<31342E20C1F6BCD3B0A1B4C9C7D120C1F6C7A5BCF62DC1F6C7CFBCF620C8A5C7D5B4EB20B0FCB8AEB9E6BEC8202E687770>

연구보고서 2014-14 지속가능한지표수 - 지하수혼합대관리방안 Management and Sustainability of Hyporheic Zones 현윤정외

연구진연구책임자현윤정 ( 한국환경정책 평가연구원부연구위원 ) 참여연구원김윤승 ( 한국환경정책 평가연구원부연구위원 ) 이현우 ( 한국환경정책 평가연구원연구위원 ) 안정이 ( 한국환경정책 평가연구원연구원 ) 이화주 ( 한국환경정책 평가연구원연구원 ) 산학연정연구자문위원김규범 ( 한국수자원공사 K-water 연구원기반시설연구소소장 ) 김재근 ( 서울대학교생물교육과교수 ) 김철구 ( 국립생태원미래기획연구TF 팀장 ) 유호 ( 환경부지구환경담당관담당관 ) 홍가람 ( 환경부수생태보전과사무관 ) 강형식 ( 한국환경정책 평가연구원부연구위원 ) 김연주 ( 한국환경정책 평가연구원부연구위원 ) 황상일 ( 한국환경정책 평가연구원연구위원 ) c 2014 한국환경정책 평가연구원 발행인박광국발행처한국환경정책 평가연구원서울특별시은평구진흥로 215 ( 우편번호 ) 122-706 전화 02)380-7777 팩스 02)380-7799 http://www.kei.re.kr 인쇄 2014년 10월 26일발행 2014년 10월 31일출판등록제17-254 호 ISBN 978-89-8464-885-2 93530 이보고서를인용및활용시아래와같이출처표시해주십시오. 현윤정외. 2014. 지속가능한지표수- 지하수혼합대관리방안. 한국환경정책 평가연구원. 값 7,000 원

서언 그동안이 치수중심의하천정비및개선사업은하천이용의편의성을제공함과동시에하천수질및수생태계를훼손하는결과를초래했습니다. 이에최근에는하천의이용보다는하천의질과생태적기능및보전에대한국민적관심이커지고있습니다. 이에따라최근하천환경정비사업이훼손된하천생태계를자연상태로회복시키는하천복원에중점을두고있고, 생태하천복원의관점에서하천의수량 수질 생태계유지에기여하는지표수-지하수혼합대보전 관리를주목해볼필요가있습니다. 지표수와지하수의경계부에형성되는혼합대는하천과수변지역을횡적-수직적으로연결하는전이대로서지표수와지하수를연계하는하천통합관리에중요한연결고리임에도그동안하천정비등으로심각하게훼손되어왔습니다. 본연구는그동안하천정비사업등으로훼손되어왔던혼합대에대해 하천의지속가능한개발 이라는기조하에생태하천복원과연계하여혼합대를복원하고지속가능하게관리하는방안을제시하고자수행되었습니다. 본연구를맡아수행한한국환경정책 평가연구원의현윤정박사, 김윤승박사, 이현 우박사, 안정이연구원, 이화주연구원에게감사를표합니다. 또한연구결과가나오기 까지아낌없는자문과조언으로도와주신원내외자문위원께깊이감사드립니다. 2014 년 10 월 한국환경정책 평가연구원 원장박광국

국문요약 하천의지표수 -지하수혼합대는지표수와지하수의혼합과교환이일어나는하상과하안, 홍수터를포함한지층을말하며지표수-지하수혼합대에서이루어지는활발한수문학적, 생지화학적교환은오염물질의자연저감뿐만아니라수량및수온유지와생물의서식지등중요한생태학적기능을제공한다. 본연구는 < 지표수 -지하수혼합대환경측면및관리범주연구 > 의 2차연도연구로서 1차연도연구에서제시한환경관리관점에서지표수-지하수혼합대관리범주및대상에근거하여하천환경관리에서하천과지하수계를연계하는혼합대다양한환경적기능과이의보전 관리의중요성을고찰하여환경질개선과생태계의지속가능성을고려한하천혼합대관리를위한정책방안을제시하였다. 먼저, 하천과관련된혼합대역할을살펴보고혼합대내에서일어나는지질학적, 수문학적, 생지화학적인작용에대한과학적이해를바탕으로혼합대주요관리요소를크게 1) 하상퇴적물, 홍수터와수변토지와같은매개체적요소와 2) 횡적 -수직적수교환이일어나는지표수 -지하수의연계성 3) 혼합대생태계로구분하였다. 이러한혼합대에대해하천관리차원에서국내혼합대현황및관련정책, 관리현황을살펴보았다. 지표수-지하수혼합대는프로세스에기반한용어로법제도적인틀안에서규정하기어렵기때문에국내기존법에는그정의와범주가명시되어있지않지만, 지표수와지하수의혼합이일어나는매체인하상퇴적물이나하안, 홍수터, 수변지역에대해서는하천법과수질및수생태계보전에관한법률, 지하수법등다양한관련정책이있는것을알수있다. 그러나혼합대환경적가치뿐만아니라존재자체에대한인지또한미미하여국내현행법체계에서는혼합대관리주체가명확하지않은상황이다. 게다가혼합대정확한이해없이지형학적요소만고려한하천복원은여전히하천의생태계의건강성회복에한계를노정하고있다. 따라서효과적인하천생태계복원관리를위해서혼합대환경에대한근본적인이해를바탕으로하는하천관리가필요함을

파악하여제시해준다. 이에유럽, 미국, 호주, 일본을중심으로국외에서혼합대를관리하는사례를파악하여국내혼합대관리를위한정책적보안점을찾고자하였다. 하천정비사업의역사가우리나라보다긴유럽이나미국은하천경관위주의하천복원사업이생태계에끼치는영향력이크지않음을일찍이인지하고홍수터, 수변지역과같은하천의횡적연결성복원을통하여혼합대자연적기능을회복시켜수생물의복원뿐만아니라수질 수량과수온유지등수생태계전체를아우르는복원사업을진행중이다. 이에따라지표수와지하수의연계관리의필요성을인지하여생태학적지속가능성이라는개념을염두에두고수량과수질을꾸준히관리하였다. 이러한혼합대생태학적중요성과높은인지도는정책개발로이어져혼합대관련지표를하천건강성평가와복원사업및사후평가에이용하였다. 마지막으로하천관리의생태학적중요성이부각되는국내실정에맞춰혼합대를체계적으로관리할수있는법적근거마련의필요성을제시하였다. 또한혼합대지속가능한생태학적영향이생태하천복원사전 사후의환경성과생태계회복성그리고건강성을평가할수있는지표로도입되어야하는정책적, 기술적관리방안을제시하였다. 이를통하여관련분야융합연구가활성화되고혼합대생태학적중요성에대한국가적인인지도향상에기여하기를기대한다. 주제어 : 지표수 - 지하수혼합대, 지속가능성, 생태계, 수변지역, 관리

차례 제1장 서론 1 1. 연구의필요성및목적 1 2. 연구범위 3 가. 내용적범위 3 나. 시 공간적범위 4 3. 연구구성및방법 4 제2장 지표수-지하수혼합대주요관리요소- 하천사례중심으로 6 1. 하천과지표수-지하수혼합대 6 2. 하천정비사업이지표수-지하수혼합대에미치는영향 사례중심으로 8 3. 하천지표수-지하수혼합대주요관리요소 17 제3장 국내지표수-지하수혼합대관리현황 19 1. 국내하천지표수-지하수혼합대현황 19 2. 하천지표수-지하수혼합대관리방향 21 3. 관리기반현황 22 가. 관련법령 22 나. 관련조사및평가 30 다. 관련기술지침 43 라. 관련기술현황 53 4. 소결 53 가. 실질적인관리주체의부재 53

나. 혼합대특성을고려한하천 - 수변생태계관리미흡 55 다. 생태하천복원공사에대한환경영향평가제도미비 56 제4장 외국관리사례분석및시사점 57 1. 유럽 57 가. 지표수-지하수혼합대관련법령및프로그램 57 나. 유럽국가별관리사례 66 2. 미국 74 가. 지표수-지하수혼합대관련법령및프로그램 74 나. 관리사례 78 3. 호주 86 가. 지표수-지하수혼합대관련법령및프로그램 86 나. 관리사례 86 4. 일본 96 5. 소결 97 가. 지표수-지하수혼합대관리의명확한법적근거 97 나. 혼합대생태학적중요성에대한높은인지도 97 다. 혼합대복원으로하천생태계복원추진 97 라. 생태하천복원의사후평가시행 98 제5장 지속가능한지표수-지하수혼합대관리방안 99 1. 지표수-지하수혼합대의정책적관리방안 99 가. 혼합대를체계적으로보전 관리할수있는법적근거확립 99 나. 생태하천복원의환경영향평가제도개선 100 다. 혼합대인지도제고를위한혼합대현황 DB 구축 100 2. 지표수-지하수혼합대관리를위한기술적관리방안 101

가. 하천수생태계건강성평가지침개선 대형무척추동물지표 101 나. 생태하천복원의사후영향평가시혼합대복원지표마련 102 다. 학제간융합연구를통한하천의지표수-지하수혼합대특성화및복원기술개발 103 3. 지표수-지하수혼합대관리를위한정책로드맵 103 제 6 장 결론및제언 106 참고문헌 109 < 부록 > 국내외생태하천복원기술동향분석 115 1. 국외기술동향 115 2. 국내기술동향 116 3. 생태하천조성관련기술개발전망 117 가. 하천수변공간조성 활용기술 118 나. 하천생태유량확보및교란적응관리기술 118 다. 유역그린네트워크 (Green Network) 조성및관리기술 119 라. 기초소재개발및생태하천복원기술개발 120 4. 생태하천조성의한계와개선방안 121 가. 하천지형형성과정을반영한하도계획 123 나. 생물서식처로서수변완충녹지대조성 123 다. 복원목표로하는생물서식처의조성 124 라. 하천의종횡적공간복원 124 < 부록 > 참고문헌 126 Abstract 129

표차례 < 표 2-1> 하천정비사업과시설물에의한수문학적 지형학적변화 8 < 표 2-2> 관리범주별주요관리요소 17 < 표 3-1> 혼합대관련법령현황 22 < 표 3-2> 하천구역의결정 ( 하천법제10조 ) 23 < 표 3-3> 생태계관련법적개념 25 < 표 3-4> 수질및수생태계보전에관한법률 ( 전부개정법률안 ) 의주요내용 26 < 표 3-5> 수변지역지정범위 28 < 표 3-6> 환경영향평가법수자원관련평가항목및대상사업 30 < 표 3-7> 관리주체별하천및수변지역관련사업 31 < 표 3-8> 수생태계건강성조사항목 32 < 표 3-9> 환경영향평가지리정보시스템 (EIAGIS) 내수생태계건강성조사 DB 현황 33 < 표 3-10> 2008~2013 년 5대강및제주수계생물통합지수와하천환경지수 34 < 표 3-11> 2008년 ~2013 년 11월생태하천복원위수탁사업현황 36 < 표 3-12> 하천생태계복원목표 36 < 표 3-13> 수계별생태하천복원계획 37 < 표 3-14> 지방하천생태하천조성사업내용 38 < 표 3-15> 관리주체별환경유량정의및개념 40 < 표 3-16> 하천시설물이미치는영향과반응 42 < 표 3-17> 수변서식및환경평가조사양식 44 < 표 3-18> 수생태계건강성평가지표및등급 45

< 표 3-19> 수생태계건강성평가카테고리 45 < 표 3-20> 수생태계건강성지표생물군 46 < 표 3-21> 수생태계건강성조사및평가복원등급 47 < 표 3-22> 하천복원우선순위설정방법 47 < 표 3-23> 자연친화적하천관리에관한통합지침의개요 48 < 표 3-24> 국토교통부하천환경조사항목및조사 50 < 표 3-25> 하천복원의패러다임변화이해 51 < 표 3-26> 하천생태계구성요소 52 < 표 4-1> 유럽물관리지침지표수모니터링 58 < 표 4-2> 유럽물관리지침지표수관리요소 59 < 표 4-3> 유럽물관리지침지하수모니터링 59 < 표 4-4> 12개의 Water note를통한유럽물관리지침역할및기능정리 60 < 표 4-5> 유럽지표수-지하수상호교환의존생태계연구지역 62 < 표 4-6> 지표수-지하수와지하수의존생태계상태판정조건 67 < 표 4-7> 하층퇴적물에따른 Colmation 과정화능력 69 < 표 4-8> 미국 EPA 하천및복원사업평가예시 77 < 표 4-9> 우마틸라강수온상승인자 78 < 표 4-10> 환경유량관련수생태계 91 < 표 4-11> 호주주별환경유량관리방안및목표 94 < 표 4-12> 환경유량의목적 95 < 표 4-13> 호주수도준주수생태계종류에따른관리목표 95 < 표 5-1> 저서성대형무척추동물생물지표군 101 < 표 5-2> 하천및복원사업혼합대평가지표 ( 안 ) 예 102

그림차례 < 그림 1-1> 지형에따른하천-지하수혼합대 2 < 그림 1-2> 1, 2차연도연구추진흐름도 3 < 그림 1-3> 연구수행도 5 < 그림 2-1> 하천-수변생태계모식도 7 < 그림 2-2> 하천회랑의구성요소 7 < 그림 2-3> 미국텍사스주콜로라도강의연구지역위치 9 < 그림 2-4> 관측지점에서지하수위관측값 10 < 그림 2-5> 혼합대지표수-지하수수교환의 (a) 아가미모델과 (b) 허파모델 11 < 그림 2-6> 플로리다에버글레이즈유역의토지이용변화 12 < 그림 2-7> 에버글레이즈의지형과하천, 지하수위의변화 13 < 그림 2-8> 에버글레이즈자연보전지역에서지질학적, 수문학적, 지화학적특성 14 < 그림 2-9> 오염도에따른미생물그룹의풍부도 (abundance) 15 < 그림 2-10> 혼합대깊이에따른대형무척추동물의풍부도 (abundance) 16 < 그림 3-1> 연도별생태하천복원사업기술검토 36 < 그림 3-2> 고향의강사업영덕군오십천정비사업현황도 39 < 그림 3-3> 하천의건강성영향인자 47 < 그림 3-4> 국내지표수-지하수혼합대관련법및적용지역 54 < 그림 3-5> 혼합대관리및보전관련법률 55 < 그림 4-1> 유럽의하천복원사업에적용되는규정및지침 64 < 그림 4-2> 유럽하천복원센터에서제시하는하천복원모니터링 65 < 그림 4-3> 하천복원목적과관련항목 66

< 그림 4-4> Aktion Blau 로고및복원후 68 < 그림 4-5> Colmation 종류 69 < 그림 4-6> Colmation 형성과정 70 < 그림 4-7> Aktion Blau 사업의하안와수변지역관리사례 71 < 그림 4-8> 라인란트팔츠주 Aktion Blau 사업중 Altrich 강둑제거전후 71 < 그림 4-9> Aktion Blau 1차사업후어류량증가 72 < 그림 4-10> Gabcikovo 보건설전후지하수위기록 73 < 그림 4-11> 삼투운하에의한다뉴브강과인근지하수수질변화 73 < 그림 4-12> 미국 EPA 하천기능피라미드 75 < 그림 4-13> 하천과지하수의진행방향및영향 79 < 그림 4-14> 우마틸라강복원전후수온변화 80 < 그림 4-15> 트리니티강복원프로젝트방법예시 81 < 그림 4-16> Lowden Ranch 의하천사주및하안복원 82 < 그림 4-17> 트리니티강의어류등서식처복원 82 < 그림 4-18> 트리니티강이용및복원 83 < 그림 4-19> 에버글레이즈유역이용및복원 84 < 그림 4-20> 에버글레이즈유역하천의직선화된모습 (2009) 85 < 그림 4-21> 지하수취수가하천흐름에주는영향 88 < 그림 4-22> 지하수취수에의한지표수의시간에따른영향 88 < 그림 4-23> 하천과지하수의상호작용 89 < 그림 4-24> 호주지하수의존생태계 DB 구축현황 92 < 그림 4-25> 지표수-지하수혼합대와영향권의수변지역 93 < 그림 4-26> 호주타스마니아주환경유량지침 94 < 그림 4-27> 뉴사우스웨일스주머럼비지강의환경생태용수적용현황 96 < 그림 5-1> 지표수-지하수혼합대관리를위한정책로드맵 104

< 부록그림 1-1> 멸종한생물종의수 119 < 부록그림 1-2> 서식처의공간적복원을추구한일본 마츠우라천 ( 松浦川 ) 125

제 1 장 서론 1 제 1 장 서론 1. 연구의필요성및목적 1980 년대후반에등장한 지속가능한개발 이라는개념 1) 은국내수자원과물환경정책의패러다임을크게변화시켰다. 1960 년대부터 40년동안댐과수자원개발과관리등이이 치수위주로꾸준히추진되어왔던국내수자원정책이물환경의지속가능성과건강성추구라는방향으로정책기조가전환되는계기가되었다. 이에국토교통부의제4 차수자원장기종합계획의제2 차수정계획 (2011~20) 에서는녹색국토를위한물강국실현을비전으로삼고그기본목표에하천환경을포함한지속가능한물관리로생태학적지속가능성을확보하는것을포함시켰다. 환경부의물환경관리기본계획 (2006~15) 에서도생태적으로건강하고안전한물환경조성을목표로하고그정책방향에국민의건강과생태적안전을추구하도록하였다. 이러한생태계의건강성확보라는정책기조의변화에부응하여수생태계건강성평가, 생태하천복원사업등그동안이 치수를위해무분별하게교란되었던하천의생태계를관리 복원하여지속가능하게유지하려는다양한사업들이전개되었다. 특히하천의생태학적지속가능성의회복은소나여울이있는하천바닥이나사행하여흐르는하천의하안, 그리고인접한수변지역등에형성되는지표수-지하수혼합대 ( 그림 1-1) 의회복과밀접한관련이있다. 1) 1987 년 UN 의환경과개발에관한세계위원회 (World Commission for Environment and Development, WCED) 는 우리공동의미래 (Our Common Future) 에서 지속가능한개발 을환경보전과경제개발의조화라는개념으로처음제시하였다.

2 지속가능한지표수 - 지하수혼합대관리방안 주 : A. 소와여울 B. 사행하천. 자료 : 현윤정외 (2013). < 그림 1-1> 지형에따른하천 - 지하수혼합대 하천직강화, 하상평면화, 하도육역화등하천정비사업은가장직접정비대상이었던지표수-지하수혼합대공간적매체를파괴함으로혼합대고유의환경기능을상실하게하거나저하시켜하천및수변생태계의변화를초래하였다. 하천정비사업의직접훼손대상이혼합대임이명백함에도지금까지하천수생태계의건강성을평가하거나생태하천복원사업등을추진하면서혼합대생태학적중요성에대한인지는커녕존재자체에대해서도거의인지하지못하고있는상황이다. 2) 혼합대는하천과대수층 ( 지하수환경 ) 의경계부에자리하여지표수계와지하수계를연계하였다. 그러나두시스템과는차별성있는특성을지닌고유의공간으로생태학적으로지속가능한하천환경의관리및복원을위해서는혼합대환경생태학적가치를인지하고정비사업으로훼손된혼합대고유의생태적기능을복원, 관리하는것이필요하다. 본연구의선행연구 ( 현윤정외, 2013) 에서는국내외지표수 -지하수혼합대관련연구자료를수집, 분석하여연구분야별로다양하게정의된지표수- 지하수혼합대에대한정의를지표수-지하수연계관리관점에서제시하였다. 또한하천과연계된지표수-지하수혼합대가가진환경측면을종합적으로정리, 혼합대환경적중요성과관리 2) 생태하천복원에혼합대매체인소나여울, 사행으로인한퇴적물의재건을진행하고있으나, 이는혼합대의세가지특성 ( 매체, 지표수 - 지하수수리학적연계성, 생태학적특이성 ) 에대한이해없이공간 ( 매체 ) 만을재건한것으로올바른수생태복원이라고할수없음.

제 1 장 서론 3 의필요성을제기하였다. 뿐만아니라국내하천관련사업의내용을검토하여이와연계하여지표수- 지하수혼합대를효과적으로관리할수있는관리범주를설정하고관리대상 ( 안 ) 을제시하였다. 본연구에서는선행연구결과얻어진지표수- 지하수혼합대환경생태학적중요성을지지하는근거자료를바탕으로, 하천의생태학적지속가능성에주안점을두고국내하천과관련된지표수-지하수혼합대보전 관리의정책방안제시를목적으로한다 ( 그림 1-2). 자료 : 저자작성. < 그림 1-2> 1, 2 차연도연구추진흐름도 2. 연구범위가. 내용적범위본연구의내용적범위는크게두가지로구분된다. 첫째, 하천정비사업이하천과관련된지표수 -지하수혼합대환경에영향을미친사례를살펴봄으로혼합대주요관리요소를추출하는것이다. 둘째, 추출된주요관리요소에대해국내외지표수-지하

4 지속가능한지표수 - 지하수혼합대관리방안 수혼합대관리현황을분석하여국내하천환경의생태학적지속가능성을위한지표수 - 지하수혼합대관리의정책방안을제시하는것이다. 나. 시 공간적범위본연구에서시간적범위는특별한제한을두지않았고공간적범위만설정하였다. 본연구의공간적범위는 1차연도연구결과를바탕으로국내하천과인접한지표수-지하수혼합대를대상으로하였다. 우리나라한강, 낙동강, 금강, 영산강, 섬진강유역의대하천또는중소하천등하상, 하안, 그리고인접한수변지역의대수층이이에해당한다. 3. 연구구성및방법본연구는크게세가지주제를정하여연구를수행하였고그결과를보고서의제2장에서제5장까지정리하였다. 제2 장에서는하천정비사업이지표수- 지하수혼합대에미치는영향에대한연구자료를수집, 분석하였고사례를분석하여시행하여하천과관련된지표수 -지하수혼합대주요관리요소를도출하였다. 제3 장에서는국내혼합대관리현황을기술적, 제도적관점에서정리하였다. 제4장에서는외국의하천복원사업이나수생태계건강성평가와관련하여지표수-지하수혼합대관리현황을검토하여국내하천환경관리와연계된혼합대관리의시사점을제시하였다. 마지막으로제5 장에서는국내외하천관련사례를검토하여기존하천수생태계관리및하천복원사업과차별화하여생태학적지속가능성추구를목적으로하는지표수-지하수혼합대관리의정책방안을제시하였다. 본연구는국내외혼합대및하천수생태계관련정책자료및연구보고서, 논문, 기사등문헌조사와국내혼합대및하천복원관련정부부처관계자및전문가면담과토론회, 자문회의와정책간담회등을시행하여수행되었다. 본연구의연구수행흐름도는 < 그림 1-3> 과같다.

제 1 장 서론 5 자료 : 저자작성. < 그림 1-3> 연구수행도

6 지속가능한지표수 - 지하수혼합대관리방안 제 2 장 지표수 - 지하수혼합대주요 관리요소 - 하천사례중심으로 1. 하천과지표수-지하수혼합대본연구의선행연구에서는지표수- 지하수혼합대를지표수와지하수의혼합이일어나는모든구간으로간주하는한편, 환경관리관점에서지표수-지하수혼합대를보다구체적으로정의하였다. 지표수와지하수가만나는경계에서일어나는수문학적, 생지화학적, 생태학적프로세스를고려하여지표수 -지하수혼합대를 1) 지표수 -지하수경계의퇴적물또는지층에서 2) 지표수와지하수의혼합이발생하여 3) 생태학적추이대가형성되는곳으로정의하였다. 지표수-지하수혼합대는하천, 호소, 습지, 연안등다양한곳에서형성되는데주로강또는하천의하상퇴적물또는하안, 호소바닥, 늪, 습지와자연제방, 배후습지, 홍수터등수변지역의대수층, 연안대수층등에형성된다. 하천과관련해서는공간적으로하천의하상또는하안, 그리고홍수터또는범람원, 자연제방, 배후습지등수변지역의대수층이혼합대에해당한다 ( 그림 2-1). 하천의하상과하안, 홍수터, 수변지역아래포화된대수층에서는하천수와지하수의혼합이하천흐름의횡적, 수직적으로이루어지므로, 이때혼합대는하천의수생태계와수변지역의육상생태계의전이대로서두생태계를횡적, 수직적으로연결하는하천-수변생태계의중요한구성요소가된다. 하도, 홍수터및수변지역으로구성되는생태계를하천회랑 (stream corridor) 이라고하는데, 혼합대는하천회랑의각구성요소에수리 수문, 물리 화학, 지질학적요인에의해횡적, 수직적연결성을부여하는중요한역할을한다 ( 그림 2-2).

