• 한국습지학회지
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• 제16권2호
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• pp.213-220
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• 2014

최근 하천정비는 환경에 대한 인식이 높아지면서 이수 및 치수뿐만 아니라 하천환경에 대한 관심이 증가하는 쪽으로 바뀌어가고 있는 실정이다. 따라서, 하천환경 또는 하천복원이 하천사업의 핵심이 되고 있다. 우리나라의 경우, 대부분의 하천이 치수목적의 하천정비에 의해 홍수조절과 주운을 돕기 위해 직강화 되었다. 하도를 직강화 할 경우 안정성 유지가 중요하므로 하천을 따라 제방이 축조된다. 이와같이 이수와 치수를 목적으로 하천에 축조된 댐, 보, 제방 및 수문 등과 같은 구조물의 경우, 하천의 종 횡적 연결성(Connectivity)을 저해하는 요인이 된다. 연결성이란 어떤 서식처에서 다른 서식처로 에너지와 물질을 이동시키거나 자연적인 수로를 통하여 서식처 간을 물리적으로 연결하는 동적인 자연통로로써 장기적인 하천복원관점에서 볼 때 연결성 증대는 유역 내 건강한 생태계 조성을 위해 매우 중요하다. 본 연구에서는 횡적 연결성 회복을 통한 하천복원의 첫 번째 단계로써 연결성에 대한 기본개념을 설명하고 대상유역을 선정하여 연결성을 저해하는 격리, 차단 공간의 유무에 따른 유역 내 흐름양상의 변화를 수치모의 하였다. 본 연구의 결과는 유역 내 수리수문연결기술 개발로 이어질 수 있을 것으로 판단되며, 차후 하천복원사업에 기여할 수 있을 것으로 판단된다.

• Journal of Ecology and Environment
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• 제48권1호
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• pp.32-48
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• 2024

Background: Longitudinal connectivity in river systems strongly affects biological components related to ecosystem functioning, thereby playing an important role in shaping local biodiversity and ecosystem health. Environmental DNA (eDNA)-based metabarcoding has an advantage of enabling to sensitively diagnose the presence/absence of species, becoming an efficient/effective approach for studying the community structure of ecosystems. However, little attention has been paid to eDNA-based biomonitoring for river systems, particularly for assessing the river longitudinal connectivity. In this study, by using eDNA we analyzed and compared species diversity and composition among artificial barriers to assess the longitudinal connectivity of the fish community along down-, mid- and upstream in the Hotancheon from the Geum River basin. Moreover, we investigated temporal variation in eDNA fish community structure and species diversity according to season. Results: The results of species detected between eDNA and conventional surveys revealed higher sensitivity for eDNA and 61% of species (23/38) detected in both methods. The results showed that eDNA-based fish community structure differs from down-, mid- and upstream, and species diversity decreased from down to upstream regardless of season. We found that there was generally higher species diversity at the study sites in spring (a total number of species across the sites [n] = 29) than in autumn (n = 27). Nonmetric multidimensional scaling and heatmap analyses further suggest that there was a tendency for community clusters to form in the down-, mid- and upstream, and seasonal variation in the community structure also existed for the sites. Dominant species in the Hotancheon was Rhynchocypris oxycephalus (26.07%) regardless of season, and subdominant species was Nipponocypris koreanus (16.50%) in spring and Odontobutis platycephala (15.73%) in autumn. Artificial barriers appeared to negatively affect the connectivity of some fish species of high mobility. Conclusions: This study attempts to establish a biological monitoring system by highlighting the versatility and power of eDNA metabarcoding in monitoring native fish community and further evaluating the longitudinal connectivity of river ecosystems. The results of this study suggest that eDNA can be applied to identify fish community structure and species diversity in river systems, although some shortcomings remain still need to be resolved.

• 한국수자원학회논문집
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• 제51권5호
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• pp.461-470
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• 2018

지금까지 추진해 오던 제외지 중심의 하천복원에서 벗어나 최근에는 제내지까지 복원하고자 하는 노력이 시도되고 있다. 이의 일환으로 구하도의 복원이 추진되고 있으나 이로 인한 수리적 연결성 및 생태적 연결성 향상을 정량적으로 평가할 적합한 모형의 개발은 미진한 상태이다. 본 연구에서는 구하도 복원을 통한 생태적 연결성 회복을 평가할 수 있는 격자기반의 수리해석 모형을 개발하였다. 본 모형의 적용성을 검토하기 위하여 노탑리 일원의 청미천 하천복원 사업지를 대상으로 수리생태적 연결성을 평가하였다. 본 모형으로 수리 및 생태적 특성의 시 공간적 분포를 신속하고 간단하게 해석할 수 있었으며 향후 수리적 생태적 연결성을 평가하는 적절한 도구로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 대한공간정보학회지
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• 제23권2호
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• pp.17-26
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• 2015

