최근, 하천변에 분포된 식생관리는 하천의 안정성 뿐만 아니라 하천복원을 위해서도 매우 중요하다. 통상 하천변에 분포된 식생에 의하여 수리학적 저항이 증가되고 통수능이 감소되어 제방 범람을 초래한다. 본 논문에서는 1차원 및 2차원 수리해석 모형을 활용하여 소양강 댐 하류하천을 대상으로 서로 상이한 식생분포에 해당하는 조도계수를 적용함으로써 식생에 의한 제방월류 가능성을 검토하였다. 본 연구에서는 3가지 상이한 조도계수 즉, 관목부, 교목부, 그리고 주수로 부로 구분하여 해당되는 조도계수를 현장측정을 통해 작성한 식생도를 바탕으로 모형에 반영하여 이들에 의한 영향을 고려하였다. 전체적으로 식생에 의하여 약 0.1 m - 0.7 m 수위가 상승하는 것으로 모의되었으며 월류에 취약한 제방의 경우 범람방지를 위해 적절한 대책이 필요한 것으로 분석되었다.
과거에는 홍수조절의 관점에서 하도 내 식생은 통수단면적의 축소와 조도상승 등의 문제로 기피의 대상이 되어왔으나 최근 저수지자연하천의 생태계 보전 복원을 통한 하천 환경의 개선, 경제 성장 및 생활환경의 질적 향상에 의한 하천변 경관조성과 휴식처 조성 등 사회적 요구가 증대하여 하도내 식생의 영향을 고려한 하천관리의 중요성이 더욱 강조되고 있다. 본 연구에서는 소양강댐 직하류 하천을 대상으로 홍수기 방류시 식생에 의한 수위변동을 모의함으로써 대상하천의 통수능 검토를 실시하였다. 이를 위하여 대상유역의 식생분포를 현장조사를 통해 파악하였고 단면별 수위상승을 모의하기 위하여 1차원 및 2차원 수리학적 수치모형을 활용하여 식생을 고려한 흐름 해석을 실시하였다.
국내는 1960년대부터 시작된 급속한 산업화 및 도시화로 인해 하천 환경이 지속적으로 오염 및 훼손되어 왔다. 하천을 관리함에 있어서 치수목적을 중심으로 한 직강화와 콘크리트 제방과 더불어 하천변의 공간이 주차장이나 도로로 사용되었다. 또한, 하천의 홍수피해 방지, 도심의 택지 및 농경지 등의 토지 확보를 위한 대규모 하천정비사업으로 인해 과거 자연상태의 하천은 홍수터 내 저류능력 상실, 생태환경공간 훼손 등으로 하천의 자연적 환경 기능이 매우 악화된 상황이다. 최근 들어 치수 기능만을 위한 공학적 효율 위주의 하천관리 정책에서 벗어나 하천의 환경적 기능의 개선, 자연하천으로의 생태복원사업이 이루어지고 있다. 하지만 하천의 특성을 고려하지 않은 무분별한 복원공법의 적용결과 호안의 안정성이 고려되지 않은 복원사업들이 진행되기도 한다. 진정한 자연하천으로의 복원은 하천기능의 회복과 함께 호안의 안정성까지 고려된 복원이어야 할 것이다. 본 연구에서는 경상남도 김해시의 생태복원 하천을 대상으로 하여 HEC-HMS, HEC-RAS 등과 같은 수리 수문 모형을 이용하여 다양한 조건의 유량과 수위에 대하여 소류력 평가 공식을 활용하여 기설 고수호안의 안정성을 분석하였다. 신어천을 대상으로 각 하천마다 적용된 공법을 조사하고 지점별 적용 공법과 평균 소류력의 관계를 파악하여 고수호안의 안정성을 분석하고자 하였다. 향후 본 연구결과를 활용하여 각 호안공법의 수리학적 설계기준을 제안할 수 있을 것으로 판단된다.
