1. 서 론
2. 재료 및 방법
2.1 조사지 개황
2.2 어류 조사
2.3 환경 조사
2.4 자료 분석
3. 결 과
3.1 환경 특성
3.2 어류군집 구조
3.3 환경과 종 다양도 관계
4. 고 찰
5. 결론 및 제언
1. 서 론
도시하천(urban stream)은 도시 내부를 관류하는 하천으로 도시지역에 집수역을 이루는 하천이다. 우리나라에 있는 도시하천은 주로 1~3차의 소하천으로 유로변경, 직강화, 하천복개 등 수리적 교란뿐만 아니라 산업폐수, 생활하수 유입에 의한 수질오염으로 훼손되었다(Bae et al. 2002, Choi et al. 2021). 이러한 훼손 요인은 생물 서식처 파괴와 하천 환경 불안정화를 유발하기 때문에 생물 군집 구조 단순화, 국지적 절멸 등 생물 다양성 감소로 이어진다. 이는 하천이 제공하는 생태계서비스를 악화하기 때문에 궁극적으로 도시에 거주하는 인간에게 피해를 주게 된다(Sousa et al. 2025).
우리나라는 2000년대부터 훼손된 도시하천 복원에 대한 관심이 높아져 생태하천 조성 및 복원사업을 위한 연구를 수행하고 있다(Kim and Ahn 2006). 특히 생태유량 산정, 물리적 구조물 설치 및 평가, 하안식생 조성, 물리적 서식처 복원 등 다양한 연구를 기반으로 도시하천의 생태계를 복원하고 있다(Choi et al. 2019, Choi et al. 2020, Cho and Kang 2013). 예를 들어 안양천, 양재천 등 도시하천에서 자연형 하천공법을 적용하여 다양한 생물 서식처를 제공함으로써 하천생태계를 복원한 사례가 있다(River Restoration Research Society 2008, MOE 2011). 하지만 본 성공사례에 대한 연구 및 평가는 주로 중대형 하천에 국한되어 있으며, 생태복원 사업을 수행한 소형 도시하천에서 환경이 생물 다양성에 미치는 영향에 대한 연구는 미흡한 실정이다(Joo and Ko 2024, Cho and Kang 2013). 또한 국내에서 도시지역을 흐르는 하천은 규모가 작기 때문에 소형 도시하천에서 생물 다양성에 영향을 주는 핵심 요인을 파악함으로써 성공적인 도시하천 복원을 위한 자료 확보가 시급한 실정이다.
어류는 하천의 수질과 물리·수리학적 환경 변화에 민감하게 반응하므로, 수생태계 건강성 평가와 복원을 위한 지표생물로 활용된다(Karr 1981, Davis 1995). 어류는 종마다 생활사 전략과 서식지 요구 특성이 다르기 때문에 유속·수심과 같은 수리적 특성, 물리적 서식처, 수질 내성 등에서 차이를 보인다(Gorman and Karr 1978). 따라서 서식처 다양성 및 복잡성이 클수록 종 다양성이 높아지는 경향을 보인다(Diana et al. 2006, Kim et al. 2014). 하천 내 서식지 변동이나 교란 요인을 판별할 때 어류는 핵심 지표로 사용되며, 특히 도시하천에서는 교란 및 훼손 현황을 파악하거나 복원 전후 서식지 개선 효과를 평가하는 데 적합하다(Schwartz and Herricks 2007, Lee and An 2014).
만천천은 강원특별자치도 춘천시 동면에서 발원하여 소양강으로 흘러드는 유역면적 57 km2, 유로연장 약 4.7 km인 지방하천이다(K-water 2007). 만천천은 춘천시를 관류하며 직강화와 하도공사로 인해 자연성이 감소하였고 이로 인해 어류 서식처가 훼손되었다. 생태하천 조성사업 일환으로 만천천에서 2011년부터 지속적인 정비가 이루어졌으며 교란과 복원이 반복되고 있기 때문에 소형 도시하천에서 생물 다양성 변화를 평가하는데 최적인 하천이다. 만천천에서 어류에 대한 연구는 주로 하천 수생태계 현황 조사 및 건강성 평가가 이루어졌다(NIER 2019). 그러나 만천천 내에서 1 ~ 2개 지점에서 조사가 수행되었을 뿐 상류부터 하류까지 어류군집에 대한 정밀한 조사는 이루어지지 않은 실정이다. 만천천에서 종적으로 환경 및 어류군집의 특성을 연구하면 소형 도시하천에서 어류 종 다양성에 영향을 주는 핵심 환경 요인을 판별할 수 있을 것으로 기대된다.
