본 연구에서는 1:25,000 정밀토양도 등 가용한 공간자료를 이용하여 작성된 토양유실도를 이용하여 한강 상류지역 10개 중권역 108 소유역에 대하여 토양유실량 평가하고 토지이용별 토양유실 위험지역을 분석하였다. 대상유역 총 토양유실량은 895만 Mg $yr^{-1}$으로 예측되었으며, 면적당 평균 토양유실량은 6.1 Mg $ha^{-1}yr^{-1}$ 이었다. 중소유역 단위로 살펴보면 남한강지역이 북한강 지역의 유실량 뿐만 아니라 면적당 유실량이 더 많았다. 이는 북한강 권역의 경우 화강암 및 화강편마암이 주요모재인 반면에 남한강 권역의 경우 토양모재가 퇴적암지대를 많이 포함있어 토양침식성 인자 (K factor)와 경사인자 (LS factor)가 상대적으로 높고, 남한강 지역의 경우 농경지 토양이 상대적으로 많이 분포하고 있기 때문으로 판단된다. 대상유역의 토지이용별 연평균 토양유실량을 분석한 결과 산림/초지 > 밭 ${\gg}$ 도심/대지 ${\gg}$ 논 > 과수의 순로분석 대상유역 중 10.7%를 차지하고 있는 농경지에서 유실되는 토양의 추정량은 41.3%이였으며, 이중 6.2% 면적을 차지하는 밭이 40.6%으로 44.2%의 산림/초지와 비슷한 수준이었다. 한강상류지역 토양유실 위험성 평가시 분포형 토양침식지도와 항공사진을 비교한 결과 토양유실에 대한 공간인 정보를 확실하게 보여주고 있으며, 토양침식위험성은 남한강권역의 남한강 상류 (1001), 평창강 (1002), 충주댐 (1003) 권역에서 각각 토양침식위험성이 "보통" 이상으로 높은 지역이 각각 8.7%, 7.9%, 7.8%로 평균인 5.9%보다 높았으며, 이에 대한 보전방안이 강구될 필요가 있고 판단된다.
본 연구에서는 1:25,000 정밀토양도 등 가용한 공간자료를 이용하여 작성된 토양유실도를 이용하여 한강 상류지역 10개 중권역 108 소유역에 대하여 토양유실량 평가하고 토지이용별 토양유실 위험지역을 분석하였다. 대상유역 총 토양유실량은 895만 Mg $yr^{-1}$으로 예측되었으며, 면적당 평균 토양유실량은 6.1 Mg $ha^{-1}yr^{-1}$ 이었다. 중소유역 단위로 살펴보면 남한강지역이 북한강 지역의 유실량 뿐만 아니라 면적당 유실량이 더 많았다. 이는 북한강 권역의 경우 화강암 및 화강편마암이 주요모재인 반면에 남한강 권역의 경우 토양모재가 퇴적암지대를 많이 포함있어 토양침식성 인자 (K factor)와 경사인자 (LS factor)가 상대적으로 높고, 남한강 지역의 경우 농경지 토양이 상대적으로 많이 분포하고 있기 때문으로 판단된다. 대상유역의 토지이용별 연평균 토양유실량을 분석한 결과 산림/초지 > 밭 ${\gg}$ 도심/대지 ${\gg}$ 논 > 과수의 순로분석 대상유역 중 10.7%를 차지하고 있는 농경지에서 유실되는 토양의 추정량은 41.3%이였으며, 이중 6.2% 면적을 차지하는 밭이 40.6%으로 44.2%의 산림/초지와 비슷한 수준이었다. 한강상류지역 토양유실 위험성 평가시 분포형 토양침식지도와 항공사진을 비교한 결과 토양유실에 대한 공간인 정보를 확실하게 보여주고 있으며, 토양침식위험성은 남한강권역의 남한강 상류 (1001), 평창강 (1002), 충주댐 (1003) 권역에서 각각 토양침식위험성이 "보통" 이상으로 높은 지역이 각각 8.7%, 7.9%, 7.8%로 평균인 5.9%보다 높았으며, 이에 대한 보전방안이 강구될 필요가 있고 판단된다.
