Original Article

Ecology and Resilient Infrastructure. 30 June 2024. 43-54
https://doi.org/10.17820/eri.2024.11.2.043

ABSTRACT


MAIN

  • 1. 연구배경

  • 2. 연구 범위 및 방법

  •   2.1 연구의 시공간적 범위

  •   2.2 연구 내용 및 방법

  •   2.3 기존 연구분석

  • 3. 연구 결과

  •   3.1 장항습지의 형성과 성장

  •   3.2 장항습지의 성장 요인 분석

  • 4. 결론 및 제언

1. 연구배경

최근 우리나라 대부분의 하천은 저수로 하상과 식생화된 사주의 높이 상승 확대에 의해서 홍수시 비관수와 홍수교란이 미약한 안정역의 확대, 하도내 수목의 과도한 번무와 저수로의 고정화, 모래사주의 감소 등 치수 및 하천환경에서 다양한 문제가 발생하고 있다.

하천의 유수는 하천 고유의 유로와 범람원을 형성함과 동시에 하상과 하안에 다양한 미지형을 형성하게 된다. 사주(모래톱이나 하중도)는 유사의 공급에 의해 만들어지고 때로는 홍수에 의해서 소멸되기도 하는 등 이동상으로 반복된 과정을 거듭하게 된다.

이렇게 홍수에 의해서 공급된 토사가 퇴적되어 사주가 만들어지고, 형성된 지형에 식물이 정착하게 되며, 식물이 정착하고 난 후에 그곳이 침식되지 않는 규모의 또 다른 교란이 발생되면 사주는 점차 성장하고 그곳에는 식생대가 형성된다(Lee et al. 2008).

이처럼 하천에서는 미지형의 형성에 따라 식생의 형태가 달리 나타나며 군집형태 역시 가늘고 긴 띠 모양의 대상(帶狀)형태를 취하고 있다. 따라서 하천에서 형성되는 복잡한 지형들이 하천 생물들이 서식처로 이용되는 것이다.

최근 환경부에서는 하천의 자연성회복을 목표로 하천연속성확보와 하도육역화 방지 등을 목표로 제시하였다(MoE 2021). 이러한 관리 목표의 설정은 향후 하천사업과 더불어 하천의 유지관리방향을 결정하게 된다.

한강하구는 2010년 이후 하도의 퇴적량이 급격하게 증가하고 있으며, 조위에 의한 세립토의 지속적 유입으로 사주가 발달하고 있다(MLIT 2020). 장항습지의 경우도 습지면적이 계속 증가하고 있는데, 이는 한강하구로 공급되는 부유물이 퇴적됨에 따라 장기간에 걸쳐 이루어진 것이다.

하천 지형형성의 초기과정은 상류에서 공급되는 wash load로 불리는 세립토사로부터 시작된다. wash load는 하상재료보다도 훨씬 미세한 입자로 항상 부유 상태에서 토사 생산역에서 직접 하천으로 공급되며, 그 유송량은 하도의 국소적인 수리량(소류력(掃流力) 등)에 의해 결정되는 것이 아니라 주로 유량과 관계된다(Woo et al. 1986, Wikipedia 2023).

또한 washload라는 세립토사는 점착성을 가지고 있어 하천미지형의 성장속도에 커다란 영향을 미치며, 홍수시 식생이 washload를 퇴적시키는 효과가 있다는 것이 보고되어 있다(Tsujimoto 1993).

이렇게 상류에서의 공급된 다양한 형태의 토사가 퇴적되어 지형이 형성되고 나면, 이곳에 식물종자가 정착(선구식물, pioneer vegetation)하여 상호 종간경쟁을 하면서 초본위주의 식생이 성장하게 된다. 또한, 하천에 정착한 식물은 2년 이상의 일정 기간 동안 홍수와 같은 교란이 발생하지 않으면 초본에서 목본으로 식생천이가 이루어진다(Okabe 2003). 이러한 천이과정이 이루어지기에는 식물이 정착한 공간이 건조화(dry)되고, 초본에서 목본으로 수림화(floodplain forestation)로 진행되며, 장기적으로는 더 이상 습지라고 할 수 없는 육역화(陸域化, landization/land forming/river Aggradation)가 진행되게 된다(Ikeda et al. 2004, APAC 2019, Ahn et al. 2023).

