최근 들어 하천의 치수와 이수 그리고 환경적 측면을 고려한 '생태하천복원'이 활발히 이루어지고 있다. 그러나 개별적 특성이 뚜렷한 각각의 하천에서 그 하천을 기반으로 생활하는 생물들의 서식조건을 충분히 고려하였다고 보기는 어려운 상황이며, 제한된 공법의 사용으로 획일화된 인공하천 조성 및 관행적 하도정비에 그쳐 하도서식처가 빈번하게 교란되고 있는 것이 현실이다. 본 연구는 하천을 서식기반으로 살아가는 생물들의 서식공간에 대하여 검토한 기초적 연구로서, 국내하천을 하천특성에 따라 모래하천과 자갈하천으로 구분하고, 각 하천의 구간을 도심구간과 자연하천구간으로 나누어 각각의 서식유형을 비교 검토하였다. 그 결과, 모래하천보다는 자갈하천에서 보다 다양한 형태의 생물서식처 유형이 검토되었으며, 하천복원사업을 이미 시행한 도심하천구간에서도 생물서식처 유형이 자연하천구간에서 나타나는 생물서식처유형의 약 56.3 %정도에 머무르고 있는 것으로 나타났다.
최근 들어 하천의 치수와 이수 그리고 환경적 측면을 고려한 '생태하천복원'이 활발히 이루어지고 있다. 그러나 개별적 특성이 뚜렷한 각각의 하천에서 그 하천을 기반으로 생활하는 생물들의 서식조건을 충분히 고려하였다고 보기는 어려운 상황이며, 제한된 공법의 사용으로 획일화된 인공하천 조성 및 관행적 하도정비에 그쳐 하도서식처가 빈번하게 교란되고 있는 것이 현실이다. 본 연구는 하천을 서식기반으로 살아가는 생물들의 서식공간에 대하여 검토한 기초적 연구로서, 국내하천을 하천특성에 따라 모래하천과 자갈하천으로 구분하고, 각 하천의 구간을 도심구간과 자연하천구간으로 나누어 각각의 서식유형을 비교 검토하였다. 그 결과, 모래하천보다는 자갈하천에서 보다 다양한 형태의 생물서식처 유형이 검토되었으며, 하천복원사업을 이미 시행한 도심하천구간에서도 생물서식처 유형이 자연하천구간에서 나타나는 생물서식처유형의 약 56.3 %정도에 머무르고 있는 것으로 나타났다.
In recent years, "ecological river restoration" taking into account the flood control, water utilization and environmental aspects of rivers is actively being investigated. However, it is hard to understand the inhabitation conditions of living organisms that live on the river with distinct characte...
In recent years, "ecological river restoration" taking into account the flood control, water utilization and environmental aspects of rivers is actively being investigated. However, it is hard to understand the inhabitation conditions of living organisms that live on the river with distinct characteristics have been fully reflected, and with the use of limited methods, it ends in uniformed composition of artificial rivers and a mere customary stream channel maintenance, resulting in frequently disturbed stream channel habitats As a fundamental study for investigating the habitats of living organisms that live on rivers, this study intends to examine each habitat type by dividing domestic rivers into sand rivers and gravel rivers depending on the nature of rivers and dividing sections of each river into central river sections and natural river sections. As a result, more diverse habitat types of organisms were found in the gravel rivers rather than in the sand rivers, and the habitat types of organisms in the central river sections where the river restoration project have been already conducted reached approximately 56.3 % of those that appeared in the natural river sections.
In recent years, "ecological river restoration" taking into account the flood control, water utilization and environmental aspects of rivers is actively being investigated. However, it is hard to understand the inhabitation conditions of living organisms that live on the river with distinct characteristics have been fully reflected, and with the use of limited methods, it ends in uniformed composition of artificial rivers and a mere customary stream channel maintenance, resulting in frequently disturbed stream channel habitats As a fundamental study for investigating the habitats of living organisms that live on rivers, this study intends to examine each habitat type by dividing domestic rivers into sand rivers and gravel rivers depending on the nature of rivers and dividing sections of each river into central river sections and natural river sections. As a result, more diverse habitat types of organisms were found in the gravel rivers rather than in the sand rivers, and the habitat types of organisms in the central river sections where the river restoration project have been already conducted reached approximately 56.3 % of those that appeared in the natural river sections.
