수변완충지대는 수역과 육역의 경계에 위치하면서 하도를 따라 선형으로 길게 연속적으로 이어지는 공간으로서 토양, 동식물 등 생태시스템을 이루는 자연공간이다. 수변완충지대의 기능은 일반적으로 수질정화, 생태통로 및 서식처, 강턱의 안정, 토양침식 방지, 경관 개선 등이며 하천의 일부로서 사회적 경제적으로 높은 가치를 지니고 있다. 특히 최근에는 비점오염 저감과 하천 생태서식처 조성분야에서의 적용이 활발히 검토되고 있다. 선진국에서는 1980년대 이후부터 수변완충지대의 중요성을 인식하고 환경 생태 치수 측면에서 효율적 조성 및 복원 방법에 관한 연구와 적용이 본격적으로 시작되었고 가이드라인이 제시되었다. 이 분야에서 기술적 정책적으로 가장 앞선 나라로 평가되고 있는 미국의 경우 정부에서는 농무부(USDA)를 비롯하여 환경처(EPA), 내무부(USDI), 공병단(US ARMY)의 관련 산하기관, 각 주정부의 담당부서에서 수변완충지대의 보전과 조성에 관련된 여러 가지 정책과 기준을 제시하고 있다. 이들 가이드라인에서는 수변완충지대가 필요로 하는 기능별 최소 폭, 식생 종별 구성, 식생배열 등을 제시하며 그 기준은 조성 목적이나 기능, 대상 지역별로 차이를 보인다. 기능별 최소 폭은 수질정화를 목적으로 하는 경우 $4m{\sim}61m$이상, 생태서식처 조성을 목적으로 하는 경우는 $30m{\sim}1,000m$ 이상을 권장하고 있다. 식생 종은 수변완충지대 폭을 상 중 하단부로 나누어 초본, 관목, 교목류로 식재하고 강우유출수의 유입부에서 초본을 통한 부유고형물 등을 여과하고, 목본류의 뿌리와 토양을 통해 질소, 인 등 영양물질을 저감하는 구조를 제시하고 있다. 미국의 경우는 이러한 가이드라인을 실제로 현장에 적용하고 있으며 조성효과가 정성적으로 검증되었고 정량적인 관계 도출을 위한 연구가 지속적으로 진행되고 있다. 국내의 경우 수질개선 및 생태서식처 조성, 하천환경을 개선하기 위한 관련 정책이 꾸준히 제시되고 있다. 한 예로 정부에서는 수변구역을 지정 고시하여 상수원으로 유입되는 비점오염물질을 저감하고 생태서식처를 조성함으로써 양질의 상수원과 건전한 생태계를 확보하기 위한 제도를 시행 중이다. 수변 구역의 범위는 한강수변구역의 경우 약 $500{\sim}1,000m$로 설정되어 있으나 아직까지는 관리적 성격이 강하며, 향후에는 구체적인 조성방안이 요구된다. 본 연구에서는 한강 수변구역 내에 미국의 가이드라인에서 제시하는 수변완충지대의 물리적 조건과 국내 지역 토착식생을 적용하여 시험완충지대를 조성하였고, 실험조건 하에서 그 효과를 정량적으로 분석 검증한 결과와 외국사례를 분석하여 국내여건에 맞는 수변완충지대 조성 가이드라인(안)을 제시하였다.
수변완충지대는 수역과 육역의 경계에 위치하면서 하도를 따라 선형으로 길게 연속적으로 이어지는 공간으로서 토양, 동식물 등 생태시스템을 이루는 자연공간이다. 수변완충지대의 기능은 일반적으로 수질정화, 생태통로 및 서식처, 강턱의 안정, 토양침식 방지, 경관 개선 등이며 하천의 일부로서 사회적 경제적으로 높은 가치를 지니고 있다. 특히 최근에는 비점오염 저감과 하천 생태서식처 조성분야에서의 적용이 활발히 검토되고 있다. 선진국에서는 1980년대 이후부터 수변완충지대의 중요성을 인식하고 환경 생태 치수 측면에서 효율적 조성 및 복원 방법에 관한 연구와 적용이 본격적으로 시작되었고 가이드라인이 제시되었다. 이 분야에서 기술적 정책적으로 가장 앞선 나라로 평가되고 있는 미국의 경우 정부에서는 농무부(USDA)를 비롯하여 환경처(EPA), 내무부(USDI), 공병단(US ARMY)의 관련 산하기관, 각 주정부의 담당부서에서 수변완충지대의 보전과 조성에 관련된 여러 가지 정책과 기준을 제시하고 있다. 이들 가이드라인에서는 수변완충지대가 필요로 하는 기능별 최소 폭, 식생 종별 구성, 식생배열 등을 제시하며 그 기준은 조성 목적이나 기능, 대상 지역별로 차이를 보인다. 기능별 최소 폭은 수질정화를 목적으로 하는 경우 $4m{\sim}61m$이상, 생태서식처 조성을 목적으로 하는 경우는 $30m{\sim}1,000m$ 이상을 권장하고 있다. 식생 종은 수변완충지대 폭을 상 중 하단부로 나누어 초본, 관목, 교목류로 식재하고 강우유출수의 유입부에서 초본을 통한 부유고형물 등을 여과하고, 목본류의 뿌리와 토양을 통해 질소, 인 등 영양물질을 저감하는 구조를 제시하고 있다. 미국의 경우는 이러한 가이드라인을 실제로 현장에 적용하고 있으며 조성효과가 정성적으로 검증되었고 정량적인 관계 도출을 위한 연구가 지속적으로 진행되고 있다. 국내의 경우 수질개선 및 생태서식처 조성, 하천환경을 개선하기 위한 관련 정책이 꾸준히 제시되고 있다. 한 예로 정부에서는 수변구역을 지정 고시하여 상수원으로 유입되는 비점오염물질을 저감하고 생태서식처를 조성함으로써 양질의 상수원과 건전한 생태계를 확보하기 위한 제도를 시행 중이다. 수변 구역의 범위는 한강수변구역의 경우 약 $500{\sim}1,000m$로 설정되어 있으나 아직까지는 관리적 성격이 강하며, 향후에는 구체적인 조성방안이 요구된다. 본 연구에서는 한강 수변구역 내에 미국의 가이드라인에서 제시하는 수변완충지대의 물리적 조건과 국내 지역 토착식생을 적용하여 시험완충지대를 조성하였고, 실험조건 하에서 그 효과를 정량적으로 분석 검증한 결과와 외국사례를 분석하여 국내여건에 맞는 수변완충지대 조성 가이드라인(안)을 제시하였다.