따라서 하천에서의 육역화란 본래 습지라고 할 수 있는 하천이, 습지라고 할 수 없을 정도로 육지(육역)화가 된다는 것을 의미한다. 이러한 육역화는 수림화가 진행된 다음에도 장기간에 걸쳐 나타나는 현상이지만 하천생태계에는 커다란 영향을 미치고 있다고 지적하고 있다(Kayaba et al. 1995, Kayaba 1998). 이러한 과정을 통하여 진행된 수림화 및 육역화는 하천관리 측면에서 보면, 홍수시 흐름 유속을 저하시키고 수위를 상승시키며, 다량의 토사를 퇴적시키고 통수단면적을 축소시킴으로써 치수적으로 불리한 상황을 만들어 내게 되어 반드시 관리하여야만 하는 대상이 되는 것이다. 이러한 육역화로 인한 치수적 안전성을 확보하기 위한 가장 단순하고 강력한 방법은 준설이다. 그러나 하천환경도 고려한 하천관리를 위해서는 하도육역화에 대한 올바른 이해와 관리방안 제시가 요구된다.

이에 본 연구에서는 장항습지의 형성과정을 통하여 하도육역화로 진행되는 과정에서 사주의 경년별 성장과 식생이 차지하는 면적을 분석하였다. 또한 장항습지의 성장에 직접적인 영향을 미치는 팔당댐의 최대방류량과 장항습지의 침수빈도 분석을 통하여 장항습지의 성장과의 상관성을 분석하였다.

2. 연구 범위 및 방법

2.1 연구의 시공간적 범위

본 연구는 한강 행주대교 하류 신곡 수중보에서부터 고양시 이산포 IC까지 넓게 분포되어있는 장항습지를 공간적 범위로 설정하였으며, 시간적 범위로 1985년부터 2020년까지로 설정하였다(Fig. 1).

https://static.apub.kr/journalsite/sites/kseie/2024-011-02/N0190110203/images/kseie_2024_112_43_F1.jpg
Fig. 1.

Location map of the research site (Jang-Hang Wetland).

2.2 연구 내용 및 방법

장항습지 일대 한강하구의 1930년대 고지도와 2020년 위성영상을 중첩하여 지형 변화를 분석하였고, 위성영상을 활용하여 연도별 장항습지의 면적을 산출, 연도별 변화를 1985년부터 2020년까지의 자료를 바탕으로 사주의 경년별 성장을 분석하였다. 이때 장항습지 내부에서 초본과 목본이 차지하고 있는 면적을 별도로 구분하여 면적을 산출함으로써 습지내 식생정착 진행과 수림화의 정도를 분석하였다.

장항습지의 성장 요인 분석을 위하여 한강하구 유량은 팔당댐의 방류량을 분석하였는데, 이는 팔당댐의 방류량이 많을수록 유량과 더불어 공급 유사량이 증가되고 장항습지에 침수가 발행한다면 장항습지의 면적도 증가하게 될 것으로 판단되었다. 이에 한강홍수통제소의 팔당댐 방류량 자료를 분석하여 각 년도별 팔당댐의 최대방류량을 도출하였다.

장항습지의 침수빈도를 분석하기 위하여 한강하구 지역의 가장 최근 측량자료인 2012년도 종횡단 측량자료를 활용하여 장항습지의 상, 중, 하류의 대표지점에 대한 지반고를 도출하였다.

장항습지와 가장 인접하여 수위를 측정하고 있는 행주대교의 수위자료를 분석하여 각 년도별 최대 수위를 도출하였다.

행주대교의 일평균 수위자료와 장항습지의 지반고를 비교하여 년 중 장항습지의 침수 빈도를 도출하였다. 침수일수 분석을 위하여 일평균 수위를 기준으로 장항습지 최고지반고보다 높은 수위를 나타내는 일수를 계산하여 년 중 침수일수를 도출하였다.

2.3 기존 연구분석

그간 장항습지와 관련성을 가진 연구로는 주로 하구부의 수리학적 영향을 주로 검토하였는데, 수중보 이설 및 변형에 따른 한강 하구의 흐름특성(Baek et al. 2011), 신곡수중보 철거로 인한 하구역의 지하수위변화(Kim 2008)에 대한 연구가 이루어졌다.

또한 하천에서 홍수라는 물리적 현상으로 형성되는 범람원의 지형적 변화와 식생도입 및 육역화로의 진행에 대한 연구는 우리나라와 환경이 비슷한 일본을 중심으로 많이 이루어져 왔는데, 하천식생의 도입과 장기적 변화와 그 요인에 관한 연구(Kayaba et al. 1995, Aga et al. 2012)와 하도내 식생의 분포 측면에서는 하도내 식생역의 확장 및 식생형성 과정에 관한 연구(Fujita et al. 2003, Lee 2006), 하상저하와 고수부의 육역화에 따른 환경적 변화에 관한 연구(Ikeda et al. 2004), 수림화 억제방법에 관한 연구(Ozawa et al. 2016), 하도내 범람원의 환경변화(수림화)와 복원에 관한 연구(Mori et al. 2018) 등이 이루어졌다.