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문제 정의
따라서 본 연구에서는 하천을 서식기반으로 살아가는 생물들의 서식공간에 대하여 하천생태학 및 하천지형학에 의하여 분류를 포함한 국내여건에 맞도록 전국단위의 생물서식처 유형을 구분하고 국내 28개 하천을 대상으로 모래하천과 자갈하천으로 나누어 도심구간과 자연하천구간에서 서식처 분포 특성을 분석하였다. 또한 해당하천에서 현장 계측을 통하여 유형구분된 서식처별로 물리적인 구조를 분석함으로써 도심하천에서 생물서식처의 수리적 및 지형적 특성을 분석하였다.
본 연구는 국내 28개 하천을 대상으로 인위적인 훼손이 상대적으로 적은 자연하천구간과 인공적으로 정비된 도심하천구간에서 나타나는 생물서식처 유형을 비교분석하고, 하천복원에 생물서식처 조성형태를 제시하는 기초적 연구로서, 국내하천을 하천특성에 따라 모래하천과 자갈하천으로 구분하고, 각각의 서식유형을 비교 검토하였으며 그 결과는 다음과 같다.
제안 방법
각 리치 별로 구분된 각각의 서식처에 대하여 수심, 유속, 하상재료분석 등을 실시하였다.
각각의 서식처에 대한 수심과 유속은 하도와 직각 방향으로 1 m 간격으로 측정하였으며, 이때 유속계는 전자유속계 FLO-MATE 2000을 사용하였다.
따라서 본 연구에서는 하천을 서식기반으로 살아가는 생물들의 서식공간에 대하여 하천생태학 및 하천지형학에 의하여 분류를 포함한 국내여건에 맞도록 전국단위의 생물서식처 유형을 구분하고 국내 28개 하천을 대상으로 모래하천과 자갈하천으로 나누어 도심구간과 자연하천구간에서 서식처 분포 특성을 분석하였다. 또한 해당하천에서 현장 계측을 통하여 유형구분된 서식처별로 물리적인 구조를 분석함으로써 도심하천에서 생물서식처의 수리적 및 지형적 특성을 분석하였다.
또한, 개별 하천의 하천정비기본계획서에 명기된 하상재료 자료는 해당하천 전유역에 대한 평균입경을 제시하고 있으므로 각 서식처별로 평수기에 시료를 채취한 후 실험실에서 채분석을 통하여 대표입경 (D50)을 분석하였다.
본 연구에서 생물서식처를 하천 전 구간에 대하여 구분하는 것은 불가능하므로 연구대상 범위를 한정하기 위하여 각각의 하천에 대하여 먼저 도심하천구간과 자연하천구간에서 리치 (reach) 단위로 구분한 후, 출현하는 개별 서식처를 구분하였다. 이때 각 구간구분에 대한 기준은 Table 1과 같은 기준으로 구분하였다.
생물서식처의 유형을 구분하기 위하여 전국의 하천 중 하상이 모래로 이루어진 11개 모래하천과 하상이 자갈로 이루어진 17개 자갈하천을 선정하였으며, 각 하천을 다시 자연하천구간과 도심하천구간1)으로 구분하여 서식처 분포를 조사하였다.
