[논문]탄천 생태경관보전지역에서의 10년간 하천경관 형성과정

최정권; 최미경; 이가연

doi:10.13087/kosert.2017.20.6.107

탄천 생태경관보전지역에서의 10년간 하천경관 형성과정
The Process of River Landscape for 10years in Tan-chun Ecological Landscape Reserve 원문보기

環境復元綠化 = Journal of the Korean Society of Environmental Restoration Technology, v.20 no.6, 2017년, pp.107 - 115

최정권 (가천대학교 조경학과) , 최미경 (충남대 국제수자원연구소) , 이가연 (가천대학교 대학원 조경학과)

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This study illustrated the process of bar structure and vegetation coverage to understand historical changes of riverbed and suppose adaptive management in Tan-chun ecological landscape reserve. The study site that lower reach of the Tan-chun are known as habitats of migratory bird and aquatic species with dynamic riverbed. Aerial photos from 2006 to 2016 and surveyed vegetation data in 2006 and 2016 were used by analysis of landscape changes and comparison of vegetation coverage. Study area is classified into 3 sites (A: straight site, B: meandering site, C: meandering and junction with Yangjae-cheon). The result showed that bar area of A and C sites gradually increased, B site decreased during 10 years. Also, ratio of bar area to vegetation coverage and level of vegetation coverage increased in all sites during 10 years. All sites seem to have experienced the terrestrialization with time. On the other hand, ratio of annual vegetation increased and ratio of perennial vegetation decreased in C site in 2016 compare to 2006. Because area of Japanese Hops (Humulus japonicas) as one type of annual vegetation increased, other vegetation could not grow up by its powerful expandability. It is time to make active adaptive management based on not only continuos monitoring but also revaluation of river conditions in order to enhance habitat quality and quantity in Tan-chun ecological landscape reserve.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

생태경관 보전지역으로 지정된 이후 환경·생태적 특성을 고려한 생태계모니터링(Seoul, 2004; 2007; 2013)이 시행되었으나, 외부 조건 변화에 따라 직접적으로 변화하여 하천변화를 반영하는 하도 내 사주 변화에 관한 조사 및 분석은 미흡하여 하천 지형 변화를 인식하고 분석하기에는 한계가 있다. 따라서 본 연구에서는 하도내 지형 변화 추이를 살펴보기 위하여 항공사진을 이용하여 10여 년 간의 사주 형태 및 면적 변화를 검토하였다. 또한, 식생 조사를 실시하여 10년 전인 2006년과의 비교를 통하여 탄천 생태경관보전지역의 사주 식생 및 지형 데이터를 축척하고, 사주지형 변화에 관하여 고찰하여 역동적인 사주지형을 회복하기 위한 적응관리 대안을 제시하고자 한다.
따라서 본 연구에서는 하도내 지형 변화 추이를 살펴보기 위하여 항공사진을 이용하여 10여 년 간의 사주 형태 및 면적 변화를 검토하였다. 또한, 식생 조사를 실시하여 10년 전인 2006년과의 비교를 통하여 탄천 생태경관보전지역의 사주 식생 및 지형 데이터를 축척하고, 사주지형 변화에 관하여 고찰하여 역동적인 사주지형을 회복하기 위한 적응관리 대안을 제시하고자 한다.

제안 방법

2006년, 2008년, 2010년, 2013년, 2016년의 항공사진을 이용하여 사주 면적과 사주에서의 식생 면적을 산출하였다. Auto-CAD를 이용하여 수치 지형도와 연도별 항공사진을 중첩시켜 연도별 항공사진의 면적 오차를 최소화하였고, 매년 촬영된 경관사진을 참고하였다.
2006년, 2008년, 2010년, 2013년, 2016년의 항공사진을 이용하여 사주 면적과 사주에서의 식생 면적을 산출하였다. Auto-CAD를 이용하여 수치 지형도와 연도별 항공사진을 중첩시켜 연도별 항공사진의 면적 오차를 최소화하였고, 매년 촬영된 경관사진을 참고하였다. 경관 사진은 2006년부터 2016년까지 대상지내 교량에서 최소 년 1회 이상 파노라마 형식으로 촬영 되었다.
본 연구에서는 항공사진과 경관사진을 토대로 지형특성을 나타낼 수 있도록 직류부, 만곡부, 합류부 세 구간으로 나누어 2006년부터 2016년까지 시간에 따른 사주 면적과 사주 위 식생 면적 변화를 모니터링 하였다 (Figure 2). 조사구간은 교량을 기준으로 교호사주가 발달한 직류구간(숯내교-광평교, A구간) 1.
2) 사주 식생 조사