하천의 수림대와 관련된 국내 연구로는 식물학적 측면에서의 습지 관리방안에 관한 연구(Yeom et al. 2010)와 하도사주의 지형 형성과정과 식생분포에 관한 연구(Choi et al. 2010), 장항습지의 식생정착 및 성장에 관한 연구(Ahn et al. 2012)가 이루어졌고, 장항습지에서의 생물모니터링 조사(MoE 2021)가 이루어졌다.

특히 일본에서는 하천 수림화와 관련하여 하천의 지형 및 식생역 변화, 이에 따른 통수능력 검토에 대한 연구가 이루어졌다(KRO 2017, Hasegawa et al. 2022, Sugio et al. 2004, Oojaki et al. 2008). 또한 실제 하도육역화를 방지하고 예방하기 위하여 육역화로 진행된 습지를 재생사업으로 시행하고 모니터링한 연구(MLITS 2013)와 더불어 습지의 기능을 회복하고 습지를 되살리기 위하여 진행한 연구(Watanabe 2018)가 이루어졌다.

하지만 정작 장항습지와 같은 기수역에서의 연구가 부족하며 하천에서의 사주의 확장과 더불어 발생하는 식생의 도입과정, 식생이 도입된 후에 하도가 수림화 및 육역화로의 진행, 수림화된 사주의 관리방안에 대한 연구는 미흡한 것이 현실이다.

3. 연구 결과

3.1 장항습지의 형성과 성장

3.1.1 장항습지 일대 하구지형 변화 분석

장항습지 일대의 1930년대 고지도와 2020년 위성영상 중첩 결과는 Fig. 2와 같다. 1930년대에는 제방이 축조되기 전으로 하도가 불규칙하게 형성되어 현재의 우안 제방선에서부터 최대 850 m까지 깊숙이 들어와 있는 형태로 현재의 킨텍스와 호수공원의 일부가 하천구역이었음을 알 수 있다. 또한, 1930년대의 장항습지는 현 위치보다 상류쪽에 점사주와 같은 형태로 형성되어 있었으나, 제방이 축조되고 하도가 직선화되면서 점차 우안쪽으로 붙으면서 가늘고 긴 형태로 확장되어 있는 모습을 보이고 있다.

https://static.apub.kr/journalsite/sites/kseie/2024-011-02/N0190110203/images/kseie_2024_112_43_F2.jpg
Fig. 2.

Overlapping of 1930 old map and 2020 satellite image (Jang-Hang Wetland area).

3.1.2 장항습지의 성장

연도별 장항습지 면적변화는 Fig. 3, Table 1과 같다. 장항습지는 1985년 0.322 km2에서 2020년 4.043 km2로 점차 면적이 증가하는 것으로 분석되었다. 구간별로 면적 변화를 분석한 결과 신곡수중보에서 장항IC 구간에서 장항습지는 1985년 0.126 km2에서 2020년 1.923 km2로 변화하였으며, 장항IC에서 이산포IC 구간에서 장항습지는 1985년 0.106 km2에서 2020년 2.120 km2로 변화하였다. 상류보다 하류쪽 지역에서 장항습지의 면적이 더 넓어지고 있는 것으로 나타났다. 또한, 연간 면적 변화량을 분석한 결과 2015년에서 2016년 사이에 1.247 km2의 면적이 증가한 반면, 2011년에서 2013년 사이에는 0.141 km2(년간 0.07 km2 감소) 의 면적이 부분적으로 감소한 것으로 분석되었다. 그러나 1985과 비교하면 2020년 현재 장항습지의 면적은 약 12.5배 증가한 것으로 분석되었다.

https://static.apub.kr/journalsite/sites/kseie/2024-011-02/N0190110203/images/kseie_2024_112_43_F3.jpg
Fig. 3.

Growth and vegetation settlement of Jang-Hang Wetland.

Table 1.