전국의 하천을 대상으로 생물서식처 유형을 분류 하였는데 먼저 도상에서 하천을 구분하고 구간을 선정한 후, 구간별 유형을 구분하였으며 이를 현장조사를 통하여 유형을 확인하는 형태로 이루어졌다. 자갈 하천과 모래하천으로 하천특성에 따라 분류한 후, 각 하천을 도심하천구간과 자연하천구간에서 리치 단위로 구분하였다. 각각의 리치에서 하천의 지형적 특성과 수리․수문적 특성을 고려하여 제내지 하천부지인 폐천 및 구하도나 천변저류지 등은 제외하고 제외지구간 (하도 및 수변부)에서만 생물서식처를 유형 구분하였다.
전국의 하천을 대상으로 생물서식처 유형을 분류 하였는데 먼저 도상에서 하천을 구분하고 구간을 선정한 후, 구간별 유형을 구분하였으며 이를 현장조사를 통하여 유형을 확인하는 형태로 이루어졌다. 자갈 하천과 모래하천으로 하천특성에 따라 분류한 후, 각 하천을 도심하천구간과 자연하천구간에서 리치 단위로 구분하였다.
하천유역의 토질은 해당하천의 하천정비기본계획을 바탕으로 비교분석하여 모래하천과 자갈하천의 구분 특성을 비교분석하였고, 하상경사는 해당하천의 하천기본계획에 제시되어있는 최심하상고를 구간별로 추출하여 분석하였다.
성능/효과
(1) 유형구분 분석결과, 자연하천구간에서는 총 16개 유형, 하천복원사업 시행구간에서는 9개 유형, 미시행구간에서는 6개 유형으로 분류되 었다.
(2) 기존에 하천정비사업은 이루어졌지만 하천복원사업이 아직 진행되지 않은 도심구간은 자연하천구간의 생물서식처 유형과 비교하면 불과 약 37.5 % 정도의 매우 단순한 형태의 서식처만이 존재하고 있는 것으로 분석되어 건전한 하천생태계의 보전 및 복원을 위해서는 보다 다양한 형태의 생물서식처복원이 필요한 것으로 판단되었다.
(3) 급여울은 크게 단차형과 협곡형으로 구분되어졌는데, 부분적인 하상경사의 차이에서 발생하는 단차형은 폭넓게 여울이 형성되는 형태인 것에 반하여, 협곡형은 암반이나 사주형성에 의해 주수로폭이 좁아져서 나타나는 형태로 구분되었으며, 협곡형이 단차형보다 수심도 깊고 유속도 빠르며, 상대적으로 하상재료도 큰 형태의 서식처 유형으로 분석되었다.
(4) 제내지의 폐천 및 구하도나 저류지형태의 습지와 차별되는 하도내에 분포하는 물이 고여 있는 형태의 습지로는 폐쇄형하도습지 (범람형), 폐쇄형하도습지 (구하도형), 개방형하도습지로 구분되었다.
(6) 자갈하천의 경우 가장 적게 나타나는 서식처유형은 폐쇄형하도습지 (구하도형)로 분석되었는데, 이는 홍수에 의해 교란이 발생되더라도 주 물길이 쉽게 변하지 않는 자갈하천의 특성에도 기인하지만, 홍수시 자유롭게 범람할 수 있는 둔치 공간을 축소시켜온 잘못된 하천관리와도 관계가 있는 것으로 판단된다.
(8) 자연하천구간에서는 초본, 관목, 교목의 다양한 계층구조를 가지고 있는 반면, 도심하천에서는 예외 없이 인공수림대 (초본+갯버들)로 형성되어있어 생태적인 측면보다 치수측면을 우선한 도심부 하천관리에 기인하는 것으로 판단된다.
그중 모든 하천에서 나타나는 평여울을 제외하고, 가장 많이 분포하고 있는 서식처 유형은 댐형웅덩이와 낙차형웅덩이로 분석되었는데, 이들 유형은 도심하천구간이나 자연하천구간에서나 모두 분포하는 것으로 조사되었다. 이러한 현상은 과거 농업용 취수를 목적으로 하천에 횡단구조물을 많이 설치하였으며, 도심하천구간에서도 목적이나 기능을 다한 구조물을 제거하거나 철거하기 보다는 개선 및 개량하여 하천 구조물로 그대로 활용하고 있다는 것을 반증하는 결과이기도 하다.
