• 한국습지학회지
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• 제24권4호
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• pp.354-366
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• 2022

하천 습지에서 생육하는 식물 군락의 분포와 생물과 비생물적 환경요인과의 관계를 분석하기 위해서 보성강내 하천 습지에서 식물 군락과 환경요인을 조사하였다. 연구장소인 보성강 하천 습지는 화평습지, 반구정습지, 석곡습지로 구성되어 있다. 2022년 6월부터 9월까지 상관식생적 관점에서 식물군락 조사를 수행하였고 출현종의 피도는 Braun-Blanquet scale을 따랐다. 식물 군락 조사를 위한 방형구내에서 식물종과 각 종의 피도를 기록하였고 생물 요인으로 방형구 울폐도, 총 출현 종수, 외래종 수를 측정하였다. 비생물 요인으로는 고도, 방위, 경사도, 토성, litter 층 깊이, 우점종 흉고직경, 지형을 기록하였다. 총 50개의 방형구에서 버드나무와 달뿌리풀 군락이 가장 많이 발견되었고 Shannon 종다양도 지수가 가장 큰 군락은 달뿌리풀-물피 군락이었다. DCCA에 의한 서열법 분석 결과, 하천제방, 제방사면, 상부고수부지권, 하부고수부지권, 고수변부, 수변부, 저수변부, 사주, 하중도, 개방수역 등 지형 요인에 의하여 가장 유의하게 군락이 분리되었다. 하천 습지에서 보전되어야 하는 희귀식물로서 자라풀과 낙지다리는 저수변부에서 발견되어 털물참새피 같은 생태계교란식물의 지형적 분포와 일치하여 저수변부의 하천 관리가 필요함이 밝혀졌다.

• 한국조경학회지
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• 제52권2호
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• pp.1-20
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• 2024

도시하천 내 조경 식물은 하천생태계에 미치는 영향이 크기 때문에 도입 기준과 적정성에 관한 체계적인 연구가 필요하다. 본 연구는 서울시 고덕천을 사례로 조경 식물의 식재종 및 생육상태를 조사하여 도시하천 내 조경 식물의 식재방안을 제시하고자 하였다. 우선 식재지반 관련 하천구조와 침수피해 영향권을 분석하였다. 식재종 적정성은 선행연구 결과에 제시된 자생종과 습지성에 기준을 두고 분석하였다. 식재 위치 및 식재 형태에 따른 적정성은 하천 지형구조별 적응종과 부적응종을 생육상태로 분석하였다. 고덕천 습지성 식물의 식재비율은 교목이 가장 높았고, 관목이 가장 낮았다. 식재 위치별 식물의 생육상태는 수변에 식재된 식물이 가장 양호했고, 둔치, 제방 사면 순으로 나타났다. 도시하천은 자전거도로와 산책로의 불투수포장으로 인해 토양이 건조해지면서 건조지성 식물의 적응력이 높아지고 있는 것으로 판단되었다. 제방 사면의 적정종은 자생종과 건조지성 식물로 판단되었다. 둔치는 습지성 식물의 식재비율을 높이고, 수변에는 건조지성 식물의 식재비율을 낮춰야 할 것으로 판단되었다. 식재 형태에 따른 생육상태를 분석한 결과 혼합종을 식재했을 때 생육상태가 가장 양호한 것으로 나타났고, 단일종을 식재했으나 다른 식생이 출현한 경우가 가장 생육생태가 불량한 것으로 나타났다. 도시하천은 자생종과 습지성 식물의 식재비율을 높이고, 식재 위치에 적정한 식물종을 선정해야 한다.

• 대한토목학회논문집
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• 제31권4B호
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• pp.383-391
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• 2011

본 연구에서는 수변생태벨트 조성 사업에 있어서 우선구간을 선정하기 위한 단절구간 평가 방법을 제시하였다. 대상 하천은 홍천강으로 하였으며, 홍천강 약 96 km를 2 km의 구간으로 구분하여, A1-P3의 48개 구간에 대한 도상조사 및 현장조사를 실시하였다. 단절 항목은 크게 연결성 및 생태적 기능성 단절로 구분하였으며, 연결성 단절에서는 토지이용 등의 면적 단절과 도로 및 제방 등의 선적 단절로 구분하였다. 또한 생태벨트의 기능성 단절은 기존 연구결과의 일부 항목을 도입하여 크게 하천 수로 및 하상구조, 수림대 및 식생, 하천구조물로 구분하여 평가하였다. 현장조사를 통하여 각각의 세부 항목별 단절 점수를 부여하였으며, 각 단절 항목별 평균하여 이를 등급화 하였다. 그 결과, F1-G2 구간에서 2등급 이상의 연결성 및 기능성 단절 등급을 보이는 것으로 나타났으며, 다른 구간에서는 연결성 단절이 2등급으로 높지만, 기능성 단절이 3-4등급으로 낮아 복원이 시급한 구간이 아닌 것으로 평가되었다. 본 연구 결과는 향후 수변생태벨트 조성 등의 하천복원 사업에 있어 대상 하천내 우선 사업구간 선정에 기여할 수 있을 것으로 보인다.