This study was conducted to evaluate soil erosion risk with a standard unit watershed in the upper Han river basin using the spatial soil erosion map according to the change of landuse. The study area is 14,577 $km^2$, which consists of 10 subbasins, 107 standard unit watersheds. Total an...
This study was conducted to evaluate soil erosion risk with a standard unit watershed in the upper Han river basin using the spatial soil erosion map according to the change of landuse. The study area is 14,577 $km^2$, which consists of 10 subbasins, 107 standard unit watersheds. Total annual soil loss and soil loss per area estimated were $895{\times}10^4\;Mg\;yr^{-1}$ and 6.1 Mg $ha^{-1}\;yr^{-1}$, respectively. A result of analysis with a subbasin as a unit showed that annual soil losses and soil loss per area in Namhan river basins was more than in Bukhan river ones. Predicted annual soil loss according to the landuse ranked as Forest & Grassland > Upland ${\gg}$ Urban & Fallow area > Paddy field > Orchard. Upland area covered 6.2% of the study area, but the contribution of total annul soil loss was 40.6% and that of Forest & Grassland was 44.2%. As a evaluation of soil erosion risk using the spatial soil erosion map, we could precisely conformed the potential hazardous region of soil erosion in each unit watersheds. The ratio of regions, graded as higher "Moderate" for annual soil loss, were respectively 8.7%, 7.9% and 7.8% in 1001, 1002 and 1003 subbasins in Namhan river basin. Most landuse of these area was upland, and these area is necessary to establish soil conservation practices to reduce soil erosion based on the field observation.
This study was conducted to evaluate soil erosion risk with a standard unit watershed in the upper Han river basin using the spatial soil erosion map according to the change of landuse. The study area is 14,577 $km^2$, which consists of 10 subbasins, 107 standard unit watersheds. Total annual soil loss and soil loss per area estimated were $895{\times}10^4\;Mg\;yr^{-1}$ and 6.1 Mg $ha^{-1}\;yr^{-1}$, respectively. A result of analysis with a subbasin as a unit showed that annual soil losses and soil loss per area in Namhan river basins was more than in Bukhan river ones. Predicted annual soil loss according to the landuse ranked as Forest & Grassland > Upland ${\gg}$ Urban & Fallow area > Paddy field > Orchard. Upland area covered 6.2% of the study area, but the contribution of total annul soil loss was 40.6% and that of Forest & Grassland was 44.2%. As a evaluation of soil erosion risk using the spatial soil erosion map, we could precisely conformed the potential hazardous region of soil erosion in each unit watersheds. The ratio of regions, graded as higher "Moderate" for annual soil loss, were respectively 8.7%, 7.9% and 7.8% in 1001, 1002 and 1003 subbasins in Namhan river basin. Most landuse of these area was upland, and these area is necessary to establish soil conservation practices to reduce soil erosion based on the field observation.
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문제 정의
본 연구에서는 1:25,000 정밀토양도 등 가용한 공간 자료를 이용하여 작성된 토양유실도를 이용하여 한강 상류지역 10개 중권역 108 소유역에 대하여 토양유실량 평가하고 토지이용별 토양유실 위험지역을 분석하였다.
환경부 토지피복도의 경우 23개 중분류 항목으로 구성되어 있으나 본 연구에서는 “밭”, “논”, “과수, 산림/초지”, “도심/대지”, “기타”로 단순화하여 대상 연구지역에 대하여 소권역 단위까지 토양침식 위험성을 평가하였다.
