본 연구에서는 낙동강, 영산강을 대상으로 과거 사행하도 구간을 직강화함에 따라 절단된 폐천의 형태를 조사하고 이에 대한 유형화를 수행하였다. 폐천 및 구하도 구간을 선정하기 위한 기준은 1918년 근세한국오만분지일지형도를 이용하여 현재의 수치지도와 좌표보정 후 중첩, 비교함으로써 폐천 구간을 파악하였다. 낙동강의 경우 인위적 변형(하도절단형)에 따른 유형분류로 살펴보면, 세부적으로 하도보존형, 타용도전용형, 하도유실형은 각각 9 개소, 2 개소, 3 개소로 조사되었다. 영산강은 세부적으로 하도보존형이 4 개소로 나타났고, 타용도전용형, 하도유실형이 각각 4 개소, 10 개소로 나타났다. 이와 같은 폐천 현황 조사결과는 향후 구하도 복원을 위한 대상지 선정 시 기초자료를 제공하는 기회를 마련할 수 있을 것으로 판단된다.
황구지천과 청미천의 본류와 폐천에서 하도형태, 식물상 및 식생분포 특성을 분석하였다. 항공사진과 옛 지형도를 분석한 결과, 폐천은 제방축조에 의해 사행하도가 단절되어 형성된 것으로 나타났다. 전체 식물종수와 귀화식물 백분율은 본류가 폐천에 비해 높았다. 두 폐천에서 수생, 습생식물 종수의 백분율은 각각의 본류에서 보다 높았다. 주성분분석결과 폐천과 본류 사이의 식물상 구조는 황구지천이 청미천에 비해 비교적 유사하게 나타났다. 두 폐천에서 수생, 습생 식물 분포 면적비율은 각각의 본류에 비해 높았다. 두 폐천에서 우점식물은 정수식물인 줄이었다. 따라서 폐천의 식물상과 식생분포는 습생, 정수 생태계의 특성을 나타내었으며 경관수준에서 다양성을 제공하였다.
본 연구는 현재와 과거의 하도 지형자료 분석을 통하여 만경강에서 나타나는 폐천(Abandoned channel)을 파악하고, 유형을 폐쇄형, 개방형, 육화형 폐천으로 구분하여 각각의 본류구간과 함께 식물상 및 식생분포 특성을 비교하였다. 만경강의 경우 1918년 하도 형태가 경지정리 및 치수사업에 따른 제방축조 등 인위적인 절단(Engineered cutoff)으로 8개소 이상의 구간에서 하도 선형이 크게 변경됨으로써 폐천이 형성되는 것으로 나타났다. 현재 폐천부지는 육화형태의 농지 이용 및 개방형 또는 폐쇄형의 습지로 유지되는 것으로 조사되었다. 폐천 유형에 따라 나타난 식물상은 폐쇄형 56종류, 개방형 31종류로 조사되었다. 육화형의 본류의 경우 보에 의한 영향으로 달뿌리풀 (Phragmites japonica)과 저수로 검정말(Hydrilla verticillata) 등의 수생식물이 우점하는 정체수역이 나타났다. 개방형 폐천은 갈수기에도 수심이 깊은 수역이 확보되어 본류에 비하여 출현종수가 높았다. 폐쇄형 폐천은 연꽃(Nelumbo nucifera), 애기부들(Typha angustifolia) 등의 다양한 수생식물이 출현하여 본류에 비해 안정된 습지 생태계를 유지하였다. 만경강의 개방형과 폐쇄형 폐천은 수생식물의 증가와 전형적인 습지생태계를 유지하고 있었으며 본류의 정체수역이 관찰되었다. 본래 하천의 연속성을 향상하기 위한 유수생태계의 복원은 하천의 건강성을 향상하기 위한 방안이 될 것이다.
본 연구에서는 통상 농경지 및 택지로 이용하고 있는 폐천의 경제적 가치에 대해 연구하였다. 즉, 폐천을 농경지로 활용하였을 경우와 습지나 위락단지로 활용하였을 경우에 대한 경제적 가치를 평가 비교하고자 하였다. 연구 대상유역은 한강의 제1지류인 곡릉천의 하류를 선정하였다. 농경지로 활용하였을 경우는 농림통계연보(2000)를 이용하여 그 가치를 산정하였고, 자연습지나 위락단지로 활용하였을 경우에 대해서는 설문조사를 통하여 그 가치를 평가하였다. 즉, 습지나 위락단지의 레크리에이션 가치는 설문조사 결과를 여행자비용법에 의해서 산정하였고, 심미적 가치는 선진국의 선례를 토대로 설문조사를 작성한 후 그 결과를 이용하여 가치를 평가하였다. 분석 결과 폐천을 농경지로 활용하였을 경우, 연간균등편익은 7.05 백만원으로 산정되었고, 습지와 레크리에이션 목적으로 활용하였을 경우에 대해서는 각각의 연간균등편익이 1931.4 백만원과 6284.86 백만원으로 산정되었다. 또한, 심미적 가치는 1년에 14만원으로 산정되었다. 따라서 폐천부지를 농경지로 활용할 경우 보다 습지나 위락시설로 활용할 경우가 훨씬 더 큰 가치를 보이고 있다.
본 연구에서는 구하도 및 폐천 형성에 따른 시 공간적 하도 지형 변화를 정량적으로 파악하 기 위해 과거와 현재의 항공사진을 분석하였다. 항공사진은 청미천을 대상으로 하여 단기간의 인위적인 하천정비사업으로 인해 형성된 구하도의 형태 및 규모를 우선적으로 검토하였다. 그리고 하천의 종단 길이변화, 미지형 변화 등을 정량적으로 분석함으로서 인위적인 직강화 영향 후 하도 형태 변화를 예측할 수 있는 주요 요소들을 파악하였다.