• 한국습지학회지
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• 제25권4호
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• pp.315-325
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• 2023

본 연구는 하천습지의 교란 과정을 근현대 지도와 항공사진을 근거로 분석하고, 왕진지구 주변 수문생태 영향권의 토지피복과 NDVI 변화를 분석하였다. 왕진나루에는 안정된 모래톱이 형성되어 제내지 농경지와 자연스럽게 연결되어 있었으나 대홍수와 제방축조, 경지정리 및 하천종합관리로 모래톱과 하천습지가 소멸된 이후 인위적인 대체습지와 생태공원이 조성되고 하중도 형태의 모래톱이 다시 생성되었다. 수문생태영향권 토지피복 변화는 농업지역의 논·밭이 2013년 36.3%에서 2022년 22.9%로 감소하였는데 면적으로는 814,476m²로 가장 많은 변화가 있는 것으로 나타났다. 시간이 경과됨에 따라 토지피복유형은 초지화가 진행되고 있는 것으로 확인되었다. 식생지수 변화를 계절별 변화를 종합해보면 전반적으로 식생지수의 변화량은 봄철(3월)이 가장 크고, 그다음은 여름철(6월)이며 수역을 제외하고는 가을철(9월)의 변화의 폭이 가장 적은 것으로 나타났다. 토지이용별로는 대체습지에서 39.1% 향상, 하중도 38.2% 향상, 생태공원 44.3% 향상, 농업지역 35.6% 향상, 수역 -8.1% 감소 등 전반적으로 식생지수(NDVI)가 증가되었다.

• The Korean Journal of Ecology
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• 제24권5호
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• pp.273-280
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• 2001

인천 승기천의 하안지대에서 하천 지형과 교란 요인에 따른 외래식물의 식물상과 식생구조를 조사하였다. 승기천의 전체 하안 회랑에서 총 53종의 외래식물이 발견되었다. 총종수에서 외래식물이 차지하는 백분율은 6개 조사지점에서 25∼33%의 범위이었고, 전체 하안지역에서 평균 24%이었다. 외래식물의 백분율은 교란에 따른 식물 침입에 대한 하안지대의 취약성을 반영하며, 하안 지대에서 생태계 기능의 허약성을 나타내는 지표로서 이용될 수 있었다. 승기천에서 외래식물은 하천의 횡적 구조에서 뚜렷한 분포 유형을 나타내지 않았다. 외래식물의 침입과 증식은 고수부지와 제방사면에서 다소 뚜렷하였다. 여러 교란 요인 중에서 농경과 답압이 외래식물 군집의 침입에 영향을 미치는 중요한 요인이었다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2007년도 학술발표회 논문집
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• pp.527-531
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• 2007

하천내에서 작은 물고기의 국지적인 회유 또는 이동 습성은 먹이를 구하고, 산란 및 성장과 집단에서 분산하고, 위험으로부터 도피하는 것에 밀접한 연관이 있다. 하천의 합류부와 연결부에 제방(levee), 도로(road) 등이 설치되는 경우 일반적으로 암거형태의 인공수로로 상 하류를 연결되는데, 암거내 수리특성상 평수시 저유량, 고유속, 저수심의 수리특성을 보인다. 이러한 수리특성은 물고기가 이동하는데 장애(barrier)가 되어 생태적으로 하천내 종다양성 감소와 일부 어종의 멸종을 초래한다. 어도 설치시 설계기준에서 가장 주목할 부분은 어도를 이용할 대상어종의 범위와 유영능력이다. 하천설계기준(2005, 한국수자원학회)에서 제시된 물고기의 유영능력은 대부분 국외 어종을 대상으로 외국에서 실험한 결과를 이용하고 있다. 그러므로 이러한 기준이 국내 어종에 대해 적합한지에 대한 검토가 필요하다. 본 실험의 목적은 국지회유성인 피라미와 각시붕어가 인공수로를 통과할 때의 유영행동 중 소상성공율과 유영속력을 평가하고자 함이다. 유영행동의 실험방법은 Brett(1967)에 의해 제안된 2가지 방법인 증진유속방법과 고정유속 방법중에서 물고기의 이동경로와 소상능력을 확인하기에 용이한 고정유속방법을 사용하였다. 또한, 효과적인 실험을 위해 실험어종(피라미 100마리, 각시붕어 100마리)이 실험 중에 최적의 건강상태를 유지할 수 있도록 물고기의 적응 기간(24시간)과 실험 중 휴식기간을 두었다. 실험결과 체형이 방추형(fujiform)인 피라미의 경우 평균유속 $0.7{\sim}0.8m/s$구간에서 소상성공율이 61%에서 26%로 급격하게 하락하는 현상이 나타났다. 그리고 측편형(compressiform)의 체형을 가진 각시붕어의 경우 평균유속 0.4m/s에서 소상성공율이 25%로 나타났으며 그 이상의 유속에서는 10%이하로 나타났다. 실험어종의 이동경로를 분석한 결과 대부분 수로바닥에 밀착하여 최저유속구간을 이용하여 이동하는 것으로 나타났으며, 이동경로의 지점유속은 평균 유속의 70%정도로 나타났다. 실제 하천에 설치된 인공수로가 생태통로의 기능을 유지하기 위해서는 평상시 수리특성이 대상어종의 유영능력을 초과하지 않도록 설계되어야 한다. 특히, 하천에 설치된 인공수로의 길이가 $5{\sim}10m$정도일 경우라면 피라미의 소상 가능성을 50% 이상 확보하기 위해서는 평수시 설계유속이 0.7m/s를 초과하지 않아야 할 것으로 판단된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2007년도 학술발표회 논문집
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• pp.1003-1007
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• 2007