따라서 본 연구에서는 교란 및 복원사업이 진행된 소형 도시하천에서 환경과 교란이 생물 다양성에 주는 영향을 파악하기 위하여, (1) 만천천에서 어류 조사를 통해 어류군집 구조의 특성을 연구하고 (2) 서식지 환경을 측정하여 어류군집에 영향을 주는 환경요인을 분석하여 (3) 소형 도시하천의 생태계 건강성 및 종 다양성을 높이기 위한 방안을 제시하고자 한다.
2. 재료 및 방법
2.1 조사지 개황
환경 측정과 어류 조사는 강원특별자치도 춘천시 만천천에서 2023년 11월, 2024년 5월, 8월 총 3회 실시하였다. 만천천의 발원지는 주로 임야와 주택지로 조성되어 있으며, 중류부터 춘천시를 관류한다(Fig. 1). 조사지점은 만천천의 상류부터 하류까지 약 100 ~ 200 m 간격으로 총 17개 조사지점 (St. 1 - 17)을 선정하였다. 만천천 상류 지점은 강원특별자치도 춘천시 동면 만천리 일대 St. 1(37°52'34.9"N 127°47'05.7"E), St. 2(37°52'31.2"N 127°46'50.1"E), St. 3(37°52'28.1"N 127°46'39.4"E), St. 4(37°52'31.8"N 127°46'26.3"E), St. 5(37°52'39.8"N 127°46'10.6"E)였다. 도시지역을 흐르는 중류지역은 강원특별자치도 춘천시 동면 만천리 일대 St. 6(37°52’41.0"N 127°46'00.2"E), St. 7(37°52'45.3"N 127°45’54.2"E), St. 8(37°52'51.1"N 127°45'46.7"E), St. 9(37°52'54.0"N 127°45'37.5"E), St. 10(37°52'58.8"N 127°45'30.3"E), St. 11(37°53'05.9"N 127°45'22.9"E), St. 12(37°53'13.5"N 127°45'17.8"E)와 강원특별자치도 춘천시 동면 장학리 일대 St. 13(37°53'22.0"N 127°45'16.9"E)이었다. 하류지역은 강원특별자치도 춘천시 동면 장학리 일대 St. 14(37°53'29.1"N 127°45'17.3"E), St. 15(37°53'38.7"N 127°45'06.8"E), St. 16(37°53'39.7"N 127°44'57.1"E), St. 17(37°53'39.0"N 127°44'48.0"E)이었고 St. 17에서 합류지점의 거리는 약 50 m였다.
2.2 어류 조사
선정된 17개의 조사지점에서 어류 조사는 100 m 내에서 수행하였다. 정량 채집 및 정밀한 환경 측정을 위하여 다음과 같이 조사하였다. 조사지점에서 약 5 ~ 10 m 간격으로 약 2 × 2 m 방형구(plot)를 가정하여 투망(망목 7 × 7 mm)을 투척하여 유영성 어류를 채집 후 동일한 지점에서 족대(망목 4 × 4 mm)를 사용하여 저서성 어류를 채집하였다. 채집된 어류는 현장에서 동정하고 계수한 후에 방류하였다. 어류의 동정은 Kim and Park (2002)과 Kim et al. (2005)을 사용하였고 분류체계는 Nelson (2006)을 따랐다.
