생태하천 복원 후 모니터링과 적응관리 - 안양시 학의천을 중심으로 - Follow-up Monitoring & Adaptive Management after Ecological Restoration for the Stream - Focused the Hakui Stream in Anyang City -원문보기
Recent years, nationwide projects for ecological restoration are implemented with emerging issues on the stream ecosystem. In order to enhance effectiveness of the ecosystem restoration and reduce negative impact, the appraisal of effectiveness through the follow-up monitoring and the adaptive manag...
Recent years, nationwide projects for ecological restoration are implemented with emerging issues on the stream ecosystem. In order to enhance effectiveness of the ecosystem restoration and reduce negative impact, the appraisal of effectiveness through the follow-up monitoring and the adaptive management process are executed in consecutive phase. In this study, planning phase, monitoring and adaptive management in Hakui stream which is part of An Yang stream restoration project is introduced as representative ongoing case of effective adaptive management. The aim of this study is to verify the adaptive management process and suggest direction of effective restoration. Restoration project of Hakui stream resulted in increasing number and diversity of species (vegetation, fish, bird, invertbrates, amphibian and reptilia) according to monitoring from 2004 to 2013, and enhancing natural river landscape by evaluation of river naturalness among 2001(before restoration), 2007 (after), 2015 (recent). However, excessive vegetation expansion or sediment deposition on channel over time caused unexpected results such as terrestrialization or degradation of habitats. Adaptive management action such as removing disturbance species (Humulus japonicus)(2007), coppicing willow (2007), release of march snail (2007), creation of wetland (2014) were implemented based on monitoring results. And then appraisal of management action was discussed.
Recent years, nationwide projects for ecological restoration are implemented with emerging issues on the stream ecosystem. In order to enhance effectiveness of the ecosystem restoration and reduce negative impact, the appraisal of effectiveness through the follow-up monitoring and the adaptive management process are executed in consecutive phase. In this study, planning phase, monitoring and adaptive management in Hakui stream which is part of An Yang stream restoration project is introduced as representative ongoing case of effective adaptive management. The aim of this study is to verify the adaptive management process and suggest direction of effective restoration. Restoration project of Hakui stream resulted in increasing number and diversity of species (vegetation, fish, bird, invertbrates, amphibian and reptilia) according to monitoring from 2004 to 2013, and enhancing natural river landscape by evaluation of river naturalness among 2001(before restoration), 2007 (after), 2015 (recent). However, excessive vegetation expansion or sediment deposition on channel over time caused unexpected results such as terrestrialization or degradation of habitats. Adaptive management action such as removing disturbance species (Humulus japonicus)(2007), coppicing willow (2007), release of march snail (2007), creation of wetland (2014) were implemented based on monitoring results. And then appraisal of management action was discussed.
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문제 정의
또한, 일반적으로 일정 구간내 구간 전체의 횡단과 종단에 대하여 진행하는 하천 자연도 평가 (Jo, 1997; Jung, 1996)와는 다르게, 횡단면을 세부적으로 구분 (좌안과 우안, 저수로로 구간을 분류하였고, 좌안과 우안을 다시 제내지, 제방사면, 고수부지 등으로 세분화)하여 소규모 구역의 평가, 관리가 가능한 종합 하천 자연도 평가가 가능하도록 하였다. 따라서 본 연구에서는 시간에 따른 하천 경관 및 자연성의 변화를 설명하기 위하여 2007년도 Hong(2007)의 학의천 하천자연도 평가 기준을 이용하여, 하천정비 전(2001년), 최근(2015년) 자연도 평가를 실시하여 하천 변화를 비교하였다. 2001년의 자연도평가를 위해서는, 당시의 경관사진과 2001년 이전의 생태계자료(Anyang city, 2001)를 이용하였다.
본 연구에서는 생태하천복원의 효용성을 개선시키기 위한 지속가능한 적응관리의 실제 사례를 제시함으로써, 복원사업에서의 지속적인 하천 관리와 향후 하천생태복원 사업의 방향성을 제시하고자 한다.