하천공간을 개발하는 것에 있어 공간계획의 구분은 자연보전 공간, 학습공간, 운동공간, 친수공간, 위락공간 등 다양한 공간을 창출할 수 있다. 이러한 공간을 개발하는 것에 있어 공간을 이용하는 사용자가 누구인가가 중요하다. 또한 하천과 같이 공공의 서비스 공간에서 투자한 사업비에 비교하여 보다 많은 사용자의 이용과 서비스의 제공이 이루어진다면 효율적이고 성공적인 사업이라 할 수 있다. 도심지 하천 혹은 관광지 주변의 하천의 경우 최근의 여가의 트랜드를 비추어 볼 때 가족중심의 여가문화와 유 아동을 동반한 부모, 성인의 문화가 발달하고 있다. 이러한 추세에 비추어 가족중심의 하천변 개발에 있어 유 아동들이 즐길만한 공간의 제공이 필요하다. 현재의 하천공간은 체육시설 그리고 잔디광장 중심의 공간개발이었다. 그러나 최근 스토리텔링의 하천개발에 접목에 따라서 다양한 하천공간이 개발되고 있다. 역사, 문화, 전통, 동화 등 다양한 소재의 개발과 하천의 접목으로 다양한 연령층과 즐길 거리를 제공할 것으로 기대된다. 본 연구에서는 일부 하천공간을 동화와 놀이를 접목시켜 유 아동들의 놀이와 나아가 교육을 체험할 수 있는 하천공간을 개발하는 것에 있다. 유 아동들이라면 누구나 아는 동화를 스토리텔링화 하여 하천공간을 뛰어다니면서 동화의 체험과 놀이 그리고 교육을 접목시킬 수 있는 방안을 제시하였다.
최근 우리나라의 대부분을 차지하는 중소규모 하천 또는 도시하천은 하천수 및 하천변 지하수 이용의 증가와 토지이용변화 등으로 인해 하천의 건천화가 점증하고 있어 하천의 생태와 건전한 환경이 악화되고 있는 실정이다. 본 연구는 이러한 중소규모 하천 또는 도시하천의 도시화율에 따른 정량화된 건천화의 평가지표를 제시하고 하천 관리지표로 활용하며, 건천화 원인을 분석하여 실용적인 건천화 해소대책을 제시하는데 그 목적이 있다. 이를 위하여 건천화 원인조사 및 원인별 영향 평가에 대하여 국내외 연구사례를 조사, 분석하여 도시화율에 따른 건천화 평가 기준을 개발하고, 연구지역에 적용하여 도시화율에 따른 정량적인 건천화 평가를 수행하였다. 본 연구의 대상유역은 남천, 갑천, 경안천, 왕숙천으로 총 4개 유역으로 최근 도시화에 따라 불투수율 증가, 지하수 사용량 증가 등으로 건천화가 진행중인 하천이다. 각 유역은 본 연구에서 제안하는 건천화 평가기법에 따라 본 연구에서 제안하는 건천화 등급 1~5심도로 평가되었으며, SWMM_GE 프로그램으로 분석된 유출량과 다변량 분석 방법을 이용하여 불투수율과 지하수사용량에 따른 기저유출 관계식을 산출하였다. 연구 결과는 향후 대상유역의 하천유지유량 확보 등 유역의 물건전화 정책에 도움이 될 것으로 판단된다.
하천으로 유입되어 수질 오염을 야기하는 오염원은 오염 배출원이 명확하여 하나의 점으로 나타낼 수 있는 점오염원(Point Source)과 오염원이 명확치 않은 비점오염원(Non-point)으로 구분된다. 생활하수, 축산폐수와 같이 오염원이 명확한 점오염원은 하천 유입 이전에 처리장을 거쳐 정화작업이 가능한 반면, 비점오염원은 오염원이 명확치 않아 처리에 어려움이 따른다. 또, 오염물의 양과 이동 경로가 예측이 불가능하고 강우시에는 특별한 처리 없이 하천으로 바로 유입된다. 비점 오염원의 종류는 토사, 영양물질, 유기물질, 농약, 바이러스 등 다양하다. 이 중에서 토양에 흡착되어 이동하는 질소와 인은 하천으로 유입되어 부영양화를 야기하는 특성이 있어 더욱 처리가 필수적이다. 이러한 비점오염원으로 인한 수질 오염을 줄이기 위해 여러 최적관리기법(Best Management Practices, BMPs)이 제시되어 있으며 오염 물질의 하천 유입을 차단하는 것에 중점을 둔다. 가장 널리 이용되는 방법으로는 비점오염원 저감시설 중 하천변에 식물체를 설치하여 토양의 유실을 막는 식생대(Vegetative Filter Strip, VFS)가 있다. 