사주위 식생 조사는 식생의 분포 유무에 따라 5㎡단위로 무식생역, 식생역이 구분되었으며, 식생역은 다시 식생 피도에 따라 브라운 브랑케(Braun-Blanquet)방법을 이용하여 5단계로 분류하였다. 피도 등급은 피복도가 0∼20%면 1등급, 20∼40%는 2등급, 40∼60%는 3등급, 60∼80%는 4등급, 80~100%를 5등급으로 구분하여 각 등급의 면적을 산출하였다.
조사의 공간적 범위는 저수호안을 경계로 저수로 내부공간으로 한정하였다. 수치 지형도와 항공영상을 중첩시켜 제방을 기준으로 경계선을 확인하고 식생의 우점정도를 파악하였으며, 일년생 초본, 다년생 초본, 목본류로 구분하여 현존 식생도를 작성하였다.
버드나무, 뽕나무 등은 목본류로, 갈대, 소리쟁이, 가시박, 단풍잎돼지풀 등은 다년생 초본류로, 환삼덩굴, 여뀌 등은 일년생 초본류로 분류하였다. 조사의 공간적 범위는 저수호안을 경계로 저수로 내부공간으로 한정하였다. 수치 지형도와 항공영상을 중첩시켜 제방을 기준으로 경계선을 확인하고 식생의 우점정도를 파악하였으며, 일년생 초본, 다년생 초본, 목본류로 구분하여 현존 식생도를 작성하였다.

대상 데이터

Auto-CAD를 이용하여 수치 지형도와 연도별 항공사진을 중첩시켜 연도별 항공사진의 면적 오차를 최소화하였고, 매년 촬영된 경관사진을 참고하였다. 경관 사진은 2006년부터 2016년까지 대상지내 교량에서 최소 년 1회 이상 파노라마 형식으로 촬영 되었다.
대상 구간의 유량 및 수위자료는 생태경관보전지역이 시작되는 대곡교에 설치되어 있는 수위 관측소의 2006년부터 2016년까지의 자료를 사용하여, 시간에 따른 일 유량의 변화는 Figure 3에 나타내었다. 홍수통제소 자료에 따르면, 대곡교 3.
연구 대상하천인 탄천은 경기도 용인시 법화산에서 발원해 수도권 동남부 일대의 유역에 형성된 하천으로 하류구간에서 양재천과 합류하여 한강에 유입되는 지방하천이다. 본 연구의 대상이 되는 구간은 성남시와 서울시 경계부 (대곡)에서 양재천 합류부 (탄천2교)까지의 탄천의 하류부로 송파구와 강남구에 접해있는 생태경관보전지역으로 1.3km 구간이다(Figure 1).
본 연구의 대상인 탄천 하류구간은 도심내 하천임에도 불구하고 모래사주와 수변습지가 발달해 있고 겨울철 철새도래지로서 생태적 보호 가치가 우수하여 서울시에 의해 2002년부터 생태경관 보전지역으로 지정·관리되고 있다.
피도 등급은 피복도가 0∼20%면 1등급, 20∼40%는 2등급, 40∼60%는 3등급, 60∼80%는 4등급, 80~100%를 5등급으로 구분하여 각 등급의 면적을 산출하였다. 식생 분포 데이터는 2006년 조사 자료(Choi, 2007)와 2016년 8월과 10월에 걸쳐 실시된 식생 데이터를 사용하였다. 사주 위 식생구조는 우점종을 대상으로 목본류, 다년생 초본류, 일년생 초본류로 나누어 조사되었다.
식생피도 조사는 2006년과 2016년에 이루어졌다 (Fig. 6). 무식생역과 5단계로 분류된 피도 분포를 살펴보면, A구간에서는 무식생역이 2006년에 약 60%에서 2016년에 15%로 감소하였고, 피도 4등급과 5등급의 비중이 각각 4%에서 22%, 4%에서 29%로 크게 증가하였다 (Table 1, Fig.
연구 대상하천인 탄천은 경기도 용인시 법화산에서 발원해 수도권 동남부 일대의 유역에 형성된 하천으로 하류구간에서 양재천과 합류하여 한강에 유입되는 지방하천이다. 본 연구의 대상이 되는 구간은 성남시와 서울시 경계부 (대곡)에서 양재천 합류부 (탄천2교)까지의 탄천의 하류부로 송파구와 강남구에 접해있는 생태경관보전지역으로 1.
본 연구에서는 항공사진과 경관사진을 토대로 지형특성을 나타낼 수 있도록 직류부, 만곡부, 합류부 세 구간으로 나누어 2006년부터 2016년까지 시간에 따른 사주 면적과 사주 위 식생 면적 변화를 모니터링 하였다 (Figure 2). 조사구간은 교량을 기준으로 교호사주가 발달한 직류구간(숯내교-광평교, A구간) 1.33km, 곡류구간(광평교-탄천교, B구간) 0.72km, 양재천 합류구간(탄천1교-탄천2교, C구간) 1.29km으로 설정하였다. A구간은 보와 같은 하천 횡단구조물이 없는 직선 구간으로 교호 사주가 발달해있고, B구간은 만곡부 사주가 형성되어 있으며, C구간은 합류부인 동시에 만곡부로 만곡부 사주가 하중주 형태로 형성되어 있다.