예측을 수반한 계획의 진행이었음에도 불구하고, 환삼덩굴과 같은 위해식물이 넓게 활착하여 다른 정수식물의 활착을 방해하거나, 시간 경과에 따른 식생의 과도한 활착이나 하도 퇴적 등의 변수가 발생하였다. 이에 관한 자세한 내용을 결과 및 고찰에서 설명하고자 한다.
그래서 관리계획에 의해 미리 사후관리를 하더라도 변수요인의 작용으로 어느 정도의 예상치 못한 결과가 발생하기도 하고, 시간에 경과함에 따라 완벽한 실행도 그 타당성을 잃게 되는 경우가 있다(Margoluis and Salafsky, 1998). 자연형 하천 사업 이후 복원효 과를 증진시키고 예상치 못한 결과를 보완하고자, 학의천 하천복원 사업 이후 10여 년 동안 지속적인 모니터링을 실시하였으며, 본 연구에서는 그간의 모니터링의 결과와 적응관리를 실행한 사례, 그에 대한 평가까지 간략히 서술하였다. 학의천 자연형 하천사업은 식생의 양호한 활착과 콘크리트 호안 철거로 인해, 경관 향상과 생물 서식처 확보를 통한 생물다양성 증가와 같은 계획 본연의 목표를 달성하였다.
또한, 사업구간 내 콘트리트 낙차공을 제거하고 다단계 자연형 낙차공, 여울과 소, 수제, 거석, 하중도 등의 하도 내 공법을 적용하고, 하류 구간에 위치한 학운교 상류에 수질정화 및 생물 서식환경 형성을 위해 고수부지의 지반고를 낮추고 하천수를 유입하여 천변습지를 조성, 호안에는 갯버들을 식재하여 어류, 조류의 은신처로 사용할 수 있게 하였다. 학의천 시범사업은 다양한 공법을 통해 공법별 목표 달성뿐만 아니라, 다양한 공법을 토대로 학의천의 생물다양성을 높이는 것을 목표로 하였다(Table 2)(Anyang city, 2001).
제안 방법
2004부터 2009년, 이후 2013년까지 10여년간 학의천의 인덕원교 상류 500m지점을 시점으로 안양천 합류점을 종점으로 하는 4.5km구간에 대한 생태계와 수질 그리고 경관변화 모니터링이 진행되었고(Figure 2)(Anyang city, 2004; 2005; 2006; 2007; 2008; 2009; 2013; Lee, 2011), 본 연구에서는 당 보고서를 토대로 생물종수의 변화를 종합하여 제시하였다.
본 연구에서는 생태하천복원의 효용성을 개선시키기 위한 지속가능한 적응관리의 실제 사례를 제시함으로써, 복원사업에서의 지속적인 하천 관리와 향후 하천생태복원 사업의 방향성을 제시하고자 한다. 복원사업 이후부터 현재까지 지속적인 모니터링과 그에 따른 관리가 적극적으로 이루어지고 있는 대표적인 하천인 안양천의 지천 학의천을 대상으로, 계획과정과 함께 복원 후 모니터링 과정을 시계열로 서술하고, 모니터링 결과와 그에 따른 적응관리 실행 사례 및 실행된 적응관리방안에 관한 평가를 진행하였다.
본 연구에서는 학의천 전 구간을 100m 간격으로 나누어 Hong(2007)의 기준에 맞추어 1∼5등급으로 평가 후, 크게 좌안과 우안(제내지, 제방, 고수부지), 저수로 (저수호안, 하도 내)를 기준으로 세부항목의 등급을 평균하여 수치화한 것으로 경관 변화과정을 살펴보았다.
학의천 상류부에 장기적으로 다슬기를 먹이로 하는 반딧불의 서식공간을 조성할 수있고 수질이 양호하며 다슬기가 부착할 수 있는 바위나 돌이 많고 일정량의 유량이 유지되는 지점을 선정하였다. 이후 방류 지점에 서식 가능한 종을 선정하였다. 2007년 5월 23일에 100,000마리의 곳체다슬기(Semisulcospira gottschei)와 참다슬기(Semisulcospira coreana)를 학의천 3개의 지점(인덕원 대우아파트 앞, 관양2동 인도교 하류, 동안교 부근)에 방류하였다 (Lee, 2011).