제 2 장 지표수 - 지하수혼합대주요관리요소 - 하천사례중심으로 7 자료 : Riparian Areas: functions and strategies for management(2002), p.34 에서수정. < 그림 2-1> 하천 - 수변생태계모식도 자료 : 세계기상기구 (http://www.wmo.int/wcc3/bulletin/55_3_en/55_3_apfm_en.html[2014.04.23.]) 에서재구성. < 그림 2-2> 하천회랑의구성요소

8 지속가능한지표수 - 지하수혼합대관리방안 2. 하천정비사업이지표수-지하수혼합대에미치는영향 사례중심으로이 치수중심의하천정비사업은유하능력을확보하기위한하천의직강화, 하상의평면화, 준설, 둔치설치와함께홍수또는가뭄대비수자원확보를위한댐과보등하천시설물건설, 하안콘크리트제방축조, 저수로설치등을시행하였다. 이러한하천정비사업은 < 표 2-1> 과같은여러가지지형학적, 수리 수문학적변화를야기하여자연적인하천환경과수생태계의훼손을초래하였다. 이와같은직접변화외에도하천주변의토지이용의변화를야기해그로인한간접적인영향또한발생하였다. < 표 2-1> 하천정비사업과시설물에의한수문학적 지형학적변화 정비사업수문학적변화지형학적변화 댐, 보 하류이송유사의포착, 차단 하류하상침식, 지류역행침식, 하상장갑화, 하상퇴적물입경증가 준설 하천유량증가, 유속감소 하도안정화, 하상평면화 도시화, 관개배수로 홍수크기와빈도증가, 토양침투량저하 제방과하천정비자연제방월류흐름감소 자료 : 저자작성. 하안침식과하도확대, 하상깊이증가및홍수터와차단, 기저유출량감소 하류침식으로인한하도축소, 홍수터퇴적및침식축소, 하도유입및첩수로형성감소 위에제시한하천정비사업과인위적인하천시설물들이하천의환경, 즉수질및수생태계에끼치는영향에대해서는잘알려져있으나지표수 -지하수혼합대에직 간접적으로끼치는영향에대한연구사례는흔하지않다. 본절에서는하천정비사업, 하천시설물, 하천정비에따른토지이용변화등에의한하천환경연구사례들중에서지표수 -지하수혼합대와관련된연구가포함된몇가지사례들을고찰하여하천과수변생태계를연결하는지표수-지하수혼합대생태학적역할에미치는영향에대해살펴보았다.

제 2 장 지표수 - 지하수혼합대주요관리요소 - 하천사례중심으로 9 1) 사례 1 댐에의한영향 Sawyer et al.(2009) 는텍사스주오스틴시에있는톰밀러 (Tom Miller) 댐과롱혼 (Longhorn) 댐으로수위를조절하는콜로라도강의혼스비만곡부 3) (Hornsby Bend) 를대상으로댐이하안부지의혼합대에미치는영향을연구하였다. 자료 : Sawyer et al.(2009). < 그림 2-3> 미국텍사스주콜로라도강의연구지역위치 이를위해혼스비만곡부의사행하천 3.56m 부근퇴적층내에간극수압계 (piezometer) 1기, 하천변에는하천에서각 2.35m, 5.08m, 7.43m, 및 9.48m 떨어진지점에간극수압계 4기를설치하여 7일동안지하수위, 공극수압, 온도, 비전도도 (specific conductivity) 를측정하였다. 그결과, 각지점에서관측된지표수 -지하수혼합수의체류시간과혼합대를통과하는하천수의흐름경로길이는자연하천과크게다르지않은것으로나타났다. 그러나자연하천에서는지하수와지표수경계면에서압력구배가연속적으로일어나는것과는달리, 댐에의해수위가조절되는정비하천에서는지하수위변화와마찬가지로흐름을발생시키는압력구배가댐의운영에따라인위적이고일시적으로발생하는것으로관찰되었다 ( 그림 2-4). 3) 혼스비만곡부에는강의흐름과지형에의해지표수 - 지하수혼합대가형성된다.

10 지속가능한지표수 - 지하수혼합대관리방안 자료 : Sawyer et al.(2009). < 그림 2-4> 관측지점에서지하수위관측값 Sawyer 연구팀은이렇게자연하천에서와같이지하수와지표수의수리학적연계가확보되어수교환이연속적으로일어나는것을 아가미모델 (Gill Model) 이라고하고댐의운영에의해수교환이일시적으로일어나는것을 허파모델 (Long Model) 이라고지칭하였다 ( 그림 2-5).

제 2 장 지표수 - 지하수혼합대주요관리요소 - 하천사례중심으로 11 자료 : Sawyer et al.(2009). < 그림 2-5> 혼합대지표수 - 지하수수교환의 (a) 아가미모델과 (b) 허파모델 롱혼댐과혼스비만곡부사이에서혼합대를시행하여수교환이일어나는지표수-지하수혼합수의양을측정한결과, 평균 1m 당약 1m3의하천수가매일혼합대를통과하였으며댐에근접할수록하루수교환량이커지는것으로나타났다. 이는적어도 1% 의하천수에해당하는것으로추산되었으며, 하천과그주변대수층내약 1~5m 의혼합대가형성되어있는것으로자연하천에비해넓은영역에걸쳐혼합대가형성되는것으로추정하였다. 비전도는하천퇴적층과하천변대수층모두에서댐수위조절에의한영향이관찰되었으며 ( 댐에의한수위조절이없으면그변동이더줄어듦 ), 하천에가장가까이위치한하천변간극수압계 (2.35m) 에서는매일 0.5 에이르는온도변화가관찰되었는데, 이는혼합대에서지표수와지하수의유입량변화를의미하는것으로댐에의한주기적인수위변화가혼합대에인위적인영향을끼침으로하천온도에영향을줄수있다는점을보여준다.

12 지속가능한지표수 - 지하수혼합대관리방안 2) 사례 2 운하와제방의영향미국플로리다주의에버글레이즈 (Everglades) 유역은키시미 (Kissimmee) 강부터오키초비 (Okeechobee) 호수를거쳐플로리다만으로연결되는유역이다. 18세기부터에버글레이즈유역의지하수와지표수는농업용수로사용되었으며 1900 년대초반부터본격적인농업개발과공업용수및도시화로사용량이급증하였다. 1920 년대후반미국공변단 (US Army corps of Engineers) 은허리케인등이일으키는홍수를조절하기위해오키초비호수에제방 (Dike) 을설치하였고 1947 년플로리다지역의안정적인물공급을위하며 C&SF(Central and Southern Florida Flood Control Project) 가설립되면서 1971 년까지총길이 2,300km 에해당하는강구조물 ( 하도정비, 둑, 제방, 저수지 ) 설치및하천직선화가진행되었다. 하천의정비와구조물의설치, 운영은에버글레이즈유역의토지이용에도변화를야기했다 ( 그림 2-6). 자료 : USGS, Sofia (http://sofia.usgs.gov/publications/papers/paleo_eco/flhydro_deg.html [2015.01.06]). < 그림 2-6> 플로리다에버글레이즈유역의토지이용변화 플로리다주남단에위치한에버글레이즈국립공원은오키초비호수에서플로리다 만까지 160 km에달하는아열대성해안습지이다. 에버글레이즈에는원래지형의경사도 에따라강우와오키초비호수등물이흘러들어오면서유지되어왔으나배수와홍수

제 2 장 지표수 - 지하수혼합대주요관리요소 - 하천사례중심으로 13 자료 : Harvey(2005). < 그림 2-7> 에버글레이즈의지형과하천, 지하수위의변화 조절을위해 1910 년시작된운하건설로물흐름에큰변화가생겨 1912 년부터는에버글레이즈의북쪽과북쪽중앙지역의수위와지형에상당한시각적변화가관찰되기시작되었다 ( 그림 2-7). 후일에버글레이즈북쪽농업지역에건설된운하등이광대한참억새류 (saw-grass) 평야와오키초비호수남부의늪지대를형성한이탄 (peat) 층을산화시켜엄청난양의지하수가손실되어이러한변화의주원인이된것으로밝혀졌는데, 여기에지역농업용수의지속적인사용이더해져최대 3m의지반함몰이발생하기도하였다. 1950 년대와 60년대초반까지계속된에버글레이즈의제방건설또한원인의하나로지적된다. 이처럼에버글레이즈변화에운하와제방이미친영향이크다는점이밝혀지면서 Harvey(2005) 는거의자연상태로남아있는중부에버글레이즈에서지표수와지하수의상호작용을정량화하여지표수-지하수혼합대현황을조사해보았다. 이때세가지방법, 곧 1) Darcy 법칙에따른흐름, 2) 이탄층공극수내라듐의이동과저감, 3) 지표수와지하수내삼중수소 (tritium) 의이동과저감이이용되었는데, 그결과시공간

14 지속가능한지표수 - 지하수혼합대관리방안 적평균수직적지표수-지하수수교환흐름은 Darcy 방법에서 0.2 cm /day, 라듐모델링방법에서 0.9 cm /day, 삼중수소모델링에서 0.01 cm /day 로나타났다. 평균혼합대깊이는 Darcy 방법이 1m, 라듐모델링이 0.03m, 삼중수소모델링이 5.25m 로, 모델링에사용하는추적자의저감률과시간비율에따라큰변화를보였다. 지표수 -지하수수교환은측정방법과규모등에따라다양하게나타나지만, 세가지모두운하와제방이지표수 -지하수수교환에영향을미친다는공통된결과를보여준다 ( 그림 2-8). 자료 : Harvey(2005). < 그림 2-8> 에버글레이즈자연보전지역에서지질학적, 수문학적, 지화학적특성 한편, Harvey and McCormick(2009) 는중부에버글레이즈조사에서보여주듯이가장개발이많이된에버글레이즈북부지역의복원을위해서는자연지하수- 지표수혼합대수교환에대한조사뿐만아니라인, 황산염, 수은과같은오염물질의이동과변화에대한이해도필요하다고제시하였다.

제 2 장 지표수 - 지하수혼합대주요관리요소 - 하천사례중심으로 15 3) 사례 3 하천변토지이용변화에의한영향 Feris et al.(2004) 는하천정비사업으로하천변토지이용에변화가생기면서오염물질이하천으로직접유입됨에따라지표수-지하수혼합대의미생물군이오염물질유입에어떤영향을받는지확인하기위한연구를수행하였다. Feris 연구팀은광미중금속으로오염된각기다른여섯개의강혼합대에서식하는미생물군의변화를비교분석하였다. 그결과퇴적물의금속함량과혼합대미생물총개수 (biomass) 의연관성은관찰되지않았지만, 미생물군별로는뚜렷한연관성이나타났다 ( 그림 2-9). 곧, 그룹 I(α-proteobacteria), 그룹 II(β-proteobacteria), 그룹 III(γ-proteobacteria), 그룹 IV(cyanobacteria) 로나뉜미생물군중, 그룹 III은퇴적물내금속함량양의상관관계를, 그룹 II는음의상관관계를나타냈다. 따라서중금속으로오염된하천은혼합대미생물군에상당한영향을주는것으로판단할수있다. 자료 : Feris et al.(2004). < 그림 2-9> 오염도에따른미생물그룹의풍부도 (abundance)

16 지속가능한지표수 - 지하수혼합대관리방안 4) 사례 4 - 하상퇴적물특성에따른생태계영향하천정비와하천구조물의운영은강의유속을변화시키고그에따라하상퇴적물의조성과생태계에도영향을미친다. Xu et al.(2012) 는하천의하상퇴적물의조성이혼합대생태계에미치는영향을살펴보기위해중국주마 (Juma) 강혼합대에서식하는대형무척추동물군을채집하여실험실에서깊이와하상입자크기를달리하며분포와종구성의변화를관찰하였다. 대형무척추동물이발견된혼합대두께는최소수센티미터 ( 모래층 ) 에서최대 60cm ( 자갈층 ) 에이르렀다. 하상물질의입자크기가커짐에따라동물군의수도증가하였으며, 수많은동물군이자갈과조약돌층에서발견된반면실트층과고운모래층에서는소수만발견되었다. 가장많은동물량이발견된깊이는 0~30 cm로나타났고, 하상입자크기가 5~10 cm인조약돌층에서보다입자크기가 2cm인자갈에서더많은대형무척추동물이발견되었다. 이처럼생물군마다혼합대에서서식하기위해선호하는깊이와입자크기가다름을알수있다. 자료 : Xu et al.(2012). < 그림 2-10> 혼합대깊이에따른대형무척추동물의풍부도 (abundance)

제 2 장 지표수 - 지하수혼합대주요관리요소 - 하천사례중심으로 17 3. 하천지표수-지하수혼합대주요관리요소본연구에서는조절 ( 물, 수질 ) 과지원 ( 물질, 서식지제공등 ) 생태계서비스를제공하는등생태학적으로중요한지표수- 지하수혼합대생태계지속가능성을관리목적으로하고이를보전 관리하기위한주요관리요소를도출하기위하여하천정비등이치수사업이혼합대에미치는영향에대한연구사례를고찰하였다. 그결과이치수사업은혼합대수교환과함께공간적범위, 또한혼합대생태계에주로영향을미치는것을알수있었다. 이는선행연구에서도출한관리범주와일치하는것으로본연구에서는혼합대관리방안을제시하기위해관리범주별로보다구체적인관리요소를 < 표 2-2> 와같이선정하였다. < 표 2-2> 관리범주별주요관리요소 관리범주영향인자관리요소 매체지표수-지하수연계성생태계자료 : 현윤정외 (2013). 하천구역 - 준설 / 굴착 - 하천정비사업 수변구역 - 하천변굴착 하천수 ( 수위 / 수질 ) 지하수 ( 수위 / 수질 ) 하천구조물 ( 댐, 보제방등 ) 수변토지이용과식생 물 ( 에너지 ) 영양물질 생물종 ( 기능성미생물, 대형무척추동물 ) 하상퇴적물 사주, 여울, 소 홍수터 횡적, 수직적수교환 온도 생물종 환경유량 본연구에서는혼합대를지속가능하게보전, 유지하기위한주요관리요소를하천정 비등이치수사업의행위요소 ( 예를들어, 댐이나보, 제방, 식생및토지이용, 지하수이 용, 생태하천복원공법등 ) 가아닌, < 표 2-2> 에서도볼수있듯이혼합대본질적인

18 지속가능한지표수 - 지하수혼합대관리방안 특성요소로선정하였다. 이는이치수사업의직접훼손대상인혼합대특성에대한본질적인이해를바탕으로하는특성관리가우선적으로진행된뒤행위요소의관리는 2차적으로따르는것이자연상태로의생태학적건강성회복을위한바람직한관리순서이기때문이다. 혼합대를관리할때주요관리요소는관리목적에따라조금씩달라질수있다. 생태계훼손이심각한정비하천이라면위에서제시한세가지범주의관리요소가모두관리대상이되어야하지만, 훼손정도가비교적작은하천이라면하천생태계건강성과혼합대현황에따라선택적인관리가필요하다. 그러나무엇보다도혼합대는하천과수변생태계와밀접한관계가있으므로현존하는하천유형에따라하천과수변생태계와의횡적, 수직적연계성을관리하는것이혼합대를관리하는핵심전략이라고할수있다. 또한, 수문학적연계성은하천혼합대매체와함께생태계를보전, 유지하는가장기본이되는프로세스로서생태계를최소한으로교란시키거나이미생태계가교란되어훼손되었다면하천과수변지역의횡적, 수직적수문학적연계성회복을시행하여혼합대를건강하게재생시킬수있다.

제 3 장 국내지표수 - 지하수혼합대관리현황 19 제 3 장 국내지표수 - 지하수혼합대 관리현황 1. 국내하천지표수-지하수혼합대현황국내지표수-지하수혼합대는조사및연구가거의없거나매우미진하여자료가많지않다. 1차연도선행연구에서는국내하천과관련된혼합대연구사례를고찰, 분석하여하천의지표수 -지하수혼합대를세가지유형 1) 자연하천형혼합대, 2) 정비하천형혼합대, 3) 생태하천 ( 또는자연형하천 ) 형혼합대로분류, 제시하였는데, 각유형의특성을요약하면다음과같다. 자연하천형혼합대는중소하천의상류에주로나타나며크게이득하천, 손실하천, 사행하천의유형을보인다. 하천주변이나하상퇴적물에주로형성되고전형적인지표수- 지하수혼합대특성을지닌다. 빠른유속을갖는하천상류에는조립질퇴적물로혼합대가형성되며, 빠른수교환이일어나하천유량이많으면지표수 -지하수혼합대가깊게형성될수있다. 이와반대로느린유속을갖는하천하류에는세립질퇴적물이나유기물이풍부한퇴적물로혼합대가형성되며, 지표수와지하수의혼합으로생지화학적프로세스에의한오염물질저감능이최대로나타난다. 따라서자연하천혼합대는지형, 하상퇴적구조, 하천유속의직접영향을받으며그에따라환경측면에영향을미친다. 또한혼합대크기와형태는시공간에따라변화하기때문에인근지표수와지하수의화학적, 생물학적특징이달라질수있다. 정비하천형혼합대는국가하천과같은큰규모의정비하천에해당한다. 자연하천형혼합대에비해시공간적인변화가크지않으나하천인공구조물의운영방식이혼합대형성에영향을줄수있으며, 하천유량이많고유속이느려상부에환원환경의하상퇴적물이쌓일수있다. 또한하천직강화로탄소가풍부한유출물이침전되거나도로나불투수성표면으로부터지표유출수내고형물이퇴적되어정비하천의하상퇴적토를형성하게된다. 이는오염이심각하면지표수- 지하수혼합을저해하거나단절을초래하게된다. 지하수인공함양방식중하나인동시에양질

20 지속가능한지표수 - 지하수혼합대관리방안 의수자원을확보하는기술인강변여과수의개발 이용은지표수- 지하수혼합대물조절기능과수질조절기능을적극적으로활용하는방법이다. 강변여과수개발은지표수가대수층으로유입되면서혼합대범위가수직, 수평적으로확장되어지하수수질에영향을주게되며, 정비하천에서형성되는환원성하상퇴적물과함께인접한충적층대수층의일부로혼합대가구성된다. 따라서혼합대는정비하천의환원성하상퇴적물에영향을주며, 강의인공구조물운영, 준설작업, 강이나하천과인접한퇴적층의수리지질학적특성및강변여과시설에서지하수취수량에영향을받는다. 생태하천형또는자연형하천혼합대는생태하천복원사업으로복원된중소하천이나도시하천에해당한다. 생태하천은자연형하천이라고불리기도한다. 자연형하천은생태계훼손이심각한정비된하천을환경부의 생태하천복원사업 에의해인위적으로생태하천복원공법을적용하여만든또하나의새로운정비하천의유형으로볼수있으며, 자연형하천이실제자연하천이지닌기능및역할을하는지, 혼합대양상이어떠한지에대한자료는보고된바가없다. 2011 년국내하천의현황을살펴보면대부분 (96.4%) 의국가하천은정비되었다. 지방하천은 75.9% 가정비되었고정비한지방하천중생태계훼손이문제가되었던일부하천은자연형하천정화사업 4) (2002 ) 을시행하여생태하천 5) 으로복원하였다. 따라서우리나라지방하천의약 55% 는자연하천또는자연형하천의형태를갖추고다. 1차연도연구에서는기존연구사례를바탕으로하천의지표수 -지하수혼합대유형을하천유형에따라분류하였으나, 전국의하천을대상으로혼합대현황에대해조사된바는없다. 그러나대부분의하천이정도의차이가있지만정비손길이닿은우리나라는자연적인퇴적작용과수리학적프로세스등으로형성된혼합대는정비사업으로사라지고대부분하천의인공시설물의운용, 또는생태하천복원공법등에의해형성된인위적인혼합대상태로존재할것으로생각된다. 4) 하천의수생태계복원을중심으로하여수생태계복원사업, 생태하천복원사업등으로도불림. 5) 생태하천이란그하천이지닌본래의자연성을가지도록복원된하천을가리킴.

제 3 장 국내지표수 - 지하수혼합대관리현황 21 2. 하천지표수-지하수혼합대관리방향우리나라는지표수-지하수혼합대에대한인식과이해가부족하여아직그현황조차도제대로파악되지않는등관리가전혀이루어지고있지않다. 즉, 국내혼합대관리현황을고찰하는것은현실적으로불가능하다. 따라서본절에서는파악조차제대로되지않고있는국내혼합대관리의현주소에서, 이를생태하천만들기계획등하천관리와연계하여혼합대를앞으로효과적으로관리할수있게끔혼합대관리방향을제시하고자한다. 우리나라는 1980 년대까지이치수중심의하천정비사업이활발히이루어지다가 1990 년대중반이후하천환경관리계획에따라하천정비사업이본격화되면서하천관리주체에따라부처별로다양한하천환경정비, 생태하천복원사업등을시행하였다. 이러한추세에따라국내하천의형태도자연하천이거의사라지고정비하천의형태로있으나, 하천생태계의건강성회복, 지속가능한하천환경추구를캐치프레이즈로내걸고있는물환경정책의변화로점차자연형하천으로전환되는추세이다. 이와마찬가지로혼합대또한자연하천형혼합대가하천정비사업등으로대부분훼손된것으로보이는현재생태하천복원사업등을이용한자연상태로의혼합대복원을시행하여생태하천형또는자연하천형혼합대로전환될것이다. 따라서하천지표수-지하수혼합대관리방향은하천정비사업의추세에발맞춰자연상태혼합대로복원을추구하는것으로삼는것이바람직할것이다.

22 지속가능한지표수 - 지하수혼합대관리방안 3. 관리기반현황가. 관련법령지표수- 지하수혼합대라는용어는프로세스에기반한용어로서하천과관련된혼합대관리측면에서는 혼합대 에해당하는매체인하천의하상또는하안, 홍수터, 그리고인접한수변지역과대수층을관리대상으로보는것이적합하다. 그러나혼합대라는개념이생소하고관리의중요성에대한인지도도미미하여혼합대를관리하는법령은아직까지규정되어있지않다. 본연구에서는현행법제도의혼합대관리에대한적용성분석이라는관점으로혼합대와관련된법령을검토하였다. 혼합대와관련된국내법제도는곧하천과수변지역, 그리고하천과인접한대수층을관리하는법제도이다. 이들은국토교통부와환경부에서하천법, 소하천법, 수질및수생태계보전에관한법률, 지하수법등으로관리하고있다. 또한이들의환경을교란하는행위, 예를들어하천정비나생태하천복원등으로하천사업은개발사업의하나로간주되어그규모에따라환경영향평가법에따라환경영향평가를받도록되어있다 ( 표 3-1). < 표 3-1> 혼합대관련법령현황 관리대상하천수변지역지하수하천개발사업 관련법령하천법 ( 수량 ) - 국토교통부소하천법 ( 수량 ) - 국토교통부수질및수생태계보전에관한법률 ( 수질, 수생태계 ) - 환경부수질및수생태계보전에관한법률 ( 수변생태계 ) - 환경부금강수계물관리및주민지원에관한법률 ( 수질 ) - 환경부낙동강수계물관리및주민지원에관한법률 ( 수질 ) - 환경부영산강수계물관리및주민지원에관한법률 ( 수질 ) - 환경부한강수계물관리및주민지원에관한법률 ( 수질 ) - 환경부지하수법 ( 수량, 수질 ) - 국토교통부, 환경부환경영향평가법 - 환경부

제 3 장 국내지표수 - 지하수혼합대관리현황 23 1) 하천법국토교통부의하천법을살펴보면, 하천사용의이익을증진하고하천을자연친화적으로정비 보전하며하천의유수 ( 流水 ) 로인한피해를예방하기위하여하천의지정 관리 사용및보전등에관한사항을규정함 을목적으로하였다 ( 제1조 ). 여기서하천은지표면에내린빗물등이모여흐르는물길로하천구역과하천시설을포함하는것으로정의하였으며 ( 제2조의1), 하천수란하천의지표면에흐르거나하천바닥에스며들어흐르는물또는하천에저장되어있는물로정의하였다 ( 제2조의8). 하천구역은제방으로부터하심측의토지, 수면에있는토지등제10 조제1 항에따라결정된토지의구역으로정의하였다 ( 표 3-2). < 표 3-2> 하천구역의결정 ( 하천법제 10 조 ) 제10조 ( 하천구역의결정등 ) 1. 제25조에따른하천기본계획에완성제방이있는곳은그완성제방의부지및그완성제방으로부터하심측 ( 河心側 ) 의토지 2. 하천기본계획에계획제방이있는곳은그계획제방의부지및그계획제방으로부터하심측의토지 3. 하천기본계획에제방의설치계획이없는구간에서는계획하폭 ( 하천시설의설치계획을수립함에있어서기준이되는홍수량만큼의물이소통하는데필요한양안사이의폭을말한다 ) 에해당하는토지 4. 댐 하구둑 홍수조절지 저류지의계획홍수위에해당하는토지 5. 철도 도로등선형공작물이제방의역할을하는곳에있어서는선형공작물의하천측비탈머리를제방의비탈머리로보아그로부터하심측에해당하는토지 6. 하천기본계획이수립되지아니한하천에있어서는하천에물이계속하여흐르고있는토지및지형, 그토지주변에서풀과나무가자라는지형의상황, 홍수흔적, 그밖의상황을기초로대통령령으로정하는방법에따라평균하여매년 1회이상물이흐를것으로판단되는수면에있는토지 자료 : 국토교통부하천법재정리. 하천법은하천구역을포함하여관리하고있는데 < 표 3-2> 에서보는바와같이하천 수가흐르거나흐를가능성이있는수면의토지를하천구역으로규정하고있다. 하천으 로기저유출 6) 이발생하는이득하천이나지하수용승 (upwelling) 이일어나는하천의 6) 기저유출이란땅속에서하천으로유출되는물로서깊은심도의지하수와얕은심도의지표수 - 지하수혼합수로구성되어있다. 기저유출의상당량이깊은심도의지하수유출로부터오기때문에지하수유출이라고부르기도하나엄격히말하면, 지하수와는다른개념이다.