Changes in Janghang Wetland area by year (Unit: km2)

Year 1985 1995 2000 2006 2008 2009 2010 2011 2013 2015 2016 2018 2020
Sin-Gok
underwater weir
-Jang-Hang IC
0.126 0.753 0.787 0.887 1.060 1.060 1.060 1.190 1.090 1.090 1.729 1.645 1.923
Jang-Hang IC-
Isanpo IC
0.106 - 0.935 1.077 1.280 1.340 1.351 1.351 1.310 1.320 1.928 2.129 2.120
Total 0.322 0.753 1.722 1.964 2.340 2.400 2.411 2.541 2.400 2.410 3.657 3.774 4.043
Annual change +0.0431 +0.1938 +0.04 +0.188 +0.06 +0.011 +0.13 -0.07 +0.005 +1.247 +0.059 +0.134

3.1.3 장항습지의 식생의 도입과 정착 그리고 성장

반면, 증가한 습지면적에 식생은 지속적으로 증가하고 있는 것으로 분석되었다(Fig. 4, Table 2). 목본과 초본으로 식생을 나누어 식생면적비율을 분석한 결과 1995년에는 사주면적대비 식생면적비율이 33.47%였던 것이 2020년에는 75.76%까지 증가하는 것으로 제시되었다. 반면, 2016년의 경우 습지면적도 늘어나고 식생피복면적도 늘어났으나 식생이 차지하는 비율은 49.30%로 나타나 습지면적이 증가한 후 식생이 도입되기까지는 일정정도의 시간이 경과하여야 한다는 것을 알 수 있다.

https://static.apub.kr/journalsite/sites/kseie/2024-011-02/N0190110203/images/kseie_2024_112_43_F4.jpg
Fig. 4.

Comparison of area over time of Janghang Wetland at the Han River Estuary (km2).

Table 2.

Ratio of vegetation area to area of Jang-Hang Wetland

Year 1985 1995 2000 2006 2008 2009 2010 2011 2013 2015 2016 2018 2020
Wetland area (km2) 0.322 0.753 1.722 1.964 2.340 2.400 2.411 2.541 2.400 2.410 3.657 3.774 4.043
Vegetation
cover area
(km2)
Woody - 0.018 0.469 0.782 0.549 0.611 0.652 0.673 0.724 0.685 0.743 0.750 0.755
Grass - 0.234 0.156 0.257 0.718 0.773 0.729 0.764 0.678 0.816 1.060 1.768 2.308
Sum - 0.252 0.625 1.039 1.267 1.384 1.381 1.437 1.402 1.501 1.803 2.518 3.063
Ratio of vegetation area
to area of Jang-Hang
Wetland (%)
- 33.47 36.29 52.90 54.15 57.67 57.28 56.55 58.42 62.28 49.30 66.72 75.76

초본과 목본을 구분하여 면적산출이 가능했던 1995년의 초본은 0.234 km2에서 2020년 2.308 km2로 목본은 0.018 km2에서 2020년 0.755 km2로 증가되었는데, 초본은 분포역이 증가된 반면, 목본은 개체수가 대폭 늘어난 것이 아니라 수목이 성장하여 수관폭이 넓어지면서 면적이 늘어난 것으로 판단된다.

장항습지의 2020년 현재 수림화가 진행된 면적은 장항습지 전체면적대비 약 18.67%를 차지하고 있지만, 이러한 장항습지의 면적 성장은 기존 연구(Ahn et al. 2012)에서도 예측되었던 것으로, 향후 준설이나 습지의 식생제거와 같은 인위적인 교란이 이루어지지 않는다면, 습지 면적 확대(습지 높이의 성장)나 식생피복면적의 확대(나대지→초본→목본)는 당분간 지속될 것으로 전망된다.

3.2 장항습지의 성장 요인 분석

3.2.1 연도별 팔당댐 최대방류량 및 행주대교 일평균 최대수위

연도별 팔당댐 최대방류량 및 행주대교 일평균 최대수위는 Table 3과 같다. 1995년 이후 팔당댐 최대방류량 분석 결과 1995년 19,565 m3/s, 2006년 19,186 m3/s로 순으로 최대방류량을 보였으며, 2019년 1,393 m3/s, 2014년 1,695 m3/s 순으로 가장 적은 최대방류량을 보였다. 행주대표의 일평균 최대수위는 2011년 7.75 m, 1995년 7.75 m 순으로 최대수위를 보였으며, 2019년 2.45 m, 2014년 2.68 m 순으로 가장 낮은 최대수위를 보였다. 방류량이 적을수록 최대수위도 낮은 것으로 분석되었다.

Table 3.

