[논문]우리나라에서 도로 공사장의 성토사면과 절토사면에서 외래식물의 도입

추연수; 진승남; 손덕주; 박신영; 조형진; 이효혜미

doi:10.17820/eri.2019.6.4.191

우리나라에서 도로 공사장의 성토사면과 절토사면에서 외래식물의 도입
Introduction of Alien Plants on the Fill and Cut Slopes of the Road Construction in South Korea 원문보기

Ecology and resilient infrastructure, v.6 no.4, 2019년, pp.191 - 199

추연수 (국립생태원 습지연구팀) , 진승남 (수생태공간정보연구소) , 손덕주 (농촌진흥청 국립원예특작과학원 도시농업과) , 박신영 (서울대학교 생명과학부) , 조형진 (수생태공간정보연구소) , 이효혜미 (국립생태원 환경영향평가팀)

초록
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도로 공사는 자연 생태계를 훼손하고, 떨어진 경관들을 긴 통로구조로 연결함으로써 외래식물의 침입 및 확산에 중요한 요인으로 고려된다. 본 연구는 도로 공사가 외래식물 조성 변화에 미치는 영향을 파악하기 위하여, 공사가 진행 중인 사업장에서 절토사면, 성토사면 및 평탄지의 지형특성에 따라 외래식물상 조사를 수행하였다. 지속적인 교란이 발생하는 사업으로써 일·이년생 외래식물에서 주로 증감이 발생하였다. 지형특성별 외래식물상 변화는 절토사면에서 감소하는 반면, 성토사면에서 증가하는 것으로 나타났으며, 평탄지는 발생장소에 따라 증감 특성이 달랐다. 이러한 외래식물상 변화의 원인은 비의도적으로 유입된 외래식물에 의해 주도되었다. 특히 성토사면에서 비의도적으로 유입되는 외래식물이 증가하는 것으로 연구되어, 성토사면이 생태계교란식물과 같은 위해성 높은 외래식물의 공급원으로 이용되지 않도록 관리하여야 한다. 반면 의도적으로 도입된 식재종들은 파종 시부터 대량 살포하기 때문에 군집을 형성하기 쉬우며 비식재지인 평탄지까지 확산하는 것을 파악할 수 있었다. 따라서, 도로공사 중이나 공사 후 도로사면 식생이 주변 생태계에 미치는 영향을 최소화되도록, 성토사면 조경계획에 지속성이 높은 고유종 식재를 환경영향평가 협의 시에 제안하는 것이 바람직하다.

Abstract ▼ AI-Helper

Road development is considered an important factor in invasion and dispersion of ailen plants by damaging the natural ecosystems and connecting the detached landscapes into long tubular structures. In this study, vegetation survey was carried out according to the topographical characteristics of cut slope, fill slope, and flat land at the construction site in order to understand the effect of road developemt on the change of the floristic composition of ailen plants. Road developement projects caused a lot of changes in annual and biennial alien plants because of continuous disturbances. Changes in species composition of alien plants decreased in the cut slope. On the other hand, the ailen palnts of the fill slope increased. The increase or decrease alien plants on flat land were identified depending on where it occurred, and no major trend was found. The cause of these change was driven by unintentionally introduced alien plants. In particular, the cut slope with a high occurence of unintentional ailen plants should not be used as a source of high-risk alien plants such as ecosystem disturbances. Since the transplanted species were intentionally planted by the landscape plan, it was possible to identify colonies from early stages and spread to the nearby flat land. Therefore, in order to minimize the impact of road slope vegetation on the surrounding ecosystem during and after road construction, it is suggested to plant high viability plants in the landscape design during the environmental impact assessment consultation.