제안 방법
식생피복인자 (C factor)는 Wischmeir and Smith (1965, 1978)의 초지와 임지에 대한 값을 기존의 값과 비교 검토하였고, 환경부 토지피복분류도에 근거한 토지피복 분류별 식생피복인자를 13개로 구분하여 인자 값을 적용하였다. 그리고 토양보전인자 (P factor) 값은 환경부 토지피복분류도를 이용하여 임지, 초지, 과수원: 1, 논: 0.1 (계단전), 밭: 0.5 (등고선 재배)를 적용하여 수치지도화 하였다.
대상 지역에 대한 토양침식의 위험성을 평가하기 위하여 Jung et al. (2005)와 같이 각각 “매우적음 (Very tolerable, 0-2 Mg ha-1 yr-1)”, “적음 (Tolerable, 2-6 Mg ha-1 yr-1)”, “약간적음 (Low, 6-11 Mg ha-1 yr-1)”, “보통 (Moderate, 11-22 Mg ha-1 yr-1)”, “약간심함 (High, 22~33 Mg ha-1 yr-1)”, “심함 (Severe, 33~50 Mg ha-1 yr-1)”, “매우심함 (Very severe, ＞ 50 Mg ha-1 yr-1)”의 7등급으로 구분하여 토양침식위험지를 구분하여 평가하였다.
따라서 OECD 농업환경지표에서 제시한 5개의 등급중 Tolerable을 2등급으로 나누고, Severe를 2등급으로 나누어 “매우적음 (Very tolerable)”, “적음 (Tolerable)”, “약간적음 (Low)”, “보통 (Moderate)”, “약간심함 (High)”, “심함 (Severe)”, “매우심함 (Very severe)”의 7등급으로 토양침식 위험성을 분석하였다.
또한, 토지이용에 따른 침식위험성 평가를 위해 토지 이용도와 토양유실지도를 중첩분석을 통하여 토양침식 위험성을 평가하였다. 이때 토지이용은 1:25,000 환경부 토지피복 분류도를 이용하였다.
2006; 김 등, 2003; 박경훈, 2003; 김 등, 2007). 본 연구에서는 농촌진흥청 국립농업과학원에서 1:25,000 수치정밀토양도를 이용하여 공간변이 분석이 가능토록 전국단위로 작성된 분포형 토양침식지도 (농과원, 2007)를 이용하여 한강 상류지역 10중권역 108소유역 (대상면적 14,577 km2)을 대상으로 소유역별 토지이용별 토양침식위험성을 평가하여 토양침식위험지를 구분하고 이를 정량화 하였다.
, 2004), 지형인자 (LS factor)는 수치지형도 (DEM)와 1:5,000 세부정밀토양도에서 간접 측정한 경사장 인자를 이용하여 계산하였다. 식생피복인자 (C factor)는 Wischmeir and Smith (1965, 1978)의 초지와 임지에 대한 값을 기존의 값과 비교 검토하였고, 환경부 토지피복분류도에 근거한 토지피복 분류별 식생피복인자를 13개로 구분하여 인자 값을 적용하였다. 그리고 토양보전인자 (P factor) 값은 환경부 토지피복분류도를 이용하여 임지, 초지, 과수원: 1, 논: 0.
, 2000). 토양침식성 인자 (K factor)는 토양구 단위로 세분하여 유기물 함량, 자갈함량 등급을 이용하여 계산하였으며 (Jung et al., 1999; Jung et al., 2004), 지형인자 (LS factor)는 수치지형도 (DEM)와 1:5,000 세부정밀토양도에서 간접 측정한 경사장 인자를 이용하여 계산하였다. 식생피복인자 (C factor)는 Wischmeir and Smith (1965, 1978)의 초지와 임지에 대한 값을 기존의 값과 비교 검토하였고, 환경부 토지피복분류도에 근거한 토지피복 분류별 식생피복인자를 13개로 구분하여 인자 값을 적용하였다.