Area of Janghang Wetland by year, maximum discharge from Paldang Dam, and maximum daily average water level at Haengju Bridge

Year Area of Janghang
Wetland (km2)
Area change per
year (km2)
Paldang Dam maximum
discharge volume (m3/s)
Haengju Bridge maximum
water level (m)
1985 0.322 +0.0431 - -
1986 - +0.0431 - -
1987 - +0.0431 - -
1988 - +0.0431 - -
1989 - +0.0431 - -
1990 - +0.0431 - -
1991 - +0.0431 - -
1992 - +0.0431 - -
1993 - +0.0431 - -
1994 - +0.0431 - -
1995 0.753 +0.0431 19,565 7.72
1996 - +0.1938 11,566 6.19
1997 - +0.1938 5,545 4.52
1998 - +0.1938 12,794 6.86
1999 - +0.1938 16,629 7.13
2000 1.722 +0.1938 7,050 4.46
2001 - +0.04 5,514 4.32
2002 - +0.04 14,572 6.38
2003 - +0.04 7,621 4.73
2004 - +0.04 9,660 5.24
2005 - +0.04 6,013 4.18
2006 1.964 +0.04 19,186 7.36
2007 - +0.188 7,489 4.53
2008 2.34 +0.188 8,709 4.76
2009 2.4 +0.06 9,768 5.39
2010 2.411 +0.011 8,048 5.12
2011 2.541 +0.13 13,323 7.75
2012 - -0.07 4,760 4.23
2013 2.4 -0.07 9,712 4.71
2014 - +0.005 1,696 2.68
2015 2.41 +0.005 2,019 2.87
2016 3.657 +1.247 6,888 4.52
2017 - +0.059 5,270 4.28
2018 3.774 +0.059 5,251 4.20
2019 - +0.134 1,393 2.45
2020 4.043 +0.134 15,871 6.93

사주면적은 지속적으로 증가하고 있는 것으로 보아 상류에서 공급된 공급 유량과 수위는 습지의 성장에 영향을 미치는 것이 분명하지만, 장항습지의 경우 기수역에 해당하기 때문에 한강본류에서의 영향뿐 만아니라 조위에 의한 영향이 크게 존재하는 것으로 판단된다.

3.2.2 장항습지 년도별 위치별 침수 일수

장항습지 위치별 침수 일수 분석을 위하여 장항습지의 횡단면을 분석하였다(Table 4). 상류지역의 최고 지반고는 2002년 2.8 m에서 2012년 5.69 m까지 상승하였으며, 중류지역의 최고 지반고는 2002년 4.12 m에서 2012년 5.28 m까지 상승하였다. 하류지역의 최고 지반고는 2002년 3.6 m에서 2012년 5.27 m까지 상승하였다. 전체적으로 장항습지의 지반고가 상승하고 있는 것으로 보아 퇴적이 계속적으로 진행되고 있는 것으로 분석되었다.

특히, 장항습지의 위치별 횡단면과 침수일수를 분석해보면 홍수기의 최대수위와 풍수기의 일부구간 침수를 제외하고는 침수가 발생되지 않는 지반고가 형성되어있으며, 이 구간에서는 하도육역화가 진행되고 있는 것으로 판단된다.

Table 4.

Relationship between cross-sectional view and water level by location of Janghang Wetland

Division Cross section
Upstream https://static.apub.kr/journalsite/sites/kseie/2024-011-02/N0190110203/images/kseie_2024_112_43_T4_1.jpg
Middlestream https://static.apub.kr/journalsite/sites/kseie/2024-011-02/N0190110203/images/kseie_2024_112_43_T4_2.jpg
Downstream https://static.apub.kr/journalsite/sites/kseie/2024-011-02/N0190110203/images/kseie_2024_112_43_T4_3.jpg
Cross-sectional
position map
https://static.apub.kr/journalsite/sites/kseie/2024-011-02/N0190110203/images/kseie_2024_112_43_T4_4.jpg

장항습지 위치별 최고 지반고에 따른 침수일수를 분석하였다(Table 5). 장항습지의 년 중 침수일수 계산결과 상류지역은 1998년도에 최대 51일까지 침수되었으며, 중류지역은 최대 30일, 하류지역은 최대 37일까지 침수되었던 것으로 분석되었다. 그러나 그 이후에는 2011년(3일)과 2020년(5일)을 제외하고 침수가 되지 않고 있는 것으로 분석되었는데, 2020년 이후의 횡단측량자료의 부족으로 얼마나 퇴적이 이루어져서 표고가 높아졌는지는 분석할 수 없었다. 다만, 당시의 침수로 인하여 당시 식생이 정착하고 있는 곳에서는 토사가 다량으로 공급되어 표고는 더욱 높아지고 고정화된 것으로 판단된다.

장항습지의 위치별횡단면도에 수위측정자료를 올려보면 홍수위때에만 장항습지 전체가 잠기는 것을 볼 수 있다. 따라서 장항습지의 성장(표고상승)에는 수위 상승에 따른 유사의 공급이 결정적인 원인을 제공하는 것으로 분석되었다.