주제어

표/그림 (10)

표 Table 1. Changes in number of registered vehicles and total length of roads (KOSIS 2019, MSS 2019)
그림 Fig. 1. Map showing the study sites of road construction in Korea (SG, Singal Detour Road; DC, Samga-Daechon Detour Road).
표 Table 2. Road section, implementation company, traffic lane, road length and type of the study sites
표 Table 3. Progress rate of the road construction in the Singal Detour Road (SG) and Samga-Daechon Detour Road (SD) from 2010 to 2018 (EIASS 2019)
그림 Fig. 2. A diagram showing the cut and fill construction of road.
표 Table 4. List of species used for slope revegetation in the Singal Detour Road (SG) and Samga-Daechon Detour Road (SD)
그림 Fig. 3. Changes of the number of alien plant species intentionally and unintentionally introduced to the different ground condition in the Singal Detour Road and Samga-Daechon Detour Road from 2017 to 2018.
표 Table 5. Number of alien plant species according to their species traits in the Singal Detour Road (SG) and Samga-Daechon Detour Road (SD) in 2017 and 2018
그림 Fig. 4. Results of principal coordinates analysis (PCoA) using flora data of the alien palnts at the different ground condition in the Singal Detour Road (SG) and Samga-Daechon Detour Road (SD) in 2017 (17 of the abbreviation) and 2018 (18 abbreviation).
표 Table 6. Change of the appearance of alien plants in the Singal Detour Road (SG) and Samga-Daechon Detour Road (SD) from 2017 to 2018 (-, disappeared; +, newly appeared; C, continuously appeared; N, not existed)

AI 본문요약
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문제 정의

2017). 따라서 본 연구에서는 도로개발이 진행됨에 따른 외래식물상의 변화 추이를 파악하기 위하여 (1) 공사가 진행 중인 도로 사업에서 외래식물상 조사를 수행하고, (2) 공사 진행에 따른 외래식물의 종 조성 및 특성을 파악하여, (3) 도로 공사 시 적용할 수 있는 외래식물 관리 및 저감 방안 수립의 기초자료를 제공하는 데 있다.

가설 설정

2018년 기준의 공사 시 9차년도 공정률은 80% 이상 진행되었다 (Table 3). 선정된 사업장은 1) 도로 개발을 위하여 절토지와 성토지가 40곳 이상 발생되어 분석이 용이하며, 2) 발생된 절· 성토지에 식생녹화가 이미 완료되어 식재에 의한 식물 군집 변화 분석이 가능하고, 3) 두 개의 사업장이지만, 서로 인접되어 경관 및 지역적 식생 특성이 유사할 것으로 판단된다.

제안 방법

따라서 2개 이상의 조사 지점에서 출현한 외래식물을 활용하여, R에 포함된 ‘Vegan’ 패키지의 ‘vegdist’ 함수로 ‘Bray-Curtis’ 거리지수를 구하고, ‘cmdscale’ 함수로 주좌표분석 (principal coordinates analysis, PCoA)을 실시하였다 (Oksanen et al. 2019).
식생 조사는 도로사업 구간을 지형 특성에 따라 성토사면 (Fill slope), 절토사면 (Cut slope), 식생제거 평탄지 (이하 평탄지, Flat land)로 분류하여, 구분된 지형에 서 각각 외래식물상 조사를 수행하였다. 성토사면이란, 기존의 지반 위에 흙을 쌓아 만든 사면이며, 절토사면은 기존 지반을 깍아 만들어진 사면이다 (Fig.
조사대상 사업의 공사가 진행됨에 따라 서식처 유형별 외래식물 군집 연차변화를 파악하기 위하여 주좌표 분석 (PCoA)을 실시하였다 (Fig. 4). 삼가 - 대촌 도로 사업 (DC)의 경우 서식처 유형에 따라 배열이 유사하게 묶이는 반면, 신갈우회 도로사업 (SG)은 사업연도에 따라 배열이 분리되었다 (Fig.
조사된 외래식물상은 녹화계획에 의해 의도적으로 도입되는 경우와 비의도적으로 도입되는 경우로 구분하여 분석하였다. 환경영향평가서와 현장조사를 통하여 의도적으로 도입된 외래식물은 총 14종인 것으로 확인되었다 (Table 4).

