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문제 정의
- 이런 토지이용의 확대는 소하천의 형태를 변화, 변형시켜 수해에 취약하게 만들며 수생태계가 머무를 수 있는 서식지를 파괴하고 이동을 단전시키며 오염물질의 발생 증가 및 기존의 자연적 유입수를 차단 또는 변경시키는 요인이 된다. 따라서 본 연구에서는 우리나라 소하천 수생태계 건강성에 미치는 수변 토지피복변화의 영향을 분석하고, 현행 소하천 관리의 문제점과 제도적 개선점을 분석하였다.
제안 방법
- 첫째, 2007년 한강수계를 대상으로 수행된 320개 지점 중 소하천 28개 지점을 선정하고 이 지점들에서의 부착조류(DAIPO, TDI), 저서성 대형무척추동물(KSI), 어류(IBI), 서식환경, 수변환경 등 6개 항목에 대한 수생태 건강성 조사결과를 토대로 공간적 분포와 수질현황(BOD, TP)을 조사하여 소하천에 대한 종합적인 건강성 평가를 실시하였다. 둘째, 분석대상지역을 소하천구간 스케일(28개 구간)에 대하여 하천차수도(1:25,000, WAMIS)를 적용하여 소하천도를 작성하였다. 이들의 소하천 구간은 ArcGIS(ver.
- 소하천 구간스케일(28개 지점)에는 중분류 수준의 2000년도와 2006년 혹은 2007년도를 비교 평가하고 유역 스케일 수변 토지피복 분석에는 제작된 전체 소하천도와 기타 국가, 지방(하류)하천을 구별하여 WAMIS에 공개된 5년 간격의 1975, 1980, 1985, 1990, 1995, 2000년의 6개 대분류 토지피복자료를 활용하였다. 모든 공간자료의 좌표체계는 Transverse Mercator(TM)이고 중부원점의 Bessel 타원체를 적용하였다.
- 본 연구에서는 소하천 수생태 건강성 평가 및 소하천 수변의 토지피복변화를 다음과 같이 분석하였다. 첫째, 2007년 한강수계를 대상으로 수행된 320개 지점 중 소하천 28개 지점을 선정하고 이 지점들에서의 부착조류(DAIPO, TDI), 저서성 대형무척추동물(KSI), 어류(IBI), 서식환경, 수변환경 등 6개 항목에 대한 수생태 건강성 조사결과를 토대로 공간적 분포와 수질현황(BOD, TP)을 조사하여 소하천에 대한 종합적인 건강성 평가를 실시하였다.
- 우리나라 소하천은 관리목적으로 분류되므로 유역 전체에서 다수의 소하천을 별도로 분류하기 위하여 팔당호 및 안성천 유역에서 모든 국가 및 지방하천도와 하천 차수도를 하나씩 대조하면서 삭제(erase), 분할(split)과 병합(merge)을 실시하여 선(線, line) 형태의 소하천도를 제작한 뒤에 소하천 폭을 차수별(1차는 2m, 2차는 4m, 3차 6m, 4차는 8m)로 임의로 가정하여 폴리곤 형태의 소하천도를 작성하였다. 셋째, 대상지역에 대한 대분류(8개 항목, 1975～2000, 5년 주기), 중분류(23개 항목, 2000. 2006 또는 2007) 토지피복 분류항목 분석을 통해 분류항목별 전체유역면적 대비 수변면 적의 변화를 분석하였다. 소하천 구간스케일(28개 지점)에는 중분류 수준의 2000년도와 2006년 혹은 2007년도를 비교 평가하고 유역 스케일 수변 토지피복 분석에는 제작된 전체 소하천도와 기타 국가, 지방(하류)하천을 구별하여 WAMIS에 공개된 5년 간격의 1975, 1980, 1985, 1990, 1995, 2000년의 6개 대분류 토지피복자료를 활용하였다.
- 소하천 30m의 수변거리에서 토지이용변화 경향을 산림항목 감소(약 -10% 이상)가 큰 소하천, 경작지 중 밭 면적 증가가 높은(약 +5% 이상) 소하천, 30m 거리의 전체 수변 면적에서 밭의 면적이 높은(약 20% 이상) 소하천, 도시화율이 가장 높은 소하천, 토지피복변화가 거의 없었던 소하천 등을 구분하여 검토하고 그 결과를 표 2에 나타내었다.
