[논문]국내.외 하천의 물리적 교란 평가 비교.분석과 개선방안

최흥식; 황지웅; 심규랑; 모선재

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문제 정의

본 연구는 하천의 물리적 평가에 대한 외국과 우리나라의 방법을 비교·분석하였다. 그리하여 현재 국내에서 사용되는 하천의 물리적 평가방법의 개선점을 확인하였다.
이는 중국 하천의 건강을 개선하고 전국 하천 건강을 평가하기 위한 기술을 표준화할 목적으로 책정되었다. 이 규정의 목적은 물리적, 화학적 및 생물학적 구조와 기능의 개선이다. TRA의 평가항목은 표 5와 같다.
TRA(Technical Regulation for Assessment of River-Health)는 중국의 하천교란평가 기법으로 중국의 인민 공화국의 법률 보호법을 구현하기 위함이다. 이는 중국 하천의 건강을 개선하고 전국 하천 건강을 평가하기 위한 기술을 표준화할 목적으로 책정되었다. 이 규정의 목적은 물리적, 화학적 및 생물학적 구조와 기능의 개선이다.

제안 방법

각 국의 평가방법을 토대로 대상지역을 400 간격으로, 4 지점으로 구분하여 조사하였다(그림 1). 실측 자료를 통해 각 국에서 사용되는 방법을 각 평가지표에 맞게 하천의 물리적 평가를 실시하였다(표 8).
본 연구는 하천의 물리적 평가에 대한 외국과 우리나라의 방법을 비교·분석하였다.
6개의 주 항목의 평균자료를 통해 다시 조사 구역마다 1개의 자료 값으로 평균하여 해당되는 등급이 측정된다. 본 요소와 방법을 통해 측정 항목에 대한 자료를 추출하여, 평가 등급을 토대로 하천의 물리적 상태를 산출하여 평가한다. 이 기법은 최계운 등(2010)에 의해 국내하천에 적용한 바 있다.
각 국의 평가방법을 토대로 대상지역을 400 간격으로, 4 지점으로 구분하여 조사하였다(그림 1). 실측 자료를 통해 각 국에서 사용되는 방법을 각 평가지표에 맞게 하천의 물리적 평가를 실시하였다(표 8).

대상 데이터

국내·외 하천 교란 평가 기법의 적용성을 판단하기 위해, 청미천을 대상으로 경기 용인시 원삼면에서 여주군 점동면 장안리까지 구간 중 약 37.56 km의 한 지류를 대상으로 하였다.
본 연구에서 물리적 평가를 위한 자료 구성을 위해 측정지역의 지형자료는 청미천 하천정비기본계획(국토해양부, 2011) 자료를 사용하였다. 평가방법은 미국 USDA(1998)의 물리적 평가방법인 SVAP, 독일의 LAWA(2000), 호주 Environment Australia(2000)의 물리적 평가 방법인 AusRivAS, 중국 CRAES(2012)의 물리적 평가 방법인 TRA를 적용하였다.
본류의 하상물질은 대부분 자갈 및 모래로 구성되어 있으며, 평균 하상경사는 1/1,200 ~ 1/900 의 완경사를 이루고 있다. 청미천의 하천 교란 평가 지점은 노탑고무보 설치지점에서 하류로 1,600 m 이며 총 4지점에서 평가하였다(그림 1).

이론/모형

국외의 하천 교란 평가기법인 미국의 SVAP 기법, 독일의 LAWA 기법, 호주의 AusRivAS 기법, 중국의 TRA 기법을 보가 설치된 청미천의 일부구간에 적용하였다. 적용결과 호주의 평가기법을 사용하고 있는 우리나라의 하천 교란 평가기법과 국외의 평가기법의 등급에는 큰 차이는 확인되지 않았다.
본 연구에서 물리적 평가를 위한 자료 구성을 위해 측정지역의 지형자료는 청미천 하천정비기본계획(국토해양부, 2011) 자료를 사용하였다. 평가방법은 미국 USDA(1998)의 물리적 평가방법인 SVAP, 독일의 LAWA(2000), 호주 Environment Australia(2000)의 물리적 평가 방법인 AusRivAS, 중국 CRAES(2012)의 물리적 평가 방법인 TRA를 적용하였다. 한국의 평가방법은 하천 교란 백서에서와 같이 호주의 AusRivAS와 유사한 방법으로 판단된다.