24 지속가능한지표수 - 지하수혼합대관리방안 경우에는하상이나하천변의대수층에서하천수와지하수의혼합이일어나는혼합대가형성된다. 손실하천은하천수가지하로유출되어혼합대공간적분포가지하로더확대된다. 이렇듯기저유출의양상에상관없이하천구역인하상이나하천변에는지표수-지하수혼합대가형성되며이는곧하천법의관리대상이된다. 한편, 하천수의정의에서하천바닥에스며들어흐르는물을포함하므로좁은의미의혼합대에서흐르는물은현행법상에서는하천수로간주된다. 2) 수질및수생태계보전에관한법률수질및수생태계보전에관한법률은 수질오염으로인한국민건강및환경상의위해 ( 危害 ) 를예방하고하천 호소 ( 湖沼 ) 등공공수역의수질및수생태계 ( 水生態系 ) 를적정하게관리 보전함 을목적으로한다 ( 제1조 ). 이법률은주로수질관리에대한규정이며수생태계의조사, 평가, 보호, 복원등에관한부분이미약하다. 국내물환경정책의패러다임이수질관리에서생태학적건강성을추구하는쪽으로방향이전환되면서수생태계보전및복원관리를효과적으로규제할법률제정의필요성이제기되었다. 그에따라환경부에서는타법에서정의하는생태계의개념을고려하여 수생태계 를정의하고생태계를보전, 복원하기위한규정들을포함하는 수질및수생태계보전에관한법률 ( 전부개정법률안 )( 환경부, 2014) 을마련하여현재입법추진중에있다.

제 3 장 국내지표수 - 지하수혼합대관리현황 25 < 표 3-3> 생태계관련법적개념 관련법용어정의 자연환경보전법 해양생태계의보전및관리에관한법률수질및수생태계보전에관한법률 ( 개정안 ) 자연환경자연생태생태계해양생태계수생태계 자연환경 이라함은지하 지표 ( 해양을제외한다 ) 및지상의모든생물과이들을둘러싸고있는비생물적인것을포함한자연의상태 ( 생태계및자연경관을포함한다 ) 를말한다. 자연생태 라함은자연의상태에서이루어진지리적또는지질적환경과그조건에서생물이생활하고있는일체의현상을말한다. 생태계 라함은식물 동물및미생물군집들과무생물환경이기능적인단위로상호작용하는역동적인복합체를말한다. 해양생태계 란일정한해역의생물공동체와이를둘러싼무기적또는유기적환경이결합된물질계또는기능계를말한다. 수생태계 란공공수역과이에영향을주는수변지역의생물적요소들과비생물적요소들이상호작용하여에너지이동과물질순환등제반생태적기능을수행하는역동적인복합체를말한다. 자료 : 환경부 (2013), 수생태계의효율적인복원및관리를위한법률제정방안연구 제 5 장재구성. 이개정안에서는수생태계를 수체와이에영향을주는수변지역및유역의동물 식물및미생물등생물군집들과무생물환경이기능적인단위로상호작용하는역동적인복합체 로정의하였다. 이는생태계의특성상서식처의일정한공간적범위를제한하기어렵기때문에하천 호소등공공수역뿐만아니라수변지역및유역의생물학적, 무생물학적요소들의기능적인상호작용에의한생태순환을관리하려는프로세스에기반을둔정의라고할수있다. 또한, 이개정안에서는수생태계를구성하는물리, 화학, 생물적요소들이최적으로유지되어온전한기능을발휘할수있는상태를 수생태계건강성 이라고정의하고, 공공수역의종적연결성과공공수역과수변의횡적연결관련법률을추가하여수생태계건강성이연속성이중요함을제시하였다. 그예로, 멸종위기야생생물종, 한국고유생물종등수생생물의서식지, 산란처, 은신처등으로보전가치가있는지역을수생태계보호구역으로지정할수있도록하였으며이는다양한생물의서식지, 산란처, 은신처로활용되는지표수- 지하수혼합대관리와도밀접한관련이있다 ( 제114 조수생태계보호구역의지정등 ).

26 지속가능한지표수 - 지하수혼합대관리방안 또한, 댐 하구둑 방조제 보 제방등인공시설로인하여하천의수질, 생물, 서식지, 지형적구성요소의훼손이심한구역과수생태계의종적, 횡적연속성이차단된수생태계를복원대상지역으로지정할수있는법안을제정하여횡적완충적역할보호및복원할수있게하였다 [ 동법제119 조 ( 수생태계복원대상지역의지정 ), 제120 조 ( 수생태계복원계회의수림및시행 )]. 이와함께국가하천, 지방하천, 소하천및지류 지천흐름의연속성을확보하기위하여하천규모및서식환경등을고려한환경생태유량의적정공급량을산정하는법안을마련하였다 [ 동법제29 조 ( 환경생태유량의확보 )]. 이는혼합대보전과밀접한관계가있으며이를시행하여지표수 -지하수의수질과수량유지및개선을이용한하천관리를제시하였다. < 표 3-4> 수질및수생태계보전에관한법률 ( 전부개정법률안 ) 의주요내용 관련조항관리내용세부내용 제 28 조 수생태계의연속성확보 댐 하구둑 보등시설물, 도시화, 과도한취수및저류, 각종개발및공사에의한건천화또는물리적장애에의한수생태계연속성영향조사 제 29 조 제 48 조 제 114 조 환경생태유량의확보 수변생태구역의매수 조성 수생태계보호구역수생태계보호구역의지정 제 119 조수생태계복원대상지역의지정 제 120 조 수생태계복원계획의수립및시행 자료 : 환경부 (2014), 수질및수생태계보전에관한법률 재구성. 국가하천, 지방하천, 소하천및지류 지천의연속성관리및서식환경등을고려한생태유량의공급대책 공공수역등수질및수생태계보전을위한수변습지및수변토지조성 관리 수생물의서식지, 사란처, 은신처등환경적기능과보전가치가있는지역의수생태계보호구역으로의지정 수생태계의종횡적연속성유지및수생태계보전및복원지역지정및관리 수생태계보호구역의수질, 생물, 서식지, 지형적구성요소등훼손에의한개선또는복원및생물다양성보호와향상

제 3 장 국내지표수 - 지하수혼합대관리현황 27 3) 소하천정비법소하천정비법은 하천법의적용또는준용을받지아니하는하천 의 정비 이용 관리및보전에관한사항을규정함으로재해를예방하고생활환경을개선하는데 목적을두고있다. 본법에서는 소하천구역 을 소하천의형상과기능을유지하고있는토지의구역, 소하천부속물이설치된토지의구역, 제방이있는곳은그제방으로부터물이흐르는쪽의토지구역 으로지정하였으며하천의사주나소, 여울등대표적인지표수- 지하수혼합대가소하천구역에포함된다. 이외에도소하천정비법에서는소하천정비계획수립및보전관련사항도명시되어있다. 4) 한강수계상수원수질개선및주민지원등에관한법률, 낙동강수계물관리및주민지원등에관한법률, 금강수계물관리및주민지원등에관한법률및영산강 섬진강수계물관리및주민지원등에관한법률이른바 4대강법의제4조에는수계별로하천또는호소로부터일정거리이내의지역을 수변지역 으로지정하여관리하도록하였다 ( 표 3-5). 이는 4대강의수질관리와주민지원을주목적으로하였으며생태계관리에관한규정은포함하고있지않다.

28 지속가능한지표수 - 지하수혼합대관리방안 < 표 3-5> 수변지역지정범위 금강수계물관리및주민지원등에관한법률 상수원으로이용되는댐과특별대책지역의금강본류인경우에는해당댐과하천의경계로부터 1km이내의지역 상기외의지역으로서금강본류인경우에는해당하천의경계로부터 500m 이내의지역 금강본류에직접유입되는하천인경우에는그하천의경계로부터 300m 이내의지역 한강수계상수원수질개선및주민지원등에관한법률 팔당호, 한강 ( 팔당댐부터충주조정지댐까지의구간으로한정 ), 북한강 ( 팔당댐부터의암댐까지의구간으로한정 ) 및경안천 ( 하천구역으로한정 ) 의양안중다음각호에해당하는지역 특별대책지역 : 하천 호소의경계로부터 1km이내의지역 특별대책지역외의지역 : 하천 호소의경계로부터 500m 이내의지역 낙동강수계물관리및주민지원등에관한법률 영산강 섬진강수계물관리및주민지원등에관한법률 해당댐으로부터하천 호소또는이에준하는수역의중심선을따라물이흘러오는방향으로잰거리 ( 유하거리 ) 가다음의거리이내에있는지역으로서댐및그댐으로유입되는하천 ( 해당하천으로유입되는지천은제외 ) 의경계로부터 500m 이내의지역 저수를광역상수원으로이용하는댐의경우 : 댐으로부터 20km 저수를지방상수도로이용하는댐의경우 : 댐으로부터 10km 주암호 동복호 상사호 수어호및장흥댐의경계로부터 500m 이내의지역으로서필요하다고인정하는지역 위의상류지역중해당댐으로유입되는하천의경계로부터 500m 이내의지역으로서필요하다고인정하는지역 위의하천에직접유입되는지류의경계로부터 500m 이내의지역으로서필요하다고인정하는지역 자료 : 국토교통부, 관련법재구성. 5) 지하수법지하수법은 지하수의적절한개발 이용과효율적인보전 관리에관한사항을정함으로적정한지하수개발 이용을도모 하고자하는목적으로제정되었다. 여기서지하수란 지하의지층 ( 地層 ) 이나암석사이의빈틈을채우고있거나흐르는물 로정의하였다 ( 제2조 ). 일반적으로지하수가채워져있거나흐르는상당량의물을함유하고방출할수있는지하의지층이나암석을지칭하는 대수층 이란용어에대해서는지하수법내에정의하고있지않아서지하수법은하천수와하천구역, 하천시설을모두관장하는하천

제 3 장 국내지표수 - 지하수혼합대관리현황 29 법과는달리지하수수체 ( 水體 ) 와지하수개발 이용시설만을대상으로하였다. 지표수 -지하수혼합대는지표수와지하수의혼합이일어나는지층이나암석으로혼합대내물은비록그특성이지하수와는다르게나타나더라도지하수법에따라서 지하수 가된다. 따라서혼합대내의 물 의수량및수질관리는지하수법을따르게된다. 다만지하수법은타법에의한규제가있으면타법을우선시하므로위에서살펴본하천바닥을스며들어흐르는하천구간의물은하천법에 하천수 로정의되어있으므로지하수법이아닌하천법의관리대상이된다. 6) 환경영향평가법환경부에서는국토개발및이용에관련된사업을수립 시행할때해당계획과사업이환경에미치는영향을예측하고평가하여친환경적이고지속가능한발전을도모하기위하여환경영향평가법을제정하였다. 환경영향평가법은크게전략환경영향평가, 소규모환경영향평가, 환경영향평가로나누어진다. 전략환경영향평가는환경에영향을미치는상위계획수립및대안설정 분석의부합성, 연계성, 적정성, 타당성등을검토하여국토의지속가능한발전을도모한다. 환경영향평가 는환경에영향을미치는실시 시행계획등허가와승인, 결정등을할때해당사업의환경영향성을조사 예측 평가하여부정적인환경에영향을최소하는데목적이있다. 소규모환경영향평가 는환경보전이필요한곳이나계획적개발이필요한지역의타당성과환경영향성을조사하고보정방안마련을제시한다. 현행환경영향평가제도의세부평가항목및대상사업종류및범위는 < 표 3-6> 과같다 ( 환경영향평가법제1 장1-2 조참조 ).

30 지속가능한지표수 - 지하수혼합대관리방안 < 표 3-6> 환경영향평가법수자원관련평가항목및대상사업 전략환경영향평가환경영향평가소규모환경영향평가 세부평가항목 수자원관리연관대상사업종류및범위 정책계획 ( 환경보전계획과의부합성, 연계성, 일관성, 적정성지속성 ) 개발기본계획 ( 적성성, 타당성, 안전성, 조화성 ) 소하천정비종합계획 소하천정비시행계획 하천기본계획 친수구역의지정또는사업계획수립 사업개요및지역환경현황 환경에미치는영향예측 평가및환경보전방안 수자원개발 ( 댐, 하천시절, 저수지, 보유지조성등 ) 하천개발 ( 하천공사구간이하천중심길이로 10km 이상인사업 ) 자연생태환경 대기환경 수환경 : 수질 ( 지표 지하 ), 수리 수문, 해양환경 토지환경 : 토지이용, 토양, 지형 지질 생활환경 사회환경 경제환경 하천법 ( 사업계획면적 10,000m 2 이상하천구역 ) 소하천정비법 ( 사업계획면적 7,500m 2 이상소하천구역 ) 지하수법 ( 사업계획면적 5,000m 2 이상지하수보전구역 ) 자료 : 환경부, 환경영향평가법 제 2 조제 1 항, 제 7 조제 2 항, 제 22 조제 2 항, 제 31 조제 2 항및제 47 조제 2 항관련. 지표수- 지하수혼합대에영향을주는하천정비사업또는생태하천복원사업에대한기본계획은전략환경영향평가의대상이고, 개발사업은그규모에따라소규모환경영향평가또는환경영향평가의대상이되어그사업으로인한수환경과토지환경에대한환경영향평가를수행하도록되어있다. 나. 관련조사및평가하천의생태학적관점에서관리는크게두단계로추진중이다. 우선하천수생태계의건강성을조사 평가하고, 그다음으로건강성조사결과생태계훼손된하천의복원사업을추진하는것이다. 현재하천수생태계복원과관련하여진행또는계획중인조사및평가사업들을관리주체별로정리하면 < 표 3-7> 과같다.

제 3 장 국내지표수 - 지하수혼합대관리현황 31 < 표 3-7> 관리주체별하천및수변지역관련사업 구분국토교통부환경부국토교통부 법령 하천법 수질및수생태계보전에관한법률 지하수법 국가단위계획 수자원장기종합계획 (2001~20) 물환경관리기본계획 (2006~15) 수질측정및수생태계조사장기계획 (2007~15) 지하수관리기본계획 (2012~21) 지자체연계계획및사업 지방하천정비사업종합계획 (2012~18) -하천재해예방사업 -생태하천조성사업 -고향의강정비사업 생태하천복원사업중장기추진계획 (2011~15) -생태하천복원사업 -청계천 +20 프로젝트 -1하천깃대종살리기 -Fish-way 복원프로젝트 -1사 1하천운동 -도랑 실개천살리기 - 자료 : 저자작성. 하천수생태계와복원사업은모두혼합대와밀접한관련이있으므로본연구에서는 이들사업을시행하여하천구역과수변지역, 그리고인접한대수층에서혼합대주요 관리요소들을어떻게관리하고있는지그현황에대해살펴보았다. 1) 수생태계건강성조사및평가환경부의 물환경관리기본계획 (2006~15) 이시행되면서수생태계건강성을평가하기위한물환경조사및분석을위해 수질측정및수생태계조사장기계획 (2007~15) 을수립하여수생태계건강성평가를위한측정망으로생물측정망, 퇴적물측정망, 비점오염물질측정망, 물놀이지역수질평가를위한측정망을도입하였다. 생물측정망은 2007 년도부터시작된 수생태계건강성조사및평가 연구를시행하여전국단위수계의생물및서식환경등수생태계건강성조사를수행하여수생태계보전및복원정책을입안 추진하는데필요한자료 DB 구축이목적이다. 국가하천

32 지속가능한지표수 - 지하수혼합대관리방안 및지방 1, 2급하천을대상으로 2007 년도에 540 지점을조사하다점차수를늘려 2013 년에는 960 지점까지늘어났다. 조사항목으로는부착돌말, 저서성대형무척추동물, 어류를포함한생물상 3개분야와서식및수변환경의하천환경 1개분야로총 4개분야에대해서조사하였으며, 분야별평가지표를활용해수생태계건강성을 4등급으로평가하였다. < 표 3-8> 수생태계건강성조사항목 분류항목비고 생물상 하천환경 부착돌말 저서성대형무척추동물 어류 서식수변환경 영양염유입에가장민감하게반응하는생물군으로부영양화평가에가장효율적 수질변화나오염을나타내는지표로활용 유기물을섭식하는하천먹이사슬의 1차소비자로유기물오염에대한지표생물 수질및물리적서식지상태에따라다양한분포양상을보임 먹이사슬상위단계를점하는고등생물로장기간환경적영향을반영하는생물지표 광범위한서식지상태를반영 하천의지형과물리적특성및수변의환경상태를평가하여하천의내외적환경정보반영 자료 : 환경부 (2014a), p.39. 또한, 수생태계건강성조사및평가자료는조사지점을대상으로하여위치및평가 정보 / 지수등을알수있도록 GIS-DB 로구축하여한국환경정책 평가연구원의 국토환 경정보센터 에서공개하고있다.

제 3 장 국내지표수 - 지하수혼합대관리현황 33 < 표 3-9> 환경영향평가지리정보시스템 (EIAGIS) 내수생태계건강성조사 DB 현황 조사항목부착조류저서생물어류식생서식환경수변환경 수생태계건강성조사 DB BOD 농도, 부착조류생물지수 (DAlop 지수값, TDI 지수값 ), BOD 등급, 부착조류 (BAIpo 등급, TDI 등급 ), 우점도지수, 다양도지수, 균등도지수, 풍부도지수, 항목, 개체수 KSI, 생물등급, 환경상태, 수질측정구간, 수질 (BOD 농도, 수질등급 ), 생물지수 (KSI, 생물등급 ), 항목, 개체수 하천차수, 생태지표특성 ( 총국내종수, 여울성, 저서종수, 민감종수, 내성종비율 ), 영양단계구조 ( 잡식종비율 ), 총식종비율 ), 풍부도및개체건강성 ( 총국내종개체수, 비정상비율 ), 항목, 개체수 식생군락수, 외래종우점식생면적점유율, 1 년생식물우점식생면적점유율, 하천자연도평가등급, 종다양성, 식생다양성, 외래종우점식생면적, 1 년생식물우점식생면적, 하천자연도, 종다양성, 식생자연도종합점수, 평가등급, 높이 ( 교목층, 아교목층, 관목층, 초본층 ), 식피율 ( 교목측, 아교목층, 관목층, 초본층 ), 우점종 ( 교목측, 아교목층, 관목층, 초본층 ), 식생상태, 항목 자연적인종획구조물, 흐름의다양성, 하천변폭, 저질상태, 저질다양성, 횡구조물, 평가점수, 등급 하도특성, 저수로호안공, 제방호안재료, 하천보개율, 하천주변의토지이용 ( 둑바깥 ), 하천주변의토지이용 ( 둑안쪽 ), 횡방향인공구조물, 오염원유입및정화시설, 합계, 등급, 점수, 건강성등급, 건강성상태, 의미 자료 : 국토환경정보센터홈페이지 (http://www.neins.go.kr:2008/gis/mnu01/doc02c.asp [2014.09.30]). 2013 년환경부와국립환경과학원작성한수생태계건강성조사및평가 (Ⅵ) 에서는하천의건강성을평가하기위해서는수문및수질특성뿐만아니라생물분류군분포와서식처특성도함께평가해야된다고제안하였다. 그에따라, 전국 5대강및제주수계의서식및수변환경평가지침을구축하여하천의종횡사주, 하도정비및하도특성의자연성, 유속의다양성, 저질상태및제외지와제내지의토지이용등을비롯하여생태계서식처및하천수변환경의특성평가방법등자세히제시하였다. 2008 년부터 2013 년까지연속으로실시된전국 5대강및제주수계에생물통합지수및하천환경지수건강성조사결과전체수계, 본류, 지류모두 6년간큰변화를보이지않았다 ( 표 3-10). 이는 2013 년수생태계건강성조사및평가지침에따라이루어졌으며하천환경분야는 2012 년이후평가항목의변경에따라 2011 년도수생태계건강성

34 지속가능한지표수 - 지하수혼합대관리방안 조사및평가지침에따라산출되었다. < 표 3-10> 2008~2013 년 5 대강및제주수계생물통합지수와하천환경지수 자료 : 환경부 (2013b), p.167. 2) 하천환경조사 ( 국토교통부 ) 국토교통부에서는 2009 년자연친화적인하천관리에관한통합지침을만들어자연친화적하천의기본모델을실제자연하천이라고정의하였으며하천관리사업에는이수, 치수, 환경, 문화, 역사, 경관등하천의다양한기능을고려하여야한다고제시하였다. 하천환경조사는사전자료조사, 기초조사, 조사지구및구간선정, 조사항목및일정계획단계로구성되며하천환경조사는물리조사, 화학조사, 생물조사, 공간조사로구분하여조사항목을선정하도록하였다. 하천환경평가는조사자료를바탕으로검증된정성및정량분석법을활용하여생물학적수질, 종다양성, 생태계구조, 서식처다양성등을평가하여교란및오염정도, 생태자연도등을평가할수있도록제시하였으며, 수생생물에대한평가에대해서는환경부의 수생태계건강성조사및평가결과 를참고하여활용할수있도록제시하였다.

제 3 장 국내지표수 - 지하수혼합대관리현황 35 3) 생태하천복원가 ) 생태하천복원사업 ( 환경부 ) 생태하천복원사업이란환경부가주관하는 수질이오염되거나생태계가훼손또는교란된하천의생태적건강성을회복하는사업 을지칭하는것으로 2011 년부터 2015 년까지훼손된하천의 11% 에해당하는 1,667 km에대해하천수생태계복원을목표로현재추진중이다. 환경부는 1987 년부터수질개선을위한 오염하천정화사업 을추진해오다가 2002 년 자연형하천정화사업 으로전환하여일부하천을복원해왔으나, 하천의생태계를고려하지않은이 치수중심의인공구조물설치와하천의공원화, 조경화를초래하게되면서생태계가훼손된하천의건강성을회복하기위해패러다임을전환하여 2007 년 생태하천만들기 10년계획 을마련하였다. 이후 2010 년에 수질및수생태계보전에관한법률 에의한 물환경관리기본계획 (2006~15 년 ) 중해당분야를뒷받침하는실행계획인 생태하천복원사업중장기추진계획 (2011~15 년 ) 에편입되었다. 이추진계획에는생태하천복원사업이외에도청계천 +20 프로젝트, 1하천깃대종살리기, Fish-way 복원프로젝트, 1사 1하천운동, 도랑 실개천살리기등을포함하였다. 주요사업내용에는훼손된수생태계복원을위한하천사행화, 여울 소, 식물식재, 하중도 실개천조성등이있으며, 인공습지, 퇴적오니준설, 자연형하천정화시설, 하상여과등을이용한수질개선사업과빗물이용, 하상여과, 하수처리수재이용, 생태저류지등을이용한생태유지수량공급을위한사업이있다. 이에따라환경부는 2012 년 127 개의생태하천복원사업기술을검토완료하였으며 2013 년에는총 46 개의기술검토를완료할예정이다 (2013 년 11 월기준 ). 또한 2014 년에는지침개정으로기술검토건수감소가예상된다.