또한, 전체적인 습지의 면적 증가는 기존 장항습지의 경계부(일산에서 김포 방향으로) 구간에서 발생하게 되는데, 2000년에서부터 2013년까지 생성되었다가 사라지기를 반복하던 이동 사주가 2015년부터 식생이 정착되면서부터 고착화된 것으로 판단된다. 이러한 성장의 원인은 방류량과 수위와의 직접적인 관련성을 찾지는 못하였다. 다만, 평수위에 잠겨있던 부분이 육지로 노출되고 그곳에 식생이 정착되면서 사주의 표고와 면적이 더욱 성장하고 있는 상황이다. 특히, 장항습지는 바다의 영향을 받는 기수역에 해당하는 곳으로 습지의 성장이 하천(한강)의 영향만이라고 보기에는 무리가 있다. 따라서 역으로 바다로부터의 유사공급량과 관련된 추가 연구가 필요할 것으로 판단된다.

Table 5.

Highest ground level, highest water level, and number of flooded days by location of Jang-Hang Wetland

Year Area of
Jang-
Hang
Wetland
(km2)
Location Ref. of
H.W.L.
Upstream (No.19+460) Middlestream (No.17+825) Downstream (No.15+882)
02yr
highest
ground
level
(m)
12yr
highest
ground
level
(m)
Highest
water
level
(Haeng-
ju)
Num-
ber of
flooded
days
(H.G.L.)
02yr
highest
ground
level
(m)
12yr
highest
ground
level
(m)
Highest
water
level
(Haeng-
ju)
Num-
ber of
flooded
days
(H.G.L.)
02yr
highest
ground
level
(m)
12yr
highest
ground
level
(m)
Highest
water
level
(Haeng-
ju)
Num-
ber of
flooded
days
(H.G.L.)
95 0.753 2.8 8.65 9 4.12 8.65 5 3.6 8.65 7 Annual
Hydrologi-
cal Report
on Korea
96 6.52 11 6.52 3 6.52 5
97 5.1 41 5.1 2 5.1 4
98 7.73 51 7.73 30 7.73 37
99 7.61 21 7.61 6 7.61 9
00 1.722 5.15 17 5.15 3 5.15 9
01 5.27 10 5.27 1 5.27 4
02 7.74 22 7.74 5 7.74 5
03 5.69 5.27 0 5.28 5.27 0 5.27 5.27 0
04 5.79 1 5.79 1 5.79 1
05 4.86 0 4.86 0 4.86 0
06 1.964 8.49 5 8.49 6 8.49 6
07 5.01 0 5.01 0 5.01 0
08 2.34 5.74 1 5.74 1 5.74 1
09 2.4 6.39 1 6.39 1 6.39 1
10 2.411 5.12 0 5.12 0 5.12 0 Han
River
Flood
Control
Office
11 2.541 7.75 3 7.75 3 7.75 3
12 4.23 0 4.23 0 4.23 0
13 2.4 4.71 0 4.71 0 4.71 0
14 3.45 0 3.45 0 3.45 0 Annual
Hydrologi-
cal Report
on Korea
15 2.41 3.34 0 3.34 0 3.34 0
16 3.657 4.52 0 4.52 0 4.52 0 Han
River
Flood
Control
Office
17 5.21 0 5.21 0 5.21 0 Annual
Hydrologi-
cal Report
on Korea
18 3.774 4.2 0 4.2 0 4.2 0 Han
River
Flood
Control
Office
19 3.86 0 3.86 0 3.86 0 Annual
Hydrologi-
cal Report
on Korea
20 4.043 7.61 2 7.61 5 7.61 5

4. 결론 및 제언

1930년대 한강의 제방이 축조되기 이전의 장항습지 지역은 우안 제방선에서부터 최대 850 m까지 깊숙이 들어와 있는 형태로 현재의 킨텍스와 호수공원의 일부가 하천구역이었음을 알 수 있다.

장항습지는 1985년의 면적과 비교하여 2020년에는 약 12.5배나 크게 성장하였고, 사주면적대비 식생피복면적 비율은 1995년 33.47%에서 2020년 75.76%로 증가하였다.

또한, 2020년 현재 수림화가 진행된 면적은 장항습지 전체면적대비 약 18.67%를 차지하고 있지만, 이러한 장항습지의 면적 성장은 기존 연구(Ahn et al. 2012)에서도 예측되었던 것으로, 향후 준설이나 습지의 식생제거와 같은 인위적인 교란이 이루어지지 않는다면, 다소의 습지면적 확대나 식생피복면적의 확대는 당분간 지속될 것으로 전망된다.

