자연형하천공법

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Ⅲ. 하천(소하천 포함)정비계획분야 / 이 현 우 박사 / KEI 4층 회의실 13:00∼14:20 1. 하천(소하천포함)정비계획의 환경적 문제점 분석 하천은 수 생태계와 육상 생태계를 연결하는 추이대(ecotone)로서 생물의 생산성과 종다양성이 높은 중요한 공간이다. 그러나 현재 이러한 하천들은 재난 방지와 치수 기능을 강화시키기 위해 재방의 축조, 저수로 및 고수부지의 정비, 복단면화, 하도의 직강화, 하폭이 확대 등의 하천의 정비가 이루어졌고, 이렇게 정비된 하천은 홍수피해를 크게 감소시켰으나 하천생태계의 교란으로 자정기능의 저하, 경관의 획일화. 수질오염을 가중시키는 등 하천환경을 파괴시키는 결과를 초래했다. 이처럼 하천정비는 치수 및 이수측면에서 개선을 위하여 실시되어야 하나, 동시에 육수생태계의 서식환경 훼손 등 환경적인 측면에서 부작용도 수반한다. 하천정비계획 수립시에는 자연환경의 보전과 하천치수간의 적절한 조율이 가장 주요한 사항으로 고려되어야 하나 현실적인 사유(조사비용, 시기, 인원 등의 부족, 수리적 측면의 자료 부족 등)로 인해 하천 생태계의 다양성이나 사업계획의 타당성이 철저히 검증되지 못한 상태에서 사업이 시행되고 있는 실정이다. 특히 무분별한 하천정비로 인해 습지대가 계속 감소되는 것은 육수생태계의 다양성에 치명적인 인위적 훼손임. 따라서 하천치수상의 안전성 확보를 위해 정비가 필요하다고 판단되는 구간에 대해 중점적인 자연환경현황조사를 수행 후 저감(또는 복원)대책을 반영하고, 불필요한 구간에 대해서는 하천정비를 지양하는 방향으로 경제적·효율적인 하천정비계획이 수립되어야 할 것이다. 현재까지 드러난 주요한 하천정비사업의 주요 문제점을 살펴보면 다음과 같다. ① 하도정비, 골재채취, 고수부지 조성 등으로 인한 자연환경 훼손 ② 육수동·식물상 현황조사결과 미흡(하천별 조사, 조사시기 등) ③ 공사시 토사유출로 인한 육수생태계 영향 ④ 제방축조용 토량 부족시 토취장 개발로 인한 영향 ⑤ 낙차공, 수중보 등의 설치로 인한 수생태계 단절 ⑥ 하천의 직선화, 하상의 평면화 등으로 인한 수서생물 서식처의 단순화 및 호안 세굴현상 발생 ⑦ 하천의 유출분석에 이용되는 수위 및 유량측정 자료의 부족 ⑧ 수질오염원에 대한 오염부하량 삭감계획의 미흡 ⑨ 홍수피해의 사례가 없어 치수적 측면의 당위성이 부족한 경우의 사업시행 환경친화적 하천정비를 위해서는 각각의 정비형태가 하천환경에 미치는 영향을 파악하고 이를 최소화하는 방안을 모색하여야 한다..하천정비에 따른 하천생태계에 미치는 영향을 하천정비사업에 주로 시행되는 하도굴착, 구조물에 의한 정비, 이용을 위한 정비고 구분하여 정리하였으며, 그 내용으로는 다음과 같다. <표 2-3-1> 하천정비에 따른 하천환경의 영향2) <표 계속> 2. 평가항목 선정 <표 2-3-2> 하천정비분야 입지유형별 환경성검토 적용 총괄표 <표 계속> <표 2-3-3> 하천정비분야 입지유형별 적용수준 및 방법 <표 계속> <표 계속> <표 계속> 3. 하천(소하천 포함)정비계획 환경관리의 주요 개선방안 하천정비계획은 여타 사업에 비해 사업비가 매우 제한되어 있으며, 이는 정비계획구간의 하천환경질에 대한 조사를 불충분하게 하는 근본적 제한요인이다. 특히 소하천정비계획의 경우 상당수의 환경성검토서에 1백개 이상의 소하천을 수록하고 있으며, 현황조사가 불충분한 경우가 많기 때문에 충분한 검토가 어려운 형편이다. 그러나 환경친화적 하천정비를 위해서는 하천의 환경질을 명확히 판단할 수 있도록 충분한 조사를 수행하고, 이를 토대로 하천형태별 환경관리계획을 설정하여야 한다. 