성능/효과

C구간의 경우 2016년의 피도 5단계의 면적은 전체 사주 면적의 97%를 차지한다. 대상 구간 모두 사주의 식생역 비율이 증가함과 동시에 피도등급도 높아졌음을 알 수 있다.
6). 무식생역과 5단계로 분류된 피도 분포를 살펴보면, A구간에서는 무식생역이 2006년에 약 60%에서 2016년에 15%로 감소하였고, 피도 4등급과 5등급의 비중이 각각 4%에서 22%, 4%에서 29%로 크게 증가하였다 (Table 1, Fig. 6). B구간에서는 2006년도에는 없던 피도 4등급과 5등급이 2016년도에는 50%이상을 차지한다.
973㎡으로 약 37%, C구간은 105,270㎡에서 170,556㎡으로 약 62%가 증가하였으나, B구간은 4,915㎡에서 3,778㎡로 약 23%가 감소하였다 (Table 2). 사주 면적의 변화 양상에 비하여 사주부 식생은 급격하게 증가하여 A, B, C 구간이 각각 147%, 109%, 166% 증가하였다. A구간의 교호사주는 10여년간 위치의 변화는 크지 않지만, 광평교 상류 우안에 위치하고 있던 모래사주의 규모는 2016년에 감소된 것에 반해, 숯내교 하류 좌안에 위치하고 있는 사주의 규모는 증가하였다 (Figure .
그러나 2006년부터 2016년까지 사주면적의 변화는 있었으나 식생 영역은 꾸준히 증가하고 있다. 식생 영역의 증가뿐 만 아니라 식생피도도 증가하였고, 2006년에 매우 낮았던 목본류도 증가하여 하도 육역화가 진행되고 있는 것으로 판단된다. 안정화된 유량과 홍수빈도의 저하가 하도 육역화를 촉진시키는 원인의 하나로 판단되지만, 명확한 인과관계를 위한 지속적인 연구가 필요하다.