식생 밀집 지역의 설치를 통해 표면 유출을 차단하고 토양 유실 감소와 수체로의 오염물질 확산을 막을 수 있다. 이에 VFSMOD-w를 이용하여 강우시 식생대를 통한 토양 유실 감소 효율에 대한 연구를 수행하였다. 연구 대상 지역으로 비교적 수문 및 토양 자료가 풍부한 청미천 유역을 선정하였다. 그 결과, 식생대의 길이와 식생대 내 식물체의 파종간격이 가장 지배적인 영향을 미치는 것이 확인된다. 이때, 식물체의 종류는 식물체 파종으로 인해 변화되는 토양의 수정된 Manning의 조도계수로 구분한다. 모든 강우 및 식물체 조건이 동일할 때, 식생대 내 식물의 파종 간격이 좁고 식생대의 길이가 길수록 토사 저감 효율이 증가하는 결과가 도출되었다. 식물체의 높이, 식물체의 종류 및 식물의 파종간격이 입력 자료로 요구되나 이 중 식물체의 높이는 토사 저감 효율에 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다. 또, 동일한 강우 조건에서 식생대의 길이가 0.5 m에서 1.0 m로 2배 증가하였을 때 토사 저감 효율이 두 경우 모두 95% 이상의 효율을 보이는 것이 나타났다. 이는 식생대의 길이가 증가할수록 토사 저감 효율이 증가하나 일정 길이 이상이 되면 대부분의 토사가 저감되는 것을 의미한다. 결론적으로 식생의 파종 간격이 좁을수록 토사 저감 효율이 증가하더라도 식물체의 성장을 고려한 적절한 파종 간격을 선정하여야 한다. 즉, 식생대의 설치는 적절한 파종 간격 및 식생대 길이를 식생대 설치지역의 강우 특성에 따라 결정지어야 한다고 판단된다.
기존 자연녹지인 앞산, 금호강/낙동강, 와룡산과 대상지내 산재해 있는 공원녹지를 연결하여 환상형(環狀形)의 그린네트워크를 형성하였다. 그린네트워크 조성에 따른 기존 자연녹지와 공원녹지 사이의 연계 방안으로 도시내 오픈스페이스인 학교용지를 선택하고 이를 연결하는 방안을 제시하였다 공원녹지의 위치상 1면이상이 도로와 접하고 있어 이를 연계하기 위한 가로공간의 녹화를 추진하여 녹지축을 연결하는 방안을 제시하였다. 또한, 도시내 자연녹지 중 도시하천의 역할을 분석하여 본 결과, 대상지내 그린네트워크를 조성하기 위해서는 하천변을 녹화하는 계획을 추진하여야할 것으로 사료된다.
도심하천에 양서류를 재입식하기 위한 연구의 일환으로 2013, 14년에 걸쳐 강원도, 경기도 일부 지역에서 옴개구리(Rana rugosa)를 대상으로 먹이활동 특성을 분석하였다. 옴개구리 위 내용물을 적출하여 70% 에탄올에 고정한 후 해부 현미경으로 관찰 및 촬영하였고, 옴개구리 서식지에서 포충망을 이용한 쓸어잡기 (sweeping), 트랩 (trap) 채집을 실시하여 포획 생물들을 동정한 결과를 위 내용물 분석 결과와 비교하였다. 결과로서, 옴개구리는 벌목 (Hymenoptera), 딱정벌레목 (Cleoptera)의 곤충을 주로 섭식하는 것으로 확인되었다. 특히 위 내용물에서 확인된 벌목의 98% 이상은 개미과 (Formicidae)로 확인되었다. 옴개구리 서식지 주변 배회성 서식곤충은 남양주의 경우 벌목 58% (개미과 99%), 톡토기목 17%, 메뚜기목 10%, 파리목 9% 순으로 출현했다. 양평의 경우 톡토기목 49%, 메뚜기목 14%, 거미목 9%, 파리목 9%, 딱정벌레목 7%, 벌목 3% 순으로 출현했다. 이러한 결과는 하천변에 노린재목, 파리목이 많이 분포하지만 옴개구리는 하천변 바위나 초지에서 발견되는 개미나 딱정벌레들을 비교적 쉽게 사냥한다는 것을 의미한다. 옴개구리는 특정 먹이를 선호하기보다는 하천변에서 쉽게 발견되는 소형 육상곤충을 섭식하는 것으로 사료된다. 도심하천에 먹이자원은 옴개구리 서식의 제한요인이 되지 않을 것으로 사료된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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