1. 서론

하천은 발원지로부터 하구까지 이어지며 강수량, 증발량 등 수리·수문학 환경에 따라서 수심, 하폭 등이 변동하는 연속적인 수생태계를 이루고 있다. 하천의 제내지와 제외지는 하천 수위의 증감에 따라 주기적 또는 간헐적으로 자연스럽게 침수되며,이 과정을 통하여 하천 주변에 영양염류, 생물이동 등이 이루어지는 것을 하천의 횡적 연속성이라 한다(Lee et al., 2014).

하천 양안에 종적으로 건설된 인공제방은 횡적 연속성을 방해하는 구조물로서 작용하며, 제외지 및 제내지 간 단절로 하천의 생물 서식지 파괴, 건강성 하락을 유발한다. 이러한 건강성 하락은 생물다양성이 높고, 여러 생태계서비스를 제공하는 수변공간의 생태적 가치를 저하시키기 때문에 횡적 연속성 관련 연구는 생태 보전에 있어서 중요한 사항이다(Jin et al., 2019; Opperman et al., 2010; Ward et al., 1999). 하천 횡적 연속성 관련 연구 사례로는 어류 관련 횡적 연속성 평가에 대한 연구(Chegal et al., 2016; Kim et al., 2015), 식생을 이용하여 횡적 연속성의 차이에 따른 변화 요인 연구(Chu et al., 2017), 유역 내 흐름을 바탕으로 하천복원 관련 횡적 연속성 연구(Lee et al., 2014), GIS 기반 횡적 연결성 평가(Jin et al., 2019) 등이 있다. 이러한 연구 사례는 각 횡적 연속성의 특정 항목들과 관련이 있으나, 여러 평가 항목을 바탕으로 한 종합적인 분석이 이루어지지는 못하였다. 정부는 수생태계 연속성 조사 및 평가 방법 등에 관한 지침(National Institute of Environmental Research, 2023)을 통하여 제외지(횡단면 구조, 식생 피복 비율), 제방(연결 통문, 제방 경사), 제내지(시가화 면적비, 습지 면적비) 평가 요소 기반 하천의 횡적 연속성 평가 방법을 제공하였으나 현재까지 이 지침을 통해 조사·평가된 하천 횡적 연속성 연구 사례가 없는 실정이다.

순천동천은 전라남도 순천시 서면 청소리에서 발원하여 순천 시내와 순천만국가정원을 지나고, 습지보호지역이자 람사르 등록 습지인 순천동천하구, 순천만으로 흘러가는 생태·문화·관광적으로 매우 가치가 높은 하천이다(Lee, 2018). 특히 하구지역이 천연기념물 228호이자 멸종위기야생생물 II급인 흑두루미를 비롯한 각종 겨울 철새의 월동지이며, 순천동천 하구 정밀조사에서 멸종위기야생생물 I급인 수달과 II급인 붉은발말똥개가 조사되는 등 생물 서식지로서 가치가 높게 평가받고 있다(National Institute of Ecology, 2020). 순천동천에서 횡적 연속성 평가 요소와 관련된 연구로 순천동천의 식생 연구(Hong et al., 2015)와 습지 면적 연구가 있다(Moon et al., 2017). 그러나 다양한 평가 요소들을 종합적으로 고려하여 순천동천의 횡적 연속성 평가가 이루어질 필요가 있다. 본 연구에서는 수생태계 연속성 조사 및 평가 방법 등에 관한 지침(National Institute of Environmental Research, 2023)을 기반으로 6개 항목에 대한 횡적 연속성 조사·평가를 수행하여 순천동천의 횡적 연속성을 종합적으로 분석·평가하였다.

2. 본론

2.1 조사 대상 및 방법

순천동천은 서면 청소리에서 발원하여 순천 시내를 지나 순천만으로 흘러 들어가는 하천으로, 유로연장은 35.53 km²이며, 유역면적은 367.45 km²이다(Academy of Korean Studies, 2023). 8개의 조사정점의 좌안 및 우안에 해당하는 총 16개 조사 구역에서 횡적 연속성 평가가 이루어졌다. 횡적 연속성 조사 및 평가는 ‘수생태계 연속성 조사 및 평가 방법 등에 관한 지침’을 따랐으며(National Institute of Environmental Research, 2023), 제외지(횡단면 구조, 식생 피복 비율), 제방(연결 통문, 제방 경사), 제내지(시가화 면적비, 습지 면적비) 연속성을 종합적으로 평가하였다. 조사 구간의 횡적 범위는 수치지형도를 바탕으로 제내지 방향 500 m 구간으로 선정하였으며, 종적 범위는 하천 규모가 평균 하폭 50 m 이상일 경우 4 km 간격 약 500 m로, 평균 하폭 50 m 미만일 경우 2 km 간격 약 200 m로 좌안 및 우안에 대한 조사 구간을 설정하였다. 조사 구간 01-02는 하류, 03-04는 중하류, 05-06은 중상류, 07-08은 상류로 명명하였다(Fig. 1). 현장조사는 2022년 9월 21-22일, 29일, 10월 30-31일, 11월 2일, 16-17일 수행하였다.