토지이용에 따른 침식위험성 평가를 위해 환경부 토지피복분류도와 토양유실지도의 중첩분석을 통하여 소권역 단위까지 토양침식 위험성을 평가하였다. Figure 6은 본 연구에서 사용되었던 토지피복분류도로 대상지역의 대상지역의 토지이용을 살펴보면 산림/초지가 대부분으로 면적이 84%를 차지하고 있었으며 농경지의 경우 10.
대상 데이터
특히 춘천댐 (1003)과 소양강 (1012) 중권역의 하류, 횡성군과 원주시를 통과하고 있는 섬강 (1006), 평창강 (1009) 중유역 충주댐 (1003) 중권역 하천인근 토양에서 매우 높았다. 대상유역의 경우 대부분 산림지대 (84%)로서 전체면적 83%지역에서 경사인자 (LS-factor) 30이상의 값을 나타내었으며, 토양관리인자 (P-factor) 또한 87%가 1의 값을 가진 지역이였다. 마찬가지로 식생피복인자 (C-factor) 또한 88%가 0.
연구대상인 한강 상류지역은 팔당댐 상류유역 면적 23,753 km2 중 약 60%에 해당하고 있으며 총 면적은 14,577 km2이었다. 남한강 지역은 남한강상류 (1001), 평창강 (1002), 충주댐 (1003), 섬강 (1006), 홍천강 (1014)으로 총 5개 중권역 74개 소권역으로 이루어져 있으며, 북한강 지역은 평화의댐 (1009), 춘천댐 (1010), 인북천 (1011), 소양강 (1012), 의암댐 (1013)으로 5개 중권역 33개 소권역으로 이루어져 있다 (Table 1).
이론/모형
강우인자 (R factor) 산정은 기상청 ‘73 - ‘00강우량 자료를 이용하여 강우인자를 산정하여 토양침식량 계산에 이용하였다 (Jung et al., 1983; Park et al., 2000).
토양유실량 추정은 농촌진흥청 국립농업과학원에서 구축한 공간변이 분석이 가능한 전국 단위 분포형 토양침식지도를 이용하였다 (농과원, 2007). 분포형 토양유실지도는 강우인자, 토양침식성 인자 등 USLE의 5개 인자에 대한 수치지도를 이용하여 계산되었다 (Wischmeier and Smith, 1965, 1978; Renard et al., 1997). 강우인자 (R factor) 산정은 기상청 ‘73 - ‘00강우량 자료를 이용하여 강우인자를 산정하여 토양침식량 계산에 이용하였다 (Jung et al.
토양유실량 추정은 농촌진흥청 국립농업과학원에서 구축한 공간변이 분석이 가능한 전국 단위 분포형 토양침식지도를 이용하였다 (농과원, 2007). 분포형 토양유실지도는 강우인자, 토양침식성 인자 등 USLE의 5개 인자에 대한 수치지도를 이용하여 계산되었다 (Wischmeier and Smith, 1965, 1978; Renard et al.
성능/효과
대상유역 총 토양유실량은 895만 Mg yr-1으로 예측되었으며, 면적당 평균 토양유실량은 6.1 Mg ha-1yr-1이었다. 중소유역 단위로 살펴보면 남한강지역이 북한강 지역의 유실량 뿐만 아니라 면적당 유실량이 더 많았다.
대상유역의 토지이용별 연평균 토양유실량을 분석한 결과 산림/초지 > 밭 >> 도심/대지 >> 논 > 과수의 순로 분석 대상유역 중 10.7%를 차지하고 있는 농경지에서 유실되는 토양의 추정량은 41.3%이였으며, 이중 6.2%면적을 차지하는 밭이 40.6%으로 44.2%의 산림/초지와 비슷한 수준이었다.
주로 소유역 개수 및 면적이 넓은 유역을 지니고 있으며 퇴적암지대에 위치하고 있는 남한강 권역에서 토양유실량이 많았다. 또한, 소유역별 예측된 토양유실량 분석 결과인 Fig. 5를 살펴보면 남한강 지역이 전체적으로 북한강 소유역에 비하여 토양유실량이 더 높았다. 특히 소권역 중 남한강상류 석항천 (100116)은 25.
