다자연환경 하천만들기(4) 어초용 목재하상방틀

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다자연환경 하천만들기(4) 어초용 목재하상방틀

글·사진 / 이동흡 (국립산림과학원 환경소재공학과)

토목(土木)의 어원에 맞는 하천개발이 필요 독일이나 스위스 등의 중부 유럽에서 ‘자연’이란 사람의 손이 가지 않고 형성된 공간을 말한다. 이 ‘자연 공간’과 자연을 배제한 ‘인공 공간’의 사이에는 ‘자연적인 공간’이 있으며 그 개념을 독일에서는 다음의 3가지로 분류하고 있다. - Kultur-Landsahft : 사람의 손에 의해 아름답게 마무리된 조경적인 문화공간 - Naturnahe : 사람의 손에 의해 가능한 한 자연에 가까운 상태가 된 공간 - Hatbnaturlich : 거의 자연스러운 공간 우리가 일반적으로 알고 있는 자연관은 사람의 손이 가해지지 않으면 자연의 힘(자정능력)에 의해서 스스로 식생이 회복된다는 것이다. 그러나 실제로 양호한 자연 상태를 지속하기 위해서는 사람의 손이 필요하다. 독일어의 ‘Naturnahe’도 사람의 손이 간 자연 상태를 의미하는 것으로, 사람 손이 가지 않았던 자연을 대상으로 하지 않는다. 이러한 자연관을 배경으로 한 ‘근자연공법’은 하천을 수리하거나 개수를 할 때 동식물의 서식 환경인 자연을 배려하고 있다. 콘크리트 수로를 헐어서 자연에 가까운 상태로 되돌리는 공법이나, 옛날 지도에 있는 하천의 모습을 되찾기 위해서 소멸한 옛날의 하천 흔적을 파헤치는 시험으로까지 발전하고 있다. 최근 자연에 가까운 도시 소하천 조성을 위해 자연석과 들풀, 야생화 등을 심고 소하천을 따라 숲길을 조성하고 있다. 산과 도심을 연결하는 길을 만들어 휴식공간을 제공하고 하천 주변에 소규모 하천처리장을 건설해 건천화를 방지하고 있다. 여기에 하천보호의 미학적 관점, 자연에의 근접성, 안전성까지 하천정비 설계에 가미하고 있다. 이러한 과정에 있어 무엇보다 자연소재인 흙과 돌, 그리고 목재를 기본 소재로 이용해야 한다는 점이 중요하다. 그러니까 ‘土木(토목)’의 어원에 맞는 흐름으로 자연스럽게 복원되어야 한다. 그러나 하천공법에서 정작 수서생물의 다양성을 확보하는 수단인 목재를 사용하는 곳이 거의 보이지 않는다. 하천에서 목재의 사용은 엽록소를 증가시키고 pH를 상승시키지 않으므로 콘크리트로부터 연근해의 갯녹음(백화현상)을 방지할 수 있는 유일한 방법이다. 탄소흡수원과 저장원을 늘려주는 건설기술 우리나라의 산림은 기후변화대응에서 산림이 흡수하는 이산화탄소 흡수량을 높이기 위해서 적절한 산림경영을 해주어야 한다. 그리고 이렇게 수확한 산림자원을 이용할 수 있는 방안을 적극적으로 모색해야 한다. 주변에는 기후변화대응과 관련하여 목재의 이용은 곧 산림벌채가 따를 것이므로 잘못된 행위이다라고 인식하고 있는 이가 많다. 합법적인 목재를 이용하는 한 이러한 문제는 없다. 교토의정서에 의하면 식재, 하예, 제벌, 간벌 등 수목이 건전하게 자라는 환경에서 얻어진 산림만이 이러한 대상이 되고 있다. 그러나 토목용도로 수종갱신의 대상이 되는 리기다소나무는 이러한 노력 없이 생산되고 있으므로 기후변화대응 탄소흡수원에 포함될 수 있을지 현 시점에서는 의문이다. 최근 MDF공장에서는 원료공급의 어려움으로 리기다소나무 원목을 대량으로 이용하고 있다. 공장도착 가격도 9만 원선으로 연초에 비해 약 30% 이상 상승된 상태이다. 여기에 목상들이 MDF공장과 계약한 연간 목표달성을 위해 리기다소나무를 토목용재로 생산하는 것을 거부하고 있어 토목자재의 수급에도 상당한 어려움이 있다. 토목용도로 목재의 사용연수와 수목의 탄소저장 관계를 보면 우리가 목재를 어떠한 용도에 사용하는 것이 기후변화대응에 효율적인 수단이 될지 알 수 있다. 조림 후 수목은 이산화탄소를 대기로부터 흡수·고정하지만 그 양은 일정 단계를 지나면 크게 저하된다. 수목이 탄소 흡수 능력이 저하되었을 때 벌채하고 목재로 장기간 보존해 준다면 수목을 베어낸 자리에는 새롭게 조림을 할 수 있다. 그곳에 수목이 자라면 다시 이산화탄소를 대기로부터 흡수·고정할 수 있으므로 더 많은 양의 이산화탄소를 저장할 수 있다. 이러한 효과는 목재의 사용연한이 길면 길수록 탄소저장 기간도 길어지므로 탄소저장 효과도 크게 증대된다. 