최근 기상이변, 불투수층의 증가와 배수체계개선 등의 요인으로 인한 홍수량의 증대로 하도방어 위주의 현재 홍수방어체제는 지속적인 치수사업의 시행에도 불구하고 오히려 하류에서의 홍수가 격심해지는 등 상당한 어려움에 직면하고 있다. 따라서 최근의 유역종합치수계획에서는 천변저류지 등에 의한 면적 개념의 2차원적 홍수량 분담을 통한 피해의 잠재성을 경감시키고자 하는 방안들이 제시되고 있다. 이러한 기술적 수요의 증가에 따라 낙동강유역종합치수계획, 삽교천유역종 합치수계획 등에서는 중규모 이상의 천변저류지가 검토되었지만 이러한 예는 대하천유역이므로 홍수피해가 빈발하는 농촌지역의 중소규모 하천에서는 계획된 적이 없다. 지금까지 지속적인 하천개수사업으로 2004년말 현재 하천연장 기준으로 전국의 하천 개수율은 78%에 이르고 있다. 이 중 국가하천과 지방1급하천은 약 15%로서 개수율이 약 90%이상으로 높고, 지방2급하천은 약 85%를 차지하나 대부분은 농촌지역에 위치하여 약 70% 미만의 낮은 개수율을 나타내고 있으므로 향후 중소규모유역의 지방2급하천에서 하천개수가 지속적으로 추진될 것이다. 현재 하천정비기본계획이 미수립된 하천구간에 대하여 하도계획시 제방축제에 의한 경제성이 미미한 일부 구간에 무제부의 소규모 아지늪을 조성하고, 홍수파의 전파속도를 저감하여 하류의 홍수집중을 경감시키고 유수 에너지를 감소시키며 아울러 본천의 유수환경과는 다른 습지로서의 정수환경을 창출하여 하천생태계의 다양성을 확보하는 방안도 있을 것이다. 본 연구에서는 경남 하동군에 위치하는 지방2급하천인 주교천에 약 $4000m^2$의 소형 습지(아지늪)를 2004년 3월에 조성하고 2006년 11월에 습지의 어류 및 수생식물에 대한 모니터링을 실시하여 아지늪의 하천생태의 다양성의 달성도를 평가하였다. 또한 주교천에서 홍수량의 증가에 따른 홍수류의 유속 변동과 그에 따른 에너지의 변화를 고찰하기 위하여 HEC-RAS를 적용하고 주교천 아지늪 주변의 수리학적 거동을 고찰하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2009년도 학술발표회 초록집
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• pp.1802-1806
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• 2009