2.3 환경 조사
하천 환경 조사는 총 18개의 환경 요인을 측정하였다(Table 1). 물리환경은 어류를 채집한 방형구에서 유폭(wetted width, m), 수심(depth, cm), 유속(velocity, m-1), 하상구조(substrate composition, %), 식생 피도(in-stream vegetation cover, %) 및 서식지 유형을 측정하였다. 각 방형구에서 유폭은 거리측정기 또는 줄자를 사용하여 측정하였다. 유속은 유속계(Flowatch, JDC, Electronic SA, Switzerland)로 수심의 60% 지점에서 측정하였고, 수심은 접자를 사용하여 측정하였다. 하상구조는 Cummins (1962)의 방법을 참조하여 실트(silt, < 0.1 mm), 모래(sand, 0.1 - 2 mm), 잔자갈(gravel, 2 - 16 mm), 굵은자갈(pebble, 16 - 64 mm), 잔돌(cobble, 64 - 256 mm), 호박돌(boulder, 256 - 512 mm), 전석(bedrock, > 512 mm)으로 구분하였고 방형구 내에서 하상 입자의 상대빈도를 기록하였다. 방형구의 서식지 유형(habitat type)은 물의 흐름과 수심 특성을 육안으로 확인 후 소(pool), 유수역(run), 여울(riffle)로 기록하였다. 저수로의 식생 피도는 식생형을 구분하지 않고 육안으로 측정하여 기록하였다. 하천수의 이화학적 특성은 휴대용 수질측정기(HI98194, Hanna instruments Inc. USA)를 사용하여 수온(℃), pH, 용존산소(mg L-1), 전기전도도(μS cm-1)를 측정하였다.
Table 1.
Environmental variables measured at the study site in Mancheon Stream between November 2024 and August 2025
*Water chemical variables were measured at a single point during the fish survey at each study site.
** Stream morpholocy and substratum were calculated by 10 measured points at each study site. Silt, < 0.1 mm; Sand, 0.1-2 mm; Gravel, 2-16 mm; Pebble, 16-64 mm; Cobble, 64-256 mm; Boulder, 256-512 mm; Bedrock < 512 mm by Cummins (1962).
2.4 자료 분석
조사지점별 어류군집의 종 다양성을 분석하기 위하여 종별 개체수를 사용해 풍부도 지수(Margalef 1958), 다양도 지수(Shannon and Weaver 1949) 및 균등도 지수(Pilou 1975)를 산출하였다.
어류군집 구조에 따른 조사지점 사이의 관계는 R 환경(R Development Core Team 2024)의 vegan package (Oksanen et al. 2025)에서 ‘hclust’ 함수를 사용하여 계층적 군집분석(hierarchical cluster analysis)을 실시하였다. 조사지점에서 채집된 어종별 개체수(S)를 log (S+1)로 전환하여 입력자료로 사용하였으며 거리 산출을 Bray-Curtis (Bray and Curtis 1957)를 적용하였다. 계층적 군집분석에서 산출된 높이 수준(height level)을 기준으로 각 조사지점 간 유사거리를 Ward (Ward 1963) 방식으로 분류하였다. 또한 조사지점과 어종별 관계를 서열법(ordination)으로 분석하기 위하여 R 환경 Vegan package에서 ‘metaMDS’ 함수를 이용하여 비모수다차원척도법(non-metric multidimensional scaling, NMDS) (Kruscal 1964)를 사용하였다. 분석을 위한 입력 자료는 한 조사지점에서만 출현한 종은 제외하고 어종별 개체수(S)를 log (S+1)로 전환하였으며, 조사지점 사이 거리는 Bray-Curtis 방식으로 산출하였다. NMDS결과에서 상대수도가 1%를 넘는 어류만 배열하였고, 조사지점간 계층적 군집분석 결과를 도식화하였다(Llopiz and Cowen 2009).