이러한 습지의 성장에 영향을 미칠 것으로 판단되는 유량과 수위를 분석하였으나 해보면 2014년 2.68 m, 2019년 2.45 m로 매우 낮은 것으로 분석되었지만, 사주 면적은 지속적으로 증가하고 있는 것으로 보아 한강본류 상류에서 공급된 유사의 영향뿐 만아니라 조위에 의한 영향이 크게 존재하는 것으로 판단되며, 조위에 따른 세립토의 유입정도를 고려한 추가연구가 필요하다.

측량자료(2012년 자료)의 한계가 있으나, 장항습지의 지반고와 침수일수를 분석해 보면 홍수기의 최대수위와 풍수기의 일부 구간 침수를 제외하고는 연중 침수되지 않는 지반고가 형성되어 있으며, 장항습지 일부 구간에서 수림화가 이루어져 있고, 일부 구간에서는 하도육역화가 진행되고 있는 것으로 판단된다.

하도수림화는 지속적으로 하천식생을 관리하지 않으면 불과 10여년의 짧은 시간에 형성되어 하천관리에 문제를 일으키하지만, 하도육역화는 매우 장기적인 기간이 지나서 형성되는 현상이다.

한강 하천기본계획(2020)에 의하면 한강의 통수단면적 확보를 위하여 장항습지의 일부 구간은 이미 준설 예정구간으로 설정되어 있다.

하도수림화 및 육역화를 방지하기 위한 단기적이며 가장 효과적인 방법은 하도준설이라고 할 수 있지만, 이러한 방법은 하천환경에 미치는 영향이 매우 크기 때문에 신중해야 한다. 따라서 람사르습지에 등록되어 있지만 수림화되었고 육역화로 진행중인 장항습지를 올바르게 관리하기 위해서는 하천환경에 미치는 영향을 최소화하면서 하도수림화 및 육역화를 예방하고 관리할 수 있는 적극적 방법(준설, 표토제거 등)과 그리고 하천식생관리 측면에서 부분벌채(간벌), 인위적인 수목의 고사유도(물골) 등 장기적이고 유연한 접근 전략이 마련되어야 할 것이다.

Acknowledgements

This research was supported by Environmental Fundamental Data Examination project(Connectivity assessment and artificial structures improvement project for improving the health of the Hangang river aquatic ecosystems (2nd Year)) of Hangang River Basin Management Committee.

References

1

Aga, K., Michioku, K., Kanda, K., and Uotani, T. 2012. Analysis on Forestation Mechanism of River Channel Base on Morphological Change for Sustainable River Management. Japan Society of Civil Engineering 68(4): 745-750. (in Japanese)

10.2208/jscejhe.68.I_745
2

Ahn, H.K. and Lee, D.J. 2023. Current status and management plan of stream forestation in Jang-Hang Wetland. Society of Applied Ecological Engineering Academic conference paper. (in Korean)

3

Ahn, H.K., Kim, S.N., Chung, S.J., Lee, D.J., and Lee, S.H. 2012. Topographical change of sandbar and vegetation settlement in Jang-Hang wetlands for Han River Estuary Wetlands Restoration. Korean Wetlands Society 14(2): 277-288. (in Korean)

4

APAC (Animal Protection Association of the republic of China). 2019. The landization of the Guandu Natural Reserve Area in proposed to be disorganized by the North City Report. (https://www.apatw.org/project-article/10929)

5

Baek, K.O. and Im, D.H. 2011. Flow Characteristics Induced by Shift and Modification of Submerged Weir at Han River Estuary. Journal of the Korean Society of Civil Engineers 31(2B): 109-119. (in Korean)

6

Choi, M.K., Lee, S.H., and Choi, J.K. 2010. A Study of the Geomorphological Process and Vegetation Distribution of Sand-bars on the Tan-cheon River. Journal of the Korean Instituet of Landscape Architecture 37(6): 96-105. (in Korean)

7

Fujita, K., Lee, S., Watanabe, S., Tsukahara, T., Yamamoto, K., and Mochizuki, T. 2003. Mechanism and Simulation of the Expansion and Extinction of Stable Vegetation Areas in a Gravel-Bed Alluvial Fan River. Japan Society of Civil Engineers Journal 2(747): 41-60. (in Japanese)

10.2208/jscej.2003.747_41
8

Han River Flood Control Office. www.hrfco.go.kr.