초기 계획대로 자연식생대가 상당수 복원되어 경관이나 종다양성 증가 측면에서 양호한 환경을 조성하였고, 천변습지의 조성과 정수식물 군락의 식재 등으로 고수부지의 식생구조와 활착률은 매우 양호하게 나타난 반면에, 이용밀도가 높은 구간은 답압에 의한 인위적인 간섭에 의해 교란되어 무식생역이 나타나는 구간이 확인 되거나, 야자섬유를 이용한 사주부에는 갈대 (Phragmites communis Trin)가 식재되었지만 환삼덩굴(Humulus japonicus)을 포함한 육상식물이 우점하였고, 갈대는 부분적으로나마 확인할수 있었다. 초기 발달한 환삼덩굴로 인하여 복원사업 단계에 식재한 정수식물 군락이 확장하지 못한 일부 구간이 나타났으며, 이에 대해 환삼덩굴의 인위적 제거 작업을 2007년 8월에 시행하였다(Table 2; Figure 5). 유묘의 발생 초기에 환삼덩굴을 제거한 후 생육억제를 위해 밀도 높은 대체 식물종인 갈대와 물억새(Miscanthus sacchariflorus) 등 2년생 이상 식물종을 식재하였다 (Figure 5).
학의천 자연형 하천사업은 식생의 양호한 활착과 콘크리트 호안 철거로 인해, 경관 향상과 생물 서식처 확보를 통한 생물다양성 증가와 같은 계획 본연의 목표를 달성하였다. 하지만, 시간 경과에 따라 유사의 퇴적이나 식생의 과도한 생장으로 서식처 본연의 기능이 저하되거나, 치수방재적인 문제를 초래하였다는 것을 모니터링 과정을 통해 알게 되었으며, 그에 따라, 버드나무나 환삼덩굴과 같은 식물의 인위적인 관리나 습지의 재조성, 하상 준설과 같은 적응관리를 진행하였으며, 기 실시된 적응관리에 대한 평가를 실시하였다.
대상 데이터
따라서 본 연구에서는 시간에 따른 하천 경관 및 자연성의 변화를 설명하기 위하여 2007년도 Hong(2007)의 학의천 하천자연도 평가 기준을 이용하여, 하천정비 전(2001년), 최근(2015년) 자연도 평가를 실시하여 하천 변화를 비교하였다. 2001년의 자연도평가를 위해서는, 당시의 경관사진과 2001년 이전의 생태계자료(Anyang city, 2001)를 이용하였다. 2015년도의 자연도 평가는 2015년 직접 촬영한 경관 사진과 가장 최근의 자료인 2011년 생물상(Anyang city, 2013)를 이용하였다.
이후 방류 지점에 서식 가능한 종을 선정하였다. 2007년 5월 23일에 100,000마리의 곳체다슬기(Semisulcospira gottschei)와 참다슬기(Semisulcospira coreana)를 학의천 3개의 지점(인덕원 대우아파트 앞, 관양2동 인도교 하류, 동안교 부근)에 방류하였다 (Lee, 2011). 하지만 2009년부터 서식개체를 확인할 수 없었고 2010년 7월 조사 시에도 확인할 수 없었다.
2001년의 자연도평가를 위해서는, 당시의 경관사진과 2001년 이전의 생태계자료(Anyang city, 2001)를 이용하였다. 2015년도의 자연도 평가는 2015년 직접 촬영한 경관 사진과 가장 최근의 자료인 2011년 생물상(Anyang city, 2013)를 이용하였다. 본 연구에서는 학의천 전 구간을 100m 간격으로 나누어 Hong(2007)의 기준에 맞추어 1∼5등급으로 평가 후, 크게 좌안과 우안(제내지, 제방, 고수부지), 저수로 (저수호안, 하도 내)를 기준으로 세부항목의 등급을 평균하여 수치화한 것으로 경관 변화과정을 살펴보았다.
본 연구의 공간적 범위는 경기도 안양천의 지류인 학의천 중하류의 안양시계 내 구간이다(Figure 1). 대표적 도시하천인 학의천은 의왕시 백운산(564.