36 지속가능한지표수 - 지하수혼합대관리방안 자료 : 한국환경공단충청권지역본부 (http://www.keco.or.kr/group/group03/bussiness03/contentsid/1741/index.do [2014.09.30]). < 그림 3-1> 연도별생태하천복원사업기술검토 < 표 3-11> 2008 년 ~2013 년 11 월생태하천복원위수탁사업현황 사업내용생태하천복원시범사업생태하천복원사업도심하천생태복원사업 사업지역하남시산곡천평창군오대천외 18건충주시충주천외 4건 자료 : 한국환경공단충청권지역본부 (http://www.keco.or.kr/group/group03/bussiness03/contentsid/1741/index.do [2014.09.30]). < 표 3-12> 하천생태계복원목표 자료 : 환경부 (2010), p.5.

제 3 장 국내지표수 - 지하수혼합대관리현황 37 < 표 3-13> 수계별생태하천복원계획 사업기간 2011 ~ 15 구분 합계 4 대강수계 소계한강낙동강금강영산강섬진강 기타수계 하천수 412 232 94 61 21 56 180 연장 ( km ) 1,667 893 433 174 90 196 774 사업비 ( 국고, 억원 ) 31,834 16,750 8,664 2,977 1,693 3,416 15,084 자료 : 환경부 (2010), p.7. 나 ) 생태하천조성사업 ( 국토교통부 ) 국토교통부는치수기능에환경기능을접목한자연친화적인하천정비사업을 90년대후반부터시행해오고있으며, 1998 년부터경기도오산천, 경안천등국가및지방하천에대한생태하천조성시범사업을추진하였다. 2005 년부터전국국가하천 50 개지구를대상으로 테마형도시생태하천조성사업 을울산태화강, 함평함평천등에시행하였고, 2008 년부터 4대강살리기와연계하여이 치수와환경을종합적으로고려한지방하천정비를추진하는 생태하천조성사업 을시행하여 2009 년부터강릉위촌천, 대구신천등 121 개지방하천에대한생태하천조성사업을추진하였다. 사업내용으로는자연친화적제방설치, 녹색공간조성, 하천물길복원, 추이대 (ecotone) 개선, 자연형저수호안등자연친화적인정비사업을포함하고있다.

38 지속가능한지표수 - 지하수혼합대관리방안 < 표 3-14> 지방하천생태하천조성사업내용 - 수질개선및홍수방지를위한퇴적토준설 - 자연친화적제방설치 - 둔치주차장을습지등녹색공간으로조성 - 산책로 자전거길, 수변광장등친수시설설치 - 풍부한수량확보를위한하천유지용수공급 - 옛하천모습되찾기를위한하천물길복원 - 생태숲조성과연계한하천정비등문화 생태 역사를고려한친수공간조성 - 둔치내주차장및경작지철거 : 고수부지내콘크리트주차장및농경지철거후생태공간을조성, 하천경관향상및생태기능증진 - 저수로부사행화및추이대 (ecotone) 개선 : 저수로의사행화및자연재호안공법을활용한추이대개선으로하도안정화, 경관및생태기능개선기대 - 완경사제방에의한생태기능증진및제방안정성도모 : 경작으로훼손된하천공간및급경사제방에완경사제방을도입, 생태기능개선및경관향상 - 징검다리, 자연형저수호안, 수로식어도설치 - 산책로, 하중도, 완경사제방조성등 자료 : 국토교통부보도자료 (2010.6.28), 지방하천이되살아납니다. 국토교통부보도자료 (2010.5.25), 생태하천!! 도시의녹색브랜드를창출한다. 다 ) 고향의강사업 ( 국토교통부 ) 국토교통부의지방하천정비사업중생태하천조성사업이외에도지역대표하천을맑고풍부한물이흐르는지역명소로개발하는 고향의강 사업이있다. 이는수해예방, 하천수량 수질확보와더불어지역의역사등문화적인요소를도입하여이를연계한친수공간을조성하는것으로시 군 구별로 1개소씩최대 230 여개하천으로확대해나갈계획에있다 ( 국토교통부보도자료, 2010). 사업내용으로는시 군 구별대표하천의건천화, 수질오염, 수해위험등복합정비와여울, 소등을설치하여하천의자정능력을확대시키고소규모보및하수처리수재이용을통한수량확보및오염감소를포함한다. 경상북도영덕군의오십천은지방1 급청정하천으로은어와연어등이회귀하던하천이었으나공업용수와기타생활용수등으로인하여한때 4급수까지오염되었던하천으로 2001 년에서 2005 년사이에하천정화사업이실시된하천이다. 영덕군은 2015 년까지오십천에고향의강사업을실시하여제방등을통한유량확보와수질개선뿐만아니라황금은어축제와같은지역사업및영덕 8경으로이어지는관광명소의개발도함께

제 3 장 국내지표수 - 지하수혼합대관리현황 39 진행될예정이다 ( 영덕군 ). 자료 : 고향신문 (2014), 오십천고향의강사업으로영덕의명소로거듭나다. < 그림 3-2> 고향의강사업영덕군오십천정비사업현황도 라 ) 지자체하천환경개선사업 1990 년대부터시작된지방자치단체의하천환경개선사업은국가보조및양여금지원을배제하고지자체가독자적으로추진하는사업이다. 자연형저수호안조성, 일부저수로의사행화, 하천변홍수터공원화사업이중심이되었던초기와는달리, 최근에는하천생태보전및복원을중심으로한사업이진행되고있다 ( 강형식외, 2014). 4) 지하수관리기본계획 (2012~2021, 국토교통부 ) 지하수관리기본계획 은지하수법제6조에따라지하수의체계적으로개발 이용하고효율적으로보전 관리하기위하여 10년단위로수립되는계획이다. 본계획은지하수의개발 이용계획, 보전 관리계획, 수질관리계획, 조사 관측및연구개발계획, 관리기반강화계획의총 5부문에서계획을제시하였으며, 지표수 -지하수연계에관련된내용은 개발 이용계획 과 수질관리계획 에언급되어있다. 개발 이용계획부문에

40 지속가능한지표수 - 지하수혼합대관리방안 는 수변지역지하수이용 과제에서 지하수 -지표수연계수자원확보사업 을제시하였다. 추진내용으로는강변여과수를개발하여지표수-지하수를연계한상수도공급사업의추진을파악하고지속적인모니터링을시행하여하천수와지하수사이의수량및수질변동파악및지하수-지표수를포함하는통합관리방안수립을포함하였다. 수질관리계획부문에서는 수질보전을통한이용가치제고 과제에서 지표수 -지하수연계관리 를제시하였다. 이는점단위의관측망에서지하수수질기준의초과여부에만의존하고있는지하수수질관리를보완하고자하는것으로추진내용으로는하천변의지표수-지하수연계성에기반한지하수환경요소관리방안마련과지표수-지하수상호작용을고려한지하수수질관리방안수립및물환경정보시스템을통한지표수-지하수수질통합관리를포함하였다. 지하수관리기본계획은생태학적관점에서관리는포함하지않는다. 5) 환경 ( 생태 ) 유량관리환경유량은하천의기본적인기능및생태유지를위해필요한유량으로환경유량을통한하천관리는지표수- 지하수의수질및수위와밀접한관계가있으며혼합대관리및보전에도매우중요한역할을한다. 현재관리부처및발행물별로정의및개념이매우다양하게사용되였으며그에따른정의및개념은 < 표 3-15> 와같다. < 표 3-15> 관리주체별환경유량정의및개념 용어관련부처및발행물정의및개념 생태용수 생태하천복원기술지침서 ( 환경부 2011) 하천의보전및복원, 수질및생태계의정상적인기능및생태를유지하기위하여필요한최소유량

제 3 장 국내지표수 - 지하수혼합대관리현황 41 < 표 3-15> 관리주체별환경유량정의및개념 ( 계속 ) 용어관련부처및발행물정의및개념 환경생태유량 하천유지유량 수생태계의효율적인복원및관리를위한법률제정방안연구 ( 환경부, 2013) 하천법제 51 조 우리나라의하천유지유량과환경개선용수, 그리고환경유량 ( 한국건설기술연구원, 2010) 생태계를고려한하천유지유량으로유수의정상적인기능및상태를유지하기위하여필요한수량을의미. 최소한의자연갈수량, 하천동식물의생태환경보호, 하천경과보전, 하천수질보전및청결한유수의유지, 수운및수상활동유지, 염수침입방지, 하구막힘방지, 하천시설물보호, 지하수의유지와같은기능을지칭함. 인간이사용하는물과는별도로하천본래기능을충족시키기위한유량으로하천수량관리에있어반드시고려되어야함. 생활, 공업, 농업, 환경개선, 발전, 주운등하천수사용을고려하여하천의정상적인기능및상태를유지하기위하여필요한최소한의유량 목적 : 자연환경보전발생원인 : 자체유역의물순환체계에따라자연적으로발생적용구간 : 하천유역상하류의연속된전구간수혜대상 : 국민및자연환경 ( 생태계 ) 수리권 : 하천법에의거, 국가가고시및관리기능 : 자연환경보전, 하천생태계보전비용부담 : 국가 환경개선용수 어류의물리적서식적합도지수산정방안고찰 ( 강형식, 2010) 우리나라의하천유지유량과환경개선용수, 그리고환경유량 ( 한국건설기술연구원, 2010) 갈수량을기준으로산정하되, 하천수질보전, 하천생태계보호, 하천경관보전, 염수침입방지, 하구막힘방지, 하천시설물및취수원보호, 지하수위유지등을위한필요유량을감안하여산정 목적 : 사회환경개선 발생원인 : 사회환경개선을위해사용자가요구하는경우에만발생 적용구간 : 하천일부구간및일부지역수혜대상 : 환경개선용수요구자 ( 지자체, 단체및개인등 ) 수리권 : 하천법에의거, 이용자가유수사용허가를득하여이용기능 : 관광-하천문화행사를위한하천경관개선, 물놀이등레크리에이션을위한친수공간개선비용부담 : 환경개선용수요구자 ( 지자체, 단체및개인등 ) 환경부의생태하천복원기술지침서에서는자연수원을환경유량으로사용할것을 제안하였으며, 자연수원의부재및부족으로인한다른수원의다각적인활용방법도와 같이제시하였다.

42 지속가능한지표수 - 지하수혼합대관리방안 가 ) 수자원의이용국내는미국이나호주와달리지하수이용량및의존도가적고대규모지하대수층이존재하지않으므로생태용수확보를하기위해기존의댐이나상류저수지수원을활용하거나하류하천유량이풍부한지역에서는하류하천수를활용해야한다. 상류또는하류의수자원을이용하게되면수질오염위험은낮지만유지관리비가많이들고수온차등문제가발생할수있다. 환경부에서제시하는국내의수자원은하천시설물에의해인위적으로만들어진수원으로국내하천시설물과그에따른수문지질학적영향과반응은 < 표 3-16> 과같다. 변경요인수문학적변화지형학적반응 댐하류이송유사의포착, 차단 댐, 도수로 도시화, 관개배수로 < 표 3-16> 하천시설물이미치는영향과반응 홍수크기와빈도의저하 홍수크기와빈도의증가, 토양침투량의저하 하류하상침식, 지류역행침식, 하상장갑화, 하상재료굵기커지기 자갈층에미립유사의퇴적, 하도안정화와협소화첩수로, 우각화, 사주형성, 그리고하상평면변화의감소 하안침식과하도확대, 하상깊이증가및홍수터와차단, 기저유출량의감소 제방과하천정비 자연제방월류흐름감소 하류침식으로인한하도축소, 홍수터퇴적및침식축소, 하도유입및첩수로형성감소 지하수펌핑 지하수위저하 식생안정성손실로하천하안침식과하도침식 자료 : 김규호 (2014). 나 ) 하수의재이용하수처리수를생태용수로활용하는방법은풍부한유량을안정적으로확보하여저하된도시하천의건천화방지와기능회복에큰도움이된다. 또한댐건설등을통한방법에시행사업비가적게소요되어다른수자원의이용보다효율적이다.

제 3 장 국내지표수 - 지하수혼합대관리현황 43 다 ) 빗물의재이용 빗물저류를이용한지하침투속도를조절하는방법으로홍수방지및하천의범람, 갈수기지하수위조절, 생태용수로의빗물이용방법이다. 다. 관련기술지침 1) 수생태계건강성조사및평가지침환경부의수질측정및수생태계조사장기계획에따라시작된 수생태계건강성조사및평가 는수질-생물, 수변-서식환경, 유역-이용의총세가지건강성에대해조사및평가가이루어졌다. 수질-생물건강성평가에서는생물분야를주로다루며부착조류, 저서성대형무척추동물, 어류, 수질의 BOD 를포함하며수변-서식환경의건강성은생물서식환경과수변환경을통합한 10개의평가항목을포함한다 ( 표 3-11). 수질 -생물, 수변- 서식환경건강성은최상, 양호, 보통, 불량으로구분된다. 현재유역-이용건강성의등급평가기준은뚜렷하게설정되지않은상태이며 2013 년수생태계건강성조사및평가 (Ⅵ) 에도포함되지않았다. 효과적인하천복원을위해하천등급평가는하천의건강성평가평균값과관계없이최저등급기준으로맞추어진다. 따라서복원요구등급평가도최저등급에기준을두고평가하였다 ( 환경부, 2013b).

44 지속가능한지표수 - 지하수혼합대관리방안 < 표 3-17> 수변서식및환경평가조사양식 자료 : 환경부 (2013b), p.463.

제 3 장 국내지표수 - 지하수혼합대관리현황 45 평가지표 < 표 3-18> 수생태계건강성평가지표및등급 평가등급및건강성상태 A등급 ( 최상 ) B등급 ( 양호 ) C등급 ( 보통 ) D등급 ( 불량 ) TDI ( 영양염지수 ) 60 100 45 <60 30 <45 0 <30 수생 BMI 생물 ( 저서동물지수 ) 80< 100 60 <80 45 <60 0 <45 FAI ( 어류생물지수 ) 87.5 100 56.2 <87.5 25 <56.2 0 <25 IBI( 생물통합지수 ) 75< 100 50< 75 25< 50 0 25 하천 HRI 환경 ( 서식수변환경지수 ) 75< 100 50 75 25 <50 0 <25 주 : 생물통합지수는수생생물 3 개지수의산술평균치로계산 (TDI: Trophic Diatom Index, BMI: Benthic Macroinvertebrate Index, FAI FIsh Assessment Index, HRI: Habitat-Riparian Index). 자료 : 환경부 (2014a), p.40. < 표 3-19> 수생태계건강성평가카테고리 건강성평가 수질-생물 수변-서식환경 유역-이용 생물통합지수 (IBI) 3개항목 1) 부착조류 (TDI) 2) 저서성대형무척추동물 (BMI) 3) 어류 (FAI) 수질 (BOD) 자료 : 환경부 (2013b), 재구성. 서식수변환경지수 (HRI) 10개항목 1) 자연적인종횡사주 2) 하도정비및하도특성의자연성정도 3) 유속다양성 4) 하천변폭 5) 저수로하얀공 6) 제방하안재료 7) 저질상태 8) 횡구조물 9) 제외지토지이용 10) 제내지토지이용 등급평가기준불분명조사및평가자료없음

46 지속가능한지표수 - 지하수혼합대관리방안 < 표 3-20> 수생태계건강성지표생물군 분류 부착조류 저서성대형무척추동물 어류 TDI ( 영양염지수 ) KPI ( 한국청정생물지수 ) FAI ( 어류생물지수 ) 범위 60 100 환경상태 최상 45 <60 양호 30 <45 보통 0 <30 불량 80< 100 최상 지표생물군 Achnanthes minutissima( 땅콩돌말 ), Cocconeis placentula var. lineata( 낱알돌말 ), Cymbella minuta( 반달돌말 ) Achnanthes convergens( 땅콩돌말 ), Nitzschia dissipata( 등침돌말 ), Synedra ulna( 대바늘돌말 ) Navicula pupula( 쪽배돌말 ), Navicula viridula( 쪽배돌말 ), Nitzschia inconspicua( 등침돌말 ) Gomphonema parvulum( 쐐기돌말 ), Nitzschia palea( 등침돌말 ), Navicula saprophila( 쪽배돌말 ) 옆새우, 가재, 뿔하루살이류, 민하루살이, 강도래, 물날도래, 광택날도래등 52< 80 양호 다슬기, 넙적거머리, 강하루살이, 동양하루살이, 등줄하루살이, 등딱지하루살이등 28< 52 보통 물달팽이, 턱거머리류, 물벌레, 밀잠자리등 0 28 불량 왼돌이물달팽이, 실지렁이, 깔따구, 나방파리등 87.5 100 최상 56.2 <87.5 양호 25 <56.2 보통 0 <25 불량 금강모치, 둑중개, 미유기, 버들치, 산천어, 새미, 열목어, 참갈겨니 갈겨니, 감돌고기, 꺽저기, 꺽지, 꾸구리, 남방종개, 눈동자개, 대륙종개, 돌고기, 돌마자, 돌상어등 각시붕어, 강준치, 기름종개, 긴몰개, 납자루, 대농갱이, 동사리, 모래무지, 밀어, 쏘가리, 얼룩동사리등 가물치, 가숭어, 끄리, 누치, 눈불개, 메기, 몰개, 미꾸라지, 민물검정망둑, 붕어, 살치, 잉어등 자료 : 환경부 (2013b), 재구성. 한편, 예산의효율적인집행을위해조사구간별복원요구도판정및우선순위설정을할것을제시하고있는데복원우선순위는하천의복원요구도및훼손상태에따라설정한다. 훼손상태는기능 (F), 수변및서식처의하천구조 (S), 기능및구조가동시에영향을주는경우 (FS) 와변화압력 (P) 으로나뉘는데지금까지건강성조사및평가에서는변화압력항목이제외되었다. 우선순위설정및복원요구도원칙은 < 표 3-21> 와 < 표 3-22> 와같다.

제 3 장 국내지표수 - 지하수혼합대관리현황 47 < 표 3-21> 수생태계건강성조사및평가복원등급 복원요구등급복원요구도판정기준 1 낮음전부문이 1등급인경우 2 보통 3 높음 4 매우높음 3, 4 등급을받은구간을제외한구간중, 생물 - 수질, 수변 - 서식, 유역 - 이용부문중어느한부문이라도 2 등급을받은경우 4 등급을받은구간을제외한구간중, 생물 - 수질, 수변 - 서식, 유역 - 이용부문중어느한부문이라도 3 등급을받은경우 생물 - 수질, 수변 - 서식, 유역 - 이용부문중어느한부문이라도 4 등급을받은경우 자료 : 환경부 (2013b), p.269. < 표 3-22> 하천복원우선순위설정방법 연속성훼손유형즉시성상류우선 4등급이일정구간에연속적으로나타나는경우우선 4FS 우선 4S 우선동일한조건하에서는상류우선 자료 : 환경부 (2013b), p.272 재구성. 자료 : 환경부 (2013b), p.263. < 그림 3-3> 하천의건강성영향인자

48 지속가능한지표수 - 지하수혼합대관리방안 2) 자연친화적하천관리에관한통합지침 2009 년국토교통부에서는자연친화적인하천관리를관련법과규정에맞게추진하기위해서자연친화적하천관리에관한통합지침을마련하였다. 하천법제43조제 2항 국토교통부장관은자연친화적인공법에관하여필요한기법을관계중앙행정기관의장과협의하여개발 보급하여야한다 는규정에따라국토교통부는하천의친환경적인관리를위해시행되는모든사업에적용하기위한통합지침을제시하여기존의자연친화적하천관리와관련된지침을보완하도록하였다. 본지침에서는자연친화적하천의기본모델을실제의자연하천이라고정의하였으며하천관리사업을시행할때이수, 치수, 환경, 문화, 역사, 경관등하천의다양한기능을고려하여야한다고제시하고있다. < 표 3-23> 자연친화적하천관리에관한통합지침의개요 구분대상및범위목적기본방향고려사항 내용 - 자연친화적하천관리를목적으로시행하는하천사업에적용 - 홍수피해저감과함께하천과주변지역의자연생태계를보전또는복원 - 자연생태공간인하천안팎에다양한생물서식공간확보 - 하천에친수기능을부여함으로국민의삶의질향상 - 지역사회와연계된하천변의역사 문화등을고려한하천관리 - 하천의제반기능이조화된체계적인하천관리 - 하천이갖는자연성유지와하천생태계의보전및복원 - 수환경과연계된하천공간의종합적관리 - 주민과지역사회의요구에부응하는하천환경정비 - 지역주민의친수성증진을위한역사및문화의복원 - 하천유역을고려하는거시적인안목과지속적인유지관리 - 하천의환경특성을고려한다 - 하천유역전체를고려한다 - 하천에적합한기법을도입한다 - 일련의정비과정에필요한전문인력을체계적및조직적으로구성한다 - 현지여건을고려한다 - 하천의시간적변화와역동성을고려한다 - 인위적교란을최소화한다 - 경제성과 2차환경훼손을최소화한다 - 시민의이해및참여를유도한다 자료 : 국토교통부 (2009).

제 3 장 국내지표수 - 지하수혼합대관리현황 49 통합지침에서는물리 화학특성위주로조사되었던하천특성에자연친화적인관리를위해고려되해야할생물, 공간특성에대한조사를보완한하천환경조사및평가에대한내용을제시하였다. 하천환경조사는사전자료조사, 기초조사, 조사지구및구간선정, 조사항목및일정계획단계로구성되며하천환경조사는물리조사, 화학조사, 생물조사, 공간조사로구분하여조사항목을선정하도록하였다.

50 지속가능한지표수 - 지하수혼합대관리방안 < 표 3-24> 국토교통부하천환경조사항목및조사 조사항목세부항목방법조사시기 물리조사 수리수문 수온, 유속, 수심, 유량, 홍수기조사기온, 강수량, 증발산량기상청및 유량관측소자료이용하천설계기준 5, 6, 7장적용 월별및홍수기조사 일별, 월별및홍수기조사 형태횡단, 평면, 종단형측량및측량도 - 하도 여울과소, 사주, 수체하도의침식과퇴적기타특성 ( 저수로와고수부지특성등 ) 사진촬영 RCS지도작성 계절별및홍수기후조사 하상재료측량, 입경분포, 기타특성 ( 유사분포 ) 설계기준 9 장적용계절별및홍수기후조사 수질 BOD, COD, DO, SS, ph, TN, TP, 전도도, As, Cd, Cr, Hg, Pb, 총황, (TOC) 등 채수및화학분석월별조사 화학조사 저니질 COD, 강열감량, ph, TN, TP, As, Cd, Cr, Hg, Pb, 총황 채니및화학분석 계절별및홍수기후조사 토양 수분함량, 유기물함량, TN, TP, ph, 토양온도, 토성 ( 입경분석 ), (TOC) 등. 채토및화학분석 겨절별및홍수기후조사 식물식물상, 식생도, 군집구조, 식생단면정성및정량채집 저서무척추동물저서무척추동물상, 서식상황 정성및정량채집 육상곤충육상곤충상, 서식상황정성및정량채집 생물조사 어패류어류상, 패류상, 서식상황정성및정량채집 양서파충류양서류상, 파충류상, 서식상황정성및정량채집 계절별및홍수기후조사 조류조류상, 번식상황, 집단분포지선및정점조사법 포유류 포유류상, 서식상황 채집, 목견, 흔적조사 공간조사 경관 이용자 문화, 사회, 역사적가치를갖는지형지물, 장소 이용자수및목적및개선사항 자료수집및현장조사 선및면적조사설문조사 이용자가많은날 시설물수리구조물, 수문, 기타시설도면및실측조사 - 자료 : 국토교통부 (2009), p.24.

제 3 장 국내지표수 - 지하수혼합대관리현황 51 3) 생태하천복원기술지침하천관리의방향이이수와치수위주에서하천의생태환경적가치와기능을중시하는정책으로전환되면서생태적복원으로하천의자연적구조와기능을되살리는생태하천복원사업이진행되고있다. 기존의하천정비사업의기본틀에서벗어나하천복원의근간이되는자연성회복과생태적건강성회복에중점을둔진정한생태하천으로의복원을추진하기위하여 2011 년환경부에서는생태하천복원기술지침서를발간하였다. 이지침은하천의자연성과생태적건강성회복에관한개념적, 전략적내용을포함하여대상하천선정과조사 평가에서부터계획, 설계및시공, 유지관리및모니터링의절차와내용등을다루였다. 이지침서에서는하천복원의기본단위를하천이아닌하천생태계로보고있는데하천생태계를수변과횡적연결성을가지며발원지부터하구까지를종적으로연결된연속체로보였다. 하천생태계는생물적요인과무생물적요인으로구성되어있는데생물적요인으로는홍수터와같은수변의육상생태계와하천내부의수서생태계가있다. < 표 3-25> 하천복원의패러다임변화이해 부문 기존패러다임 새로운패러다임 생태적건강성확보 공원화 자연화 유역통합관리체계전환 선개념 면개념 실질적결과도출 공사중심 목표중심 참여형추진체계정립 관주도 협의체주도 자료 : 환경부 (2013b), p.264.