2.2 횡적 연속성 평가 방법

제외지(횡단면 구조, 식생 피복 비율), 제방(연결 통문, 제방 경사), 제내지(시가화 면적비, 습지 면적비)의 조사 항목에 점수를 부여하고 각 항목 점수를 합산하여 횡적 연속성을 평가하였다. 횡단면 구조는 무제방(자연제방), 호안공이 없는 단단면(홍수터 없는 횡단면), 호안공이 있는 단단면, 복단면(홍수터 있는 횡단면), 사각수로로 구분하여 평가하였다. 식생 피복 비율은 제외지 식생의 면적 비율과 습지선호도에 따른 식생군락의 가중치에 따라 평가하였다. 연결 통문은 무제방(자연제방), 물흐름이 있고 단차가 없는 평시 개방 통문, 물흐름이 없거나 단차가 있는 평시 개방 통문, 평시 폐쇄 통문, 통문이나 수로가 없는 제방으로 구분하여 평가하였다. 제방 경사는 제내지 및 제외지를 대상으로 무제방(자연제방), 0-20°, 20-45°, 45-90°, 90°로 구분하여 길이 비율로 평가하였다. 시가화 면적비는 제내지에서 시가화 지역의 면적 비율을 0%, ~10%, 10-25%, 25-50%, 50% 이상으로 구분하여 평가하였다. 습지 면적비는 제내지에서 자연습지와 인공습지의 면적과 가중치로 평가하였다. 횡적 연속성 조사 6개 항목은 각 10점으로, 최고점 60점에 1.67을 곱하여 최고점 100점으로 환산하고, 최종적으로 좌안 및 우안 각 조사 구간에 대하여 3단계(연속[점수≥80], 훼손[80%>점수≥40%], 단절[40>점수])로 평가하였다. 점수 산정 방법은 ‘수생태계 연속성 조사 및 평가 방법 등에 관한 지침’을 따랐다(Choung et al., 2020; National Institute of Environmental Research, 2023) (Table 1).

3. 결과

3.1 제외지

횡단면 구조 평가에서 호안공이 없는 단단면이 전체 조사 길이에서 가장 높은 비율을 차지하였고, 복단면, 호안공이 있는 단단면, 무제방(자연제방) 순으로 나타났다. 각 요소별로 비율이 높은 조사 구간을 살펴보면, 무제방(자연제방)은 2개소(01_left bank [LB], 05_right bank [RB]), 호안공이 없는 단단면은 5개소(01_RB, 02_RB·LB, 06_RB, 08_LB), 호안공이 있는 단단면은 2개소(07_RB·LB), 복단면은 3개소(03_RB·LB, 04_RB)에서 비율이 높았으며 사각수로는 없었다. 횡단면 구조에서 연속성 평가가 높은 조사 구간은 7개소(01_RB·LB, 02_RB·LB, 05_RB, 06_RB, 08_LB)로 나타났다(Table 2).

식생 피복 비율 평가에서 절대습지식생이 전체 조사 면적에서 가장 높은 비율을 차지하였고, 양생·임의육상·절대육상식생, 시설지, 임의습지식생, 개방사주 순으로 나타났다. 각 요소별로 비율이 높은 조사 구간을 살펴보면, 개방사주는 2개소(05_RB·LB), 절대습지식생은 2개소(01_RB, 06_RB), 임의습지식생은 2개소(02_RB·LB), 양생·임의육상·절대육상식생은 2개소(04_RB·LB), 시설지는 2개소(03_RB·LB)가 비율이 높았다. 식생 피복 비율에서 연속성 평가가 높은 조사 구간은 2개소(01_LB, 05_LB)로 나타났다(Table 3).