초기 발달한 환삼덩굴로 인하여 복원사업 단계에 식재한 정수식물 군락이 확장하지 못한 일부 구간이 나타났으며, 이에 대해 환삼덩굴의 인위적 제거 작업을 2007년 8월에 시행하였다(Table 2; Figure 5). 유묘의 발생 초기에 환삼덩굴을 제거한 후 생육억제를 위해 밀도 높은 대체 식물종인 갈대와 물억새(Miscanthus sacchariflorus) 등 2년생 이상 식물종을 식재하였다 (Figure 5). 하지만 환삼덩굴은 인위적으로 제거하여도 한 개체라도 살아남으면 다시 증가하는 경향을 보이므로, 생장기 동안 여러 차례에 걸친 지속적 제거가 필요하다(Kim, 2007).
그래서 학의천에서는 양호한 생물다양성을 위해 2007년부터 생물 방류 작업을 시행하였다. 학의천 상류부에 장기적으로 다슬기를 먹이로 하는 반딧불의 서식공간을 조성할 수있고 수질이 양호하며 다슬기가 부착할 수 있는 바위나 돌이 많고 일정량의 유량이 유지되는 지점을 선정하였다. 이후 방류 지점에 서식 가능한 종을 선정하였다.
성능/효과
2013). 그래서 상류로부터 유입되는 토사가 재퇴적되지 않고 자연스럽게 흘러가면서 하상의 공극률을 유지하고, 고수부지에 부유사 퇴적량을 최소화하면서 저수로의 흐름과 수위변동에 연동하는 천변습지가 지닌 고유의 기능이 향상되었다. 나아가 국부적인 하천구간뿐만 아니라 중장기적인 유역관리 차원에서 유량의 조절과 유사관리가 실행되면 보다 적극적인 하천생태계 복원이 이루어질 수 있을 것이다.
자연도평가 수치에서 볼 수 있듯이 정비 전후에 경관의 극명한 변화뿐만 아니라, 경관 변화에 따른 양호한 서식처의 증가로 어류나 조류의 종수도 증가하였다. Lee(2011)와 Anyang city (2009, 2013)에 따르면, 저수호안과 고수부지의 정수식물 식재로 인해, 식생은 자연형 하천 공사가 완료된 직후인 2002년 94종에서 2011년 230여종으로 급격하게 증가하였다 (Figure 4).
학의천 복원사업에 적용된 각각의 공법은 자연도평가를 통해 소기의 목적은 달성하였다고 판단되며 (Table 2), 앞서 언급한 생물종다양성 역시 꾸준히 증가하는 경향을 보이고 있다. 초기 계획대로 자연식생대가 상당수 복원되어 경관이나 종다양성 증가 측면에서 양호한 환경을 조성하였고, 천변습지의 조성과 정수식물 군락의 식재 등으로 고수부지의 식생구조와 활착률은 매우 양호하게 나타난 반면에, 이용밀도가 높은 구간은 답압에 의한 인위적인 간섭에 의해 교란되어 무식생역이 나타나는 구간이 확인 되거나, 야자섬유를 이용한 사주부에는 갈대 (Phragmites communis Trin)가 식재되었지만 환삼덩굴(Humulus japonicus)을 포함한 육상식물이 우점하였고, 갈대는 부분적으로나마 확인할수 있었다. 초기 발달한 환삼덩굴로 인하여 복원사업 단계에 식재한 정수식물 군락이 확장하지 못한 일부 구간이 나타났으며, 이에 대해 환삼덩굴의 인위적 제거 작업을 2007년 8월에 시행하였다(Table 2; Figure 5).
후속연구
그래서 상류로부터 유입되는 토사가 재퇴적되지 않고 자연스럽게 흘러가면서 하상의 공극률을 유지하고, 고수부지에 부유사 퇴적량을 최소화하면서 저수로의 흐름과 수위변동에 연동하는 천변습지가 지닌 고유의 기능이 향상되었다. 나아가 국부적인 하천구간뿐만 아니라 중장기적인 유역관리 차원에서 유량의 조절과 유사관리가 실행되면 보다 적극적인 하천생태계 복원이 이루어질 수 있을 것이다.