52 지속가능한지표수 - 지하수혼합대관리방안 구분육상생태계 ( 수변 ) 수서생태계 생산자 - 식물군집 ( 하안식생 ) 소비자 분해자 자료 : 환경부 (2011). - 육상동물무척추동물 ( 곤충등 ) 척추동물 ( 양서 파충류, 조류 ( 鳥類 ), 포유류등포함 ) - 세균 - 곰팡이등 < 표 3-26> 하천생태계구성요소 - 조류 (algae) - 대형식물 ( 유근식물, 대형부유식물로구성 ) - 저서생물 - 어류 - 세균 - 곰팡이등 무생물적요인은하천회랑, 유역 (watershed), 하도와이에포함된수리 수문, 물리, 화학, 지질학적요인등으로구성되며, 하도내생물서식지 ( 서식처 ) 는목본및초본류군락, 정수및수생식물군락, 하중도, 사주부, 여울과소 ( 웅덩이 ) 등으로구성된다. 하천회랑은서식지 ( 서식처 ) 와물리적기능의길이, 넓이, 깊이의동적 3차원, 즉종적, 횡적, 수직적연결을시행하여에너지, 물, 물질의흐름을만들며, 동적 3차원은종적, 횡적, 수직적규모로확인할수있다. 이러한물리적특징은시간에따라변하며생물학적다양성을높인다. 생물상은수변, 하도내, 저층부혹은지하수영역의모든서식지 ( 서식처 ) 에존재할수있으며, 하천저층부혼합대는하상과하천제방사이의구역으로저층표면과지표밑의물이혼합되는공간이다. 하천회랑내인간활동은물리적구조를단순화시키고, 많은생물종들의자연천이과정을방해하거나교란시켜하천과홍수터의연결성을감소시킨다. 본지침서는하천회랑내하천과홍수터의연결성을회복하는복원기술과이를평가하는건강성지표를제시하였다.

제 3 장 국내지표수 - 지하수혼합대관리현황 53 라. 관련기술현황하천혼합대특성을조사하고평가하는기술의현황은선행연구에서정리한바있다. 아직우리나라는혼합대관련기술개발이아직초보적인단계이므로이에대한학제간연구가필요하다 ( 현윤정외, 2013). 한편, 현재하천복원과관련한생태하천복원기술은한때외관에만치중했던조경위주의기술이이러한복원기술이생태계복원에별로효과적이지못하다는점이밝혀지면서최근에는자연적으로혼합대지형을복원하는기술의개발을추구하고있다. 생태하천복원기술의국내외현황과추세에대한동향분석은 < 부록 1> 을참고하기바란다. 4. 소결가. 실질적인관리주체의부재지표수- 지하수혼합대는프로세스에기반한용어로서그용어자체로는기존법에그정의와범주가명시되어있지않지만지표수와지하수의혼합이일어나는매체인하상퇴적물이나하안, 홍수터, 넓게는수변지역의대수층이혼합대관리실체가된다. 따라서이러한매체와관련된하천법과지하수법, 수질및수생태계보전에관한법률내에서부분적으로관리되고있다.. 다만, 각법률에서규제는실체에대해지표수와지하수의혼합이라는수문학적, 지화학적, 생태학적프로세스에대한근본적인인식과이해가없기때문에관리주체는있으나실질적인관리는이루어지고있지않다고본다. 뿐만아니라, 혼합대는지표수 ( 하천수 ) 와지하수가서로만나혼합이발생하는구간으로서하천수와지하수를이원화하여관리는국내현행법체계에서는관리주체가일원화되어있지않은데다가혼합대는관리주체가모호하여관리의사각지대에놓여있다.

54 지속가능한지표수 - 지하수혼합대관리방안 자료 : 미국유동물질질병동륵청홈페이지 (http://www.atsdr.cdc.gov/hac/pha/pha.asp?docid=1371&pg=3 [2014.07.30]). < 그림 3-4> 국내지표수 - 지하수혼합대관련법및적용지역 현행법에서는하천구역에해당하는혼합대경우에는그와관련된생태계보호를위한수량및수질 / 수생태계의관리가하천법과수질및수생태계보전을위한법률에따라가능하다. 최근하천관리의생태학적중요성이부각되면서효과적인수생태계관리를위하여수질및수생태계보전에관한법률 ( 전부개정안 ) 이추진하고있으나, 아직까지는하천구역이아닌수변지역에서혼합대의수량및수질에대해서는지하수법을따른다. 그러나생태계를관리할만한관련법은모호하다.

제 3 장 국내지표수 - 지하수혼합대관리현황 55 자료 : 저자작성. < 그림 3-5> 혼합대관리및보전관련법률 나. 혼합대특성을고려한하천-수변생태계관리미흡우리나라는혼합대인지도가미미하고환경적중요성에대한인식이부재하기때문에아직까지혼합대지표수-지하수의수문학적연계성과생태계의특성을고려한하천과수변생태계의관리는이루어지지않고있다. 예를들어, 하천과수변생태계의건강성평을평가할때혼합대가두생태계를연계하는생태학적추이대임에도불구하고혼합대의생태학적상태또는수리학적상태를평가항목으로반영하지않았다. 뿐만아니라생태하천복원에서는최근작성된생태하천복원기술지침에혼합대지형학적요소만을고려할뿐혼합대수문학적, 생태학적요소를고려하지않았다.

56 지속가능한지표수 - 지하수혼합대관리방안 다. 생태하천복원공사에대한환경영향평가제도미비지금까지생태하천복원공사가진행되어왔지만, 생태하천복원전후에대한조사및평가가제대로이루어지고있지않고생태계가제대로회복이되었는지에대한현황파악이되지않았다. 또한생태하천복원공사가이루어지는하천들이대부분소규모인데다가하천생태계복원의성공여부를평가하는평가기준또한마련되어있지않아실제생태하천복원사업은환경관리의대상에서제외되었다. 생태하천복원의핵심인혼합대복원에대한평가또한실행되고있지않다.

제 4 장 외국관리사례분석및시사점 57 제 4 장 외국관리사례분석및시사점 1. 유럽가. 지표수-지하수혼합대관련법령및프로그램유럽에서는 1970 년대중반부터안전한음용수공급을위해지하수와지표수의유해오염물질관리를위하여 Drinking water abstraction( 유럽위원회, 1975) 와 The first directive( 유럽위원회, 1980) 등을마련하였으며 1980 년부터는어류, 조개및갑각류가살아갈수있는물과물놀이하천의유해오염물질관리하는수질개선을시작하였다. 그이후에도지표수와지하수의수질및수량관리를위한지침과규정들을마련하고시행하였으나지하수-지표수혼합대및지표수와지하수, 생태계전체를통합관리하는방안은자난 2000 년유럽물관리지침 (The Water Framework Directive, WFD) 을통해마련하였으며지표수와지하수의수직적연결성을염두에둔관리를진행하하고있다. 현재유럽물관리지침은 2015 년까지수생태계를수질과함께고려하여전체 good status 이상으로의전환을목표로가입국에서시행하고있다. 유럽위원회 (European Commission, EC) 는지표수수질개선을위하여유럽물관리지침에의거하여 DB 구축및유역환경상태평가를실시하고있다.. 유역환경상태평가의목적은 1) 환경문제가심각한지역확인, 2) 글로벌, 지역차원에서환경적위협요소를식별하고평가하기위한기초자료제공, 3) 지속가능한지표수개발과사회에필요한정보제공, 4) 물관리기관의환경상태개선촉진이다. 이를위하여총세가지모니터링을실시하였으며이를시행하여분류학적기준에근거한생태계관리와정확하고신뢰성있는지표수수질평가요소분류를진행중이며모니터링의종류와목적은 < 표 4-1> 과같다 ( 전동준외, 2013).

58 지속가능한지표수 - 지하수혼합대관리방안 < 표 4-1> 유럽물관리지침지표수모니터링 종류감시모니터링 (Surveillance Monitoring) 운영모니터링 (Operational Monitoring) 조사모니터링 (Investigative Monitoring) 목적및기능 장기간의모니터링을시행하여유럽지표수전체의수체건강성과온난화같은변화에따른영향조사를위한모니터링 오염이주요문제인지표수에대한정화사업의효과조사및개선방안연구를위한모니터링 운영모니터링만으로부족한지표수체를위한심도깊은모니터링 자료 : 유럽위원회물관리지침 (2009), 모니터링프로그램재구성. 유럽물관리지침은지표수를강, 호소, 혼합수 (transitional water) 7), 연안으로나누었으며수질관리를위해모니터링으로측정되어야할요소와기준을생물, 수리지형, 물리화학으로구분하여수체의환경에맞게모니터링빈도수를조정하였다. 각조사요소들은 < 표 4-2> 와같으며이는유럽이지표수를관리할때수생태계뿐만아니라수체와유역의연속성과같은수리지형과수온, 산화와같은물리화학적요소를포함하여조사하고있음을보여준다 ( 유럽위원회물관리지침, 2009). 수리지형의연속성과물리화학관리요소들은하천혼합대류의순기능과직접연관이있어혼합대기능을가늠할수있는인자이기도하다. 혼합대류는하천과하안및수변지역에공급되어하천유량의연속성과수온조절에도움을주였으며하상에서는지표수와지하수의수교환및혼합과혼합대에살고있는생물들을통하여오염물질과산화도, 산성도등을완화하거나정화하는데도움을주었다. 그러나현재국내환경부에서실시하는 수생태계건강성조사 에서는유럽의수리지형과물리화학범주에속한요소에관한내용이포함되어있지않다. 한편, 2007 년개정되어발행된유럽위원회의유럽물관리지침공동이행전략 (Common Implementation Strategy, CIS) 에서는강과호수, 습지, 지하수에의존하는생태계가매우발달한곳은감시모니터링의빈도수증가및면적당모니터링지점을늘릴것을권고하였다 (EC, 2007). 7) 혼합수는지표수 - 지하수혼합대 (hyporheic zones) 에서물을지칭한다 ( 현윤정외, 2013).

제 4 장 외국관리사례분석및시사점 59 < 표 4-2> 유럽물관리지침지표수관리요소 생물수리지형물리화학 1) 식물성플랑크톤 2) 그외수생식물군 3) 대형저서성무척추동물 4) 어류 1) 연속성 2) 수문 3) 지형 1) 수온 2) 산화 3) 염도 4) 영양도 5) 산성도 6) 그외오염물질 7) 우선순위물질 (Priority substances) 자료 : 유럽위원회물관리지침 (2009). Appendix V. 유럽물관리지침에서는지표수관리와함께지하수수질개선및수량보전을위해수량, 감시, 운영과같은세가지의모니터링을실시하고있으며모니터링의관리목적및기능은 < 표 4-3> 과같다. 이는지표수관리의목적을수질과수생태계에두고있는것에반해지하수관리목적은수질과수량관리에두고다는점을보여준다. 그외에도유럽위원회의규제에따라음용수보존구역 (Drinking Water Protected Area, DWPA) 과방지및제한모니터링 (Prevent and Limit Monitoring) 을실시하고있다. < 표 4-3> 유럽물관리지침지하수모니터링 종류 수량모니터링 수질모니터링 목적및기능 지하수의수량관리를위해실시하는모니터링으로지하수체의유입및유출량를관리하는동시에지하수면의변화로인한염분및화학물질의유입도등도조사하는모니터링 감시모니터링 운영모니터링 수체전체가 'good ground water chemical status' 를유지하고있는지에관한장기평가관리모니터링수체가유럽물관리지침기준 위험 (at risk) 에있을때실행되는모니터링으로써감시모니터링보다자세한평가항목 자료 : EC(2007), p.18.

60 지속가능한지표수 - 지하수혼합대관리방안 < 표 4-4> 12 개의 Water note 를통한유럽물관리지침역할및기능정리 Water note 내용 1. 함께쓰는유럽의수자원 유럽여러국가를지나가는강과유역관리 2. 유럽수자원정화 오염및고갈등문제에노출되어있는지표수와수체확인및관리 3. 위험에처해있는지하수 음용수등으로활용및의존이높은유럽의지하수관리 4. 저수지, 운하, 항구 저수지, 수로및운하, 항구와같은인공시설물에의한수체의영향및관리 5. 물정책과경제 유럽수자원의가치조사및정책관리 6. 모니터링프로그램 모니터링을통한 DB 구축및효과적인관리를위한과학적근거수집 7. 상호측정 상류부터하류에이르기까지각국수자원의상호관계개선및제도화 8. 오염 위험화학물질감소및사후관리 9. 물정책통합 유럽연합가입국들의다양한수자원관련법령및제도단일화 10. 기후변화 기후변화에따른홍수, 가뭄, 생태계변화대책마련 11. 강에서바다까지 지표수와해양의상호관계및영향조사를통한새로운해양관리방향제시 12. 공동목표 유럽인들의수자원이용및보전에관한관심을모으기위한노력 자료 : 유럽위원회물관리지침홈페이지 (http://ec.europa.eu/environment/water/participation/notes_en.htm [2014.08.01]) 재구성. 최근 UNEP/CBD 는통합물관리에있어가장중요한약점은지하수자원의중요성이무시된채지표수만강조되었던점이라고지적하였다 (UNEP/CBD, 2007). 이에부응하여유럽위원회는지하수관리지침에지하수의존생태계의평가와보호를위한접근방법이생태적기준을포함하고있지않고, 지하수의존생태계에대해잘알려진바가없다는점을보완하기위해지하수관리지침의개선, 지하수자원의더나은관리와기후변화의위협에서보호를위한연구프로젝트인 GENESIS(Groundwater and Dependent Ecosystems: New Scientific and Technological Basis for Assessing Climate Change and Land-use Impacts on Groundwater, 2007~13) 를발족하였다. 유럽물관리지침은 2015 년까지지표수와지하수의수질개선을위한목표를세우고있으므로, 지하수문턱값 (threshold value) 이지하수와연계된수생태계와인간을보

제 4 장 외국관리사례분석및시사점 61 호하기위해설정되어야한다는목소리가있으나 (GENESIS 2014, 4.2), 2006 년유럽물관리지침은지표수생태계에집중하였으며유럽연합 (EU) 에는지하수생태계보호에대한조항이아직없는실정이다 (GENESIS 2014, 4.4). 유럽물관리지침의제17법 (Act. 17) 에의해지하수관리지침 (Ground Water Detective, GWD) 가 2006 년에만들어지면서지하수의존생태계 (Groundwater Dependent Ecosystem, GDE) 가지하수수질또는수량변화에의해손상되지않아야한다고규정하였고이에음용수자원과함께지하수의존생태계를보호할필요가있음을언급하였다 ( 유럽위원회, 2014a). GENESIS 는총 8개의 Work Package(WP) 로나뉘는데이중 WP4 에서 지하수의존생태계 : 지하수-지표수상호교환 (ground water-surface water interaction) 에관한내용이포함되는데지표수와지하수의상호작용에관한연구를다루었다. WP4 는지표수의흐름과지하수의존생태계에영향을주는수질을이해하고, 인위적인변화에대한취약성평가를위한툴개발을목적으로하였으며네가지의특별한목적으로 1) 지하수가생태계에주는직간접적영향의이해, 2) 지하수의존생태계평가를위한방법과지표개발, 3) 시스템이해를위한개념모델개발, 4) 미래의지하수의존생태계보호를위한방법검토를제시하였다. 유럽전역 16개사이트에서지하수시스템의이해와모니터링및관리를위한툴개발을위해사례연구가진행되었으며주요연구지역은 < 표 4-5> 와같다.

62 지속가능한지표수 - 지하수혼합대관리방안 < 표 4-5> 유럽지표수 - 지하수상호교환의존생태계연구지역 자료 : 유럽위원회 (2014b).

제 4 장 외국관리사례분석및시사점 63 뿐만아니라, 유럽위원회와가입국가들은지표수 -지하수관리에유럽물관리지침과함께 2007 년부터홍수관리지침 (Floods Directive) 를준수하여하천, 호수, 돌발홍수 (flash flood), 도시, 연안과쓰나미를포함한모든종류의홍수에대응하여관리하고있다. 유럽물관리지침과마찬가지로 2015 년까지 홍수재해관리계획 (flood risk management plans) 을목표로 2011 년에는예비홍수재해평가 (preliminary flood risk assessment) 를마련하였으며 2013 년에는홍수위험지역지도 (flood hazard maps) 와홍수재해지역지도 (flood risk maps) 를작성하였다. 특별히, 하천, 호수, 돌발홍수에적용되는홍수관리지침은하안과수변지역관리에직접영향을끼치므로지표수-지하수통합관리의규정인유럽물관리지침과직접연관이있으며이에 EC 가입국들은홍수와지표수 -지하수를상호 통합적으로관리할수있는공동이행전략을마련하였다 ( 유럽위원회홍수관리지침 ). 유럽은앞서소개된여러규정과지침등을시행하여지표수 -지하수와하안및수변지역관련사업을관리하였다. 그예로, 1995 년에유럽하천복원센터 (European Centre for River Restoration, ECRR) 를설립하여유럽 22개국의하천복원전문가및 800 여명구성원과조직들이유럽각국정부와연계되어하천복원사업의목표설정및모니터링방법과같은구체적인시행지침을마련하였으며기술적측면에서하천을자연상태와가까운회복에목표를두고어도확보및보제거등을진행하였다 (ECRR 홈페이지 ). 유럽하천복원센터에서는유럽위원회가입국이하천복원사업을시행할때적용해야할규정을유럽물관리지침, 홍수관리지침, 조류및서식지지침 (Birds and Habitat Directive) 과관련국가정책으로제시하고있는데이는하천복원사업이지표수와지하수, 수변지역및홍수조절과생태계와밀접한연관이있음을알려준다 ( 그림 4-1).

64 지속가능한지표수 - 지하수혼합대관리방안 자료 : 유럽하천복원센터홈페이지 (http://www.ecrr.org/riverrestoration/meetingeudirectives/tabid/2617/default.aspx [2014.09.15]) 재정리. < 그림 4-1> 유럽의하천복원사업에적용되는규정및지침 유럽하천복원센터에서는영국하천복원센터 (UK River Restoration Centre) 의하천복원지침 (Practical River restoration Appraisal Guidance for Monitoring Options, PRAGMO) 에의거하여하천복원사업을진행할때사전, 사업중간, 사후모니터링을강조하고있다. 또한유럽하천복원센터에서는하천복원의목적을크게지형구조복원과수생태계복원으로나누고있으며이에따라사전, 사업중간, 사후의집중모니터링대상이달라져야한다고제시하였다 ( 그림 4-2). 하천복원의목적이지형구조복원이라면하천과하안뿐만아니라홍수터 ( 범람원 ) 항목중심의조사및계획과모니터링이필요하며하천복원의목적이생태계복원이라면어류, 저서성대형무척추동물, 식물, 그외연관포유류와조류를중점으로조사 계획및모니터링의대상으로제시하였다. 또한, 지형구조와수생태계의상호관계에대한전반적인모니터링도필요하다고제안하였다 ( 그림 4-3).

제 4 장 외국관리사례분석및시사점 65 자료 : 영국하천복원센터 (2011). < 그림 4-2> 유럽하천복원센터에서제시하는하천복원모니터링

66 지속가능한지표수 - 지하수혼합대관리방안 자료 : 영국하천복원센터 (2011). < 그림 4-3> 하천복원목적과관련항목 나. 유럽국가별관리사례 1) 아일랜드아일랜드는유럽지하수관리지침과물관리지침의요구에따라강화된지하수보호의체제를만들기위해 2010 년 European Communities Environmental Objectives(Groundwater) Regulations 를설정하였다. 본규정에서는아일랜드환경보호국 (Environmental Protection Agency, EPA) 에지하수오염물질에대한기준설정과지하수체의화학적 양적상태를평가하고오염물질의추세및추세반전평가에착수하도록하였으며, 이에따라아일랜드 EPA 는오염물질기준설정과지하수상태및오염물질추세평가를위한방법을제시한보고서를발간하였다 (Ireland EPA, 2010). 여기서지표수와습지보존에필요한지하수는토양과대수층종류, 강수량, 수리전도도등이다르기때문에다양하며, 지하수상태평가에대한일관성을위해지하수수질기준이지표수환경질기준또는습지의방아쇠작용 (trigger action) 값에서도출되는것이필요하다고제시하

제 4 장 외국관리사례분석및시사점 67 였다. 또한지표수가지하수유량에의해 50~100% 구성되면지하수의수량과수질은지표수수질에큰영향을주게되므로, 지표수의생태학적 화학적상태에대한지하수영향을살펴보는실험을수행하여지하수유량의비율에따른지표수의상태 (status) 와신뢰수준 (confidence) 을예시하였다. 우선지표수환경질기준 (Environmental Quality Standard, EQS) 을위반할가능성이있는지하수의지표수로의유입량을 50% 로설정하고, 지표수수질이좋지않고, 이후조사에서지하수유입량이 50% 를초과하며, 정밀조사에서지하수와지표수의직접연계성을확인하면, 지표수상태 불량 (poor), 신뢰수준 높음 (high) 으로설정하였다 ( 표4-6). < 표 4-6> 지표수 - 지하수와지하수의존생태계상태판정조건 상태신뢰수준판정조건의예시 양호 불량 높음낮음낮음높음 - 모든지표수체가 양호 한경우또는 - 모든지표수체가 양호 하면서지하수유입량이 50% 를초과하여정밀조사에서지하수와지표수의직접연계성이 EQS 기준을넘지않은경우 - 지표수체가 양호 하지않지만 EQS 를초과맞는지하수유입량이 50% 보다적은경우또는 - 지하수의오염물질이지표수체에영향을끼치지않는경우 - 지표수체가 양호 하지않은경우이면서 EQS 를초과하는지하수유입량이 50% 보다많은경우 - 지표수체가 양호 하지않으며 EQS 를초과하는지하수유입량이 50% 보다많으며정밀조사결과지하수와지표수가직접연계성을가진경우 자료 : Ireland EPA(2010). Table 4 재구성. 또한, 아일랜드 EPA 도유럽물관리지침에따라지표수 ( 감시, 운영, 조사 ) 와지하수 ( 수량, 감시, 운영 ) 에각각세가지모니터링을실시하고있다. 그외에도유럽위원회의유럽물관리지침에서권고하는음용수모니터링 (Dringking Water Monitoring) 과생태요소모니터링 (Biological Elements Monitoring) 을실시하여지표수와지하수를종합적으로관리하였다.

68 지속가능한지표수 - 지하수혼합대관리방안 2) 독일라인란트팔츠주독일의라인란트팔츠주는 1994 년부터시작된 Aktion Blau 사업을시행하여유럽물관리지침와홍수관리지침및생물다양성의중요성을강조하는어젠다 21 조약을이행하였다. 1994 년부터 2010 년까지사업비총 1억 7,700 만유로가투자된이사업은독일정부의생태복원사업의일부로진행되었으며라인란트팔츠주의수자원수질및수량뿐만아니라홍수터와수체전체를아우르는복원사업을시행하여환경적, 경제적, 문화적기능의하천복원을달성하였다. 자료 : Aktion Blau 브로슈어 1&2(2012). < 그림 4-4> Aktion Blau 로고및복원후 또한행정지역별로정화복원사업을설정하지않고수체와집수지기준으로사업구역을설정하여하천의최상류부터하류하구까지의지표수, 지하수, 하상퇴적물, 홍수터, 수변지역을모두복원하고관리하하고있다. 2011 년부터는 Aktion Blau Plus 로사업이름을변경및확장하여 2015 년까지 1억 1,000 만유로를추가투자하여진행하고있다. Aktion Blau 는특별히자연적정화기능을최대한으로이용하고자애썼다. 그예로, 하상정화복원시혼합대 colmation 작용을보존하여지표수 -지하수정화기능을지속가능한수질개선및수생태계복원에효과적으로이용하였는데 (Aktion Blau 브로슈어 1&2. 2012), 이는지하수의용승과침강작용의반복으로하천바닥에세립퇴적물이퇴적되는현상을뜻하는 colmation 이퇴적물질의밀도를증가시키고다공성매체가낮은공극률과투수성을갖게하기때문이다 ( 그림 4-2). 이렇게형성된수투성이낮은퇴적층을 colmatage 라고하는데이퇴적층에의해강바닥이가려져막힘현상

제 4 장 외국관리사례분석및시사점 69 등이발생하기도하지만저서생물, 간극생물과특정어류에서식지및산란지를제공하 여생태학적복원에큰역할을할수있다 ( 현윤정외, 2013). (A) Colmation 내부 (B) Colmation 외부 (C) Colmation 교섭 자료 : Boban Veličković(2005). < 그림 4-5> Colmation 종류 < 표 4-7> 하층퇴적물에따른 Colmation 과정화능력 등급 물질 공극 매우약함 돌, 자갈, 약간의모래 크다 약함 자갈, 모래 크다 ~ 작다 보통 실트 (silt), 점토 (clay) 작다 ~ 부분적으로없다 강함 응고 (solidified) 작다 ~ 전체적으로없다 매우강함 완전응고 (fully solidified) 없다 자료 : Eawag Schweizer(2012).