- 3)에서 30, 60, 90, 120, 150-m Buffering을 하였다. 우리나라 소하천은 관리목적으로 분류되므로 유역 전체에서 다수의 소하천을 별도로 분류하기 위하여 팔당호 및 안성천 유역에서 모든 국가 및 지방하천도와 하천 차수도를 하나씩 대조하면서 삭제(erase), 분할(split)과 병합(merge)을 실시하여 선(線, line) 형태의 소하천도를 제작한 뒤에 소하천 폭을 차수별(1차는 2m, 2차는 4m, 3차 6m, 4차는 8m)로 임의로 가정하여 폴리곤 형태의 소하천도를 작성하였다. 셋째, 대상지역에 대한 대분류(8개 항목, 1975～2000, 5년 주기), 중분류(23개 항목, 2000.
- 둘째, 분석대상지역을 소하천구간 스케일(28개 구간)에 대하여 하천차수도(1:25,000, WAMIS)를 적용하여 소하천도를 작성하였다. 이들의 소하천 구간은 ArcGIS(ver. 9.3)에서 30, 60, 90, 120, 150-m Buffering을 하였다. 우리나라 소하천은 관리목적으로 분류되므로 유역 전체에서 다수의 소하천을 별도로 분류하기 위하여 팔당호 및 안성천 유역에서 모든 국가 및 지방하천도와 하천 차수도를 하나씩 대조하면서 삭제(erase), 분할(split)과 병합(merge)을 실시하여 선(線, line) 형태의 소하천도를 제작한 뒤에 소하천 폭을 차수별(1차는 2m, 2차는 4m, 3차 6m, 4차는 8m)로 임의로 가정하여 폴리곤 형태의 소하천도를 작성하였다.
- 본 연구에서는 소하천 수생태 건강성 평가 및 소하천 수변의 토지피복변화를 다음과 같이 분석하였다. 첫째, 2007년 한강수계를 대상으로 수행된 320개 지점 중 소하천 28개 지점을 선정하고 이 지점들에서의 부착조류(DAIPO, TDI), 저서성 대형무척추동물(KSI), 어류(IBI), 서식환경, 수변환경 등 6개 항목에 대한 수생태 건강성 조사결과를 토대로 공간적 분포와 수질현황(BOD, TP)을 조사하여 소하천에 대한 종합적인 건강성 평가를 실시하였다. 둘째, 분석대상지역을 소하천구간 스케일(28개 구간)에 대하여 하천차수도(1:25,000, WAMIS)를 적용하여 소하천도를 작성하였다.
대상 데이터
- 2006 또는 2007) 토지피복 분류항목 분석을 통해 분류항목별 전체유역면적 대비 수변면 적의 변화를 분석하였다. 소하천 구간스케일(28개 지점)에는 중분류 수준의 2000년도와 2006년 혹은 2007년도를 비교 평가하고 유역 스케일 수변 토지피복 분석에는 제작된 전체 소하천도와 기타 국가, 지방(하류)하천을 구별하여 WAMIS에 공개된 5년 간격의 1975, 1980, 1985, 1990, 1995, 2000년의 6개 대분류 토지피복자료를 활용하였다. 모든 공간자료의 좌표체계는 Transverse Mercator(TM)이고 중부원점의 Bessel 타원체를 적용하였다.
- 연구 대상지역은 한강수계 28개 소하천 지점(하천구간 스케일)과 2개 유역(팔당호 및 안성천유역)으로 설정하였다. 소하천 수생태계 조사지점은 크게 한강서울유역의 도시 소하천 2개소(도심, 덕소천), 시화호 유역 1개소(발안천)와 오십천 유역 1개소(연곡천)와 기타 한탄강 수계의 2개소(사곡천, 영평천) 나머지 21개소는 남한강 및 북한강 유역으로 상류에 소재하고 있다.