3.2 제방

연결 통문은 조사된 요소들 중 점수가 가장 높은 요소로 평가되며, 무제방으로 평가된 조사 구간이 4개소(01_LB, 04_LB, 05_RB, 08_RB), 물흐름이 있고 단차가 없는 평시 개방 통문으로 평가된 조사 구간이 1개소(03_RB), 물흐름이 없거나 단차가 있는 평시 개방 통문으로 평가된 조사 구간이 1개소(06_RB), 평시 폐쇄 통문으로 평가된 조사 구간이 4개소(01_RB, 02_RB, 04_RB, 05_LB), 통문이나 수로 없는 제방으로 평가된 조사 구간이 6개소(02_LB, 03_LB, 06_LB, 07_RB·LB, 08_LB)로 조사되었다. 연결 통문에서 연속성 평가가 높은 조사 구간은 5개소(01_LB, 03_RB, 04_LB, 05_RB, 08_RB)로 나타났다(Table 4).

제방 경사 평가에서 0-20°가 전체 조사 면적에서 가장 높은 비율을 차지하였고, 20-45°, 무제방(자연제방), 45-90°, 90° (직벽) 순으로 나타났다. 각 요소별로 비율이 높은 조사 구간을 살펴보면, 무제방(자연제방)은 01_LB 제내·외지, 05_RB 제내·외지, 0-20°는 04_RB·LB 제내지, 20-45°는 01_RB 제내·외지, 02_RB 제외지, 02_LB 제내지, 03_LB 제내지, 06_RB 제외지, 08_LB 제외지, 45-90°는 02_RB 제내지, 02_LB 제외지, 90° (직벽)는 03_RB 제내지, 04_RB 제외지가 비율이 높았다. 제방 경사에서 연속성 평가가 높은 조사 구간은 2개소(01_LB, 05_RB)로 나타났다(Table 5).

3.3 제내지

시가화 면적비 평가에서 시가화외지역 90% 이상으로 연속성 평가가 높은 조사 구간은 11개소(01-02_RB·LB, 05_RB, 06-08_RB·LB)로 나타났다(Table 6).

습지 면적비 평가에서 육상지역이 전체 조사 면적에서 가장 높은 비율을 차지하였고, 시가화지역, 인공습지, 자연습지 순으로 나타났다. 각 요소별로 비율이 높은 조사 구간을 살펴보면, 시가화지역은 03_LB, 자연습지는 02_LB, 인공습지는 01_RB, 육상지역은 07_RB가 비율이 높았다. 습지 면적비에서 연속성 평가가 높은 조사 구간은 4개소(01-02_RB·LB)로 나타났다(Table 7).

3.4 횡적 연속성 종합 평가

순천동천의 총 16개 조사 구간에서 연속성 평가 결과 연속 1개소(01_LB), 훼손 12개소(01_RB, 02_RB·LB, 04_LB, 05-08_RB·LB), 단절 3개소(03_RB·LB, 04_RB)로 나타났다. 훼손으로 평가된 12개소 조사 구간 중 평가 점수가 높은 4개소(01_RB, 05_RB, 06_RB, 08_RB)에서 1개소(01_RB)는 연결 통문 항목, 3개소(05_RB, 06_RB, 08_RB)는 습지 면적비 항목의 낮은 점수가 연속으로 평가되지 못하는 주 요인으로 나타났다(Table 8, Fig. 2). 중하류 조사 구간은 횡단면 구조, 식생 피복 비율, 제방 경사, 시가화 면적비 항목에서 점수가 낮았고, 하류 조사 구간은 습지 면적비 항목에서 점수가 높았다. 연결 통문 항목은 조사 구간에 따른 평가 점수가 가장 불규칙하였다(Fig. 3).

4. 결론 및 토의

순천동천의 횡적 연속성 평가를 위해서 16개 조사 구간에서 제외지, 제방, 제내지의 6개 평가 항목에 대한 조사가 수행되었다. 하류 구간에서는 연속 1개소(01_LB), 훼손 3개소(01_RB, 02_RB·LB)로 평가되었다. 하류 구간은 횡단면 구조, 제방 경사, 시가화 면적비, 습지 면적비에서 연속성이 높았고, 식생 피복 비율에서는 01조사 구간이 높은 편이었으나, 02조사 구간은 낮았다. 또한 연결 통문은 01_LB만 연속성이 매우 높고 나머지구간은 낮았다. 중하류 구간은 훼손 1개소(04_LB), 단절 3개소(03_RB·LB, 04_RB)로 평가되었다. 횡단면 구조, 식생 피복 비율, 제방 경사, 시가화 면적비, 습지 면적비 연속성이 낮았고, 연결 통문에서는 03_RB, 04_LB만 높았다. 중상류 구간은 4개소(05-06_RB·LB) 모두 훼손으로 평가되었다. 횡단면 구조, 식생 피복 비율, 제방 경사, 시가화 면적비 항목에서 대체로 연속성이 높은 편이었고 연결 통문에서 05_RB, 06_RB가 연속성이 높은 편이었다. 습지 면적비는 매우 낮아 연속으로 평가되지 못한 주 요인이 되었다. 상류 구간 4개소(07-08_RB·LB)도 모두 훼손으로 평가되었다. 횡단면 구조, 식생 피복 비율, 시가화 면적비가 높았고, 연결 통문은 08_RB만 높았으며, 제방 경사는 변동이 있으나 대체로 높은 편이었고, 습지 면적비 연속성은 낮아 연속으로 평가되지 못한 주 요인이 되었다(Figs. 2, 3).