최근 들어 국내외에서는 하천환경 및 생태서식처 기능을 갖는 자연형 하천으로의 복원에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 이러한 하천복원의 범주에서 하천 내 설치되는 수공구조물에 대한 중요성이 많이 언급 되고 있는데 그 중 대표적인 것으로 수제를 들 수 있다. 하천 내 설치하는 수제(groyne)는 제방보호 및 유로변경의 목적으로 하천내에 시공되는 구조물 중의 하나로서 하천복원과정에 있어 필수불가결한 구조물 중의 하나로 인식되고 있다. 근래에 들어 경제성 및 환경성을 갖는 수제에 대한 연구로 변형수제에 대한 연구들이 진행 되고 있는데 변형수제의 대표적인 형상으로는 L형, T형 수제 및 굴절, 열쇠형 수제 등이 있다. 각각의 수제들은 그 형상에 따라 수제주변에서 국부적인 흐름구조가 다르게 발생하게 된다. 이러한 수제들은 수제 고유의 형태에 대한 흐름특성 연구들이 주로 이루어지고 있는 반면에 수제의 투영길이에 대한비교는 수행되지 않았다. 즉 동일한 수제길이를 갖더라도 설치각이나 형태에 따라 투영면적에 대한 유수단면적의 변화가 발생하게 된다. 본 연구에서는 그림과 같이 상향 또는 하향굴절수제를 대상으로 팔길이(AL)의 변화를 주었으며, 팔길이 변화로 인해 발생되는 투영길이(L')와 동일한 길이를 갖는 연직수제를 제작하여 흐름특성을 관측하고 비교하여 보았다. 수제는 군집 형태로 건설되는 것이 일반적이나 여러 가지 형태의 조합으로 건설되기도 하는데 이러한 투영길이에 대한 비교는 수제설계 시 기초자료로 활용될 수 있을 것이다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2009년도 학술발표회 초록집
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• pp.718-722
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• 2009

하도 상황이 수역(水域)에서 식생역(植生域)으로 변화하여 최종적으로 육역화(陸域化)단계로의 천이가 진행되는 현상을 하도 육역화라고 한다. 하도 육역화는 하천의 생태환경적 측면에서 많은 문제들을 야기할 수 있으며, 단일 단면 하도의 복단면 고착화로 하천 통수 단면이 감소하여 하도의 홍수 관리 기능에 심각한 위해 요소로 작용할 수 있다. 본 연구는 하도 육역화 방지를 위한 수공구조물로서 말뚝을 설치하고 그 효과를 3차원 수치모형인 FLOW-3D를 이용하여 검토하였다. 수치 모의는 구조물 주변의 복잡한 흐름 모의를 위하여 복잡한 지형지물이 있는 경우에 많이 활용되는 LES(Large Eddy Simulation) 난류 모델을 적용하였으며 세굴 및 퇴적 영향을 알아보기 위하여 유사 세굴(Sediment Scour) 모델을 적용하였다. 하도 육역화 방지 수공구조물의 효과 검토를 위하여 모형 수로의 제방 근처에 말뚝을 설치하고 말뚝직경, 설치 간격 및 배열 등을 변화시켜 구조물 주변의 동수역학적 거동, 흐름분리 효과 및 세굴영향을 수치모의를 통하여 분석하였다. 분석 결과 말뚝에 의한 흐름 분리와 국부 세굴에 의하여 하상 퇴적이 상대적으로 감소되는 효과를 나타냈으며 설치간격이 수변으로부터 말뚝 두께의 2배 그리고 흐름방향으로 말뚝 두께의 2배 이내의 간격으로 설치하여야 더욱 효과적인 것으로 나타났다. 추후 다양한 수리모형 실험을 통한 검증과 다양한 조건에 대한 수치 모의를 통하여 하도 육역화 방지 기술을 개발할 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2008년도 학술발표회 논문집
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• pp.2132-2135
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• 2008

최근 우리나라에서는 하천의 생태 및 환경에 대한 관심이 고조되면서 기능을 상실한 보들이 철거되고 있으나, 보 철거에 따른 하천의 변화에 대한 연구는 아직까지 미흡한 실정이다. 본 연구에서는 한탄강의 고탄보 철거 전 후의 물리적 변화를 살펴보기 위하여 하상변동, 하상재료의 변화, 가시적인 하천 형태의 변화등을 조사하여 그 결과를 정리, 분석하였다. 물리적 변화는 크게 대규모 평면 변화와 소규모 종단 및 횡단 변화로 나눌 수 있다. 평면 변화는 퇴적지, 하중도 및 제방 등의 변화를 포함하며, 이러한 변화 양상을 분석하기 위하여 주기적으로 촬영된 사진과 영상을 비교 분석 하였다. 또한, 하상의 종 횡단 변화를 연구하기 위해 철거 전 후와 홍수 후에 하천 단면 측량을 실시하여, 보 철거에 따른 미세 지형 변동을 파악하였다. 또한, 하상 재료의 변화를 연구하기 위해 홍수 전후의 하상 재료에 대한 입도분석을 실시하였으며, 홍수 시에는 부유사를 채취하여 유사량을 분석하였다. 본 연구를 통해 보철거 전 후의 물리적 변화를 관찰하기 위한 방법을 제시하였으며, 하상변동 관찰 결과보 철거로 인해 상류에서는 침식현상이, 하류에서는 퇴적현상이 발생하여 점차 평형 하상 경사로 복원되어가는 것으로 판단할 수 있었다. 고탄보의 경우는 하상이 자갈과 거석으로 구성되어 있어, 하상재료의 변화는 미미하였다.