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하천과정과 식생 - 연구동향과 시사점
Fluvial Processes and Vegetation - Research Trends and Implications 원문보기

Ecology and resilient infrastructure, v.6 no.2, 2019년, pp.89 - 100  

우효섭 (광주과학기술원 지구환경공학부) ,  조강현 (인하대학교 자연과학대학 생명과학과) ,  장창래 (한국교통대학교 공과대학 토목공학 전공) ,  이찬주 (한국건설기술연구원 국토보전연구본부)

초록
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본 연구는 전통적 수문지형학 범주에서 식생요소를 추가하여 식생-수문-지형 간의 상호작용을 연구한 국내외 성과를 정리, 분석한 것이다. 이 분야는 전통적 하천관리는 물론 하천복원과도 직접적으로 관련되어 있어 학술적으로나 실무적으로나 중요하다. 이 분야 연구는 20세기 중후 반부터 시작하여 현지조사-실내실험/수치모형의 단계를 거쳐 21세기 들어 다시 현장에서 정밀, 장기조사 단계로 가고 있다. 그러나 이 분야 국내 관련연구는 매우 미흡하다. 본 연구는 국내외 관련 연구성과를 분석하고 저자들의 지식과 경험을 토대로 식생-수문-지형 간 상호작용을 설명하는 개념적 모형과 그에 따른 6개의 유형을 제안하였다. 국내 관련연구는 제안된 6개 유형에 따라 분류하고 검토하였다. 다음 국내에서 실제 나타나는 하천식생 관련이슈들을 고려하여 향후 시급히 필요한 연구로서 식생-수문-지형 간 상호작용의 이해를 위해 특성이 서로 다른 복수의 하천에서 이에 대한 장기적, 체계적, 집중적 조사연구(모니터링) 등 다수를 제안하였다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

We've reviewed existing studies on the interactions among vegetation, hydrology, and geomorphology in the stream corridors, adding one more factor of vegetation in the traditional area of hydro-geomorphology. Understanding of the interactions among those three factors is important not only academica...

주제어

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AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 연구에서는 비교적 새롭게 등장한 식생수문지형학 관점에서 국내외 연구동향을 검토한다. 그 결과를 토대로 이 분야에서 시급하게 필요한 연구 분야와 방향을 제시한다. 본 연구는 어느 한 분야에서 새로운 연구성과를 도출하기 보다는 국내외 관련연구를 검토하고 그 시사점을 도출하는 것이 목적이다.
  • 그 결과를 토대로 이 분야에서 시급하게 필요한 연구 분야와 방향을 제시한다. 본 연구는 어느 한 분야에서 새로운 연구성과를 도출하기 보다는 국내외 관련연구를 검토하고 그 시사점을 도출하는 것이 목적이다.
  • 본 연구는 하천과정과 식생에 관한 총설적 연구이다. 즉 전통적 수문지형학 범주에서 식생요소를 추가하여 식생-수문-지형 간 상호작용을 연구한 국내외 성과를 정리, 분석한 것이다.
  • 본 연구에서 국제문헌은 그 수와 내용, 범위 등이 방대하여 효율적인 검토를 위해 식생-수문-지형 간 상호 작용, 또는 식생수문지형학에 대한 그동안의 연구성과를 분석, 요약한 이른바 ‘state-of-the-art review’ 성격의 논문들을 중심으로 검토하였다.
  • 본 연구에서는 비교적 새롭게 등장한 식생수문지형학 관점에서 국내외 연구동향을 검토한다. 그 결과를 토대로 이 분야에서 시급하게 필요한 연구 분야와 방향을 제시한다.
  • 위와 같은 연구 이후 식생수문지형학 관련 연구는 비교적 활발하게 진행되었으며, 1990년대까지는 주로 현장조사 위주였으나 2000년대 들어와 현장과 실험실은 물론, 물리 및 수치 모형 연구로 발전하였다 (Gurnell 2014). 본 연구에서는 위와 같은 많은 관련연구를 하나 하나 검토하여 분석, 제시하기 보다는 관련연구의 진행 과정과 상황을 정리, 분석, 소개하는 검토 논문들을 중심으로 제시한다.
  • 그들은 하천에 자생하는 교목 (주로 버드나무류)를 대상으로 굴삭기를 이용한 실제 인발시험을 통해 교목의 수종, 수령별 전도모멘트를 측정하였다. 이 연구는 하천에서 식생에 의한 흐름저항을 수목 별로 산정할 수 있는 자료를 제공한 것이다. 식생의 흐름저항 효과를 개별 수목 별로 계산하는 것은 특히 수심평균 2차원 하천모형을 이용하기 위해 필요하다.
  • 더욱이 대부분의 관련 연구자들은 일부 국가연구개발 사업에 참여했던 연구진에 한정되었으며, 특히 전통적 수문지 형학 분야 전문가들의 참여가 미진하였다. 이러한 상황을 조금이라도 타파하고 식생-수문-지형 관계 연구를 확대하기 위해 필자들은 가까운 미래에 다음과 같은 분야의 조사연구의 추진을 제안한다.
  • 본 연구는 하천과정과 식생에 관한 총설적 연구이다. 즉 전통적 수문지형학 범주에서 식생요소를 추가하여 식생-수문-지형 간 상호작용을 연구한 국내외 성과를 정리, 분석한 것이다. 국내에서 1960년대 이후 국토개발의 진전과 더불어 추진된 다양한 이치수용 하천사업, 구체적으로 그 동안 집약적으로 추진된 댐개발과 하천 정비 등은 외국의 어느 지역 이상으로 하천에 인위적 영향을 주고 그에 따라 식생-수문-지형 간 관계에 커다란 영향을 주었으며, 앞으로도 그 영향은 지속될 것이다.
  • 그들은 한 하천에서 수생, 하안 식생은 결과적으로 그 하천의 기후특성과 수문관련 제한조건을 반영한 것이라 하였다. 향후 더 많은 연구가 필요한 분야로서 지금까지 초점을 맞춘 습윤지역을 벗어나 건조지역의 식생수문-지형 연구를 들었으며, 나아가 시공간적으로 서로 다른 규모에서 식생, 수문 (흐름), 지형 인자들 간 연결성과 특히 소규모 식생-패치-지형 상호작용에 대한 연구를 들었다.

