27 - 35  

박은지 (인하대학교 지리정보공학과) ,  김계현 (인하대학교 지리정보공학과) ,  장창래 (수자원연구원 유역환경연구소)

초록

현재 시행되고 있는 하천의 정비는 하천 고유의 특성을 간과한 채 이용적 측면에서 진행되고 있으며 그 결과 하천의 인공화 및 생태계의 악영향이 심화되고 있다. 친환경적인 하천 복원의 개념이 국내에 도입되었고 이를 위한 기술 개발 연구가 진행 중이지만 현재 인위적인 하천교란의 요인과 하천교란에 따른 영향 등의 정량적 평가 기술의 수립은 아직 미흡한 상태이다. 이러한 정량적 평가 기술의 수립을 위해서는 하천 교란의 요인 및 그 영향을 판단하기 위한 하천의 변화 양상 분석이 우선되어야 한다. 이를 위해 항공사진 및 GIS기법을 이용하여 국내 주요 하천의 교란에 따른 하천의 평면 변화 양상을 조사하고 분석함으로써 하천교란 조사기술 개발에 응용할 수 있는 방안을 제시하고자 하는 연구가 선행된 바 있다. 본 연구에서는 하천 교란이 발생한 댐 하류의 지역을 추가로 선정하여 선행 연구와 같은 방법으로 하천 교란 실태를 분석함으로써 GIS를 이용한 하천 교란 실태 분석 방법의 효용성을 확인하고자 하였다. 연구 결과 하천의 변화 양상을 확인하였으며 대상 하천의 사행도 및 저수의 구체적인 제반 수치를 제시할 수 있었다. 또한 분석 결과를 바탕으로 현재 이루어지고 있는 하천의 정비 및 복원 사업이 하천의 흐름에 어떠한 영향을 미치는 지 예측을 가능하게 하였다. 본 연구 결과를 바탕으로 GIS기반의 하천 교란 평가 기법 정립을 위한 추가 연구가 필요하며, 이를 통하여 보다 효율적인 하도 안정문제에 관한 대책 수립 및 친환경적 하천 복원이 가능할 것으로 사료된다.

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Current re-arrangement of rivers and waterways have been made uniformly ignoring characteristics of individual rivers thereby aggravating artificial river restructuring. On the contrary, quantitative techniques to evaluate the aftermath of artificial river disturbance such as uprising of river bed, ...