대상 데이터

도로 공사의 영향으로 유입된 외래식물상 변화를 파악하기 위하여, 경기도 용인시 기흥구에 위치한 도로 사업인 ‘신갈우회도로 건설공사 (SG)’와 용인시 ‘삼가~대촌 국도대체우회도로 건설공사 (DC)’를 선정하였다 (Fig. 1, Table 2).
환경영향평가서와 현장조사를 통하여 의도적으로 도입된 외래식물은 총 14종인 것으로 확인되었다 (Table 4). 또한 외래식물상 변화 양상의 특성을 분석하기 위하여 Seed Information Database (Kew Gardens 2018)와 Plant Trait Database (TRY 2018)에 서 제공하는 종의 산포 기작 등 종자 특성 자료를 이용하였다.
전체 사업지의 60% 이상이 산림을 지나기 때문에 절토사면의 발생 비율이 더 높았다. 총 조사기간은 2017년 3월부터 2018년 10월까지로, 계절별로 구분하여 봄철 (4 - 5월), 여름철 (7 - 8월), 가을철 (9 - 10월) 조사를 수행하였다.

데이터처리

각 사업장에서 사업연차에 따른 서식처별 외래식물 군집의 변화를 파악하기 위하여 통계프로그램 R (R Core Team 2019)을 활용하여 서열분석을 실시하였다. 분석에는 지역적 특이성을 배제하기 위하여, 장소별 외래식물상 조사에서 1개 장소에서만 출현된 외래식물을 제외하였다.

성능/효과

본 연구에 의하면, 교란이 발생하는 사업으로써 일이 년생 외래식물에서 주로 증감이 발생하며, 비의도적으로 도입된 외래식물 종 조성에서만 끊임없이 변화가 일어나고 있었다. 즉 의도적으로 도입된 식재종들은 파종 시부터 대량 살포하기 때문에 군집을 유지하는 것은 물론 도입되지 않았던 평탄지까지 확산하는 것을 파악할 수 있었다.
신갈우회 도로사업장 (SG)과 삼가 - 대촌 도로사업장 (DC)의 도로사업 시 발생된 세 지형인 평탄지, 절토사면 및 성토사면에서 외래식물상 변화는 지형에 따라 증감양상이 비슷한 것으로 분석되었다 (Fig. 3). 신갈우회도로사업장 (SG)과 삼가 - 대촌 도로사업장 (DC)의 절토사면에서는 녹화 후 외래식물상이 전체적으로 감소한 반면, 성토사면에서는 시간이 지남에 따라 증가하는 경향이 나타났다.
3). 신갈우회도로사업장 (SG)과 삼가 - 대촌 도로사업장 (DC)의 절토사면에서는 녹화 후 외래식물상이 전체적으로 감소한 반면, 성토사면에서는 시간이 지남에 따라 증가하는 경향이 나타났다. 평탄지의 경우 신갈우회 도로사업장 (SG)에서는 감소한 반면 삼가 - 대촌 도로사업장 (DC)에서는 증가하여 지형적 특성과 식생의 상관관계가 명확하지 않았다.
본 연구에 의하면, 교란이 발생하는 사업으로써 일이 년생 외래식물에서 주로 증감이 발생하며, 비의도적으로 도입된 외래식물 종 조성에서만 끊임없이 변화가 일어나고 있었다. 즉 의도적으로 도입된 식재종들은 파종 시부터 대량 살포하기 때문에 군집을 유지하는 것은 물론 도입되지 않았던 평탄지까지 확산하는 것을 파악할 수 있었다. 도로사업 시 발생하는 대표적인 지형 유형에 따른 외래식물상 변화 결과, 성토사면에서 비의도적으로 유입되는 외래식물이 크게 증가하였다.
평탄지의 경우 신갈우회 도로사업장 (SG)에서는 감소한 반면 삼가 - 대촌 도로사업장 (DC)에서는 증가하여 지형적 특성과 식생의 상관관계가 명확하지 않았다. 특히, 절토사면이나 성토사면 녹화에 의해 의도적으로 도입된 외래식물은 지속적으로 출현하여 변화가 거의 없었으며, 비의도적으로 주변에서 유입되는 외래식물의 변화는 지형 특성에 따라 다르게 나타났다. 성토사면에서는 증가하고 절토사면에서는 감소하는 외래식물상 변화의 원인은 비의도적으로 유입된 외래식물의 증감이 주요인이었다.
도로공사가 마무리되고 식생이 안정화되면서 외래종의 유입은 감소할 것이지만 도로라는 특성상 정착한 외래식물의 외부 확산 가능성이 높기 때문에 확산을 방지하기 위한 노력도 필요하다. 현장 확인 결과, 늦은 가을 식재종 외의 외래종이 번무한 지역에서 제초작업을 실시하는 것이 확인되었으나, 시기가 대부분의 종이 결실을 맺어 종자 산포가 이루어진 후이기 때문에 다음 해에 다시 외래종이 종자로 인해 유입될 가능성이 높다. 따라서 이러한 제초작업의 시기를 적합하게 조절하여도 외래종의 유입 및 확산 방지에 효과를 보일 것으로 판단된다.
조사된 외래식물상은 녹화계획에 의해 의도적으로 도입되는 경우와 비의도적으로 도입되는 경우로 구분하여 분석하였다. 환경영향평가서와 현장조사를 통하여 의도적으로 도입된 외래식물은 총 14종인 것으로 확인되었다 (Table 4). 또한 외래식물상 변화 양상의 특성을 분석하기 위하여 Seed Information Database (Kew Gardens 2018)와 Plant Trait Database (TRY 2018)에 서 제공하는 종의 산포 기작 등 종자 특성 자료를 이용하였다.