가설 설정

  • - 유형 V. 지하수가 식생생장에 주는 효과: 지하수위는 바로 토양습윤에 영향을 주고 그에 따라 식생 생장 및 사멸에 영향을 준다.
  • (2019b)은 인위적인 유황변화가 없는 낙동강 상류 내성천에서 연 최대 홍수량의 급격한 감소에 따른 식생이입현상을 현지와 항공사진 등을 조사하고, 2차 원 하천모형을 적용하여 소류력 분포를 계산하여 실제 식생이입 현상과 비교하였다. 이 연구는 유황이 조절되지 않은 자연상태 하천에서 계절별, 특히 식생의 발아/유년기인 늦봄-초여름에 홍수로 인한 사주교란이 줄어 들게 되면 식생이입이 가속화된다는 가정을 부분적으로 확인한 것이다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
수변은 무엇인가? 수변 (river corridor)에 자라는 식생은 하천지형 과정에 영향을 주고 동시에 반응한다. 여기서 수변은 하도, 하안 및 홍수터 모두를 망라하지만, 본 논문에서는 특히 하안 및 홍수터를 지칭한다. 구체적으로 지표 위 식생은 흐름과 유사이송에 영향을 주고, 지표 아래 뿌리는 저층의 수리, 기계적 성질에 영향을 주어 그에 따라 지표면의 습윤 및 침식성에 영향을 준다.
화이트리버가 그린리버로 바뀌는 현상이 환경적 변화를 야기하는 대표적인 예는 무엇인가? 환경측면에서 하천지형 및 흐름을 다양화하여 물리적 서식처 특성이 다양해지고, 나아가 종 다양성을 높일 수 있다. 영산강 상류 담양습지, 한강 하류 장항습지 등 인위적인 유황 및 유사이송 변화로 하류에 습지가 형성되어 국가적으로 보호구역으로 지정하는 것들이 대표적인 예라 할 수 있다. 경관 측면에서 넓은 모래밭과 자갈밭을 특징으로 하는 우리 하천의 고유한 경관특성은 ‘영원히’ 변모하게 된다.
화이트리버의 그린리버 화 현상을 설명하라. 하천정비, 댐이나 보 건설, 골재채취, 영양물질 유입 등 하천에 미치는 인위적인 충격은 유황, 유사이송, 지형 등에 직접적인 영향을 주어서 모래, 자갈 등 ‘하얀’ 재료로 구성된 하천이 ‘푸른’ 식생으로 덮인 하천으로 변할 수 있다. 이른바 화이트리버의 그린리버 화 현상이다 (Woo 2008).
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