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문제 정의

  • 따라서 본 연구에서는 하천 교란이 발생한 안동댐과 임하댐 하류의 낙동강 지역을 대상으로 기 실시된 연구[5]와 같은 방법으로 하천의 평면 변화 양상을 분석함으로써 GIS를 이용한 하천 교란 실태 분석 방법의 효용성을 확인하고자 하였다. 본 연구 결과를 바탕으로 GIS와 항공사진 기반의 하천 교란 평가 기술을 제시하고자 하며 이러한 기술을 바탕으로 자연친화적인 하천으로의 복원에 이바지하고자 한다.
  • 따라서 본 연구에서는 하천 교란이 발생한 안동댐과 임하댐 하류의 낙동강 지역을 대상으로 기 실시된 연구[5]와 같은 방법으로 하천의 평면 변화 양상을 분석함으로써 GIS를 이용한 하천 교란 실태 분석 방법의 효용성을 확인하고자 하였다. 본 연구 결과를 바탕으로 GIS와 항공사진 기반의 하천 교란 평가 기술을 제시하고자 하며 이러한 기술을 바탕으로 자연친화적인 하천으로의 복원에 이바지하고자 한다.
  • 본 연구에서는 시간의 흐름에 따른 하천의 유로 변동 및 하폭 변화를 확인하기 위해 평면 자료의 분석을 시행하였다. 시간의 흐름에 따른 하천을 비롯한 지표면의 지형 및 대상 환경의 변화를 도출하고 분석하기 위하여 국내외에서 시행되었던 기존의 연구에서는 넓은 지역을 대상으로 해당 대상물의 분광학적 특성 및 화소값 등의 특정 성질을 이용한 경우가 많았다[1, 2, 6, 7].
  • 하천의 평면 변화를 분석하기 위한 자료로 선정한 자료인 항공사진은 하나의 픽셀 당 10㎝ × 10㎝의 높은 해상도를 갖고 있지만, 그 용량이 커 원본을 그대로 사용할 경우 시간 소요가 크다. 따라서 본 연구에서는 저수로의 경계 파악이 가능하며 연구의 효율성을 높일 정도로 자료의 용량을 줄이는 작업을 수행하였다.
  • 본 연구에서는 그 목적이 지표면 상의 모든 대상물의 변화를 도출하는 것이 아닌 시간에 흐름에 따른 특정 하천의 이동 양상을 분석하는데 있으므로 비용 및 시간을 절감하고 효율성을 높이기 위해 대상 하천을 중심으로 좌표계를 설정하였다. GIS S/W인 ArcMap을 이용한 좌표계의 설정 및 수치지도를 이용한 좌표 오차의 보정 과정은 선행 연구[5]에서 실시한 바와 동일하다.
  • 본 연구에서는 사행도 분석과 저수로의 이동 특성과 더불어 하천의 평면적 변화 특성을 알 수 있는 중요한 요소 중 하나인 시간의 흐름에 따른 하천의 폭 변화를 분석하였다. 하천 폭 변화 분석은 각 연도별 저수로 폭을 측정하여 하천 변화 특성을 살펴보고 이와 더불어 동년도 제방 폭을 측정하여 제방 대비 저수로 폭 비율을 통한 하천 평면의 연도별 변화를 확인할 수 있었으며 정리한 연도별 저수로 폭 비교 결과와 연도별 저수로/제방 폭 비율 결과를 그래프로 표현하면 아래의 그림 8(a), (b)와 같다.
  • 본 연구는 국내 하천의 교란실태를 조사하고 분석하기 위해 수행되었다. 기 실시된 연구[5]와 같은 방법을 이용하되, 댐 하류의 하천교란이 심각한 지역을 추가 대상 지역으로 선정하여 분석을 수행함에 따라 하천 평면의 변화특성을 규명하였고 연구 결과를 이용하여 GIS를 이용한 하천 교란 실태 분석 방법의 효용성을 확인하고자 하였다.
  • 본 연구는 국내 하천의 교란실태를 조사하고 분석하기 위해 수행되었다. 기 실시된 연구[5]와 같은 방법을 이용하되, 댐 하류의 하천교란이 심각한 지역을 추가 대상 지역으로 선정하여 분석을 수행함에 따라 하천 평면의 변화특성을 규명하였고 연구 결과를 이용하여 GIS를 이용한 하천 교란 실태 분석 방법의 효용성을 확인하고자 하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
낙동강 유역의 유역 면적과 유로 연장은 얼마만 하는가? 낙동강 유역은 한반도 남동부에 위치하며 북쪽으로는 한강 유역, 서쪽으로는 금강 및 섬진강 유역과 접하고 동쪽으로는 태백산맥이 동해안유역과 분수령을 형성하고 있으며, 유역 면적은 23,817㎢, 유로 연장은 521.5㎞로 우리나라 국토 전체 면적의 24.1%를 차지하고 있는 국내 제 2의 하천유역이다. 부산광역시의 일부와 대구광역시 및 강원도, 경상북도, 경상남도, 전라북도, 전라남도의 일부지역이 포함되어 있으며, 총 2광역시, 5도, 20시, 24군으로 형성되어 있다[17].
우리나라의 하천이 우리나라 수자원 개발 및 관리라는 측면에서 불리한 실정인 이유는? 우리나라의 하천은 평수량 및 갈수량의 크기는 대단히 작은 반면에 홍수량은 대단히 커서 연간 하천 유량의 변동이 극심함에 따라 우리나라 수자원 개발 및 관리라는 측면에서 불리한 실정이다. 또한 근래에 이르러 급속한 산업화에 따라 개발 위주의 정책이 주로 실시되었고 이에 따라 이수와 치수, 환경 등 하천의 3가지 기능이 조화롭게 균형을 이루지 못 하고 치수 위주로 정비되어 온 것이 사실이다.
하천정비의 무분별한 골재 채취는 어떤 문제를 발생시키는가? 이러한 획일적인 하천정비로 인하여 하천의 인공화는 지금까지 계속되어 왔으며 이는 하류 생태계에 심각한 영향을 끼치는 상황을 초래했다. 또한 무분별한 골재 채취는 생물 서식처의 파괴, 탁수 형성, 오염 물질의 부유 등의 심각한 문제를 발생시켜왔다. 이로 인해 하천의 환경 및 생태계는 자연적인 상태를 유지하지 못하는 하천의 교란 양상을 보이게 되었으며 댐에 의해 발생된 하천 하류 지역의 교란 역시 각종 민원을 발생시키는 등의 폐해를 발생시키고 있다.
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