70 지속가능한지표수 - 지하수혼합대관리방안 주 : (a) 이득하천, (b) 지하수의인접한손실하천, (c) 지하수위와인접하지않은손실하천. 자료 : 현윤정외 (2013). < 그림 4-6> Colmation 형성과정 뿐만아니라, Aktion Blau 1차사업에서는홍수터와수변지역도보전및관리하였다. 그예로직선화된과거의 Isenach-Eckbach 강의하안과수변지역의홍수조절기능을유지하기위하여물길을바꾸지않고보전하였으며, 1996 년부터이전강유역에사행류를이용한새로운물길을만들어내수생태계복원에도힘썼다 ( 그림 4-7). 또한새로운강의하안과수변지역에식물을심어하안과수변지역안정및홍수조절기능을강화시켰다 (Aktion Blau Broschure Teil 2).

제4장 외국 관리사례 분석 및 시사점 71 자료: Aktion Blau 브로슈어 1&2(2012). <그림 4-7> Aktion Blau 사업의 하안와 수변지역 관리사례 자료: Aktion Blau 브로슈어 1&2(2012). <그림 4-8> 라인란트팔츠 주 Aktion Blau 사업 중 Altrich 강 둑 제거 전후

72 지속가능한지표수 - 지하수혼합대관리방안 Aktion Blau 1차사업은자연상태로의하천복원을목표로강구조물은선택적제거, 하천사행류의증가, 자연정화기법활용, 하안과수변지역보전등의기법을시행하여지형학적생태학적하천복원을진행하였으며, 그결과어류의증가및하천의연속성유지, 수량 수질개선과같은지형학적생태학적복원을이끌어냈다. 자료 : Aktion Blau 브로슈어 1&2(2012). < 그림 4-9> Aktion Blau 1 차사업후어류량증가 3) 다뉴브강 8) 유럽에서두번째로긴강인다뉴브강 (Danube River) 은독일, 오스트리아, 체코, 슬로바키아, 헝가리, 유고슬라비아등여러나라를통과하며유럽의수도가강연안에위치하는중요한강이다. 다뉴브강을중심으로인접한헝가리와슬로바키아는 1980 년홍수대책마련으로 Gabcikovo-Nagymaros Project(GaNa Project) 를수립하였다. 이에따라슬로바키아는 1991 년부터 1992 년에걸쳐 Gabcikovo 홍수조절및발전용보를건설하였다. 또한이지역의수자원관리를위해서다뉴브강과지하수수위측정, 수질측정, 하상퇴적물조사, 불포화대토양조사및토양수분, 생물군등을지속해서관측및분석하였다. 특히 Gabcikovo 보상류에는투수운하 (seepage canal) 를설치하 8) 이병국외 (2012) 에서요약.

제 4 장 외국관리사례분석및시사점 73 여저수지에담긴강물이수변지역의혼합대및하상퇴적물을통과하게하는데설치이후지하수위값이확연히상승하였으며, 질산성질소의질산염농도가감소하고망간 (II) 의농도가증가하는등다뉴브강보류강변의지하수수질도개선되었다. Gabcikovo 보와같이인공구조물설치가불가피하거나또는기존인공구조물의철거가가능하지않다면하상퇴적물, 불포화대토양조사및토양수분, 생물군과같은혼합대관련지표가사후관리지표로사용될수있음을보여준다. 자료 : 김규범 (2012), 이병국외 (2012), p.39에서재인용. < 그림 4-10> Gabcikovo 보건설전후지하수위기록 자료 : 김규범 (2012), 이병국외 (2012), p.40에서재인용. < 그림 4-11> 삼투운하에의한다뉴브강과인근지하수수질변화

74 지속가능한지표수 - 지하수혼합대관리방안 한편, 오스트리아의수도빈 (Wien) 은다뉴브강의델타지역에위치하여강수유입량이늘면상습적으로침수가발생하는지역이다. 이에비엔나에서는 1954 년부터지금까지 빈수자원마스터플랜 을세우고다뉴브강에아홉개의수력발전소를건설하여국가총전력의 25% 를생산하였다. 또한 1992 년부터 1998 년까지수력발전소를건설하여홍수대비및전력생산을하였다. Freudenau 수력발전소를건설하면서, 다뉴브강상류와하류의약 6.7m 수위차를이용하여사행천형태의어도를설치하였는데이는다뉴브강의종적길이의증가와어도구간별유속의변화, 횡적으로는하층퇴적물의증가로어도설치 3년만에하류어류의약 72% 가상류로이동하는등수생태계복원에큰도움을주었다. 사행천과그에따른하천의종적, 횡적변화로혼합대회복이이루어진본사례는혼합대관련지표가생태계복원지표가될수있음을시사한다. 2. 미국가. 지표수-지하수혼합대관련법령및프로그램미국환경보호국 (EPA) 은자원보전및회복법 (Resource Conservation and Recovery Act, RCRA) 과종합환경대응배상책임법 (Comprehensive Environmental Response, Compensation and Liability Act, CERCLA 또는 Superfund) 을시행하여오염부지를규제하며정화를실시하고있는데, RCRA 와 Superfund 부지의 75% 가지표수의 800m 이내에위치하고있어지표수-지하수혼합대가중요하게인식되었다 (Tomassoni, 2000). 지표수와지하수가혼합하는부분의물리 화학적특이성이오염물질의교환과변환에영향을주기때문에오염부지정화에서지표수단하나의매체만이아닌, 지표수- 지하수혼합대역시중요한역할을한다 (USEPA, 2005a). 또한, 미국 EPA 와 USGS 에서는물놀이지역평가 (Wadeable Stream Assessment, WSA) 제도를마련하여소하천의생태환경을결정할때에저서성대형무척추동물, 어류, 식물등다양한생물을관찰할것을권장하였다. 이는수생태계가현재의하천상태와미래의잠재적인파장을평가하는지표가될수있기때문이다. 특별히지표수-지하수

제 4 장 외국관리사례분석및시사점 75 혼합대에사는대형무척추동물은어류와달리하천의오염을피해이동함에제한이있어장기적으로외부스트레스요인의영향을받으며오염에대한내성에따라개체수와출현상태가결정되고물과토양의화학성분만으로는알수없는하천훼손상황을알려주기때문에어류보다더중요한수생태계건강성의지표가된다 ( 전동준외, 2013) 뿐만아니라, 2012 년미국 EPA 는하천의기능에초점을맞춘 하천평가와하천복원사업지침 (A Function-Based Framework for Stream Assessment & Restoration Projects) 을마련하였다. 이지침서에서는하천의기능평가를위한범주를수문학, 수리학, 지형학, 물리화학, 생물학으로나누었으며 하천기능피라미드 (Stream Functions Pyramid) 를만들어하천과하천복원사업평가인자들의우선순위를 < 그림 4-12> 와같이제시하였다. 자료 : USEPA(2012). < 그림 4-12> 미국 EPA 하천기능피라미드 하천기능피라미드가보여주듯이미국 EPA 에서는생물학을다섯가지범주들중 마지막단계에위치시킴으로써수문학적, 수리학적, 지형학적, 물리화학적기능이뒷 받침될때건강한수생태계가유지될수있음을제시하였으며미생물, 대형수생식물,

76 지속가능한지표수 - 지하수혼합대관리방안 저서성무척추동물, 어류, 수변환경을통한수생태평가지표를마련하였다. 또한, 저서성무척추동물시료채취는다양한종과개체수를보여줄수있을뿐만아니라수생태계먹이사슬에중요한역할을함으로여러가지목적의하천유수조사에가장적합한생물지표군이저서성무척추동물이라고제시하였는데이는 < 표 4-6> 에서제시하는복원전후평가인자에잘나타나있다. 또한 < 표 4-6> 의평가인자로홍수터의연결성조사를위해강둑높이비율 (bank height ratio) 와세굴비 (entrenchment ratio) 를측정하도록하였으며수질항목에서는수온을측정하였다. 홍수터의연결성과수온, 저서성대형무척추동물은혼합대와혼합대류의역할과연관있으며이는하천복원사후평가에혼합대가평가지표로사용될수있음을제시한다.

제 4 장 외국관리사례분석및시사점 77 < 표 4-8> 미국 EPA 하천및복원사업평가예시 단계및범주인자측정방법 복원전복원후값등급값등급 수문 하도형성및유량 지역적곡선도 200 ft 3 /s - 200 ft 3 /s - 2. 수리홍수터의연결성 하상과퇴적물의다양성 강둑높이비율 3.0 기능없음 1.0 기능중 세굴비 1) 1.1 기능없음 3.0 기능중 소간격 > 7 기능없음 4~5 기능중 하도의변화 Simon 2) 2~3 단계기능없음 6 단게기능중 3. 지형 하안식물 횡적안정도 RBP* BEHI/NBS 3) ( 횡적침식측정방법 ) 넓이 =12m 2 ( 인간이용포함 ) 높음 / 높음 기능중이나위험함 넓이 > 18m ( 인간이용없음 ) 기능중 기능없음낮음 / 낮음기능중 4. 물리화학수질수온 상류보다높음 ; 생태계유지필요온도에부적절 기능없음 상류와같음 ; 생태계유지온도 기능중 5. 생물대형무척추동물 VSCI 4) 7 기능없음 4 기능중 주 : 1) 세굴비 (Entrenchment Ratio): ( 범람수위의너비 )/( 만수위너비 ) 로계산되며홍수터의연결성정도를판단할수있는기준으로이용되기도함 (p. 56). 2) Simon : Simon 과 Langendoen 이만든횡적안전성안정룰계산법 (p.128). 3) RBP : Rapid Bioassessment Protocol( 신속한생물평가규약 ) 의약어로미국 EPA 에서고안한방법으로기본수생태계데이터로수질을평가하는방법으로부착생물, 저서성대형무척추생물, 어류를지표로이용함 (p.79). 4) BEHI/NBS : Rosagen s Bank Erosion Hazard Index 와 Near Bank Stress 의약자로연간퇴적물의침식과이동을평가하는방법 (p.137). 5) VSCI : Virginia Stream Condition Index 의약어로 2000 년 Tetra Tech Inc. 에서버지니아주와웨스트버지니아주환경보호국과미국 EPA 의데이터를기반으로만든지표이며여섯개의저서지표를 0.0-100.0 으로평가하여평균값으로산출하며 WVSCI 로표기하기도함 (West Virginia Department of environmental protection). 자료 : USEPA(2012).

78 지속가능한지표수 - 지하수혼합대관리방안 나. 관리사례 1) 우마틸라인디언보호구역복원미국오리건주동쪽에위치한우마틸라 (Umatilla) 인디언보호구역은연방정부에서관리며공업용수, 농업용수, 생활용수등오염으로부터상대적으로자유로운곳이다. 그럼에도우마틸라강의연어수가감소하였는데이에미국천연자원관리국 (Department of Natural Resources, DNR) 과미국 EPA 는우마틸라강과집수지의환경조사및복원사업을진행하였다. 조사결과우마틸라강하천정비사업으로강이직선화하면서인해지표수-지하수혼합대와혼합대류가크게손실되었음을밝혔으며, 혼합대와혼합대류가우마틸라강의연어개체수에어떤한영향을끼치는지에대한조사가진행되었다. 먼저미국 EPA 는혼합대류를수평류와수직류로나누어각각의영향에대해연구하였는데그결과혼합대수평류는강의수온조절에직접영향을주는것으로드러났으며혼합대류의손실로우마틸라강의수온이상승하면서연어개체수감소에직접영향을끼친인자로지목되었다. < 표 4-9> 우마틸라강수온상승인자 지질 지형인자 - 곡간 (valley) 넓이 - 곡류대넓이 - 굴곡도 - 만제 (bank-full) 넒이와깊이 - 침수지역넓이 - 침수깊이 - 윤변 - 기반지질 (substrate) 수리인자 - 유량 - 유속 - 조도 (roughness) - 취수 (withdrawals) 자료 : USEPA(2005b), p.60. 또한우마틸라강은유량의변동이크지않았음에도하상퇴적물의두께가감소하였 는데이는하천의직선화로인한곡류감소및유속증가와혼합대수직류손실이원인으

제 4 장 외국관리사례분석및시사점 79 로지목되었다. 혼합대수직류는하천의퇴적물형성에도움을주며하안의퇴적물에살아가는수생태계에큰영향을준다. 하안퇴적물은연어와같은다양한어류의산란처및서식처가될뿐만아니라하안퇴적물에살아가는생물은연어의먹이사슬에매우중요한역할을하므로 DNR 과미국 EPA 는혼합대와혼합대류의복원을사업의중요한목표로두었다. 자료 : USEPA(2005b). < 그림 4-13> 하천과지하수의진행방향및영향 2005 년진행된우마틸라강복원사업은수변지역의변화와지질 지형의변화가수생태계에어떠한영향을끼칠수있는지에대해제시하였으며이는 2013 년 USGS 의천문학적규모의미국하천복원사업으로인한천층 (shallow) 혼합대류손실이수생태계건강성에도움이되지못한다는연구결과와일맥상통한다 (USGS, 2013).

80 지속가능한지표수 - 지하수혼합대관리방안 자료 : USEPA(2005b). < 그림 4-14> 우마틸라강복원전후수온변화 2) 트리니티강복원프로젝트미국트리니티 (Trinity) 강복원프로젝트는 1960 년대에캘리포니아주의안정적인물공급을위해건설된트리니티댐과루이스턴 (Lewiston) 댐으로인해하천의모습이변형되고연어와무지개송어의서식처가사라지면서미국내무부 (US DOI) 가트리니티강의어류와야생생물을루이스턴과트리니티댐이건설되기전의상태로복원하기위해진행한강복원프로그램이다. 1984 년 Trinity River Basin Fish and Wildlife Management Act 를실행하여연어등어류서식처복원사업을시행하여개체수를늘리고자하였으며 1992 년에는 Central Valley Project Improvement Act 를실시하여유량또한확보하고자하였다. 복원방법으로루이스턴댐방류로인한유량관리와유사공급등으로하천지형복구유도, 어류산란을위한자갈의공급과퇴적토관리가있다.

제4장 외국 관리사례 분석 및 시사점 81 자료: 미국 트리니티 강 복원사업 홈페이지(http://www.trrp.net/restore/[2014.04.13]). <그림 4-15> 트리니티 강 복원 프로젝트 방법 예시 특히 트리니티 강의 Lowden Ranch 지역에는 환경유량과 유사공급을 통해 복잡한 사주지형을 만들어 줌으로 하천 스스로 생물서식처의 지형을 형성할 수 있도록 유도하 였다. 이처럼 하천 사주지형과 하안 복원은 혼합대류를 촉진할 뿐만 아니라 혼합대를 횡적으로 넓혀 생물서식처를 제공하고 생물다양성을 높이며 수량유지에도 매우 중요한 역할을 하였다.

82 지속가능한 지표수-지하수 혼합대 관리방안 자료: 미국 트리니티 강 복원사업 홈페이지 (http://www.trrp.net/restore/rehab/past/lowden/; http://www.trrp.net/restore/rehab/ [2014.10.02]). <그림 4-16> Lowden Ranch의 하천사주 및 하안 복원 자료: 옥기영(2014). <그림 4-17> 트리니티 강의 어류 등 서식처 복원

제 4 장 외국관리사례분석및시사점 83 < 그림 4-18> 트리니티강이용및복원 자료 : 미국트리니티강복원사업홈페이지 (http://www.trrp.net/background/legislative-history[2014.10.30]) 재정리. 2000년도에는이해당사자간의사결정문 (Record of Decision) 을공식화하면서트리니티강의복원프로그램을시행하여수량을 6,000cfs( 약 170 m 3 /s) 에서 11,000cfs ( 약 310m 3 /s) 로증가시켰으며현재약 65km 에해당하는 47 개의하안복원사업을시행하여홍수터와사행류같은강의자연적인구조복원사업을진행하면서어류와유량도지속적으로관리하고있다. 3) 플로리다주에버글레이즈복원사업플로리다주에버글레이즈 (Everglades) 유역은 1920 년대부터수자원확보를위한하천시설물설치와함께하천정비사업을진행해오다가 1980 년대중반부터하천에심각한환경문제가대두되면서대대적인하천복원사업이진행되었다 ( 그림 4-19).

84 지속가능한지표수 - 지하수혼합대관리방안 자료 : 저자작성. < 그림 4-19> 에버글레이즈유역이용및복원 제2 장에서살펴본바와같이용수사용 ( 그림 4-19) 과정비등으로자연상태에서기능을상실 ( 그림 4-20) 한에버글레이즈유역에대해미국정부가 1970 년대신공항건설을위한조사를실시하면서이유역의과도한물이용이에버글레이즈국립공원의습지파괴및생태계에악영향을끼치고있음이전국적으로주목받게되었다. 이에 1972 년주요습지인 Big Cypress 가연방정부보호구역으로지정된다. 그럼에도 1986 년에버글레이즈유역에서고농도의납과수은이검출되고조류현상이심하게발생하였으며 1980 년말에는 1970 년대초반대비홍수터의수량이 92% 나감소하였다. 이에 1990 년대초부터하천구조물의제거가진행되기시작하였으며플로리다주 EPA 는 1992년 Water Resources Development Act 와 1994 년 Everglades Forever Act 를

제 4 장 외국관리사례분석및시사점 85 통하여미국공변단과함께구조물제거와수질관리를위한복원사업을개시하였다. 2000 년에는수생태계복원을중요한목표로에버글레이즈종합복원사업 (Comprehensive Everglades Restoration Plan) 이진행되었으며그결과 2009 년에는지표수기준유량이 33% 증가하였다. 또, 2011 년기준으로에버글레이즈상류키시미강은 35km만을남긴채모든강구조물이제거되어유역의 100,000acre에달하는홍수터와수변지역이복원되어수생태계유지를돕고있다 (USGS, 2004b; Harvery and McCormids, 2009). 에버글레이즈사업은강구조물을제거하여단절된지표수와홍수터로공급되는유량인혼합대류를복원함으로수질과수생태계전체의복원을꾀했으며이는하천복원시종적연결성의영향및중요성과하안지역과수변지역의횡적복원또한간과될수없음을보여준다. 자료 : Harvey and McCormids(2009). < 그림 4-20> 에버글레이즈유역하천의직선화된모습 (2009)

86 지속가능한지표수 - 지하수혼합대관리방안 한편 2005 년 USGS 에서는에버글레이즈유역의강과습지하상에서일어나는지표수와지하수의교환시기에대하여조사하였는데 ( 그림 2-8) 이조사에의하면혼합대에서일어나는지표수와지하수의교환이수량적으로가장많은것을알수있다 (Harvey, 2005). 3. 호주가. 지표수-지하수혼합대관련법령및프로그램호주는지표수와지하수를독립된시스템으로관리해오고있었으나, 이러한관리방식이수자원의오용을불러와부정적인환경적영향을끼치게되었고 2000년대초에있었던 10년간의가뭄이겹쳐수자원정책의중대한변화를가져오게되었다. 국가적물관리를위한호주의청사진은 2004 년호주정부연합 (COAG) 이만든 국가수자원전략 (National Water Initiative, NWI) 인데이는효과적이고지속가능한물관리를위해호주정부간합의를통해이루어졌다. NWI 의진행사항은 2년마다국가물관리위원회 (National Water Commission, NWC) 에평가보고서를내도록되어있으나 2011 년이후부터는 3년마다평가하는것으로수정되었다. 이처럼호주정부는지표수와지하수의통합관리에적극적이며이에따라지표수와지하수의상호작용에대한이해가중요함을인식하였다. 또, 그동안의인간중심의물관리가수자원의불균형과생태계에부정적영향을초래하게되면서생태를고려한지속가능한물관리를위한정책재편성에대한움직임도일어나고있다. 나. 관리사례 1) 국가수자원전략으로지표수-지하수통합관리국가수자원전략은물관리를위한 10 가지의목표를제시하였는데마지막 10 번째목표로 지표수와지하수자원의연계성과하나의자원으로관리되는연계시스템에대한인식 (Recognition of the connectivity between surface and groundwater resources

제 4 장 외국관리사례분석및시사점 87 and connected systems managed as a single resource) 을제시하였다. 2011 년의평가보고서를보면, 지속가능한물관리를위해각각의정부에서지표수와지하수의연계성에대한정보를쌓기위해노력하고있어지표수와지하수연계관리에대한정책이개발되고있지만, 실제로여전히연계성에대한불충분한이해와연계관리시행이제한적으로남아있다. 국가물관리위원회 (2011) 가발표한지표수 -지하수통합관리를위한국가적프레임워크에관한연구보고서에는지표수와지하수가연결된시스템을관리하기위해서는시스템에대한수리학적특성에대해이해하는것이중요하다고지적하며체계를세우는데있어서고려해야할 10개의포인트를제시하였으며내용을요약하면아래와같다 (NWC, 2011). 1) 지하수취수의영향은대수층에유출과유입양이동등해질때까지지속된다. 대수층에서지하수취수가일어나면지하수유출이일어날뿐만아니라새로운물수지 (developed water balance) 가나타나게된다. 따라서지하수의유출과유입은하천시스템어느곳에든영향을줄수있으며, 지표수와지하수를포함하는이용가능한총수량은평균적으로같게되고, 일단취수가시작되어지하수수지가변화하게되면지표수수지에의해보상된다. 2) 취수로야기된변화는다양한위치에서발생할수있다. 따라서하천에서떨어져있는습지에서도흐름감소가생길수있으며, 연쇄적으로육상식물에의한증발량의감소, 강유출의증가, 인접한대수층간의교차흐름증가, 결과적으로해양으로의유출감소까지발생할수있다. 지하수흐름은지질학적특성과거리, 대수층의수리전도도에의존하므로강근처의수리전도도가높은대수층에서취수는하천수에직접영향을줄가능성이크다. 3) 단절 된지표수와지하수에대한정확한이해가필요하다. 지하수가하천과물리적으로연결되어있지않지만수리학적으로는연결되어있을수있기때문에, 사실상하천시스템은본질적으로연결되어있으며 단절하천 은단지하천기저부가지하수면에닿아있지않은특정한하천을가리키는용어임을인식해야한다.