하천 코리더는 종의 국소적 소멸을 예방하도록 분산과 이동을 원활하게 한다. 그러나 우리나라는 수변의 치수, 친수, 이수와 같은 기능을 중시한 결과 수중보, 댐과 같은 인공구조물 설치로 하천 코리더의 연결성을 약화시켜왔다. 본 연구는 강원도 횡성의 섬강을 대상으로 어류의 군집에 영향을 미치는 변수를 종분포모형을 이용하여 추출하고 수변지역의 연결성을 종풍부도와 희귀도로 평가하는 것이다. 현장조사 결과 출현종수는 38종 7,061개체로 나타났으며, 연구결과는 다음과 같다. 첫째, 종분포모형 결과 어류의 종풍부도에 영향을 주는 변수는 유속과 급여울, 하천의 폭과 수변의 면적으로 선택되었으며, 모형의 정확도 검증 결과 상관계수는 0.83, 절대평균오차는(MAPE)는 19.2%로 적합한 것으로 나타났다. 둘째, 희귀도가 낮은 지점은 수로가 직강화된 전천과 횡성군 시가화지역 인근으로 나타났으며, 높은 지점은 하천 폭이 넓고 섬강과 전천이 합류하는 지점과 하도습지가 있는 하류지점으로 분석되었다. 연결성이 낮은 지점은 수변의 완충림이 거의 없고 보(洑)가 설치되어 있는 지점으로 나타났으며, 높은 지점은 하천 주변에 농경지 및 산림과 같은 자연토지피복이 우점하고 수변의 모래/자갈의 비율이 높은 곳이 연결성이 높게 평가되었다. 본 연구에서 제시한 결과는 복원을 위한 가이드로 기존 수변 시설물을 개선하고 추가하여 연결성을 강화시키는데 좋은 기준이 될 것으로 판단한다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제47권4호
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• pp.397-409
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• 2014

본 연구에서는 과거 자연하천에서 개수 후 현재 정비하천으로 변화된 하천공간의 생태기능을 비교 평가할 수 있는 방법을 제안하고 그 적용성을 검토하였다. 생태기능 평가는 하도 중심의 물리구조와 하천공간의 생태연결성으로 구성하였고, 각각 4개와 2개 평가항목을 토대로 평가기준에 따라 정량화 하였다. 평가방법의 적용은 하천개수 전인 1918년과 대규모 하천개수사업이 종료된 현재의 만경강 하천공간에 204개 격자와 7개 하도구간을 설정하고 GIS 분석기능을 활용하여 수행하였다. 그 결과, 물리구조와 생태연결성은 각각 평균 2등급에서 4등급, 2등급에서 3등급으로 감소한 것으로 나타났다. 물리구조의 주된 악화 원인은 직강화와 그에 따른 하천 횡단구조물의 건설에 의한 것으로 파악되었고, 생태연결성 악화는 도로와 철도 등에 의한 선적 단절요인이 토지이용에 의한 면적 단절요인보다 비교적 더 크게 작용한 것으로 확인되었다. 특히, 생태기능이 높은 격자들을 기준으로 하천공간을 살펴볼 때, 1918년의 생태 연결성은 하천을 축으로 분포되어 있었음을 알 수 있으나, 2007년은 제방 축조와 도시화된 지역의 증가로 산포하는 경향을 나타났다.

• 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.

• 한국조경학회지
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• 제31권1호
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• pp.34-41
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• 2003

Connectivity is a quantitative indicator of landscape structure, and connectivity of urban green areas is an indicator of ecological integrity in urban landscapes. The purposes of this study are to assess the connectivity of urban green areas in Seoul, and to develop a method of siting new green areas for better connectivity. Diverse methods for connectivity assessment and indices of connectivity are reviewed and applied to the connectivity assesment of green areas in Seoul. The indices of connectivity of green areas in Seoul turned out to be higher than expected, maybe because many of them are rather evenly distributed, serving as stepping stones, and because there are many riparian corridors, including the Han River. Analysis also shows the optimum location of new green space patches or corridors will be those spots that would link the mainland, or large green areas outside the city, and existing green areas in the city. Restoration of urban streams as ecological corridors will significantly enhance connectivity. Three different scenarios with increasing numbers of new green areas in the city were then prepared. The changes of connectivity were measured and the possible success rates of animal dispersal were simulated. The results revealed that restoration of streams will increase the connectivity and success rates of animal dispersal.

