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표토침식에 따른 내륙습지 훼손 가능성 평가
Potential damage assessment of inland wetlands by topsoil erosion 원문보기

Journal of Korea Water Resources Association = 한국수자원학회논문집, v.53 no.7, 2020년, pp.521 - 531  

김성원 (경북대학교 건설방재공학부 재난대응전략연구소) ,  정안철 (충남대학교 국제수자원연구소) ,  이대업 (경북대학교 건설방재공학부 재난대응전략연구소) ,  이기하 (경북대학교 건설방재공학부)

초록

본 연구는 강우로부터 나타나는 표토침식과 퇴적의 영향을 고려하여 습지 훼손에 대한 정량적인 평가가 가능한 방안을 제시하고자 하였다. 용담댐 상류에 위치하고 있는 천천유역은 16개의 습지가 존재하며, 습지훼손 가능성에 대한 평가는 호수형습지와 소택지를 대상으로 이뤄졌다. 2002년, 2003년에 발생한 태풍사상을 적용한 결과, 벽남제습지의 경우 상류유역에서 유입되는 토사량은 저수용량의 2.30%(22,548 ㎥)로 가장 높았다. 산지영역에 위치하고 있는 소택지의 평균 유입토사량은 저수용량의 0.03%로 나타났으며 비교적 넓은 유역을 가지는 호수형습지보다 훼손가능성이 낮은 것으로 분석되었다. 넓은 면적이 농경지로 사용되고 있는 호수형습지는 모형의 결과에서 토사유입량이 높은 것으로 나타나 토양침식에 의한 습지훼손 가능성이 높을 것으로 판단된다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

The purpose of this study is to suggest a quantitative assessment of wetland damage considering the effects of topsoil erosion and deposition from rainfall. In the Cheoncheon Basin located upstream of the Yongdam Dam, 16 wetlands are located, but the lacustrine and small palustrine wetland were anal...

주제어

표/그림 (17)

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문제 정의

  • 본 연구는 단기호우사상으로부터 나타나는 토양침식과 퇴적으로 호수형습지와 소택지에 대한 훼손 가능성 평가를 수행 하였다. 비교적 넓은 유역을 가지는 호수형습지가 소택지에 비해 토양침식에 의한 토사로 훼손가능성이 높은 것으로 분석 되었다.
  • 본 연구는 물리적 기반의 표토침식 예측 모형을 적용하여 천천유역내 호수형습지와 소택형습지에 대한 훼손가능성에 대한 평가를 수행하여 다음과 같은 결과를 얻을 수 있었다.
  • 그러나 자연적인 요인으로 훼손되는 습지에 대해서는 습지의 가치와 특징을 검토하여 자연적인 요인을 배제시킬 것인지 습지를 잠재적으로 육화시킬 것인지에 대한 연구가 필요하다. 본 연구에서는 자연적인 요인에 의한 습지 훼손이 매년 발생하고 있어 이를 정량적으로 검토할 수 있는 방안을 제시하고자 하였다. 이를 위해 호우사상으로 인해 발생하는 유실토사가 습지로 유입되었을 때 대하여 수치해석 모형을 이용하여 토양침식의 공간적 분포를 예측하고 검토하였으며, 습지 훼손에 대한 정량적인 평가가 가능한 방안을 제시하였다.
  • 본 연구에서는 천천유역를 대상으로 토양침식과 퇴적발생에 대한 공간분포 분석을 위해 물리적 기반 모형을 적용하여 습지로 유입되는 토사량을 산정하였다. 2002년과 2003년에 발생한 태풍호우사상으로 침식되어 유입되는 토사량은 Table 7과 같다.
  • 토양침식을 추정하는 대부분의 물리모형에서 산지나 경사가 급한 지역을 대상으로 개발된 유사량산정공식이 없어, 하천을 대상으로 개발된 유사량산정공식을 적용하고 있다. 본 연구에서는 해당 격자의 유사발생량을 산정하기 위하여 지표경사, 지표수심 등을 반영할 수 있는 Engelund and Hansen (1967)이 제시한 공식을 이용하여 토양침식량을 산정하고자 하였다. Engelung and Hansen (1967)이 제시한 유사량 산정 공식은 마찰계수와 무차원 유사량의 관계를 이용하였으며 Eq.
  • 본 연구의 민감도 분석은 유사유출량에 사용되는 매개변수에 대하여 일정 범위내에서 값을 변화시켜 유사유출량의 변화를 검토하였다. 민감도 분석은 2002년 태풍 루사의 강우 사상을 적용하였다.
  • 이를 기반으로 천천 유역 내에 위치하고 있는 습지로 유입·유출되는 유사량을 산정하고 습지로서의 기능을 상실할 가능성이 있는지 검토하였다.
  • Rho(2007)는 한강하구역을 중 심으로 1910년대부터 2000년대까지의 지형도를 이용하여 하구습지를 추출하고 공간적 분포특성과 시기별 변동추이를 분석하였다. 이를 통해서 인위적 교란이 하구습지 훼손에 미치는 영향을 파악하였다.
  • 습지 손실은 아시아에서 가장 큰 것으로 나타났고, 유럽이 다음으로 심각하다고 하였다. 지구의 전체적인 습지 지도 작성이 매우 시급한 과제라는 의견도 제시하였다. 다만 원격탐사 기법만을 이용해서 습지라고 단정하는 것은 현재까지의 기술로는 어렵기 때문에 앞으로 많은 연구가 필요하다고 판단된다.
  • 34 ppm으로 산정되어 관측치를 모형의 결과가 잘 모의하는 것으로 판단된다. 태풍 매미사상을 대상으로 매개변수가 적절하게 추정되었는지 검토하였다. 그 결과 첨두유량은 관측치가 931.