도심하천구간의 서식처 유형은 자연하천구간 (16가지유형, 100 %)에 비하여 복원사업 미 수행구간 (6가지유형, 37.5 %), 복원사업구간 (9가지유형, 56.3 %) 로 복원사업이 이루어진 구간에서 서식처 유형이 더많이 나타나는 것으로 분석되었다.
또한, 자연하천구간에는 존재하나 도심하천에서는 나타나지 않는 서식처 유형으로는 개방형하도습지로 분석되었다. 이러한 원인으로는 하도의 직강화, 과도한 둔치의 조성으로 기존에 존재하였던 습지를 훼손한 결과로 판단된다.
전국의 28개 하천을 대상으로 각 하천의 지질분석 결과, 자갈하천의 경우는 화강암 (48 %)과 화강편마암층이 주를 이루고 있으며, 모래하천의 경우 침식되기 쉬운 화강암계충적층이 주를 이루고 있는 것으로 분석되었는데, 이러한 하상재질의 변화는 하상경사에 따라 달리 나타나기도 하지만 지배적인 요인으로는 그 유역의 지질적 차이가 더 큰 요인으로 작용하여 달리 나타나는 것으로 판단된다.
전국의 28개 하천을 대상으로 하도내, 저수, 둔치의 생물서식처 유형을 분류한 결과, 총 16가지 유형의 생물서식유형으로 분류되었다.
후속연구
(5) 하중도의 경우, 도심하천구간에서는 28개하천중 11개 하천에서만 나타나 (인공으로 조성된 하중도 포함, 자연하천구간에서는 26개 하천 출현) 하천정비시 병행되는 하도준설 및 평탄화에 의해 서식처가 훼손되고 있는 것으로 판단되며, 생태하천조성시 적극적인 보전대책이 필요한 것으로 판단된다.
향후, 서식처 유형별 생물 특성에 대한 정밀한 조사를 토대로 한 하도생물서식처 조성에 대한 연구가 더욱 활발히 진행되어야 할 것으로 판단된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
하천생태계의 재생, 복원은 무엇을 말하는가?
최근 들어 하천환경에 대한 관심이 높아짐에 따라 생태적으로 교란된 하천 생태계를 재생, 복원하고자 하는 시도가 이루어지고 있고 있다. 하천생태계의 재생, 복원은 하천의 치수 기능을 저해하지 않는 범위 내에서 하천 생태계를 자연에 가깝게 복원하여 생태계의 다양성을 높이도록 정비하는 것을 말한다. 즉, 하천이 지닌 환경기능 중에서 하천 동식물의 서식처 기능을 재생시키는 데 중점을 두는 것이다 (MLIT, 2011).
하천의 생태적 기능을 재생시키기 위해 초점을 맞추어야 하는것은?
따라서 하천의 생태적 기능을 재생시키려면 하천 생태계의 단계적 교란과정을 이해하고 이를 복구하는데 초점이 맞추어져야한다. 하천생태계의 교란이 하천지형의 교란에서 비롯되었듯이 하천지형 형성과정의 이해를 통한 교란된 지형기반의 복구가 선행되어야 한다 (ME, 2001).
모래하천에서 가장 적게 나타나는 서식처유형이 폐쇄형하도습지인 이유는?
이와 더불어 모래하천에서 가장 적게 나타나는 서식처유형은 폐쇄형하도습지로 분석되었으며, 그 다음이 징검다리형 여울로 조사되었다. 이러한 원인으로 모래하천이 유사의 이동과 공급이 심하기 때문에 이러한 서식처가 유지되기 힘들기 때문으로 판단되며, 모래하천에서 이러한 서식처를 조성하기 위해서는 유사의 공급과 차단을 고려한 계획 및 설계가 이루어져야 할 것으로 판단된다.
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