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문제 정의
농무부 자연자원보전국은 수변삼림 완충구역 관련 프로그램으로 [보전지정지역 향상계획(Conservation Reserve Enhancement Program; CREP)j 을 2000년 10월에 제시하였다. 이 프로그램은 수변삼림완중 기능의 유지, 보전, 향상을 위해 각 토지 소유주에게 기술적, 경제적 지원을 하는 것이다. 이 프로그램에 참여하기 위해서는 각 수변삼림완충구역의 최소평균 길이는 15m 이상, 최대 54m가 되어야 하며 그림 1은 이기 관에서 제 시 하는 수변삼림 완충구역 의 모식 도이다.
제안 방법
미국 가이드라인의 경우 물리적 여건과 식생 종이 우리나라와 다르므로 그 기준을 그대로 적용하기에는 한계가 있다. 따라서 본 연구에서는 경기도 양평의 남한강 수변(한강 수변구역 내에 잔디, 갈대, 갯버들, 자연지, 혼합지 등 식생 종별, 배열 종류별로 5개 형태의 시범 수변완충지대(시험완충지)를 조성하여(그림 5 참조), 오염물질 저감효과 분석, 식생 모니터링 등을 실시하였다.
면밀한 분석이나 실증사례가 부족한 실정이다. 이에 따라 본 연구에서는 외국의 사례를 검토하여 국내 실정에 맞는 설계(안)를 구상하였으며, 한강수변구역의 물리적.자연 현황을 조사하고, 수변구역 구간에 실제로 수변완충지대를 조성하여 오염저감효과 등 그 효과를 고찰하였다.
이에 따라 본 연구에서는 외국의 사례를 검토하여 국내 실정에 맞는 설계(안)를 구상하였으며, 한강수변구역의 물리적.자연 현황을 조사하고, 수변구역 구간에 실제로 수변완충지대를 조성하여 오염저감효과 등 그 효과를 고찰하였다.
성능/효과
남한강 유역에 실제로 조성한 시범 수변완충지대인 시험완충지(그림 5 참조)에서의 식생 배열 별(잔디, 갈대, 갯버들, 자연지, 혼합지)로 오염물질(SS, T-N, T-P, TOC)의 저감효과를 분석한 결과 전체적으로 평균 50%이상의 오염저감효과를 나타내는 것으로 파악되었다(그림 6 참조). 특히 잔디의 경우는 SS의 저감에 탁월( 86%)하며, 초본과 관목으로 구성된 자연지와 혼합지는 SS의 경우 61~72%, 영양물질의 경우 40~51%의 우수한 저감효과를 보이는 것으로 나타났다.
시범 수변완충지대를 남한강 수변에 실제로 조성한 결과, 오염물질 저감효과는 평균적으로 50%이상을 보여 비점오염물질 저감에 탁월하며 조류, 양서류 등의 개체수가 증가한 것으로 파악되었다. 이러한 수변완충지대의 장점에도 불구하고 효과적인 조성을 위해서는 다음과 같은 문제가 후속 연구와 제도적 개선을 통해 해결되어야 할 것으로 사료된다.
참조). 특히 잔디의 경우는 SS의 저감에 탁월( 86%)하며, 초본과 관목으로 구성된 자연지와 혼합지는 SS의 경우 61~72%, 영양물질의 경우 40~51%의 우수한 저감효과를 보이는 것으로 나타났다.
후속연구
이러한 수변완충지대의 장점에도 불구하고 효과적인 조성을 위해서는 다음과 같은 문제가 후속 연구와 제도적 개선을 통해 해결되어야 할 것으로 사료된다.
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