성능/효과
- 결론적으로 각 토지피복 항목별 분석결과를 통해 토지이용도 변화율의 증감이 소하천을 포함하여 하천 생태계와 기타 내륙생태계에 직접적인 위해성이나 훼손 및 교란을 가져온다는 것을 간접적으로 평가할 수 있었으며 평가지표로써의 기능이 가능하다는 것을 확인할 수 있었다. 이와 더불어 본 연구를 통해 소하천 복원 및 관리는 소하천 특성을 고려한 장기적인 계획과 관리대상의 우선순위를 바탕으로 점진적인 대안마련이 필요할 것으로 사료된다.
- 35%로 가장 많이 감소하였다. 결론적으로 팔당호 유역에서는 지난 수십 년간 자연보호 정책이 시행되면서 유역 전체에서의 도시화 진행율 보다 소하천 수변에서의 진행율이 약 0.56% 높은 것으로 나타났다.
- 45%로 미약하나마 소하천 수변에 제일 가까이 도시화가 많이 진행된 것을 알 수 있었다. 농업은 -0.22, -1.10, -3.47%로 감소, 산림의 변화율은 각각 -11.97, -10.66, -8.00%로 두 유역 모두 분석 항목 중에서 지난 25년간 가장 많이 감소하였으며, 특히 안성천 유역에서의 산림손실이 더 높아 서식환경은 더 훼손되었을 것으로 예상되었다.
- 소하천 수생태 건강성 분석을 통해 첫째 수생태계 보호를 위한 도심 소하천에 대한 낮은 건강성을 확인할 수가 있었다. 둘째 비록 상류에 위치하지만 유기물이나 영양염류에 의한 부착조류의 낮은 서식환경이 확연한 차이가 발견되어 관리대책이 필요한 것으로 조사되었다.
- 밭 면적이 큰 소하천의 수생태 건강 등급의 경우 저서생물을 제외하고는 다른 소하천에 비하여 매우 열악한 것을 알 수 있었다. 또한 산림 면적이 밭 면적으로 전환되는 경우 BOD, TP가 가장 높게 나타나 물환경에 직간접적인 영향을 주는 것으로 분석되었다. 지촌천(+5.
- 밭 면적이 큰 소하천의 수생태 건강 등급의 경우 저서생물을 제외하고는 다른 소하천에 비하여 매우 열악한 것을 알 수 있었다. 또한 산림 면적이 밭 면적으로 전환되는 경우 BOD, TP가 가장 높게 나타나 물환경에 직간접적인 영향을 주는 것으로 분석되었다.
- 토지피복변화가 거의 없었던 소하천은 저서생물(A등급; 최적)과 어류(B등급; 양호)의 서식 상태가 똑같으며 서식환경이나 수변환경도 잘 보전되고 있는 것으로 나타났다. 본 분석을 통해 하천 수생태 건강성은 거시적으로 산림, 도시화, 밭 등의 피복변화에 민감한 것으로 나타났다.
- 부착조류를 이용한 유기물 오염을 평가하는 DAIPO는 보통이하(C, D 등급)가 18개 지점(64.3%)으로 나타나 소하천에서 유기오염물질의 관리대책이 필요한 것으로 판단되었으며 남한강 유역의 섬강과 평창강을 따라 소재한 소하천들의 TDI 등급은 DAIPO보다 모든 낮은 등급으로 조사되어 영양염관리가 필요한 것으로 나타났다. 어류 등급은 인위적 간섭이 적은 지역(예: 한탄강 인근)을 제외하고는 최적의 상태는 아닌 것으로 평가되었다.
- 소하천 수변 30, 60, 90m에서 도시화율은 각각 +3.05, +2.99, +2.91%로 미약하나마 소하천 수변에 제일 가까이 도시화가 많이 진행된 것을 알 수 있었다. 농업은 -0.
- 소하천 수생태 건강성 분석을 통해 첫째 수생태계 보호를 위한 도심 소하천에 대한 낮은 건강성을 확인할 수가 있었다. 둘째 비록 상류에 위치하지만 유기물이나 영양염류에 의한 부착조류의 낮은 서식환경이 확연한 차이가 발견되어 관리대책이 필요한 것으로 조사되었다.