• Ecology and Resilient Infrastructure
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• 제3권4호
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• pp.307-314
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• 2016

최근 하천복원 사업은 과거 인공적인 부분을 개선하는 범위를 벗어나 격리차단된 구하도까지 복원하는 수준에 이르렀다. 구하도 복원은 하천 제방과 같은 종적 구조물에 의해 차단된 공간의 수리적 연결성 회복이 중요하다. 그러나 하천복원이 적절히 수행되었는지 관한 평가방법이 부족한 상황이기에 본 연구에서는 대상하천에서의 생태적 연결성 평가를 위한 수단을 제공하고자 한다. 이 연구에서 강우에 의한 유역유출 및 하도흐름 해석이 동시에 가능한 1차원 수치모형을 개발하여 청미천 유역에 적용한 바 있다. 특히 이 연구에서 1차원의 홍수추적 결과를 2차원의 공간분포로 변환시키고 시간에 따른 2차원의 수리특성으로부터 서식처적합도까지 산출하여 연결성 회복정도를 평가하는 수치모형을 개발하였으며, 이를 청미천 구하도 복원지역에 적용하였다. 복잡할 뿐만아니라 시간도 많이 소요되는 2차원의 분석을 수행하지 않고서도 1차원 수리특성 결과를 확장해서 2차원 수리특성을 쉽게 구할 수 있도록 한 것이 본 연구의 특징이다. 본 연구의 결과를 이용하면 구간별 대상종별 서식처적합도를 용이하게 산정할 수 있다.

• Ecology and Resilient Infrastructure
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• 제2권2호
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• pp.137-146
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• 2015

하천 본류와 구하도 사이의 횡적 연결성은 하천-홍수터 생태계에서 생태적 기능을 유지하는데 매우 중요하다. 본 연구는 2차원 평균수심 유한요소 모형인 River2D를 사용하여 만경강에서 직강화로 인해 격리된 구하도의 연결성을 가상으로 복원하고 평수기와 홍수기 조건에서 어류 서식처 변화를 평가하였다. 평가 대상 어종은 정수성 어종인 붕어 (Carassius auratus)와 유수성 어종인 피라미 (Zacco platypus)를 선정하였다. 물리서식처모의 결과에 의하면, 연결성 복원 전후의 붕어와 피라미의 가중가용면적 (weighted usable area, WUA)은 복원 후에 증가하였으며 양방향 복원이 일방향 복원보다 어류 서식처 복원에 효과적이었다. 또한 가중가용면적의 증가율은 평수기보다 홍수기에 더 높았다. 특히 피라미의 경우 홍수기에 구하도의 연결성이 양방향 복원되었을때 구하도 내의 가중가용면적이 복원 전 대비 약 4배로 크게 증가할 것으로 예측되었다. 본 연구 결과 만경강에서 본류와 구하도의 연결성이 복원되었을 때 정수성 어류와 유수성 어류의 서식처가 모두 증가할 것으로 예상되며, 일방향 복원보다 양방향 복원이 더 효과적인 것으로 나타났다. 또한 복원된 구하도는 홍수기 때 어류의 피난처 역할을 할 것으로 기대되었다.

• Ecology and Resilient Infrastructure
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• 제9권2호
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• pp.93-99
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• 2022

4대강 수계 하천에 설치된 보 밀도는 어류의 종 다양성에 영향을 주는 요인임을 확인하였다. 보 밀도 지수는 수계별로 차이를 보였으며, 낙동강 수계하천이 가장 높게 나타났으며 (17±1.6), 금강 (1.5±1.3)과 영산강(1.4±1.1)은 비슷하게 나타났다. 반면, 한강 수계하천(1.3±1.2)에서는 보 밀도가 낮게 나타났다. 2-DKS 분석 결과 영산강 수계를 제외하고 D_max에 따른 p-value는 0.05 이하로서 어류의 출현종수는 보 밀도에 의존하는 것으로 나타났다. 어류 종 다양성에 영향을 주는 보 밀도 역치값 (Threshold value)은 수계별로 다르게 나타났으며. 한강수계 1.6개/km, 낙동강 수계 1.3개/km, 금강수계 2.3개/km 이상에서 어류 출현종수는 감소하는 것으로 나타났다. 본 연구에서 조사한 총 1,217개 하천 가운데 33%인 약 404개 하천의 보 밀도 지수가 역치값 이상인 것으로 나타났다. 이러한 하천은 수생태계 연속성 확보가 시급하기 때문에 우선 대상 하천으로 선정하여 역치값 이하로 보 밀도를 관리할 필요가 있다.