후속연구

현장 확인 결과, 늦은 가을 식재종 외의 외래종이 번무한 지역에서 제초작업을 실시하는 것이 확인되었으나, 시기가 대부분의 종이 결실을 맺어 종자 산포가 이루어진 후이기 때문에 다음 해에 다시 외래종이 종자로 인해 유입될 가능성이 높다. 따라서 이러한 제초작업의 시기를 적합하게 조절하여도 외래종의 유입 및 확산 방지에 효과를 보일 것으로 판단된다.
특히, 성토사면은 주변지역으로 확산 및 유입이 용이한 곳에 위치하여 비의도적 유입 외래식물의 장기 생육 거점이 되고 있는 것으로 판단된다. 비의도적 유입 외래식물에는 생태계교란식물도 포함되기 때문에, 생태계위해성이 높은 식물의 성토사면 유입 방지를 위하여 녹화 시 장기 유지가 가능한 식물을 선별하여 성토사면에 식재함으로써, 성토사면의 식생이 주변지역에 위해성 식물 공급원으로 작용하지 않도록 식재계획 시 고려되어야 할 것이다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	건설된 도로가 생태계에게 주는 영향은 무엇인가?	또한 도로는 경관을 관통하는 선형 구조 개발 사업으로, 공사 시 확산을 저해하는 자연적 구조인 생태계의 보호장벽을 물리적으로 일시에 제거함으로써 외래생물에게 잘 정리된 분산 전용 통로를 제공하여 침입을 촉진한다 (Parendes and Jones 2000). 건설된 도로는 긴 관과 같은 구조로 작용하여 멀리 떨어진 이질적인 생태계를 연결함으로써 생물들의 새로운 이동통로 역할을 수행하며, 이 통로를 따라 유입 및 확산되는 종으로 인하여 각각의 독특한 생태계는 점차로 균질한 종조성을 가진 생태계로 변하게 된다 (Arévalo et al. 2010).
	도로 공사로 나타날 수 있는 생태계에서의 문제점은 무엇인가?	2003, Doody 2013). 또한 도로는 경관을 관통하는 선형 구조 개발 사업으로, 공사 시 확산을 저해하는 자연적 구조인 생태계의 보호장벽을 물리적으로 일시에 제거함으로써 외래생물에게 잘 정리된 분산 전용 통로를 제공하여 침입을 촉진한다 (Parendes and Jones 2000). 건설된 도로는 긴 관과 같은 구조로 작용하여 멀리 떨어진 이질적인 생태계를 연결함으로써 생물들의 새로운 이동통로 역할을 수행하며, 이 통로를 따라 유입 및 확산되는 종으로 인하여 각각의 독특한 생태계는 점차로 균질한 종조성을 가진 생태계로 변하게 된다 (Arévalo et al.
	성토사면이란 무엇인가?	식생 조사는 도로사업 구간을 지형 특성에 따라 성토사면 (Fill slope), 절토사면 (Cut slope), 식생제거 평탄지 (이하 평탄지, Flat land)로 분류하여, 구분된 지형에서 각각 외래식물상 조사를 수행하였다. 성토사면이란, 기존의 지반위에 흙을 쌓아 만든 사면이며, 절토사면은 기존 지반을 깍아 만들어진 사면이다 (Fig. 2).

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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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