- 소하천구간 스케일의 수변 토지피복변화 분석에서는 소하천 수생태 건강성은 거시적으로 산림, 도시화, 그리고 밭 등의 피복변화에 민감한 것으로 결론지을 수 있었다. 특히 일부 건강성이 낮은 소하천에서의 산림 면적의 감소는 밭 또는 도시화 면적의 증가로 전환되는 것으로 이해할 수 있었으며 이는 도심 소하천의 수변 토지피복변화에서도 잘 나타나 있었다.
- 소하천에 대한 종합분석 결과 사곡천 및 영평천(한탄강), 신월천(달천), 방태천2(소양강) 등의 소하천 생태환경이 가장 높았으며 도심천 및 덕소천, 인북천1(인북천), 지촌천(평창강), 발안천 등이 가장 낮게 평가되었다. 저서성 대형무척추동물의 생태환경이 가장 높았으며 부착조류와 어류 등급은 상대적으로 낮았다.
- 수변에서 거리별(30m와 60m) 토지피복변화율(도시화율)을 분석한 결과, 분석가능 대상 소하천의 경우 30m 내에서 더 큰 변화율이 15개, 60m 내에서 더 큰 변화율은 5개, 변화율이 같은 것은 5개로 나타나 수변에 인접한 도시화 토지피복(이용)이 3배가량 되었다. 비슷한 해석으로 방태천2, 주천천 등을 제외하고는 대부분의 소하천 수변 30m 내에서의 토지피복변화율이 60m보다 큰 것으로 분석되었다.
- 안성천 소하천 수변 30, 60, 90m에서 도시화율은 각각 +6.63, +6.46, +6.45%로 미약하나마 소하천 수변에 제일 가까이 도시화가 많이 진행된 것을 알 수 있었다. 농업은 -0.
- 3%)으로 나타나 소하천에서 유기오염물질의 관리대책이 필요한 것으로 판단되었으며 남한강 유역의 섬강과 평창강을 따라 소재한 소하천들의 TDI 등급은 DAIPO보다 모든 낮은 등급으로 조사되어 영양염관리가 필요한 것으로 나타났다. 어류 등급은 인위적 간섭이 적은 지역(예: 한탄강 인근)을 제외하고는 최적의 상태는 아닌 것으로 평가되었다. 서식환경과 수변환경 또한 몇 개 지점의 소하천을 제외하고는 대체적으로 양호 이상의 소하천이 많았다.
- 소하천에 대한 종합분석 결과 사곡천 및 영평천(한탄강), 신월천(달천), 방태천2(소양강) 등의 소하천 생태환경이 가장 높았으며 도심천 및 덕소천, 인북천1(인북천), 지촌천(평창강), 발안천 등이 가장 낮게 평가되었다. 저서성 대형무척추동물의 생태환경이 가장 높았으며 부착조류와 어류 등급은 상대적으로 낮았다.
- 8%)의 경우 도심 소하천(덕소천, 도심천)을 제외하고 가장 높은 도시화 변화율을 보이고 있는데 전반적인 수생태 건강성은 상대적으로 낮게 나타난 것으로 보아 도시화율이 소하천 건강성에 영향을 주는 것으로 판단된다. 토지피복변화가 거의 없었던 소하천은 저서생물(A등급; 최적)과 어류(B등급; 양호)의 서식 상태가 똑같으며 서식환경이나 수변환경도 잘 보전되고 있는 것으로 나타났다. 본 분석을 통해 하천 수생태 건강성은 거시적으로 산림, 도시화, 밭 등의 피복변화에 민감한 것으로 나타났다.
후속연구
- 결론적으로 각 토지피복 항목별 분석결과를 통해 토지이용도 변화율의 증감이 소하천을 포함하여 하천 생태계와 기타 내륙생태계에 직접적인 위해성이나 훼손 및 교란을 가져온다는 것을 간접적으로 평가할 수 있었으며 평가지표로써의 기능이 가능하다는 것을 확인할 수 있었다. 이와 더불어 본 연구를 통해 소하천 복원 및 관리는 소하천 특성을 고려한 장기적인 계획과 관리대상의 우선순위를 바탕으로 점진적인 대안마련이 필요할 것으로 사료된다.
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