9

Hasegawa, T. and Kudou, N. 2022. Environmentally conscious river excavation in the lower reaches of the Tama River. Japan Ministry of Land, Infrastructure, Transport and Tourism Kantou Regional Development Bureau. skil-up seminal materials book. pp. 1-4. (in Japanese)

10

Ikeda, T., Maeda, R., Nakamura, T., and Yokoyama, H. 2004. A study on nature restoration of the Shinaano River changing natural environment. Riverfront Research Institute report No.15, pp. 1-8. (in Japanese)

11

Kayaba, Y. 1998. Current status and circumstances of river forestation. 32nd Japan Aquatic Environment Society Lecture collection. (in Japanese)

12

Kayaba, Y. and Shimatani, H. 1995. A study on long-term changes in river beds of alluvial fans and their causes. Japanese Society of Civil EngineErs Irrigation Division Report pp. 191-196. (in Japanese)

13

Keihin River Office(KRO). 2017. Tama River river environment. Presentation material for the 15th River Natural Regeneration Seminar. (in Japanese)

14

Kim, S.J. 2008. A Study on the Variation of Groundwater Level in the Han River Estuary (The Effect of the Removing of a Weir). Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers 20(6): 589-601. (in Korean)

15

Lee, S.H. and Hwang, S.R. 2006. Formation process of Jang-Hang Wetland at the mouth of the Han River. Construction Technology Information pp. 17-22. (in Korean)

16

Lee, S.H., Ock, G.Y., and Choi, M.K. 2008. A Study on the Expansion Process of Vegetation on Sand-bars in Fluvial Meandering Stream. Korean Journal of Environment and Ecology 22(6): 658-665. (in Korean)

17

Ministry of Environment(MoE). 1995-2020. Korea Annual Hydrological Report. (in Korean)

18

Ministry of Environment(MoE). 2021. The plan of Korean rivers Natural Restoration. (in Korean)

19

Ministry of Land, Infrastructure and Transport / Seoul Regional Land Management Agency(MLIT). 2020. A Basic Plan for the Han River(Paldang Dam ~ Estuary). (in Korean)

20

Ministry of Land, Infrastructure and Transport and Toruism (MLITS). 2013. Kushiro Wetland Nature Restoration Project Report pp. 49-61. (in Japanese)

21

Mori, T., Nagayama, S., Nakamura, K., and Kayaba, Y. 2018. Degradation Mechanisms and Restoration Methods for Lowland River Floodplains with High Biodiversity. Civil Engineering Data No.60-11, pp. 14-17. (in Japanese)

22

Okabe, T. 2003. Obserbation and simulation of stream water temperature affected by Masaki Dam operation. The First Annual Joint Seminar between Korea and Japan on Ecology and Civil Engineering. (in Japanese)

23

Oojaki, S. and Watanabe, K. 2008. Examination of topographical changes and water passage capabilities of the keys in the Kita Kawa Tekino district. Japanese Society of Civil Engineers Western Branch Research Presentation Materials pp. 247-248. (in Japanese)

24

Ozawa, K. and Shimizu, Y. 2016. Study on Forestation Suppressing by Using Flood Disturbance based on Dynamics of Young Riverine Trees After Felling.Japan Society of Civil Engineering 72(4): 1057-1062. (in Japanese)

10.2208/jscejhe.72.I_1057
25

Sugio, S. and Watanabe, K. 2004. Research on the Change of Topographical Eeatures and Vegetated Region on Floodplain in Kita River. Journal of the Japanese Society of Hydrological Engineering 48: 985-990. (in Japanese)

10.2208/prohe.48.985
26

Tsujimoto, T. 1993. Characteristics of Main Vegetation Colony and River Channel in Tedori driver alluvial Fan Section. Report of the Japan Sea Research Institute at Kanajawa University 25: 83-99. (in Japanese)

27

Watanabe, T. 2018. Research on the phenomenon and continuous development of natural regeneration projects targeting wetlands. Tokyo University doctoral thesis. (in Japanese)

28

Wikipedia. 2023. https://en.wikipedia.org/wiki/Wash_load. Accessed 10 April 2023.

29

Woo, H.S., Julien, P.Y., and Richardson, E.V. 1986. Washload and Fine Sediment Load. Journal of Hydraulic Engineering 112(6): 541-545. (in Korean)

10.1061/(ASCE)0733-9429(1986)112:6(541)
30

Yeom, J.H., Han, B.H., and Lee, K.J. 2010. A Study on the Possibility of Designating Ramsar Site in Large-scale Wetlands and Management Plan. Korean Journal of Environment and Ecology 24(3): 249-257. (in Korean)

페이지 상단으로 이동하기