하천 상류부터 하류에 따라서 횡적 연속성 평가 요소에 대한 일관적인 경향성은 나타나지 않았으나, 중하류 구간은 횡단면 구조, 식생 피복 비율, 제방 경사, 시가화 면적비에서 점수가 낮은 경향을 보였다. 이는 도시지역 횡단면 구조에 복단면이 많았고, 제방 경사가 수직인 비율이 높았으며, 습지선호 식생비율이 낮았기 때문으로 판단된다. 이로 인해 중하류 구간 3개소(03_RB·LB, 04_RB)는 단절로 평가되었다. 또한 하류 구간은 높은 인공습지 비율로 인해 습지 면적비 점수가 높게 나타났고, 중하류 구간은 도시지역이 많고, 중상류 및 상류 구간은 산지 및 마을지역이 많아서 습지 면적비 점수가 낮았다. 연결 통문 항목은 하류부터 상류 구간에 따른 평가 점수의 경향성이 가장 낮았는데, 이는 인간의 필요에 따른 불규칙한 영향을 많이 받는 항목이기 때문으로 판단된다(Figs. 2, 3).

본 연구는 람사르습지이자 습지보호지역인 순천동천하구와 순천만, 생태관광명소인 국가습지정원을 아우르는 하천인 순천동천의 횡적 연속성을 제외지(횡단면 구조, 식생 피복 비율), 제방(연결 통문, 제방 경사), 제내지(시가화 면적비, 습지 면적비) 기반으로 평가하였다. 단절 또는 훼손으로 평가된 조사 구간의 횡적 연속성을 높이기 위해서는 상류 구간과 같이 제방 연결 통문에서 낮은 점수를 받은 구간에서 불필요한 제방을 없애거나 필요에 따라 평시 개방 통문을 만들고, 03_RB와 같이 인공제방으로 인해 경사도가 높은 구간에 대하여 경사도를 낮추는 방안을 고안할 필요가 있고, 하천 중하류 구간과 같이 시설지 비중이 높은 구간에서 제내지를 구성하는 시설지 일부를 가능한 습지와 같은 자연환경으로 복원시키는 등의 노력이 필요할 것으로 판단된다. 순천동천을 비롯하여 다양한 특성을 가진 하천에서 수생태계 횡적 연속성 평가 결과가 축적되면 향후 홍수터, 제방, 배후습지 등과 관련된 하천의 연속성 확보 관리 정책에 도움이 될 수 있는 기초자료로 유용하게 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

Notes

Conflict of Interest

On behalf of all authors, the corresponding author states that there is no conflict of interest.

Funding Information

This work was supported by Investigation and Evaluation on Continuity of Stream Ecosystem from the Ministry of Environment Republic of Korea.

Data Availability Statement

The data that support the findings will be available in [Lateral Connectivity Data of the Suncheon’s Dong Stream] at [http://doi.or.kr/10.22756/GEO.20240000000855] following an embargo from the date of publication to allow for commercialization of research findings.

Acknowledgements

The authors thank Min Seob Song for investigating and providing the data in this paper.

Fig. 1.

Sites for evaluating lateral connectivity in Suncheon’s Dong stream, Korea. RB, right bank; LB, left bank side of Suncheon’s Dong stream survey area.

Fig. 2.

Survey sites evaluated lateral connectivity in Suncheon’s Dong stream, Korea. RB, right bank; LB, left bank side of Suncheon’s Dong stream.

Fig. 3.

Evaluated scores of survey sites by survey section in Suncheon’s Dong stream, Korea: (A) cross-sectional structure, (B) vegetation cover ratio, (C) connecting waterway gate, (D) levee slope, (E) urbanization area ratio, and (F) wetland area ratio. RB, right bank; LB, left bank side of Suncheon’s Dong stream.

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Appendix

Figure & Data

References

Citations

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