하천 환경이 어류 종 다양성에 미치는 영향을 분석하기 위하여 종 다양도 지수와 환경 변수를 다음과 같이 정리하였다. 본 연구는 17개 조사지점에서 계절별로 3회 조사하였으며 조사 시기마다 환경이 상이하였다. 따라서 각 조사지점에서 3회 조사한 결과를 개별적으로 종 다양도 지수와 환경 변수를 산출하였다. 측정한 환경 변수는 각 조사지점 내 10개 방형구에서 측정한 유폭, 수심, 유속 및 식생피도는 평균을 산출하였다. 하상구조는 가는 하상(실트, 모래, 잔자갈), 굵은 하상(굵은자갈, 잔돌, 호박돌), 전석으로 구분하여 상대비율(%)을 산출하였다. 서식지 유형은 각 방형구에서 기록한 결과를 사용하여 소, 유수역, 여울의 상대비율(%)을 계산하였다. 자료 분석은 R 환경의 lme4 package (Bates et al. 2015)에서 ‘lmer’ 함수를 사용하여 선형혼합모형(linear mixed effect model)을 사용하였다. 반응변수(response variable)는 각 조사지점에서 조사시기별 측정한 종 풍부도지수와 다양도지수였다. 설명변수(explanatory variable) 입력을 위한 환경 요인은 높은 상관관계를 보였다(Appendix 1). 따라서 모형에 입력할 설명변수는 R 환경 car package (Fox and Weisberg 2019)의 ‘vif’ 함수를 사용하여 다중공산성 검사 후 분산팽창요인(variance inflation factor)이 2를 초과하지 않은 변수인 유폭, 수심, 식생 등의 환경 요인을 사용하였다(Table 4). 특히, 하천규모를 나타내는 유폭과 어류서식처에 중요한 역할을 하는 식생 간의 상호작용(interaction term)을 설명변수로 입력하였다. 추가로 계절별 조사에 따른 종 다양도 및 환경의 변이를 보정하기 위하여 조사시기를 랜덤효과(random effect)로 입력하였다. 모델은 각 설명변수간 모든 조합을 활용하여 구축한 후 Akaike’s information criterion (AIC)를 사용하여 적합도를 평가하였다. AIC의 차이가 2 이상 되지 않은 모델은 경쟁모델(competing model)이 확인되었다(Table 3). 따라서 R 환경 MuMIn package (Bartoń 2025)의 ‘dredge’와 ‘model.avg’ 함수를 사용하여 모델 평균화 기법(model-averaging)을 사용 후 경쟁모델에서 추출한 설명변수의 평균을 산출하였고, 95% 신뢰구간(confidence interval)이 0이 겹치지 않으면 통계적으로 유의하다고 판단하였다(Table 4, Burnham and Anderson 2002).
3. 결 과
3.1 환경 특성
만천천은 상류에서 하류로 갈수록 하천 규모가 커짐에 따라 환경이 점진적으로 변했다. 유폭(wetted width, range= 1.1 ~ 9.3 m)이 증가하고 수심(depth, range= 15.4 ~ 30.4 m)이 깊어지는 경향을 보였다 (Table 1). 또한 수환경인 수온(water temperature), pH 및 전기전도도(conductivity)가 하류로 갈수록 증가하는 경향을 보였다. 하도 내 식생은 상류 구간인 St. 1 ~ 5에서 높은 피복률(28 ~ 68%)을 보였다. 하상구조는 대체로 주로 굵은 하상(coarse substrate)이 우세하였으며 하류구간인 St. 14~15에서 인공하도 조성에 의해 전석(bedrock)이 높은 비율(13 ~ 44%)을 보였다. 서식지 유형은 조사지점간 편차가 있었으나 주로 소(pool)와 유수역(run)이 대부분을 차지하였다.
3.2 어류군집 구조
만천천 전체 조사지점에서 채집된 어류는 총 7과 23종 4,199개체였다(Appendix 2). 우점종은 버들치(Rhynchocypris oxycephalus)로 상류부터 중류에 해당하는 St. 1 ~ 11에서 우점하였고, 아우점종인 피라미(Zacco platypus)는 중하류에 해당하는 St. 12 ~ 17에 주로 출현하였다(Fig. 2). 참갈겨니(Z. koreanus)와 대륙종개(Orthrias nudus)는 상류와 중류에 주로 출현하였으며, 얼록동사리(Odontobutis interrupta)는 조사지점 대부분에서 출현하였다. 하류 지점인 St. 15 ~ 17에서는 납자루(Acheilognathus lanceolata intermedia)와 붕어(Carassius auratus)를 포함한 13 ~ 17종의 다양한 어류가 출현하였다(Fig. 2, Appendix 2). 외래종은 큰입배스(Micropterus salmoides)와 떡붕어(C. cuvieri)가 출현하였다(Appendix 2).
만천천에서 어류의 종 다양도 지수는 상류에서 하류로 갈수록 높아지는 경향을 보였는데, 조사지점 St. 15에서 가장 높았으며 St. 2에서 0.44로서 가장 낮았다(Table 2). 종 풍부도와 종 균등도 지수 또한 종적 변화에 따른 변화를 보였다.