성능/효과

AusRivAS에 의한 하천의 교란 평가의 등급을 종합해보면 2등급에서 3등급으로 ‘우수’와 ‘양호’로 나타났다.
미국의 평가기법인 SVAP는 국내의 물리적 평가기법과는 다르게 홍수로 인한 물의 방류와 둑의 파괴, 서식처의 영향을 평가 항목에 추가하여 더 정확하게 평가함을 확인하였다. 또한 국내의 평가기법과 호주의 물리적 평가기법은 하상재료의 굵기가 크고 다양하며 경사가 급한 상류의 하천이 유리한 반면, 하상 재료가 가늘고 하상경사가 완만한 하류의 하천에서는 불리하게 나타남을 확인하였다. 중국의 물리적 평가기법인 TRA는 평가 결과를 비율로써 평가한다는 것은 조사자의 시각에 따라 하천의 등급이 달라질 수있는 점을 확인하였다.
국외의 하천 교란 평가기법인 미국의 SVAP 기법, 독일의 LAWA 기법, 호주의 AusRivAS 기법, 중국의 TRA 기법을 보가 설치된 청미천의 일부구간에 적용하였다. 적용결과 호주의 평가기법을 사용하고 있는 우리나라의 하천 교란 평가기법과 국외의 평가기법의 등급에는 큰 차이는 확인되지 않았다.
또한 국내의 평가기법과 호주의 물리적 평가기법은 하상재료의 굵기가 크고 다양하며 경사가 급한 상류의 하천이 유리한 반면, 하상 재료가 가늘고 하상경사가 완만한 하류의 하천에서는 불리하게 나타남을 확인하였다. 중국의 물리적 평가기법인 TRA는 평가 결과를 비율로써 평가한다는 것은 조사자의 시각에 따라 하천의 등급이 달라질 수있는 점을 확인하였다.

후속연구

또한 국내와 유사한 호주의 물리적 평가기법인 AusRivAS기법은 하천의 유형을 세분화시키고 하천의 깊이, 깊이의 다양성과 같은 횡단면과 종단면의 평가항목을 사용하는 LAWA의 항목을 추가하여 보완함이 필요하다. 국내 평가기법에 홍수의 영향에 대한 수문학적 변화의 평가와 TRA 의 세밀한 제방조사 기법을 보완하면 호주의 AusRivAS 평가기법 보다 향상된 평가기법을 제시할 수 있을 것으로 판단된다.
하상재료를 세부적으로 평가하는 LAWA 기법과 TRA 기법의 특성을 반영하면 보다 정확한 하천평가가 될 것이라고 판단된다. 또한 국내와 유사한 호주의 물리적 평가기법인 AusRivAS기법은 하천의 유형을 세분화시키고 하천의 깊이, 깊이의 다양성과 같은 횡단면과 종단면의 평가항목을 사용하는 LAWA의 항목을 추가하여 보완함이 필요하다.

핵심어

질문

논문에서 추출한 답변

교란은 어떻게 구분할 수 있는가?

하천의 교란은 하천 생태계의 구조와 다양성을 붕괴시키고, 생태계의 연속성 차단과 물리적 특성을 변화시키는 불연속적인 사상이다. 교란은 대규모 하천 구조물 설치, 하천 정비, 골재채취 등에 의한 물리적 교란, 수중의 이·화학적 특성의 변화에 따른 화학적 교란, 생물 서식처 훼손으로 인한 생태계에 영향을 주는 생물학적 교란으로 구분 된다.

하천의 물리적 교란평가는 어떤 평가인가?

이는 하천 생태계 서식처의 물리적, 화학적 및 생물학적 특성을 변화시킨다. 하천의 물리적 교란평가는 수리 및 수문 특성의 변화와 더불어 하천의 형태, 하상의 재료 및 변동 등이 하천 환경에 미치는 영향에 대한 정량적인 평가이다. 표 1은 국내 하천의 물리적 교란평가 기법에 따른 조사및 평가항목이다.

TRA는 어떤 목적으로 책정되었는가?

TRA(Technical Regulation for Assessment of River-Health)는 중국의 하천교란평가 기법으로 중국의 인민 공화국의 법률 보호법을 구현하기 위함이다. 이는 중국 하천의 건강을 개선하고 전국 하천 건강을 평가하기 위한 기술을 표준화할 목적으로 책정되었다. 이 규정의 목적은 물리적, 화학적 및 생물학적 구조와 기능의 개선이다.

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