벌채한 목재가 불에 타거나 썩는다면 목재에 저장된 탄소는 다시 대기 중으로 배출된다. 그러나 석유나 석탄 등의 화석연료와는 다르게 목재는 본래부터 대기 중에서 흡수되어진 것이기 때문에 대기 중의 이산화탄소 증가에는 영향하지 않는다고 하는 것이 ‘탄소중립’이다. 여기에서 주목해야 할 점은 연소나 썩지 않도록 하여서 탄소배출량을 줄여 준다면 이산화탄소 고정량도 증가시킬 수 있다는 점이다. 그러니까 목재를 장기간 이용하는 것은 탄소저장의 증대와 관련이 있다. 이제는 MDF와 토목용재 중에서 내구연한이 더 긴 쪽으로 방향선회가 있어야 하지 않을까 생각해 본다. 어초용 목재하상방틀 이번 호에는 접이식 하상방틀과 바자얽기 하상방틀을 조합한 어초용 목재하상방틀을 소개하고자 한다. 호안의 전면에 배치한 구조물이 접이식 하상방틀과 조합하여 호안에 톱니 모양의 소(물웅덩이)를 형성해 주는 공법이다. 종래의 하상방틀에 비하여 공극이 많아서 다양한 어류나 저생생물의 청소공간이 되고 수서생물의 보금자리가 될 어소의 역할을 해준다. 이 공법은 내부 채움의 방법에 따라 바자(생나무 가지) 타입과 식생 타입으로 구분할 수 있다. 바자 타입은 바자 이외에 중간 채움에 돌을 사용해도 된다. 식생 타입은 바자의 위에 흡출방지 시트를 깔고 현지에서 발생한 흙을 이용할 수 있으므로 재래 식생의 회복이 가능하다. 숲 가꾸기 현장에서 발생하는 생나무 가지를 바자로 유효하게 이용할 수 있고, 목재는 틀재로 이용할 수 있으므로 수확산물을 가장 효율적으로 이용할 수 있는 공법이다. 접이식 하상방틀과 인접하게 접합해서 시공하면 호안의 구성이 톱니 모양으로 들어가고 나온 면이 형성된다. 이때 안쪽으로 들어간 부분은 물의 흐름이 완만해지기 때문에 작은 소와 같은 역할을 하게 된다. 그러니까 하천의 흐름에 다양성을 갖도록 해준다. 사용 자재는 수종에 국한하지 않고 간벌재를 박피하여 사용한다. 물속에 잠기므로 목재를 건조시켜서 사용할 필요도 없다. 또 물속에는 산소가 부족하여 목재를 썩히는 부후균이 살 수 없다. 그러므로 방부목재를 사용하지 않아도 된다. 다만 목재의 두께 면은 구조물의 높낮이에 영향을 주므로 안정성과 관련이 있다. 높이를 일정하게 맞추기 위해 2면 제재를 사용하면 목재의 제재가공 공정을 줄이고 목재가공 수율도 높아진다. 어초용 목재하상방틀은 목재틀 또는 돌채움 기술자가 필요 없는 간벌재를 이용한 친환경 제품이다. 방틀의 조립은 매우 간단하다. 높이 1m의 방틀을 10m 만드는데 1.88㎥의 목재가 소요되며 시공재료는 표와 같다. 방틀 위에 놓일 천단으로 목재틀 안에 자연석을 고정시킨 블록을 사용하는 응용방법도 있다. 현장에서 발생한 돌이나 흙을 목재틀 속에 중기로 투입하고 천단은 블록으로 마감하는 공법이다. 천단을 블록으로 마감하였기 때문에 홍수 때에도 채움돌이 빠져나가지 않고 위에 덮은 목재도 손상을 받지 않는다. 블록에 고정된 돌이 울퉁불퉁하지 않기 때문에 하천을 찾는 어린이들이나 낚시인들이 미끄러져 넘어지는 일도 없다. 단위블록과 단위블록은 연결된 기둥부가 직결나사못으로 서로 연결되어 있으므로 전체의 블록이 하나로 일체화된 구조물이다. 틀재인 목재가 썩어도 안쪽의 자연석 블록은 그대로 연결되어 있으므로 내용연수가 길고, 호안, 호상의 역할도 지속할 수 있다. 시공 후에는 하단부의 바자로부터 수변식생이 곧바로 도입되므로 물가에는 나무 그늘이 형성되고 수서생물의 보금자리가 된다. 또 하상의 톱니모양의 요철은 소와 같은 역할을 하므로 물의 흐름을 완만하게 하여 친환경적 하상을 만들어 준다. 하상방틀의 효과를 한층 높인 것으로 대형 어류 등의 생태계에도 좋다. 하천을 살리기 위한 토목사업이 전국적으로 대규모로 추진되고 있다. 친환경 하천으로 가기 위해서는 목재 이용이 수반되어야 한다. 이제 간벌재를 하천개발에 본격적으로 이용할 호기를 맞고 있다. 간벌재와 같은 목재를 대량으로 하천개발에 이용하면 숲 가꾸기 활성화와 연계되어 산림부문의 기후변화 대응방안에서 이산화탄소 저감 목표량을 늘려갈 수 있는 실천수단이 된다. 산림이 활성화되면 생물다양성 보전, 토사재해방지 및 수원함양 기능의 강화, 보건휴양 레크리에이션 등의 기능도 높아진다. 간벌재를 이용한 저탄소 녹색성장을 국가발전의 신성장 동력원으로 하는 탄소저장의 건설기술 개발이 절실하게 필요하다.