Table 2.
Indices of Shannon-Weiner diversity, richness, and evenness of fish assemblages at each site of Mancheon Stream, Korea
만천천에서 조사지점의 종별 출현 개체수를 기반으로 계층적 군집분석을 수행한 결과 높이 수준(height level) 0.93을 기준으로 상류(UP: St.1~7), 중류(MID: St. 8~13), 하류(DN: St. 14 ~ 17)의 3개 집단으로 분류되었다(Fig. 3a). 이중에서 상류와 중류 집단이 하류집단 보다 더 가까웠다.
Fig. 3.
Dendrogram for the hierarchical cluster analysis and ordination of the non-metric multidimensional scaling (NMDS) based on the communities collected at study sites of Mancheon Stream. (a) The dotted rectangle indicates classified three groups (i.e., UP, MID, DN) by height level of 0.93. (b) The stress value of the NMDS explained the goodness of fit. Different symbols of study sites and dotted polygons indicate three groups of study sites resulting from the hierarchical cluster analysis (Al, Acheilognathus lanceolata intermedia; Ca, Carassius auratus; Cc, Cyprinus carpio; Cu, Carassius cuvieri; Ik, Iksookimia koreensis; Ma, Misgurnus anguillicaudatus; Ms, Micropterus salmoides; Oi, Odontobutis interrupta; On, Orthrias nudus; Pe, Pseudogobio esocinus; Pp, Pseudorasbora parva; Rb, Rhinogobius brunneus; Ro, Rhynchocypris oxycephalus; Zp, Z. platypus; Zk, Zacco koreanus).
어류군집 구조를 비모수다차원척도법(NMDS)을 사용하여 2차원으로 분석한 결과 왜곡도를 나타내는 스트레스(stress) 값이 0.051로 원 자료의 구조가 잘 재현되었다(Kruskal 1964) (Fig. 3b). 조사지점은 계층적 군집분석에서 구분된 3개 집단이 상류 집단이 좌측에, 하류 집단이 우측에 배열되었다(Fig. 3b). NMDS에서 종의 배열은 상류와 중류 집단 사이에 참갈겨니(Zk), 버들치(Ro), 대륙종개(On), 참종개(Ik)가 위치하였는데, 이는 네 종이 주로 상류부터 중류에 서식함을 반영한 결과이다. 미꾸리(Misgurnus anguillicaudatus, Ma)는 주로 조사지점 St.4에 출현하여 상단에 독립적으로 배열되었다. 얼록동사리(Oi) 모든 조사지점에 출현했기 때문에 중앙에 위치하였다. 하류에 주로 서식하나 중류에도 적은 빈도로 출현하는 피라미(Zp), 밀어(Rhinogobius brunneus, Rb), 모래무지(Pseudogobio esocinus, Pe)는 하류집단의 좌측에 배열되었다. 가장 많은 종이 출현한 조사지점 St. 15에 붕어(Ca), 떡붕어(Cc), 납자루(Al) 등 다양한 종이 위치하였다.
3.3 환경과 종 다양도 관계
선형 혼합 모형(LMM)을 사용하여 종 풍부도(species richness)와 다양도 지수(Shannon-Weiner Diversity index)에 영향을 주는 환경 요인을 분석한 결과 다수의 경쟁 모형(competing model)이 확인되었다(Table 3). 따라서 모델 평균화 기법(model-averaging)을 사용한 결과를 기반으로 통계적 유의성을 확인하였다(Table 4). 어류 다양성과 주요 환경 요인의 관계는 상류에서 하류로 갈수록 생물 다양성이 높아지는 경향을 반영하였다. 유폭(wetted width, coefficient= 0.277)이 넓고 수심(depth, coefficient= 0.200)이 깊으며 하도 내 식생(vegetation cover, coefficient= 0.249)이 많을수록 종 풍부도가 증가하였다. 반면, 수온(water temperature, coefficient= -0.173)이 낮을수록 종 풍부도는 낮게 나타났다. 이와 유사하게 넓은 유폭(wetted width, coefficient= 0.294), 높은 식생 피복(vegetation cover, coefficient= 0.167), 깊은 수심(depth, coefficient= 0.081) 그리고 유수역(run, coefficient= 0.138)이 넓을수록 더 다양한 어류가 서식함을 확인하였다(Table 4). 특히 종 풍부도와 다양도 모두 유폭이 커지면서 하안식생이 많을수록 증가함을 확인하였다(vegetation cover × width, Fig. 4). 이는 하천 종적 구조에 따른 종 다양성의 일반적인 경향과 더불어 하도 식생이 발달한 자연적인 환경이 소형 도시하천의 생물 다양성에 중요하게 기여함을 보여주고 있다.