88 지속가능한지표수 - 지하수혼합대관리방안 4) 지하수취수로유도된변화는시간에따라퍼져간다. 예를들어취수지하수면의변화를보여주는대수층의횡단면그림에서하천이서서히더많은영향을받는것을볼수있다. 단, 이그림에서제시한숫자는예시일뿐이며, 시간에따른정확한변화과정을평가하기위해서는대수층에대한기술적이고분석적인평가가요구된다. 자료 : Evans(2007). < 그림 4-21> 지하수취수가하천흐름에주는영향 자료 : Evans(2007). < 그림 4-22> 지하수취수에의한지표수의시간에따른영향

제 4 장 외국관리사례분석및시사점 89 또한지하수추출에의한지표수의시간에따른영향은 100% 정상상태에이를때까지의시간 (t 100 ) 이수일에서수십년이될정도로다양하므로 t 100 을계산하고이해하는것이매우중요하다. 경우에따라서 t 100 이너무길어지표수에주는영향이중요하지않다고인식되기도하므로, 대신정상상태대비 50% 의수위변화가관찰되는시간인 t 50 을사용하는것이더나을수도있다. 시간에따른영향은수리저항과대수층의수리전도도, 두께에영향을받으며경우에따라서이러한인자의특별한결합으로영향이더빠르게나타날수있다. 5) 지표수와대수층사이의흐름은수리적연결과수두차의특성에의존한다. 하천과대수층의수두차이에의해이득하천 ( 지하수가하천으로유입되어유량이증가되는하천 ) 과손실하천 ( 하천이지하수로유입되어유량이감소되는하천 ) 이결정되며, 유량은대수층의수리전도도와하상의수리전도성에의존한다. 인접한대수층과연결되지않은하천은드물다. 따라서지하수와의연결상태가다양하게나타나는하천종류를확인하여관리하는것이필요하다. 주 : a) 이득하천과접경지역 b) 손실하천과접경지역 c) 연계된접경지역이없는하천 d) 부분적으로접경지역과연계하고있는하천자료 : Evans(2007). < 그림 4-23> 하천과지하수의상호작용

90 지속가능한지표수 - 지하수혼합대관리방안 6) 자유대수층아래 ( 준 ) 피압대수층이있는하천은피압대수층에서의지하수취수가자유대수층의수두변화를유도할수있으므로관정의깊이가깊다고하더라도하천에서유출을증가시키므로관리자는지표수 -지하수상호작용은자유대수층에제한적이지않다는사실을인지해야한다. 7) 지하수취수가하천에간접적인영향을줄수있다. 예를들어취수로홍수터습지의수위가감소되더라도하천에즉각영향을주지는않으나, 후일범람하게되면습지와지표수에유입되는수량비율이달라지면서하천수위에도영향을미치게된다. 그러나이와같은경우는물이풍부한경우에발생되기때문에하천생태계에의영향은적을것으로보인다. 8) 지표수취수또한지하수에영향을끼친다. 예를들어, 하천수위가변하면대수층과하천사이의이동방향에변화를줄수있다. 자연하천에서는취수의결과로자연상태보다수위가더낮아지나, 정비하천에서는취수량이댐에서공급되는수량으로상쇄되어하천수위가낮아지는기간이짧아지며반복적취수가결과적으로손실하천을유발할가능성이높다. 대수층의성분에석회암또는다른탄산염암이발견되거나사암과현무암이존재하면대수층에주흐름통로가있을가능성이커더욱직접적영향을끼칠수있다. 9) 계획수립과정에서지표수-지하수연계성을무시할수 최소 는없는것으로간주하는것이좋다. 지침과프레임워크는기본적으로계획수립과정에서고려될수있는모든영향을수용해야하기때문인데, 따라서지표수에의해지하수가또는지하수에의해지표수가영향을받지않는수리학적하한기준은없어야할것이다. 10) 지표수-지하수연계성의생태학적타당성을고려해야한다. 지표수-지하수연계시스템에서우선적으로취수에의한수량변화에대한이해가필요하지만, 양적변화가반영하지못하는생태적영향도중요하다. 예를들어, 지표수로지하수가유출되는시점은어류산란과같은생태적프로세스를지원하는매우중요한요인이될수있다. 지표수-지하수연계와생태계의관련성을설명하는것은본프레임워크의범위를벗어나지만, 취수의영향을밝히기위해수행되는조사와취수량관리시생태계와환경에

제 4 장 외국관리사례분석및시사점 91 대한고려는반드시포함되어야한다. 국가물관리위원회는다시한번지하수와지표수의통합관리의중요성과생태계보 전의필요성을강조하였다. 특히수자원관리시스템의효율을개선하고자원을보전한 다는목적을위한지하수의존생태계의보호세부시행시책을개발할예정임을밝혔다. 2) 지하수의존생태계관리 1994 년호주정부연합 (Council of Australian Governments, COAG) 은 수자원개발지침동의 (Water Reform Framework Agreement) 를채택하고 1996 년 Allocation and Use of Groundwater 와 National framework for Improved Groundwater Management 와같은국가정책을발표하였다. 이는생태적으로지속가능한지하수개발과지표수와지하수의통합관리, 생태계관리에관한정책개발의시발점이되었다. 지표수-지하수혼합대는생태학적으로매우중요한추이대를형성하는데, 호주에서는혼합대생태학적중요성을인지하고, 생태적인프로세스의일부또는전부를지하수에의존하는자연생태계를일컫는 지하수의존생태계 라는개념을제시하고, 지표수- 지하수혼합대를포함시켜관리하였다. 호주에서는지하수의존생태계를여섯가지로분류하였다. < 표 4-10> 환경유량관련수생태계 지표식생계기저유량하천시스템동굴과대수층습지육생동물군하구와해안지역생태계 계절이나단기간지하수에의존하는식물군지하수기저유량의공급을받는하천의수생태계및하안생태계동굴이나대수층에살고있는수생태계지하수의공급을받는호수와습지에의존하는수생태계와식물군지하수를직접사용하는토종동물군지하수의유량에생태학적기반을둔하구, 해안, 해변의동식물군 자료 : Clifton, Evans(2001).

92 지속가능한지표수 - 지하수혼합대관리방안 이에호주는국가적차원으로지하수의존생태계지도인 국가지하수종속생태계지도 (National Groundwater Dependent Ecosystems Atlas) 를구축하여지하수의존생태계의생태학적, 수리지질학적웹기반정보를제공하였다. 이는국가물관리위원회의 국가수자원기준개선프로그램 (Raising National Water Standards Program) 을통한정부지원으로, 지하수의존생태계의이해와물관리개선을위한 Groundwater Action Plan 에의해개발되었다. 지도에서는지하수의존생태계를세가지형태, 곧 1) 지하수의표면에의존하는생태계, 2) 지하수에의존하는생태계, 3) 지하생태계 ( 대수층과지하동굴생태계 ) 로분류하였다. 자료 : 호주기상청홈페이지 (http://www.bom.gov.au/water/groundwater/gde/[2014.05.20]). < 그림 4-24> 호주지하수의존생태계 DB 구축현황 그예로, 호주뉴사우스웨일스주는국가수자원개발 (Water Reform) 전략을따라 2002 년지하수의존생태계정책을개발하고지하수의존생태계의보호및관리를위한과학적, 생태학적, 미학적, 경제적가치를고려한다섯개의원칙을수립하였다. 또한지하수의존생태계의서식처종류를지표식생계 (terrestrial vegetation), 기저

제 4 장 외국관리사례분석및시사점 93 유출, 대수층과지하동굴, 습지로분류하였는데, 기저유출서식처에지표수-지하수혼합대를직접언급하였다. 혼합대는무척추동물을위한서식지이며가뭄과홍수동안의피난처이고, 하천수질을개선할수있는중요한생물학적필터역할을할수있어뉴사우스웨일스주는혼합대기능을매우중요하게인식하였다. 현재헌터강와골번강의지표수-지하수혼합대퇴적물내에서수질에영향을주는영양염류를전환시키는동물군과미생물에대한조사가이루어지고있다 (NSW, 2002). 자료 : NSW Office of Water(2012). < 그림 4-25> 지표수 - 지하수혼합대와영향권의수변지역 3) 환경유량관리 2004 년호주는지정된국가수자원전략에따라하천의정상기능과수생태계보전을위하여각주의필요와목표에따라환경유량관리하고있다. 환경유량은하천의종적, 횡적유지및보존과수생태계건강성유지, 하천의수질과수량개선에중요한역할을하며혼합대유지에도지대한영향을끼친다. 특별히호주수도준주 (Australia Capital Territory, ACT) 는환경유량지침서와관할구역을마련하였으며, 호주수도준주에속

94 지속가능한지표수 - 지하수혼합대관리방안 해있는뉴사우스웨일스주와빅토리아주는환경유량관련법을제정하여수생태계건강성유지를매우효과적으로수행하고있다. 또한, 타스마니아 (Tasmania) 주에서는타스마니아환경유량체계 (Tasmanian Environmental Flows Framework, TEFF) 를구축하여환경유량이용과관리를하고있다 ( 호주타스마니아주정부, 2014). 자료 : 저자작성. < 그림 4-26> 호주타스마니아주환경유량지침 < 표 4-11> 호주주별환경유량관리방안및목표 주 관리방안및목표 퀸즈랜드 수자원계획 (Water Resource Plan(WRP)) 자원운영계획 (Resource Operations Plan(ROP)) 타스마니아 타스마니아환경평가 (Environmental Assessments) 사우스오스트레일리아 생태평가 (Assessment needs of ecosystem) 웨스트오스트레일리아 환경적가치 (Environmental Values) 호주수도준주 환경유량지침 (Environmental Flow Guideline) 노던준주 지속가능한수량 (Sustainable Yields) 자료 : Land & Water Australia(2007). 2006 년처음마련된호주수도준주의환경유량관리지침서에서는환경유량의목적을농업용수와그외기타용수로의물이용으로부터보호해야할최소한의수생태계보전및하천의정상적인기능에두였으며호주수도준주에속한모든강과하천, 호소에환경유량이적용될수있도록지정하였다. 뿐만아니라, 환경유량이유지해야할자연유량을 < 표 4-12> 와같이구분하여모니터링하고있다 (ACT Government, 2011).

제 4 장 외국관리사례분석및시사점 95 < 표 4-12> 환경유량의목적 유량분류기저유량소규모홍수및범람대규모홍수및범람특별목적유량저수량수위유지유량 목적 - 지하수유지 - 수생태계건강성을위한하천유량유지 - 여울유지를통한하천퇴적물유지 - 수생태계건강성유지 - 웅덩이, 하천수로유지 - 하천퇴적물유지 - 특별보호어류및생태계유지 - 저수지, 호소, 지하수수위유지 - 수생식물보호 자료 : ACT Government(2011). 호주수도준주환경유량지침서에따르면환경유량은하천의건강성및수생태계유지 측면에서환경적기능과의미도중요하지만물자원의확보라는측면에서경제적, 사회 적의미도매우크며기후변화와지하수의잠재가치유지에도큰도움이된다고한다. < 표 4-13> 호주수도준주수생태계종류에따른관리목표 수생태계분류정의및설명관리목표 자연생태계 (Natural Ecosystem) 수원지생태계 (Water supply Ecosystem) 완화생태계 (Modified Ecosystem) 인공생태계 (Created Ecosystem) 자연그대로의상태를유지하고있는생태계 호주수도준주수원지의생태계 토지이용, 강수량변화등으로변화된환경에속한생태계 도시화로발생된하천, 호수등에속한생태계 - 1차목표 : 자연상태유지 - 2차목표 : 레크리에이션등다양한이용 - 1차목표 : 안전한수자원공급 - 2차목표 : 레크리에이션등다양한이용 수생태계다양성유지및레크리에이션, 농업용수등이용 수생태계다양성유지및레크리에이션, 농업용수등이용 자료 : ACT Government(2011). 또한, 호주수도준주는수체별로관리구역을분할하여환경유량과기저유량을관측 하였다. 그예로, 호주수도준주에속해있는뉴사우스웨일스주의시드니저수관리기

96 지속가능한지표수 - 지하수혼합대관리방안 관 (Sydney Catchment Authority, SCA) 에서는환경유량으로사용하는여덟개의댐과두개의둑의현황을매일, 매주, 매년관측하고있으며, 이를이용하여뉴사우스웨일스주의와라감바, 숄헤이븐, 어퍼네피안, 워로노라, 블루마운틴스집수지를관리보호하고있다. 또한, 관측자료및이용결과 DB 를구축하여공개하였다 ACT Government (2011). 자료 : ACT Government(2011). < 그림 4-27> 뉴사우스웨일스주머럼비지강의환경생태용수적용현황 4. 일본일본정부와학계도혼합대가하천생물의서식처, 피난처, 수온완충장소가되며영양염류및탄소의변환 체류장소로서사용되어하천생태계에서차지하는중요한역할을충분히인식하고있다. 특히자연하천복원사업이활발한일본에서는 2003 년 자연재생추진법 을시행하면서 1990 년대에시작된 다양한자연하천만들기 사업, 2002 년도에 자연재생사업 등을승계하였다. 또국토교통성에서는 하천및댐사업완료후사후평가실시요령세목 을마련하여하천정비와같은사업사후평가를관리하고있다. 특별히사후평가방법에서는사업효과에대한평가뿐만아니라사업실시에의한환경의변화에대해평가할것을권고하고있다. 그외에도적절한하천유지관리

제 4 장 외국관리사례분석및시사점 97 를위한국가하천, 도도부현관리하천에대한지침도있다 ( 전동준외, 2013). 그러나 아직혼합대를개별관리목표로하는관련법령및프로그램은개발되어있지않다. 5. 소결가. 지표수-지하수혼합대관리의명확한법적근거외국은지표수와지하수를연계하여관리할필요성을인지하고수량뿐만아니라, 수질을생태학적지속가능성의개념하에지표수 -지하수통합관리의법제도적기반이구축되어있다. 지표수 -지하수통합관리라는정책적틀에서혼합대관리가체계적으로이루어지고있다. 나. 혼합대생태학적중요성에대한높은인지도하천정비사업의역사가우리나라보다일찍부터시작된미국이나유럽에서는, 그로인한하천생태계훼손의심각성을깨닫고이를회복하기위해다각적으로노력을기울이고있다. 하천경관위주의하천복원사업결과생태계개선이미미하다는것을인지한후혼합대복원이하천의자연적기능을회복시키는중요한과정임을깨닫고혼합대복원을하천생태계의주요구성요소로인지하고이를하천복원의핵심으로삼고있다. 다. 혼합대복원으로하천생태계복원추진혼합대생태학적중요도에대한높은인지도는곧정책개발로이어져하천건강성평가지표에혼합대관련지표를포함하고있다. 특히하천복원의기초를단순한지형적회복이아닌수리학적연계성회복에두고하천과수변생태계의횡적, 수직적연계성의회복을혼합대수리학적연계성에근거하고있다. 혼합대수문학적특성을고려한하천생태계복원프로젝트가활발히진행중이다.

98 지속가능한지표수 - 지하수혼합대관리방안 라. 생태하천복원의사후평가시행외국은생태하천복원사업과관련하여사후평가방법을마련하여하천복원에따른환경변화에대해평가하고있다. 이때혼합대관리요소, 즉지형학적매체회복, 수리학적연계성, 생태계등을복원전후모니터링의중요한기준으로활용하고있다. 미국이나유럽에서는, 특히수리학적연계성과생태계회복성을동시에평가할수있는지표로수온을활용하고있다.

제 5 장 지속가능한지표수 - 지하수혼합대관리방안 99 제 5 장 지속가능한지표수 - 지하수 혼합대관리방안 본장에서는하천생태계의건강성회복이라는물환경정책기조아래환경적으로나생태적으로고유한가치가있는지표수-지하수혼합대를생태학적지속가능성에주안점을두고정책적또는기술적으로관리할수있는방안을제시하고자한다. 하천혼합대관리는주요관리요소 ( 매체, 수리학적연계성, 생태계 ) 별로다르게접근하기도하지만정책적으로나기술적으로나분리하여관리하는것이어렵기도하고, 또한혼합대관리및복원은융합적접근이요구되므로본장에서는관리요소별관리방안을따로정리하기보다는전반적인정책적, 기술적관리방안을제시하는것으로한다. 1. 지표수-지하수혼합대의정책적관리방안가. 혼합대를체계적으로보전 관리할수있는법적근거확립현행법체계내에서생태학적지속가능성을염두에두고혼합대를효과적으로관리하기위해서는현재환경부에서제정안을마련하여부처간협의중에있는 수질및수생태계보전에관한법률 ( 전부제정안 ) 이가장합리적이고적합한법적근거가될것으로보인다. 이제정안에서는수생태계의정의를 수체와이에영향을주는수변지역및유역의동물 식물및미생물등생물군집들과무생물환경이기능적인단위로상호작용하는역동적인복합체 라고규정하였다. 따라서만약이제정안이법률로최종확정된다면하천회랑의주요구성요소인혼합대는수생태계에속하게되며이법률에따른관리대상에해당한다. 다시말해, 수질및수생태계보전에관한법률 ( 전부제정안 ) 이확정되면혼합대를체계적으로관리할수있는법적근거가마련되는것이다.

100 지속가능한지표수 - 지하수혼합대관리방안 나. 생태하천복원의환경영향평가제도개선현행환경영향평가제도하에서는생태하천복원사업에사후영향조사가거의행해지고있지않다. 따라서생태하천복원사업을시행한후에지표수-지하수혼합대가제대로복원되었는지에대한평가와함께현황파악이되지않고있는실정이다. 지표수-지하수혼합대관리를위해서는생태하천복원사업의사후환경영향조사를의무화하고하천복원의환경변화를조사하여복원사업으로인한혼합대매체, 수리학적연계성, 생태계회복에대한하천생태계건강성을평가하는제도를마련하여야한다. 이같은제도가하천생태계가아닌 혼합대 의관리에사용되기위해서는생태하천복원사업의사후환경영향조사에하천지표수-지하수혼합대현황조사를의무화하고, 이를수생태계건강성평가지표에반영하는지표개선도함께수반되어야할것이다. 다. 혼합대인지도제고를위한혼합대현황 DB 구축하천정비사업의역사가우리나라보다일찍부터시작된미국이나유럽에서는그로인한하천생태계훼손의심각성을깨닫고이를회복하기위해다각적으로노력을기울이고있다. 하천경관위주의하천복원사업의결과생태계의개선이미미하다는것을인지한후혼합대복원이하천의자연적기능을회복시키는중요한과정임을깨닫고혼합대복원을하천생태계의핵심으로삼고있다. 지표수-지하수혼합대인지도가미미한우리나라는국내혼합대에관한기초자료확보가선제적으로해결해야할과제이다. 따라서하천의수생태계건강성조사및생태하천복원사업을시행할때지표수- 지하수혼합대현황을조사하여그자료로혼합대 DB 를구축하여향후혼합대관리를위한구체적인정책개발에활용할수있도록하는것이필요하다.

제 5 장 지속가능한지표수 - 지하수혼합대관리방안 101 2. 지표수-지하수혼합대관리를위한기술적관리방안가. 하천수생태계건강성평가지침개선 대형무척추동물지표하천수생태계의생물학적인자중생물다양성과종풍부도에가장큰기여를하는것이저서성대형무척추동물이다. 지표수-지하수혼합대는하천환경에변화가야기되었을때저서성무척추동물의피난처역할을하므로하천환경이댐이나보의운영으로순간적으로변하는 4대강과같은정비하천에는상당수의저서성대형무척추동물이혼합대에서식하고있다. 따라서대형무척추동물의서식지를저서에만국한하지말고혼합대를포함하도록지표를개발하는것이보다합리적인수생태계의건강성평가지표가될것이다. 실제로외국에서는이같은사실을인지하고하천수생태계건강성평가시저서성대형무척추동물을그냥 대형무척추동물 로변경하고대형무척추동물군을관측하고있다. 이와함께, 대형무척추동물지표산정을위한시료는저서와함께혼합대구간을포함하는등시료샘플구간을확대하는방안을마련할것을제안한다. < 표 5-1> 은국내수생태계건강성조사지침의 저서성대형무척추동물 생물지표군을나타낸다. 이를 대형무척추동물 로평가항목명을변경하고시료샘플구간을확대하면국내하천혼합대에서관측되는독자적인생물도지표생물군에포함시킬수있을것이다. < 표 5-1> 저서성대형무척추동물생물지표군 분류범위환경상태지표생물군 저서성대형무척추동물 KPI ( 한국청정생물지수 ) 80< 100 최적 옆새우, 가재, 뿔하루살이류, 민하루살이, 강도래, 물날도래, 광택날도래등 52< 80 양호 다슬기, 넓적거머리, 강하루살이, 동양하루살이, 등줄하루살이, 등딱지하루살이등 28< 52 보통 물달팽이, 턱거머리류, 물벌레, 밀잠자리등 0 28 불량 왼돌이물달팽이, 실지렁이, 깔따구, 나방파리등 자료 : 환경부 (2013b) 재구성. 이러한지표의도입은생태하천복원전후의생태계회복성또는환경성을평가하는 데에중요한평가지표로활용될수있을것이다.

102 지속가능한지표수 - 지하수혼합대관리방안 나. 생태하천복원의사후영향평가시혼합대복원지표마련생태하천복원사업은환경영향평가법에서는하천개발사업의하나로간주된다. 그러나하천복원사업은하천정비사업과는다른성격의사업으로일반적인하천개발사업에적용하는평가항목및기준을적용하는것은바람직하지않다. 따라서하천의횡적, 수직적생태학적연계성을회복할수있는기준, 예를들어홍수터의연결성확보기준등기준을마련하여적용하도록하는것이필요하다. 본연구에서는외국의하천복원사업평가기준예시와국내의하천건강성및복원사업지침등을반영하여 < 표 5-2> 와같은생태하천복원사업을시행할때혼합대관리요소별지속가능성을평가할수있는지표 ( 안 ) 을마련하기를제안한다. 이러한평가기준을마련하여생태하천복원기술지침에반영하도록한다. < 표 5-2> 하천및복원사업혼합대평가지표 ( 안 ) 예 관리요소인자측정지표 수리학적연계성매체생태계자료 : 저자작성. 하도형성유량홍수터의연결성하상구조하천의진화횡적안정도수질수변식생분포생물 - 기저유량 - 지역적곡선도 - 하안두께 - 여울비율 -소간격 - 만곡도 - 하도의침식과퇴적 - 수온 - 하천변폭 - 수변식생밀도및구성군 - 대형무척추생물군

제 5 장 지속가능한지표수 - 지하수혼합대관리방안 103 다. 학제간융합연구를통한하천의지표수 - 지하수혼합대특성화및복원기술개발 국내혼합대를효과적으로관리하기위한첫단계는현황조사이다. 우리나라는아직혼합대현황을제대로파악할수있을만큼체계적인조사가수행된바없기때문에혼합대관리를위한기초자료가없다. 선행연구에서도혼합대현황조사의필요성에대해언급하면서조사를위한특성화기술개발을제안한바있다. 혼합대현황조사를위한특성화기술은수문학, 지질학, 지구화학, 생지화학, 생태학분야의융합적접근에바탕을두고개발해야한다. 혼합대특성화기술개발외에도혼합대주요관리요소의특성을온전하게반영한생태하천복원기술개발또한필요하다. 최근생태하천복원기술은자연적퇴적작용으로의한하천지형형성을유도하거나하천의종적, 횡적, 생태적연결성을회복시키는등자연상태의혼합대를복원하려는기술개발을추구하는추세이다. 그러나여기에하천과수변생태계를횡적, 수직적으로연결하는혼합대특성을제대로이해하고이를복원하기위해서는수문학, 수리지질학, 생태학등학제간융합연구를통한기술개발이추가적으로필요하다. 3. 지표수-지하수혼합대관리를위한정책로드맵하천생태계복원과연계하여국내하천지표수- 지하수를체계적으로관리할수있도록하는정책로드맵을제시하면다음과같다 ( 그림 5-1). 1) 혼합대를체계적으로관리할수있는법적관리기반마련, 2) 하천기저유출및혼합대현황기초자료구축, 3) 하천혼합대특성에따른생태하천복원기술개발육성, 4) 혼합대관리및복원을고려한생태하천복원사업추진, 5) 혼합대복원사후모니터링및관리순으로국내하천지표수-지하수혼합대를효과적으로관리할수있는정책개발의로드맵을제시한다. 지표수-지하수혼합대관리를위해서는혼합대특성상지질학, 수리수문학, 지형학, 지화학, 생물학등다양한프로세스를복합적으로고려해야하며각분야전문가들의융합연구와다양한관리주체의원만한협조체계마련또한필수적이다.

104 지속가능한지표수 - 지하수혼합대관리방안 자료 : 저자작성. < 그림 5-1> 지표수 - 지하수혼합대관리를위한정책로드맵 우선혼합대를체계적으로관리할수있는법적기반을마련하기위해서는환경부에서마련하여현재부처간협의중인 수질및수생태계보전에관한법률 ( 전부제정안 ) 의제정이필요하다. 또한혼합대에서식하는저서성무척추동물군을반영하여수생태계건강성평가지표를개발하여야한다. 그리고시범지역에새로운건강성평가지표를적용하여하천혼합대현황을조사, 기초자료를구축하는혼합대현황조사시범사업을시행하고, 이를전국적으로확대실시하도록한다. 이와함께혼합대특성화및복원기술개발을위한 R&D 사업추진계획을마련하여학제간융합연구를추진할수있는연구단사업을개발, 실증화과정을시행하여현장에적용성이높은생태하천복원기술을개발, 육성하는시책을추진하여야한다. 앞서준비된혼합대관리및복원을위한정책적, 기술적인프라를활용하여현재추진되는생태하천만들기계획의일환으로하천혼합대복원사업정책을수립하고이를추진하도록한다. 마지막으로환경영향평가제도에서하천복원사업후사후모니터링을의무적으로시행하도록하여생태하천복원사업의효과에대한정보를국민에게제공하거나, 학계또는연구자에게는연구자료로, 정책수립자에게는정책수립을위한기초자료로활용할수있도록한다.

제 5 장 지속가능한지표수 - 지하수혼합대관리방안 105 하천혼합대복원및관리정책의시행은혼합대지표를이용한하천건강성평가와하천혼합대복원기술을활용한하천혼합대복원사업은수생태계를건강하게관리, 복원할수있을것으로기대된다. 또한혼합대지표를활용한생태하천의사후환경모니터링제는하천환경정비사업으로훼손된수생태계의건강성회복여부를효과적으로판단할수있는중요한제도로서그시행을통해하천의수질및수생태계를관리할때혼합대중요성에대한인지도를제고할수있을것이다.