가설 설정

  • 본 연구에서 적용하고 있는 모형은 유역에서 발생하는 토양침식량을 산정할 수 있는 장점을 가지고 있지만 하도내에 일어나는 유사이송과 퇴적과정을 고려할 수 없어, 습지에 대한 평가는 소택지와 호수습지를 대상으로 분석이 이루어졌다. 국내의 경우 유역에서 나타나는 토양침식은 강우사상에 의해 시공간적으로 침식과 퇴적 발생하는데, 특히 습지상류에서 침식이 발생할 경우 하류에 위치하고 있는 습지로 토사유입이 활발하여 육화될 가능성이 있다고 가정하고 분석을 수행하였다. Fig.
  • 천천유역내 소택지의 경우 용량에 대한 정보가 없어 국토 환경정보센터에서 면적이 8 ha, 수심이 2 m이하인 경우를 소택지로 구분하고 있는 기준을 적용하였다. 본 연구에서는 소택지의 수심을 1 m로 가정하여 산정된 소택지의 저수용량은 신흥(803 m3 ), 월현(20,187 m3 ), 문성(5,655 m3)이다. 소택지의 2002년과 2003년의 단기호우사상으로 발생된 토사유입량은 신흥습지의 경우 0.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
습지는 무엇인가? 습지는 담수, 기수 또는 염수가 영구적 또는 일시적으로 그 표면을 덮고 있는 지역으로서 수질향상, 탄소저장, 홍수조절, 생태적 건전성 및 생물다양성에 많은 이점을 제공하는 것으로 알려져 있다(Cha et al., 2010; Janse et al.
습지가 훼손 혹은 소실되는 요인에는 어떤 것이 있는가? 이 중에서 인위적 요인으로 소실된 습지가 77%이며, 자연적인 요인에 의한 것은 23%로 나타났다. 인위적인 요인은 경작, 개발, 혹은 복합적인 요인으로 나타났으며, 자연적 요인은 육화 및 초지로 천이된 습지가 대부분이었다.
습지의 형성과 유지에 가장 중요한 요소는 무엇인가? 국립환경과학원 국립습지센터는 총 3,240개소의 습지를 파악하고 있고 습지유형, 경계, 면적·규모, 생물종 정보 등에 대한 전문가의 검증 과정을 거쳐 약 2,500개소의 내륙습지를 발굴하고 습지 보전과 관리를 위해 다양한 노력이 이루어지고 있다(NWC, 2017). 수리·수문학적 요소는 습지의 형성과 유지에 가장 중요한 요소라고 보고되고 있다(Kim, 2001; Lee et al., 2018).
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참고문헌 (24)

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  23. Torri, D., Sfalanga, M., and Del Sette, M. (1987). "Splash detachment: Runoff depth and soil cohesion." Catena, Vol. 14, pp. 149-155. 

  24. Yu, W., Park, J., Yang, J., Lim, K.J., Kim, S.C., Park, Y.S., and Lee, G. (2017). "Development and application of a physics-based soil erosion model." Journal of Soil and Groundwater Environment, Vol. 22, No. 6, pp. 66-73. 

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