Table 3.
A list of competing models (models for which ΔAIC < 2 of the top-ranked model) to explain the species richness and Shannon-Weiner diversity index, ordered by ascending values of Akaike’s information criterion (AIC). Models differed in the combination of explanatory variables, the number of parameters (K), the difference in AIC between the given model and the top-ranked model (ΔAIC), and the Akaike weight (weight)
Table 4.
Summary of model-averaged fixed effects on species richness and Shannon-Weiner diversity index by linear mixed effect models. Statistical significance was identified by whether 95% confidence interval (CI) does not overlap zero. Significant variables are shown in bold
Fig. 4.
Effects of key environmental variables, such as wetted width and vegetation cover, on species richness and diversity. Solid lines indicate the mean effect, and shading shows 95% confidence intervals. The gradation of color represents the interactions between wetted width and vegetation cover.
4. 고 찰
국내에서 도시하천을 복원하기 위한 노력은 물리환경 조성, 비점오염원 관리를 통한 수질개선, 생태공원 조성 등 다각적인 노력을 이루어지고 있다(Kim and Ahn 2006, Choi et al. 2020). 이러한 복원사업의 효과에 대한 연구는 주로 중대형 하천에서 주로 이루졌을 뿐 소형 도시하천에서의 사후평가는 잘 이루어지지 않은 실정이다(Cho and Kang 2013). 본 연구는 지속적인 교란 및 관리가 이루어지고 있는 소형 도시하천인 만천천에서 어류 종 다양성에 영향을 주는 주요 환경 요인을 연구하였다. 조사 결과 어류군집 특성은 유폭, 수심 등 하천의 종적 구조와 연관된 환경요인에 의해 일차적으로 결정되었다. 또한 어류 종 다양성과 풍부도는 하안식생이 잘 조성된 자연적인 구간에서 더욱 증가함을 확인하였다. 따라서 본 연구결과는 도시를 사용하는 시민을 위한 친수환경 이외에 자연적인 환경을 조성하는 것이 소형 도시하천의 생태계 건강성을 높이는 데 중요함을 보여주고 있다.
수생태계에서 어류군집의 특성은 하천의 종적 구조에 따른 환경 변화와 밀접한 관련이 있다. 하천은 상류에서 하류로 물이 흐르기 때문에 하천생태계는 종적으로 연결되는 동시에 이질성을 가진다. 물리환경이 점진적으로 변하며 이는 수온, 용존산소 등 다양한 수환경에 영향을 준다(Diana et al. 2006, Kim et al. 2014). 따라서 어류를 포함한 수생생물은 자신의 생태적 지위 및 환경에 대한 내성에 맞춰 종적으로 연속적 혹은 불연속적인 분포패턴을 보이며 어려 종의 분포패턴이 궁극적으로 어류군집 구조를 결정한다(Diana et al. 2006). 도시를 관류하는 하천은 다양한 오염원에 노출되었으며 수리적으로 교란된 환경을 보이기 때문에 낮은 생물 다양성을 보이는 것으로 알려졌다(Bae et al. 2002, Lee and An 2014). 반면, 도시지역 주변 산지에서 발원하는 도시하천의 경우 상류지역은 대부분 양호한 수질을 보이는 경우가 있다. 예를 들어 서울에 위치한 홍제천은 북한산이 발원지이며 상류에는 꺽지(Coreoperca herzi), 둑중개(Cottus koreanus) 등 수질 및 물리환경에 민감한 종이 서식하는 것이 확인되었다(Byeon 2018). 본 연구 대상지인 만천천 또한 상류는 주로 버들치, 대륙종개, 참갈겨니 등 상류에 서식하는 어류가 서식하는 반면 하류로 갈수록 붕어, 떡붕어, 피라미 등 수질에 대한 내성이 강한 어류가 출현함을 확인하였다. 이는 하천의 종적 특성에 의해 어류군집이 결정됨을 보여주고 있다.