토양등급별 분포를 살펴보면 (Table 2), “매우적음”과 “적음”에 해당하는 면적이 13,414 km2로 전체면적의 90.1%를 차지하고 있었으며, 우리나라 농경지 토양유실 목표치인 11 Mg ha-1 yr-1 (1년에 약 1 mm)로 규정할 때 토양침식위험성이 “보통” 이상으로 높은 지역은 전체면적의 5.6%에 해당하고 있었다.
한강상류지역 토양유실 위험성 평가시 분포형 토양침식지도와 항공사진을 비교한 결과 토양유실에 대한 공간인 정보를 확실하게 보여주고 있으며, 토양침식위험성은 남한강권역의 남한강 상류 (1001), 평창강 (1002), 충주댐 (1003) 권역에서 각각 토양침식위험성이 “보통”이상으로 높은 지역이 각각 8.7%, 7.9%, 7.8%로 평균인 5.9%보다 높았으며, 이에 대한 보전방안이 강구될 필요가 있고 판단된다.
후속연구
2002년과 2003년 태풍으로 인한 집중호우로 탁수 문제가 불거졌던 임하댐과 2006년 7월 강원도 인제지역의 집중호우로 인한 소양댐내 고탁수 발생 등이 대표적 예라 할 수 있을 것이다. 따라서 부영양화, 탁수발생 등과 같은 수질 악화의 중요한 요인인 토양유실을 정량적 해석하고, 이에 대한 보전대책 마련이 수질보전을 위한 친환경적 토지이용개발 계획을 수립하는데 있어 우선되어야 할 것이다.
4%)에는 승수로, 계단전등의 토목적 토양보전농법을 이용하면 토양유실의 목표치를 달성할 수 있으나, 토양침식 위험성이 “매우심함”인 423 ha 농경지는 이러한 토양보전농법을 적용하더라도 유실량 저감에는 한계가 있을 것으로 판단된다. 이러한 정보는 토양자원의 합리적인 관리 보전을 위해 토양 표토 보존 및 유실 방지를 위한 정책마련에 기초자료로 활용 가능할 것으로 판단된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
우리나라의 토양유실을 가속화시키는 요인은?
, 2002). 특히, 우리나라의 경우 전국토 73%가 경사지에 분포하고, 여름철 집중강우로 인하여 토양유실을 가속화시키고 있다. 2002년과 2003년 태풍으로 인한 집중호우로 탁수 문제가 불거졌던 임하댐과 2006년 7월 강원도 인제지역의 집중호우로 인한 소양댐내 고탁수 발생 등이 대표적 예라 할 수 있을 것이다.
토양유실에 의해 동반되는 수환경 오염문제가 국제규범에서 환경부하의 핵심문제로 지적되는 이유는?
토양유실에 의해 동반되는 수환경 오염문제는 토양자원 손실의 측면에서 뿐만 아니라 오염부하물질의 동반이동을 유발하기 때문에 국제규범에서 환경부하의 핵심문제로 지적되고 있다 (Hayo M.G.
우리나라의 토양유실문제 예시는?
특히, 우리나라의 경우 전국토 73%가 경사지에 분포하고, 여름철 집중강우로 인하여 토양유실을 가속화시키고 있다. 2002년과 2003년 태풍으로 인한 집중호우로 탁수 문제가 불거졌던 임하댐과 2006년 7월 강원도 인제지역의 집중호우로 인한 소양댐내 고탁수 발생 등이 대표적 예라 할 수 있을 것이다. 따라서 부영양화, 탁수발생 등과 같은 수질 악화의 중요한 요인인 토양유실을 정량적 해석하고, 이에 대한 보전대책 마련이 수질보전을 위한 친환경적 토지이용개발 계획을 수립하는데 있어 우선되어야 할 것이다.
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