안양천의 사례와 같이, 모니터링과 성과평가의 과정을 거치면서 문제점을 파악하고 예상되는 시나리오를 바탕으로 순차적으로 관리하여야만 복원 효과를 증진시킬 수 있으며, 향후 자연재생사업이나 자연형 하천 사업 계획 시에 발전된 계획을 세울 수 있다. 더 나아가 하천생태계에 대한 적응관리가 우리나라에서 현실적으로 잘 이루어지기 위해서는 적응관리의 개념이 우선적으로 정립되어야 하며, 적응 관리도 유지관리처럼 법·제도적으로 뒷받침받기 위해 적응관리의 유용성을 밝히는 후속적 연구가 진행되어야 할 것이다.
2%로 가지치기를 한 버드나무의 절반정도에서만 맹아가 발생한 것을 볼 수 있다. 따라서 학의천의 버드나무 역시 환경적 요인에 따라 맹아 발생이 차이를 보이는 것으로 추정 되며, 맹아가 발생되지 않은 버드나무에 대해서도 앞으로 지속적인 모니터링이 필요하다.
생태복원 사업 이후 지속적인 모니터링과 적응관리의 부재, 평가와 적응관리의 연구는 진행되고 있으나 실제 적응관리사례의 부족 등과 같은 복원사업 이후의 과정이 원만히 이루어지지 않고 있는 실정에서 모니터링과 성과평가, 그에 따른 결과를 적응관리 방안에 반영하고, 변화를 학습하는 안양천의 적응관리과정은 향후 하천 생태계에 대한 적극적 관리 방향을 제시할 것으로 기대된다. 안양천의 사례와 같이, 모니터링과 성과평가의 과정을 거치면서 문제점을 파악하고 예상되는 시나리오를 바탕으로 순차적으로 관리하여야만 복원 효과를 증진시킬 수 있으며, 향후 자연재생사업이나 자연형 하천 사업 계획 시에 발전된 계획을 세울 수 있다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
적응관리란 무엇인가?
적응관리(Adaptive Management)란 복잡하고 불확실성이 큰 환경에 대한 관리에 있어 순환적 접근방법으로(Jacobson, 2003), 복원 실행후의 모니터링과 유효성 평가로부터 습득한 현장지식을 근거로 지속적 관리․개선을 해나가는 체계적인 과정이다(Nyberg, 1999). 일본에서는 적응 관리를 순응관리라 명명하며 자연재생사업에 있어서 불확실성을 대처하기 위한 수법이라고 정의한다(The Ecological Society of Japan, 2005).
생태복원 사업에서 적용하고 있는 일반적인 토목공사의 관행적 유지관리 방식의 한계점은 무엇인가?
복원사업 이후의 불확실성 대처와 복원 효과 증진을 위해서, 이러한 순환형 적응관리와 개선이 관리방안의 일환으로 필요함에도 불구하고, 현재 생태복원 사업에서는 일반적인 토목공사의 관행적 유지관리 방식을 적용하고 있다. 일반적인 토목공사의 실행과정에 따른 준공 후 유지관리는 준공시점의 물리적 상태를 고정시켜 관리하는 방식이기 때문에 지속적으로 변화하는 하천생태계의 특성을 반영하는 데는 여러 한계점을 드러내고 있다. 또한, 생태복원 사업 이후 지속적인 모니터링과 적응관리가 이루어지고 못하고 있고, 사업의 평가 및 적응관리에 관한 연구가 진행되고 있으나 (Lee et.
일본에서 적응 관리를 어떻게 정의하는가?
적응관리(Adaptive Management)란 복잡하고 불확실성이 큰 환경에 대한 관리에 있어 순환적 접근방법으로(Jacobson, 2003), 복원 실행후의 모니터링과 유효성 평가로부터 습득한 현장지식을 근거로 지속적 관리․개선을 해나가는 체계적인 과정이다(Nyberg, 1999). 일본에서는 적응 관리를 순응관리라 명명하며 자연재생사업에 있어서 불확실성을 대처하기 위한 수법이라고 정의한다(The Ecological Society of Japan, 2005). 미국 캘리포니아의 생태하천 복원사업에서는 유효성 증진을 위해 실행 후 평가(Post-Project Appraisals)를 정례화하고 있다 (Kondolf, 2002).
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