만천천 하류에서 다양한 어류가 출현하였는데 이는 대형하천으로 유입되는 소하천의 특성을 반영하고 있다. 하류 조사지점인 St. 15 ~ 17은 높은 종 다양도를 보였으며(Table 2), 주로 호소 또는 대형하천에 서식하는 붕어, 떡붕어, 납자루, 몰개, 배스, 꾹저구 등이 출현하였다. 본 조사지점 중 최하류인 St. 17은 소양강 합수지점에서 불과 50 m 떨어지지 않았기 때문에 소양강에 서식하는 어류군집의 영향을 받음을 보여주고 있다. 특히, 2024년 5월 조사에서 붕어와 잉어가 산란을 위해 만천천으로 소상을 하는 행동이 관찰되었으며 이는 만천천이 소양호에 서식하는 어류의 산란장소 역할을 수행함을 보여주고 있다. 지류하천은 다양한 어류가 산란하기 위한 주요 장소로 알려져 있다(Andrews et al. 2014, Kim et al. 2015). 또한 지류하천은 장마, 홍수기 등 유량이 불안정한 시기에 어류의 피난처 역할을 수행한다(Stoffers et al. 2022). 만천천 또한 소양강에 서식하는 어류의 산란장소 및 홍수기간 중 피난처 역할을 수행할 것으로 예상되기 때문에 어류에게 적합한 물리 환경 조성 필요할 것으로 판단된다.
본 연구 결과는 하도 내 자연적인 환경 조성이 도시하천에서 생물 다양성 복원 및 보전하기 위해 중요함을 보여주고 있다. 어류 종 다양도 및 풍부도는 하천의 종적 환경과 더불어 하안식생의 피도가 매우 중요한 것으로 확인되었다(Table 4, Fig. 4). 홍수를 포함한 유량이 증가할 때 어류의 생존을 위한 주요 피난처는 식생이 잘 발달한 하안 또는 홍수터이다(Opperman and Merenlender 2004, Stoffers et al. 2022). 또한 하안식생은 다양한 어류의 산란장소뿐만 아니라 치어의 주요 서식처 역할을 하기 때문에 생물 다양성을 유지하기 위해 매우 필요적인 요인이다(Andrews et al. 2014). 도시하천은 강수에 의한 유출수에 직접 영향을 받기 때문에 유량 변동 매우 심한 수리적인 특성을 가진다(Sousa et al. 2025). 반면 도시하천에서는 홍수에 의한 하안침식을 방지하기 위하여 거석쌓기를 수행하는데, 이는 하안식생이 발달하지 못해서 어류의 서식처로서 수행을 못 하는 경우가 많다. 본 연구결과에서 하천의 규모를 나타내는 유폭과 하도식생 피복의 상호작용이 종 다양성뿐만 아니라 풍부도 증가의 핵심 요인임을 확인하였다(Table 4). 특히 하류는 소양강에서 서식하는 어류의 산란장 역할을 하는 만큼 하도 내 식생이 다양한 어류의 생활사에 중요한 역할을 할 것으로 예상된다. 반면 만천천의 상류지점은 St.1 ~ 5는 하도가 식생에 의해 잠식되는 육화현상이 심한 것을 확인하였다. 특히 춘계(2025년 5월)와 하계(2025년 8월)조사에서 육역화에 의해 개방수면이 급격하게 줄어들었으며 어류 또한 적게 출현하였다. 따라서 육화현상을 방지하기 위한 관리가 상류에 서식하는 어류를 위한 서식지 조성에 매우 중요할 것으로 판단된다.