본 연구는 국내 하천에서 방치되고 있는 구하도 구간의 물리적 상태를 파악함으로써 이를 보전 또는 관리하기위한 기초자료로써 활용하고자 한다. 국내의 구하도 구간은 자연적인 발생보다는 하천의 직강화, 하천부지 이용의 고도화 등 인위적인 교란으로 인해 형성된 것이 대부분이다. 이와 같이 사행구간의 하도가 절단(Cutoff)됨으로써 형성된 구하도는 우각호 형상의 습지형 구하도와 이미 육역화되어 농경지나 나대지로 이용되는 육화형 구하도로 구분할 수 있다. 특히 폐천(Abandoned Channel)화가 진행된 대부분의 습지형 구하도는 수질, 생태계, 육역화, 농업용수 이용 등 다양한 문제점 및 현안을 가지고 있기 때문에 이에 대한 보전 또는 관리가 필요하다. 이를 위해서는 우선적으로 습지형 구하도의 현재를 진단하고 평가하기 위한 연구가 선행되어야 한다. 따라서 본 연구에서는 습지형 구하도를 평가하기 위한 평가지표를 제안하고 이를 만경강 습지형 구하도 5개소에 적용하였다. 평가지표는 국내외에서 제안된 하천환경 평가지표와 RAM(일반기능평가기법)을 토대로 작성하였다. 이 평가지표는 단절된 습지구간에 적정한 지표, 자료 획득의 용이성, 즉시 적용 가능한 것을 우선순위로 선정하였다. 평가지표는 자연도, 서식처, 친수, 수질 등 4개 지표를 세분화한 총 25개 항목으로 제안하였다. 만경강에 대한 물리적 평가결과 습지형 구하도의 경우 서식처, 자연도 부분이 높은 점수를 획득한 반면 수질과 친수 지표는 상대적으로 취약한 것으로 평가 되었다. 이와 같은 결과는 향후 만경강 습지형 구하도에 대한 보전 및 관리계획을 수립함에 있어 주요 고려사항이 될 수 있을 것이다.
최근 국내 하천복원사업의 방향(패러다임)이 구하도를 포함한 홍수터의 중요성을 인식하게 됨에따라 과거 하천사업 시 발생되었던 폐천구역을 가능한 한 하천구역에 편입하여 보존하려는 노력이 시도되고 있다. 본 연구는 하천복원사업의 일환으로 함평천 구하도 복원을 함으로써 발생할 수 있는 흐름특성변화 및 하상변화를 파악하기 위한 목적으로 수리모형실험과 수치모의를 수행하였다. 실험대상구간은 함평천 중류 구하도 복원구간(1.34 km)이며, 수리모형은 Froude 상사법칙에 따라 수평축척 1/50, 연직축척 1/25의 모형으로 제작하였다. 실험조건으로는 재현기간 50년, 100년의 홍수량과 강턱유량 두 케이스$(100\;m^3/s$, $120\;m^3/s)$를 적용하였고, 구하도 복원수로의 흐름특성은 고정상 조건에 대해 분석하였다. 구하도 복원전/후의 홍수위 비교를 통해 구하도 복원후의 하도에서는 단면확대로 인한 통수능 증가로 홍수위 저감효과를 확인 할 수 있었다. 구하도 복원후의 유속변화는 통수능의 증가로 복원전에 비해 저감되었다. 기존하도와 복원하도간의 유속차가 다소 크게 나타났는데 이는 복원하도의 단면형상과 와류발생으로 인해 나타난 것으로 판단된다. 복원하도내의 유황은 일부구간에서 흐름정체현상과 역류현상이 발생되는데 이 구간에는 퇴적현상이 예측된다. 수리모형실험의 유사퇴적경향과 FESWMS 모형의 하상전단력을 비교한 결과는 유사하게 나타났으며, 복원하도의 넓은 둔치지역에 넓은 퇴적층이 형성되어 차후 환경구조물 등을 이용한 흐름제어 및 유지관리대책에 의한 문제해결이필요할 것으로 판단된다.
구하도는 예전에 물이 흘렀던 흔적을 말하며 우리나라는 1960년대 하천정비사업으로 인해 인위적으로 생성된 습지형 구하도가 대부분이다. 습지형 구하도는 홍수조절을 하며, 생물서식의 보고가 되고, 인간에게 심미적 가치를 주는 등 중요한 생태계이다. 하지만 폐천부지로 분류되어 관리가 소홀하고 그 흔적조차 사라지고 있는 실정이다. 이에 본 연구는 습지형 구하도의 훼손정도를 명확히 파악하고 적절한 관리 및 투자의 근거자료를 마련하기 위해 습지형 구하도의 기능을 평가하는 방법을 제안하였다. 국내 습지형 구하도 환경에 적합한 4가지 속성(자연성, 서식처, 친수성, 수질)과 21개의 지표를 선정하였으며, 낙동강의 두 개 지점에 적용해 본 결과 지점1은 중 장기적으로 보호 또는 개선이 필요한 지역으로 나타났으며, 지점2는 우선보호지역으로 나타났다. 이 평가법은 국내에 방치되어 있는 습지형 구하도의 상황에 맞는 적절한 관리에 도움을 줄 것이며, 향후 국가하천사업시 하도에 최적화된 평가툴로 활용될 수 있을 것이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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