일본 기후 현 토목사업소가 2007년에 발주한 하천방틀의 모습. 호안의 전면에 배치한 수제면의 환경형성의 사례를 보인 구조물임. 접이식 하상방틀과 조합하여 하상에 톱니바퀴 모양의 소(물웅덩이)를 형성해 주어 수서생물의 어소 역할을 해줌. 하상방틀을 수면 가까이에서 본 모습 2007년도 각 도별 리기다소나무의 생산량. 수종갱신의 대상으로 개벌작업 대부분이 MDF 및 펄프 원료로 이용(최근 MDF원료의 70% 이상 차지), 사유림이 전체 생산량의 94% 차지(2007년 기준) 숲 가꾸기 현장에서 발생하는 생나무 가지를 바자로 유효하게 이용할 수 있고, 목재는 틀재로 이용할 수 있으므로 수확산물을 가장 효율적으로 이용할 수 있는 공법. 윗부분은 누름돌로 채우고, 아랫부분은 생가지 바자로 채움. 간벌재를 2면 제재하면 목재의 강도저하 없이 두께를 일정하게 조절할 수 있으므로 하천용 토목용재로 이용하기 적합함. 일본 국토교통성이 2007년에 발주한 오사카 시 요도 하천의 어도에 목재방틀을 설치하고 있는 모습. 위로 돌을 깔기 때문에 바닥재를 설치하고 있음. 일본 기후 현 토목사업소가 2004년에 발주한 어초용 목재방틀의 모습. 하상방틀과 조합하여 소가 형성됨. 보행자용 천판을 위에 설치함으로써 새로운 느낌의 하상공원이 형성됨. 교토의정서에 의하면 식재, 하예, 제벌, 간벌 등 수목이 건전하게 자라는 환경에서 얻어진 산림만을 이산화탄소 흡수량을 산정할 수 있는 산림의 대상으로 간주함. 하천에서 목재의 사용은 엽록소를 증가시키므로 수서생물이 좋아하는 먹잇감이 됨. 일본 기후 현에서 2007년도에 시공한 어초용 목재방틀의 모습. 위에는 보행자용 데크를 설치 어초용 목재방틀을 가까이에서 본 모습 어초용 목재방틀의 모습. 시공 후 하단부의 바자(생나무 가지)로부터 수변식생이 곧바로 도입되므로 수서생물의 보금자리가 됨. 또 하상의 톱니모양의 요철은 소와 같은 역할을 하므로 물의 흐름을 완만하게 하여 친환경적 하상을 만들어 줌. 조림 후 수목은 이산화탄소를 대기로부터 흡수·고정하지만 그 양은 일정 단계를 지나면 크게 저하됨. 수목이 탄소 흡수능력이 저하되었을 때 벌채하고 목재로 장기간 보존해 준다면 수목을 베어낸 자리에는 새로 조림을 할 수 있음. 그 곳에 수목이 자라면 다시 이산화탄소를 대기로부터 흡수·고정할 수 있으므로 더 많은 양의 이산화탄소를 저장할 수 있음. 이러한 효과는 목재의 사용연한이 길면 길수록 탄소저장 기간도 길어지므로 효과가 크게 늘어남. 방틀 위에 놓일 천단으로 목재틀 안에 자연석을 고정시킨 블록을 사용하는 응용공법. 현장에서 발생한 돌이나 흙을 채우고 천단은 블록으로 마감하는 공법임. 홍수 때에도 채움돌이 빠져나가지 않고 위에 덮은 목재도 손상을 받지 않음. 호안의 전면에 배치한 구조물이 접이식 하상방틀과 조합하여 호안에 톱니 모양의 소(물웅덩이)를 형성해 주는 공법. 접이식 하상방틀과 인접하게 접합해서 시공하면 호안의 구성이 톱니 모양으로 들어가고 나온 면이 형성되며 이때 안쪽으로 들어간 부분은 물의 흐름이 완만해지기 때문에 작은 소와 같은 역할을 함. 하천의 흐름에 다양성을 갖게 되므로 친환경적 하상을 만들어 줌. 하상방틀의 효과를 한층 높인 것으로 대형 어류 등의 생태계에도 적합함. 시공 후에는 하단부의 바자로부터 수변식생이 나오면 물가에는 나무 그늘이 형성되므로 수서생물의 보금자리가 됨. 방틀의 바닥재. 간벌재를 2면 제재하여 높이를 일정하게 한 후 그 위에 돌을 채움. 이때 방틀에 사용하는 목재는 방부처리를 하지 않은 무처리재.