상기한 하천정비계획의 입지·토지이용(기본계획 수립), 공사·시공, 이용·관리의 3단계에서 핵심적인 부분은 다음과 같다. 1) 공간의 구역구분 및 기능공간 배치계획 하천공간의 구역구분은 하천평가기준에 의하여 인공적 요소와 자연적 요소의 비중을 점수화하는 등 과정을 통하여 자연보전구역, 정비자연구역, 정비구역 등 3개 구역으로 구분하고 있다.3) <표 2-3-4> 구역별 기능공간 허용여부4) 자연보전구역은 자연생태계 및 자연경관을 보전할 목적으로 설정한 구역으로서 시설은 원칙적으로 도입하지 않는 구역이다. 따라서 하천공간구역 중 자연보전구역에 대해서는 하천정비시 가급적 원형보전하는 것이 바람직하다. 이에 비해 정비·자연구역이나 정비구역은 인공적 이용과 자연적 이용을 동시에 고려하여 정비가능한 구역이다. 이들 하천공간구역은 각각의 구역에서 수행되어야 할 기능이 서로 다르기 때문에, 기능공간의 배치시 하천의 잠재자원과 제약조건, 이용수요 등을 고려하여 설정하여야 하며, 각 하천구간에 따라 적절한 입지를 판단하되 하천의 특수성을 감안하여 융통성있게 적용하여야 한다. 2) 하천환경 평가기준 하천의 공간구역에 대한 환경평가기준은 야생성, 수질, 친수성, 물의 흐름, 하천과 지역사회의 관계 등을 고려하고 있다.5) 상기 기준들의 내용은 녹지자연도, 법적 보호종 및 희귀종 서식처, 상수원보호구역, 이화학적 수질평가, 자연경관, 보존가치 지형·지질, 문화재 분포 등에 관한 것들이다. 그러나 상기 기준에는 하천환경평가시 하천유역의 자연환경 및 생태적 특성을 평가할 수 있는 기준이 매우 부족한 상태이므로 이를 충분히 보완할 수 있도록 평가기준이 바뀌어야 할 것이다. 특히 최근의 환경영향평가서 및 환경성검토서에서는 생물학적 수질평가에 관한 내용이 크게 강화되고 있는 추세인 바, 이화학적 수질 평가를 보완할 수 있는 방안으로서 생물학적 수질평가에 대한 기준 도입이 필요하다. 이화학적 수질평가 방법은 제한된 조사항목에 대한 측정당시의 결과에 의존하므로 조사시기 이외의 오염물질 유출이나 무생물 요인 상호간의 상승작용에 따른 영향은 반영되기 힘들다는 한계를 지닌다. 이에 비해 생물학적인 수질 평가는 유기물질의 분해과정과 수서생물의 종조성 변화간의 상관관계에 대한 경험적 분석을 기초로 각 지표종의 오탁계급치와 지표가중치를 선정하여 지수를 계량화하는 방식이다. 3) 자연형 하천공법 하천환경의 보전과 복원을 위한 방법으로 자연형 하천공법을 들 수 있으며, "치수 및 이수의 관점에서 하천 정비시 발생된 부작용을 해소하기 위해 본래 하천이 갖고 있는 자연성을 배려한 치수시책으로서의 하천정비기법"으로 정의되고 있다.6) 선진국에서는 자연재료를 이용한 호안정비기법을 이용하여 인공하천을 자연하천화하는 재정비사업을 다양하게 시행하고 있다. 기본적으로는 과거에 조성한 콘크리트를 제거하고, 직선화된 물길을 자연적인 선형으로 복원하는 공법들을 시행하고, 자연재료를 사용하여 정비하는 것이다. 근자연형하천공법(Naturnaher Wasserbau)과 다자연형하천공법은 각기 유럽과 일본에서 발전하여 국내에는 1990년대 초에 자연형 하천공법으로 소개되었으며, 하천의 환경적 기능에 대한 인식이 확산되어 하천환경의 보전과 복원의 필요성이 크게 대두됨으로써 계속 발전되고 있다. 따라서 하천공간의 구역구분을 통해 정비계획한 구간에 대해서는 가급적 자연형하천공법을 이용한 자연친화적 하천정비가 이루어 질 수 있도록 시공하여야 할 것이다. 자연형 하천공법은 배수로 역할밖에 하지 못하는 기존의 하천정비 관행의 문제를 해결할 수 있는 바람직한 방법이다. 나무, 풀, 돌과 같은 생태재료가 콘크리트를 대체할 수 있고 생물재료와 자연형 하천형태의 시공으로서 생태 서식처를 조성하고 하천의 친수성을 증진하면서도 치수기능을 유지한다는 점이 자연형 하천공법의 시공사례를 통해 밝혀지고 있다. 