하도 내 식생 이외에 어류 다양성에 영향을 주는 요인으로 물 흐름이 있는 유수역(run)과 같은 다양한 서식지 유형을 조성하는 것이었다. 도시하천은 시민을 위한 친수공간의 기능을 제공하기 위해 생태공원 조성 등 다양한 복원 사업이 수행되는 실정이다. 하도 내 일정 저수량을 유지하기 위하여 보, 낙차공 등을 조성하게 되며 이는 하도내 물흐름이 정체된 정수역을 형성하게 된다. 이러한 친수공간 조성에 따른 정수역에 의해 여울저서성 어류를 포함한 유수성 환경을 선호하는 어류의 서식치가 감소하며, 이는 궁극적으로 어류 종 다양성이 감소할 우려가 있다(Choi et al. 2020). 본 연구 또한 어류 종 다양도는 유수역이 증가할수록 증가함을 보여주고 있다. 특히, 유수환경이 넓을수록 대륙종개 등 여울을 선호하는 어류가 출현하였다. 따라서 친수공간 조성을 위해 하천환경을 조성하는 것보다 다양한 서식지 유형을 제공함으로써 도시하천의 생물 다양성을 높이는 것이 중요할 것으로 판단된다(Schwartz and Herricks 2007).
5. 결론 및 제언
소형 도시하천에서 어류 다양성에 영향을 주는 중요한 환경요인은 종적 환경 구조, 자연적인 환경 그리고 다양한 서식지 유형의 확보였다. 하천의 규모가 증가함에 따라 다양한 어류가 출현하였으며 하도 내 식생과 같은 자연적인 환경이 조성됨에 따라 종 풍부도와 다양도가 증가하였다. 또한 유수역이 증가할수록 다양한 어류가 서식함을 확인하였다. 이러한 결과는 중대형 도시하천에서도 유사하게 나타나기 때문에 성공적인 생태하천 복원을 위해 중요하게 고려해야 할 사항으로 생각된다(Kim et al. 2014). 추가로 도시하천을 포함한 소형하천은 중대형 하천으로 합류하며 산란장, 홍수기 피난처 등 어류의 생활사에 중요한 역할을 하기 때문에 종적 연결성 확보 이외에 적합한 서식지 조성이 필요할 것으로 판단된다(Andrews et al. 2014, Kim et al. 2015).
따라서 본 연구 결과를 바탕으로 소형 도시하천의 어류 종 다양성을 개선하기 위한 방안을 다음과 같이 제안하고자 한다. 첫 번째, 하안 보호를 위한 거석쌓기 또는 하도 내 전석깔기 등 인공적인 환경조성을 지양하고 하도 내 식생 및 하상구조를 조성함으로써 다양한 어류가 서식할 수 있는 환경을 조성할 필요가 있다. 급격한 유량 변동에 의해 하안의 안정성이 우려될 경우 하도 내 일정 구간마다 자연적인 환경을 조성하면 어류 종 다양성을 개선할 수 있을 것이다. 두 번째, 친수환경 조성을 위한 횡단 구조물을 제거하여 다양한 서식지를 제공할 필요가 있다. 보와 낙차공은 정수환경을 조성하기 때문에 여울 또는 유수역을 선호하는 여울저서성 어류를 위한 환경을 조성하기 힘들다. 징검다리 조성은 유수 환경을 제공할 수 있으나 주로 전석을 깔고 설치하기 때문에 여울저서성 어류를 위한 서식처를 제공하기 힘들다. 따라서 하천의 경사 및 유량을 고려하여 보와 낙차공의 수를 제한하고 잔돌, 호박돌 등 자연적인 하상을 제공함으로써 유수 환경을 제공할 필요가 있다. 마지막으로 달뿌리풀 등 식생에 의해 육역화 현상을 방지하기 위한 대책이 필요하다. 육역화 방지 및 개선을 위한 하상준설 등 하도 내 식생제거는 일시적인 식생제거 효과만 있을 뿐 수생태계를 훼손하는 요인이 되고 있다. 하상준설 시 하도를 단순히 평탄화 하는 것이 아닌 유로를 조성함으로써 육역화에 의한 개방수면 손실을 방지할 필요가 있다. 이상의 제언을 반영하여 소형 도시하천을 관리 및 복원한다면 생태계 회복을 통한 생물 다양성 증가뿐만 아니라 생태계서비스 증진 등 궁극적으로 도시에 사는 인간에게도 이득을 줄 수 있을 것이다.