후속연구

단지 지속적인 모니터링을 진행하고 직접적인 제거방법을 모색하는 것 뿐 만 아니라, 생물종 모니터링 결과와 외부 조건과의 관계, 즉 하천 지형과의 관계를 통하여, 고정화된 지형 변화의 유도를 통하여 생물종다양성을 증진 시킬 수 있는 관리대안이 필요한 때이다. 생태계 교란식물의 제거 뿐 만 아니라, 사주 지형 위 식생의 일부를 모두 제거하거나, 안정을 바탕에 둔 하수처리수의 방류량 조정 등과 같은 실험적인 적응관리 연구 및 실험도 요구되어 진다.
식생 영역의 증가뿐 만 아니라 식생피도도 증가하였고, 2006년에 매우 낮았던 목본류도 증가하여 하도 육역화가 진행되고 있는 것으로 판단된다. 안정화된 유량과 홍수빈도의 저하가 하도 육역화를 촉진시키는 원인의 하나로 판단되지만, 명확한 인과관계를 위한 지속적인 연구가 필요하다. 그리고 사주위에도 환삼덩굴 활착이 두드러져 직접적인 제거방안 외에도 잦은 고수 부지 침수와 같은 교란 극대화를 위한 적극적인 대안도 요구되어 진다.
결국 탄천 생태경관보전지역의 연구 대상지점들도 교란 저하로 인해 하도 육역화가 진행되고 있는 것으로 판단된다. 하지만 본 연구에서의 연구 대상지가 3구간으로 한정되어, 탄천생태경관보전지역 전체에 대해 하도육역화가 진행되고 있다고는 판단할 수 없기 때문에, 보다 구체적인 관리 대안을 제시하기 위하여 향후 전 구간에 대한 조사와 연구가 진행되어야 할 것이다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	하천 생태계의 향상 및 유지에 중요한 역할을 하는 것은 무엇인가?	사주, 여울과 소, 습지 등과 같은 하도 내 하천 지형은 하천 생태계의 향상 및 유지에 매우 중요한 역할을 담당한다. 모래사주는 조류의 휴식처, 식생사주는 저서곤충의 서식처로 이용되고, 여울은 저서곤충과 어류의 산란장, 소는 대형 어류의 서식처로 이용된다(Yuma and Hori, 1990; Kobayashi and Takemon, 2013).
	하도내 사주 지형의 형성 및 변화의 원인은 무엇인가?	여울과 소, 습지와 backwater와 같은 서식처는 사주와 사주 사이의 수로, 사주 위에 주로 분포하고 발달하기 때문에 하도내 사주 지형은 서식처로서 하천 생태계 다양성에 직접적인 영향을 미친다. 이러한 하도내 사주 지형은 유량이나 유사와 같은 자연적인 교란뿐만 아니라 하도 직강화, 하천 개발, 굴착 등과 같은 인위적 교란에 의하여 형성되고 변화한다 (Brierley and Fryirs, 2005; Kim amd Jung, 2010). 도심하천의 경우, 제방으로 인한 하도 직강화는 사주의 발생 및 이동 공간이 충분히 확보되지 못하여 하도내 사주 지형발달이 어렵게 되고, 안정화된 유량은 사주 지형의 변형 및 이동을 어렵게 하여, 본래 역동적인 사주 지형이 고정되거나 식생이 활착한다.
	하도 육역화의 부정적인 영향은 무엇인가?	안정화된 사주 위에 활착한 식생은 흐름저항을 증가시키고 퇴적을 유도하여 하도 육역화를 촉진시킨다(Lee and Kim, 2017). 하도 육역화는 유수의 소통을 방해하여 하천 방재에 부정적인 영향을 미치는 요인의 하나로 작용될 수 있고(Kim et al., 2014), 수생태계가 육상생태계로 변화되면서 동적 변화에 적응되어 있는 하천생태계의 질적 저하를 가져와 하천 관리에서 지양해야 하는 항목의 하나로 꼽힌다(Yeo et al., 2009).

참고문헌 (16)

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Gangnam-gu Seoul. 2004. Masterplan of water quality improvement in Tancheon (in Korean)
Gary Brierley and Kirstie Fryirs. 2005. Geomorphology and River Management: Applications of the River Styles Framework
Im JH. and Lee GG. 2009. Management technology of riverbed terrestrialization, Korea River Association, 106-116 (in Korean)
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Seo JH. 2016. A Research and design for inhabited environment of migratory birds on ecological scenery conservation ares in Tancheon, Songpa-Gu. The Graduate School of Urban Studies, Hanyang University(in Korean)
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Seoul. 2007. Report of monitoring of Ecological Landscape Reserve (in Korean)
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Kim KH..Jung HR.. 2010. Study on Response of River Geomorphology due to Human-Induced Disturbance. Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference, 1011-1015 (in Korean)
Kim SY..Seong HJ..Im JH. Lee SO.. 2014. Numerical Analysis on Hydraulic Performance of Anti-landforming Technplogy. Proceedings of Journal of Korean Society of Hazard Mitigation. 454-454(in Korean)
Kobayashi S. and Takemon Y. 2013. Long-term changes of riffles as habitat for benthic invertebrates in Kizu River, Japan
Yeo CG..Im JH..Lee SO..Song JW.. 2009 Numerical Study of Preventive Hydraulic Structure for Landforming. Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference. 718-722
Yuma M and Hori M. 1990. Seasonal and agerelated changes in the behavior of the genji firefly, Luciola cruciate (Coleoptera, Lampyridae), Japanese Journal of Entomology 58, 863-870.

저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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