한국건설기술연구원에서 환경부 G-7과제로 수행한 '국내여건에 맞는 자연형 하천공법의 개발' 연구에서 공법의 시험적용을 통하여 얻은 결과를 바탕으로 잠정적으로 추천된 공법은 다음과 같다.7) ·사석과 갯버들(키버들)/갯버들 다발 등 호안공법 ·나무틀과 사석 호안공법(수충부) ·거석을 이용한 여울과 소의 조성: V자 여울, 외톨이 거석, 징검다리 여울 ·상향류식 수질 정화시설: 작은 면적에도 가능하며 하수통관에서 나오는 고농도 오수정화 ·습지/토양 정화시설 ·샛강(개방형 비오톱)과 웅덩이(폐쇄형 비오톱) 개별적인 시행에 있어서는 하천의 특성이 각기 다르므로 어떤 공법을 선정해야 할 것인가는 전문가의 자문을 얻는 것이 바람직하다. 또한 자연형 하천공법과 관련하여 시장이 형성되고 기술 발전이 급속히 이루어지고 있어 신공법을 적극 활용하는 것이 바람직하며, 공법의 적용 이후 충분한 기간동안 유지관리할 수 있도록 계획하여야 할 것이다. 4) 하천생태계의 복원8) 하천을 복원할 때 수질개선 외에 최소한 만족시켜야할 조건으로는 대략 네 가지 정도를 꼽을 수 있다. 먼저, 넓은 하천구역을 확보하는 일은 생태계 보전을 위한 하천관리에서 가장 중요한 조건이며, 하천이 스스로 변화할 수 있는 여지를 남기고 육상생태계와의 접촉이 가능하도록 해야 한다. 과거 하천영역이었던 토지를 가능한 많이 하천으로 회복시키기 위해서는 토지비용이 늘어나지만, 무리없는 공법 채용과 공사비 절감이 가능해지므로 그 장소에 적합한 자연환경의 회복이 촉진된다. 두 번째로는 하천의 연속성을 염두에 두어야 한다. 하천의 연속성을 보장하기 위해서는 댐이나 보처럼 수서생물의 종적인 이동을 방해하는 구조물의 설치를 배제할 수밖에 없다. 하천생태계의 연속성이 인공구조물에 의해 파괴될 경우 하천구간의 일부가 호소화되거나 상류지역에 하류의 특성이 나타나는 구간역전현상이 발생하게 되어 복원 효과는 빛이 바랠 수밖에 없다. 특히 이수적 측면에서 보의 설치가 필요한 경우 주변의 농업용수 소요량 등을 검토하고, 보의 설치에 대한 대안으로서 소규모 저류지를 설치하는 방안을 검토해야 할 것이다. 세 번째로는 하상과 수제역에서 미소서식지의 다양성이 확보되어야 한다. 하천 내에 여울과 소, 사행, 사주 등은 물론 수면 위로 떨어지는 낙엽과 큰 가지, 하천으로 유입되는 고목 줄기 등은 건기와 우기에 수서생물의 피난처 역할을 하는 것으로 알려져 있다. 마지막으로는 수변식생대가 충분한 폭으로 조성되거나 유지되어야 한다. 수변식생대는 빗물을 머금어 급격한 유량변화를 막고 하안의 안정화에 기여하며 육상으로부터 유입되는 퇴적물과 오염물질을 여과한다. 또한 수면에 그늘을 드리워 수온을 저하시키고 수생식물의 과도한 번성을 억제한다. 수변의 식생은 수서 무척추동물의 주요한 먹이 공급원이기도 하다. 주석 2) 건교부(2002), 자연친화적 하천관리지침 참조 주석 3) 건교부(2002), 자연친화적 하천관리지침 한국수자원학회(2000), 하천설계기준 주석 4) 경기도(2002), 창릉천 하천정비기본계획 참조. 단, 자연보전구역의 정비 여부에 있어서, 자연보전구역의 개념상 '자연생태계 및 자연경관을 보전할 목적으로 설정한 구역'이므로, 하천환경이 우수한 지역은 원칙적으로 가급적 정비하지 않는 것으로 계획함. 주석 5) 행정자치부(1999), 소하천 시설기준. 주석 6) 박종화, 서울시 자연형 하천 조성방안, '녹색서울21' 1999년 5월호. 주석 7) 우효섭, 유대영. 자연형 하천공법의 개념과 적용(국내 시험하천 적용사례를 중심으로). 첨단환경기술 2001년 5월호. 주석 8) 2002년도 한국환경정책평가연구원 외부전문가 초청교육. 안병옥(2002)의 "바람직한 하천복원을 위한 기본조건으로서의 하천유형화와 하천생태성 평가" 일부를 재구성한 것임.