106 지속가능한지표수 - 지하수혼합대관리방안 제 6 장 결론및제언 환경보전과경제개발의조화라는개념의 지속가능성 을캐치프레이즈로하는 UN WECD 의 우리공동의미래 (Our Common Future) 보고서에서인류를위협하는요소중하나로환경질파괴를꼽고있다. 1960 년대부터 1980 년대까지우리나라에서행해졌던이 치수중심의하천정비사업은하천수질악화, 수생태계파괴등여러가지부정적인영향을야기하고있다. 이에 1990 년대중반부터환경부에서는생태하천복원사업을추진하여훼손되었던자연하천의생태계를복원하려는노력을계속하고있다. 하천정비사업으로훼손된직접물질적대상은근본적으로지표수-지하수상호작용이발생하는지표수 -지하수혼합대 ( 즉, 하상퇴적물또는인접한충적대수층 ) 인데이곳에서일어나는수문학적, 수리지질학적, 지구화학적, 생지화학적, 생태학적프로세스에대한이해나조사없이행해지는복원사업은허울만복원사업일뿐진정한하천환경복원이라고할수없다. 그러나국내에서는혼합대의환경적중요성에대한이해와인식이부족하고전문가와정책결정자및이해관계자간의이해도또한격차가있어, 혼합대를하천이나대수층의일부로간주할뿐하천과대수층과는차별화된독립적인대상이라는인식은부족하다. 이에본연구에서는하천정비사업으로훼손된국내지표수- 지하수혼합대를생태학적건강성회복의관점에서관리하기위하여국내외하천과관련된지표수-지하수혼합대관리현황분석을통해관리방안을제시하는것을목적으로삼았다. 본연구에서는먼저이치수사업에의한하천지표수- 지하수혼합대영향사례를고찰하여혼합대관리에본질적인관리요소를도출하였다. 또한, 국내에서환경적중요성에대한인지도가미미하여관리가전혀되지않는혼합대를생태학적지속가능성을추구하는우리나라수자원및물환경정책의기조하에하천관리와연계하여관리할수있도록하천지표수- 지하수혼합대관리방향을혼합대생태학적기능복원으로설정하였다. 그리고이러한혼합대관리에적용가능성이있는현행법령및제도등을검토하여외국사례와비교, 관리방안을제시하였다.

제 6 장 결론및제언 107 본연구에서는지표수- 지하수혼합대관리방안을정책적인측면과기술적인측면으로나누어다음과같이제시하였다. 정책적인측면에서는첫째, 혼합대를체계적으로보전 관리할수있는법적근거를확립하고, 둘째, 생태하천복원에대해사후환경영향조사를할수있도록환경영향평가제도를개선하는방안을제시하였다. 또한, 현재국내에서는미미한혼합대인지도제고를위해혼합대현황 DB 구축을정책적관리방안으로제시하였다. 기술적인측면에서는첫째, 혼합대대형무척추동물지표를활용한하천수생태계건강성평가지침개선둘째, 생태하천복원의사후영향평가시혼합대평가지표 ( 안 ) 을제시하였고셋째, 지표수 -지하수수리학적연계성을고려한하천특성화및복원기술개발의필요성을제시하였다. 마지막으로하천지표수-지하수혼합대의복원 관리가하천의생태학적지속가능성확보에중요한만큼하천생태계복원과연계하여국내하천지표수-지하수를관리할수있도록기반구축-현황조사-사업시행-사후관리순향후정책로드맵을제시하였다. 1) 혼합대를체계적으로관리할수있는법적관리기반마련, 2) 하천기저유출및혼합대현황기초자료구축, 3) 하천혼합대특성에따른생태하천복원기술개발육성, 4) 혼합대관리및복원을고려한생태하천복원사업추진, 5) 혼합대복원사후모니터링및관리순으로국내하천지표수-지하수혼합대를효과적으로관리할수있는정책개발로드맵을제시하였다. 본연구결과는향후하천, 호소, 습지와인접한하천정비사업및수변사업등과관련된생태계보전 관리관점에서물환경정책을시행할때지금까지간과되어왔던지표수 -지하수혼합대환경적중요성을일깨워지표수- 지하수의통합관리에관한환경질개선의정책개발을위한기반을마련할수있을것으로기대한다.

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114 지속가능한지표수 - 지하수혼합대관리방안 http://www.aktion-blau-plus.rlp.de/servlet/is/8590/10%20jahre%20ab-%20teil%2 0II.pdf?command=downloadContent&filename=10%20Jahre%20AB-%20Teil%20II.pdf 세계기상기구 (WMO). http://www.wmo.int/wcc3/bulletin/55_3_en/55_3_apfm_en.html USGS, Sofia. http://sofia.usgs.gov/publications/papers/paleo_eco/flhydro_deg.html#fig5

부록 115 < 부록 > 국내외생태하천복원기술 동향분석 9) 본자료는국내외생태하천복원기술의동향을분석한것으로, 한국건설기술연구원의 브랜드총서인 사람과자연이바라는지속가능한물관리 - 인간과자연이공존하는물 환경 - 다양한생물이살아숨쉬는생태하천 에근거하여내용을보완, 작성한것이다. 1. 국외기술동향 21세기지구환경보전종합계획인어젠다 21(UNCED, 1992) 에의해국제환경규제가강화되면서환경 -무역연계협정에따른친환경건설수요가급증하고있다. 특히, 환경관련상품및서비스에대한관세 비관세장벽폐지등을주요골자로하는도하개발어젠다 (DDA) 등환경-무역연계협정에따라환경영향평가, 소음 진동저감서비스개방에이어수자원오염및복원, 생물다양성과경관보호등분야에대한서비스가개방될예정이어서건설현장의자연생태계보전및복원등건설환경관련기술의개발과인프라구축수요가발생할전망이다. 독일에서는 1970 년대부터근자연형하천공법이시작되었으며새로운하천사업이나정비된기존하천의복원사업을수행하고있다. 특히, 기존저수로를과감히제거하고하천스스로가움직일수있도록변동을허용하여움직일수있는공간을부여함으로새로운하천복원의지표를여는등많은노력을기울이고있다. 영국에서는 1989 년이후환경청 (Environment Agency) 이하천유역통합관리를담당하여하천복원과하천치수사업에서환경을고려한자연형하천계획등을수행하고있다. 또한축적된하천수변조사 (RCS) 기술력을기반으로최근 RHS(River Habitat 9) 안홍규 (2014), 국내외생태하천복원기술동향분석 한국환경정책 평가연구원내부자료.

116 지속가능한지표수 - 지하수혼합대관리방안 Survey) 기법개발프로그램을통해자연생태계조사방법을수치화하여전국하천조사에사용하고있다 (DEFRA/EA/SNIFFER(2005); http://www.therrc.co.uk [2014.10.31]). 물관리선진국이라고할수있는네덜란드에서는 2000 년대부터 Room for the River 라는개념을도입하여하천의치수와환경이라는두마리토끼를잡기위한구체적인방법론을추진하고있다 (Netherlands Ministry Transport, 2000). 미국은 1960 년대홍수터를이용한하천생태계보전및복원에집중하여수자원개발법과홍수터관리법등을정비하여홍수피해저감및하천생태계보전을도모하고있는데, 유역및면적개념에서하천생태계가유사거동과밀접한관계에있다고판단하고중점적으로관리하고있다. 그결과물로 1998 년말정부와자치단체공동으로 수변복원 - 원리, 과정, 실무 라는지침서를발간하였고, 워싱턴주에서는하천공간에서서식처복원을위한 Stream Habitat Restoration Guidlines(2004) 을제시하였으며, 하천복원과관련한최신정보를제공하고있다 (http://www.mesc.usgs.gov). 일본에서는 1982 년부터하천환경관리기본계획이전국하천으로확대적용되어하천수변국세조사를실시하여하천생태계보전개념의하천정비사업을시행하고있다. 또한, 실제하천과가까운실험시설인자연공생연구센터를설립 운영하여하천과호수의자연환경보전 복원을위한기초적 응용적연구를실시하여그결과를널리보급하는한편, 친환경하천분야에관한세계시장선점하기위해노력하고있다 ( 한국건설기술연구원, 2012); http://www.a-rr.net/jp). 2. 국내기술동향최근인구증가, 기후변화, 재투자수요증가등은물시장성장세를더욱가속화시켜매년 5.6% 의높은성장률이전망 (2025 년약 8,650 억달러시장형성 ) 되며 (GWI, 2008), 국내외적으로환경규제가강화됨에따라아시아권국가들의환경관련시장 ( 환경서비스업, 환경자원이용업, 환경설비업등 ) 이연평균 13.1% 씩지속적으로성장할것으로전망되는가운데 ( 국토교통부, 2011b), 하천관련건설환경기술수요도급상승

부록 117 할것으로예상하고있다. 우리나라도 1980 년대까지산업화와도시화에따른용수개발사업과홍수배제를위한치수사업위주를하천정비를시행하였으나 1990 년대부터는하천환경에대한의식변화등으로자연친화적하천정비의필요성을인식, 관련연구등을수행하고있다. 특히 1998 년부터는오산천등 7개국가 지방하천에대한자연친화적하천조성시범사업을추진하고있다 ( 국토교통부, 2011a). 더욱이이러한시범사업의성과는 2000년대이후국가적차원에서종합적이고체계적으로하천환경사업을추진하는계기가되었다. 그러나이러한사업추진은획일적하천정비로인한하천공간의단순화와및하천부지의점용증가, 하천골재채취등경제적관점에서하천관리가이루어지면서하천문화의상실과주민의무관심이초래되었다. 더욱이지역의하천특성및문화 역사등을고려하지못한치수위주의하천정비는하천의획일화, 지역특성과의부조화같은문제를유발했다. 최근들어수질개선, 하천경관, 친수성기능을강화하는동시에하천생태보전및복원도중요시하는방향으로하천환경복원의패러다임이변화되면서국토교통부및환경부의하천복원관련사업도새로운국면을맞이하고있다. 3. 생태하천조성관련기술개발전망물관리분야에서다양한국책사업을시행하고이상기후변화에대응하기위하여하천환경복원의패러다임이변화되었다. 특히, 앞으로물관련분야에서하천환경분야 ( 수질개선 생태복원등 ) 의기술개발과이를산업화한개발기술의해외진출이매우중요해질것으로전망된다. 따라서하천복원소재개발과같은원천기술개발이향후하천복원분야를선도할것으로판단된다. 더불어국민의삶의질향상요구는지속될것이므로하천수변공간의친수성, 생물다양성확보, 생태적으로건강한하천복원기술개발, 맑은물에대한요구역시꾸준히늘어날것이다. 각각의분야에개발이필요한기술은다음과같이정리할수있다.

118 지속가능한지표수 - 지하수혼합대관리방안 가. 하천수변공간조성 활용기술도심화가급속하게진행된일본과일부유럽, 미국등에서 1990 년대중후반부터국민의삶의질향상을위하여하천을중심으로시민과함께하는수변을조성하고자수변공간을체계적으로계획하고조성하며이를다양하게활용하는사업을지속적으로추진하였다. 반면, 우리나라는하천의경관 문화 역사등을통합적으로고려한하천수변친수공간계획및조성에관한기술과하천을지형적이며공간적으로복원하기위한하천공간최적활용에대한연구는미흡한상태이다. 독일을비롯한유럽국가와미국, 일본, 호주등각종사회환경여건과삶의질이우수한선진국에서는 1990 년대초부터기존하천정비의한계를극복하고, 하천유역이생물서식과인간의사회경제활동모두의기반이될수있도록하천홍수터의공간적보전 복원및재생사업을다양하게추진하고있다. 또한도시계획과연계하여국토를체계적으로재창출하기위한워터프론트 (Water Front) 는전통적으로물과함께살아온이탈리아, 미국등지에서도시재개발과연계되어새롭게조명되고있다. 최근중국에서도워터프론트개념이강조되어대규모국책사업으로도시의모습을재조명하고있는상태이며, 국내에서는 4대강사업과한강르네상스사업등에서적용하였다. 그러나우리나라에서이러한워터프론트계획이나하천의경관 문화 역사등을통합한하천수변공간조성및활용기술에대한연구는매우초보적인단계이므로주변국들에비하여우의를차지할수있도록신속한기술개발이필요하다. 나. 하천생태유량확보및교란적응관리기술환경선진국에서는지금까지제방위주의홍수방어로는이상기후및지구온난화에따른집중호우대비에한계가있음을절감하고, 이에대비하기위하여생태계에초점을맞춘하천관리가이루어고있다. 특히, 일본에서는, 하천의건천화를방지하고물을확보하고운영하기위하여다양한기술을개발하고있다. 그러나우리나라에서는기후

부록 119 변화에대응하기위한하천구조물의적응관리, 도시내건천화를해결하고유량을확보 하기위한기술, 하도복원과연계된기술에대한연구는매우초보적인수준으로급박하 게다가오는이상기후에대응하기위한기술개발이시급하다. 다. 유역그린네트워크 (Green Network) 조성및관리기술세계적으로많은야생생물이멸종위기에처해있는데, IUCN( 국제자연보호연합 ) 이정리한 2009 년도 Red List 에는전세계 8,782 종의동물과 8,509 종의식물이가까운미래에멸종될위험이높으며, 일본만하더라도 3,155 종이멸종위기에처해있는것으로보고되었다 (IUCN, 2009). 자료 : IUCN(2009). < 부록그림 1-1> 멸종한생물종의수 이러한현실을반영하듯 1994 년에채택된생물다양성조약 (Convention on Biological Diversity) 은람사르조약과워싱턴조약에근거한특정지역, 특정종의보전과같은형태로는생물다양성보전을도모할수없다는인식하에, 다양한생물을그서식환경과함께보전하고, 생물자원을지속가능하도록이용하며, 향후생물유전자원의이용으로부터발생하는이익의공평한공유를제안하고, 2010 년 COP10(Conference of the Parties) 10) 회의를일본나고야에서개최하였다 (www.cop10.jp). 10) COP10(Conference of the Parties) 회의 : 다양한생물과서식환경을지키고, 그혜택을미래에전해주며,

120 지속가능한지표수 - 지하수혼합대관리방안 국내에서는생물의다양성을증진시켜생태계의균형을유지함과아울러사람과야생동 식물이공존하는건전한자연환경확보를목적으로하는 야생동 식물보호법 을제정하였다. 또한생물다양성을확보하기위한생태계우수지역보전방안으로 생물다양성관리계약사업 을실시하여철새의먹이와휴식공간제공사업추진등보전적차원에서의생물다양성확보및증진사업을시행하고있다. 그린네트워크기술은네덜란드 (Room for the River) 를포함한유럽, 미국, 일본등지에서정부의지원하에장기적이며단계적으로연구가진행되었다. 특히, 이들국가들은유역그린네트워크관점에서종적으로유역적차원에서, 횡적으로는제방을넘어선공간적측면에서생태적하천관리가이루어지고있다. 따라서하천의생태기능을복원하기위해서는 IT를활용한복원목표종의생애주기를분석하고모니터링이가능한생물모니터링및평가기술, 수생태 수변생태 육역생태가연결될수있는생태네트워크구축기술, 하천생태계를유지하고적응관리하기위한기술개발등유역그린네트워크를조성하고관리하는기술개발이필요하다. 라. 기초소재개발및생태하천복원기술개발지금까지의국내하천복원기술은부처별로많이진행되었지만, 대체소재를활용하거나형태를변형시키는등대부분호안의구조를개선하기위한저수및고수호안공법개발에치우치고있는것이현실이다. 따라서본래하천의주인이라고할수있는해당생물을대상으로한하도내혹은수변에서의생물서식처복원기술개발은매우미흡한상태이다. 더욱이하천복원사업에서가장중요한기초소재개발은제대로이루어지지못하고있으며, 개발된기술이하천현장에서환경적 치수적으로안전한지에대한여부도검증되지못하고있다. 이러한기술개발은하천사업을이끌어가는원동력으로국가경제발전에도크게기여하기때문에하천복원과관련하여매우중요한부분이다. 특히, 하천복원을위한소재 현재는제한된부분만을이용하기위하여결성한 생물다양성조약 을체결한국가가모인회의

부록 121 개발, 타분야와의융복합기술은매우부족하다. 또한, 개발기술을하천사업에적용하기에는미흡한데현실적으로건설교통연구개발 (R&D) 사업으로개발된제품화실적이미흡한데는기술적용에따른위험부담 (14.1%), 건설공사기준미반영 (12.6%), 안전성검증부족 (1.7%) 등을원인으로제시 ( 건설경제, 2012) 되었다. 환경부에서는환경변화로개체수가감소한하천을대상으로생물자원확보를위한하천생물의개체수증식및생물다양성확보, 수생태계건강성회복을위해많은노력을기울여왔다. 특히수생태복원사업단 (2007~14 년, 841 억원 ) 을발족하여수생태복원에관한신기술개발및사업화를추진하였으며, 개발된기술의현장상용화를위해 2013 년 12월기준지식재산권 ( 특허권 ) 183 건을출원하고, 109 건을등록하였으며이중, 73개소 (1,905 억원 ) 를현장에적용하고있다 ( 환경부, 2014b). 반면, 국토교통부는전통적으로물리적으로훼손된하천환경을바로잡고되돌리기위한자연친화적하천정비와훼손된하천환경을회복하기위하여복원목표종선정을통한생물서식처조성기술개발에중점을두고있으며, 이상기후등변화하는환경에대응하기위하여유역차원에서 대체생물서식처조성 으로진행되어야하는과제를안고있다. 특히, 독일과같은환경선진국에서는훼손된하천환경으로멸종위기에처하거나, 해당하천의고유종의개체수가급격히감소하고있는종을대상으로서식처를복원 재생하기위한대체서식처조성사업을과거 20 년전부터지속적으로시행하였다. 또한최근복원목표종의생애주기 (Life Cycle) 분석을위하여 IT를활용한생태규명이이루어지고있으며관련시장이확대되고있는추세이다. 4. 생태하천조성의한계와개선방안국내의자연형하천복원에관한연구는 1990 년대초에이르러건교부를중심으로도시하천복원과관련된기초연구가수행되었고, 1996 년부터환경부 G-7 연구과제로채택되어생태학, 조경학, 토목학등하천환경과관련된전문분야의연구원들이참여하

122 지속가능한지표수 - 지하수혼합대관리방안 여국내여건에맞는자연형하천공법을개발하기위한연구가지난 6년간 (1996~2001) 진행되었다. 이과정에서하천생태계복원실행을위한지침서 ( 하천복원가이드라인 ( 시안 ) 과하천식물자료집 ) 가작성되었다. 하천생태계복원을위한연구는그후에도지속되어하천생태기능복원을위한핵심기술개발 ( 환경부, 2002~04) 이이루어졌을뿐아니라, 산업체를통한수많은공법들이개발되어하천생태기능을회복시키기위한다양한자연형하천공법이선보이게되었다. 그러나이러한공법개발은해당하천에왜복원이필요한지, 무엇을대상으로복원하여야하는지, 그리고구체적으로어떻게복원할것인지복원의목표와기준이설정되지않은채콘크리트블록을대체할수있는다른단순한공법만을적용함으로생태적으로많은문제를야기했다. 국내생물서식처조성기술은단순한물리적환경개선에초점을맞추고있기때문에하천복원사업의성과측정에한계가있을뿐아니라, 불확실하고복잡한하천생태계의메커니즘해명에유용하지못한상태이다. 기존의하천복원이기술을적용한후생물들이와서살아주기를바라는형태의복원이었다면, 향후생물서식처조성기술은하천생태계의총체적인복원차원에서접근하여멸종또는사라질위험에처한생물종의복원이나증진차원에서필요한하도서식처의조성기술개발이필요하다. 또한, 하천의생물이동을저해하고토사공급을차단하는보 ( 洑 ) 나낙차공과같은횡단구조물을제거하여본래하천의물길을복원하는것이바람직하지만, 상부구조물의안전을고려하면완전철거가사실상어렵다는한계가있다. 이러한경우, 생태적으로이동이가능하고치수적으로안전한구조물개량이불가피하다. 그리고제방을넘어제외지까지복원이불가능하기때문에제내지에국한하여복원이이루어지는한계도있다. 따라서위에제시한다양한한계를극복하기위해서는하천복원을왜 ( 철학 ), 누구를대상으로 ( 목표 ), 어떻게 ( 방향 ), 무엇부터 ( 우선순위 ) 할것인지가명확하여야한다. 현재까지이루어진다양한생태하천조성기술을개발하고적용하기위하여고려되어야할기본적사항은다음과같다.

부록 123 가. 하천지형형성과정을반영한하도계획여울과소, 징검형여울과같이물이고이고흐르는역동적인곳이생물의서식처로기능하게되는것은바로하천지형형성과정과관련이있다. 하천의지형이어떻게형성되고소멸되는지에대한이해가없으면조성해놓은곳이소실혹은유실, 매몰되는경우가발생한다. 하천지형의형성과정은하천의지형학적이며수리적인측면을이해하지못하면올바른서식처복원을하기어렵기때문에전문가의협조를얻어이루어져야한다. 또한모든생물현상이규명되지않은미지의분야이듯생물서식처도정형적이며정량적으로제시될수없는부분이어서만약정형적이며정량적으로될경우현재하도와마찬가지로생물서식처의고착화가반복될수도있다. 예를들어하도계획에서저수로는해당하천의원래폭을유지하도록하고있지만, 항상직선으로처리되어하천의지형을많이훼손하고있다. 또한, 하중도를조성할때에도침식되는곳임에도불구하고하중도를조성하고주변을자연석으로고정시키거나홍수에의하여반드시퇴적이되는사주부에하도습지를조성하여유지관리가어려운경우가많다. 이러한곳에서는사주가고정상이아니라이동상임을이해하고고착화시켜서는안되며, 퇴적이되는사주부에서는퇴적억제, 수질오염저감, 외래육식어종의유입억제, 하도습지의지속적인관리와같은하천지형형성과정을반영한하도계획을적용해야할것이다. 치수적으로안전하고유수의통수면이확보된상태라면굳이하도계획을통하여저수호안을직선화할필요가없이보다유연한자세의하도계획이이루어져야한다. 나. 생물서식처로서수변완충녹지대조성하천의수변식생은한번정착하면이동하지못하기때문에극단적으로생존하든가아니면소멸된다. 수변녹지대는뿌리로토양을안전하게하며, 하천에녹음을제공하여수온을조절하고, 하천생물의산란과우화등서식처를제공하며, 육지에서하천으로유입되는오염원을저감시키는등수변완충지대로서의다양한기능을가지고있다.

124 지속가능한지표수 - 지하수혼합대관리방안 최근수변녹지대완충지대기능이널리알려지기는했지만, 녹지대조성은매우미흡한현실이다. 몇해전부터환경부에서는제내지농경지를매입하여녹지대를조성할계획을수립하고있으나, 제외지에서도제방을넘어들어온비점오염원의저감과생물서식처로서기능할수있는수변녹지대조성이필요하다. 수변녹지대를조성할때는하천이라고해서모두똑같은기반조건이있는것이아니므로식재를하여야하는곳면밀하게입지조건 ( 토양성분, 지하수위, 토양함수량, 물로부터의거리와높이등 ) 을조사분석한후에적용함으로고사율을낮추고하천생태계에부차적으로도움을주어야한다. 다. 복원목표로하는생물서식처의조성하천환경복원의목표중에 생태계다양성에영향을미치는종 ( 희소종, 감소종등 ) 을우선하여복원하여야한다 는항목이있다. 따라서외국에서는목표생물종을위한하도서식처조성을시행하였다. 특히, 도시화가상당히진행되어훼손된하천구간이많은우리나라의상황에서는정확한복원목표를설정하고복원기준에따라해당하천의생물서식처를조성해야만한다. 예를들어, 해당하천에과거서식하였던납자루가있었다면이들과공생관계에있는이매패가서식할수있는환경도동시에복원되어야만가능하다. 물론도심하천에서는수질개선이우선되거나병행되어야하고, 복잡한많은요인들을개선하여야가능할것이다. 당연히경제적인것과더불어시간과노력이필요하다. 라. 하천의종횡적공간복원하천에서생물서식처를단지물이흐르는하도 ( 河道 ) 로국한시켜서는안된다. 하도와더불어저수부와고수부를모두포함하여야하며, 넓은의미로는제방을넘어존재하는모든홍수터를서식처로볼수있다. 따라서도심구간을제외하고는본래하천이범람하고자유로이굽이쳤던홍수터를복원하는것이바람직하며, 이러한홍수터와

부록 125 연관된복합적서식처를조성하는것이바람직하다. 예를들어, 천변저류지를조성하여홍수터를확보하고, 다양한형태의하도습지를조성하며, 예전에흘렀던물길 ( 구하도 ) 을복원하고, 하도내독립된하중도를조성함으로하천생태계가원활히움직일수있게될것이다. 자료 : 안홍규 (2003). < 부록그림 1-2> 서식처의공간적복원을추구한일본마츠우라천 ( 松浦川 )