하천 정화용 식생매트의 유지·관리 지표 개발에 관한 연구

Abstract

대한민국의 하천 대부분은 오염부하 유입량의 증가로 인해 부영양화 현상이 심각한 상황이며 이것은 수질오염 문제와 함께 하천 생태계 파괴 등 심각한 하천 환경문제를 만들고 있다. 하천 생태계 중요성이 부각됨에 따라 자연형 하천에 대한 관심이 크게 늘어나고 있으며, 하천의 생태적 복원을 위해 자연형 하천 공법 개발 연구가 활발히 이루어진 바 있다. 환경부는 지난 2004년부터 자연친화형 하천 환경 조성을 하며 수질을 개선하고, 하천의 생태계를 보호 또는 회복하는 자연형 하천정화사업에 대한 계획 및 집행 과정의 관리 강화 등 사업을 적극적으로 추진하였다. 더불어 환경부 및 국토해양부(現 국토교통부) 등 관련 기관을 주축으로 자연형 하천 정화 공법에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있는 실정이다. 이러한 과정에서 하천 내 적용 가능한 생태복원 및 식생정화기술 개발 연구의 일환으로 수질정화에 자주 사용되고 있는 제올라이트(zeolite)와 규조토, 그리고 이들을 혼합하여 소성한 발포여재(PF여재)를 적용한 하천 정화용 식생매트를 제작되었으며 현재 상용화 단계에 이르렀다. 그러나 현재까지의 하천정화용 식생매트의 제작은 연구는 개발에 대한 목적과 활용 방안에만 국한되어 있어 현장 적용 시 어떻게 관리되어야 한다는 구체적 관리 방법에 대한 연구는 되어있지 않고 있다. 본 연구는 이와같은 관점에서 기 개발된 하천 정화용 식생매트가 자연형 하천에서 유지 및 관리될 수 있도록 구체적 를 위한 실천 지표를 설정하기 위한 목적으로 수행되었다. 본 연구에서 하천 정화용 식생매트 유지관리 지표개발의 방법으로는 이론 고찰과 함께 하천 정화용 식생매트를 대상으로 전문가 델파이(Delphi) 조사방법을 사용하였다. 본 연구 결과, 다음과 같은 결과를 도출할 수 있었다. 첫째, 식생활착 및 발아, 식생의 생장, 식생매트 고정, 매트의 관리 네 가지 유형으로 지표가 분류되었다. 이 중 식생활착 및 발아에 해당하는 지표는 우수 종자 선별 기준이 필요하다는 것과 집중호우에 생기는 세굴현상(洗掘現像, Scour)으로 인해 식생매트가 뜨는 것을 방지하기 위한 지반다짐 및 토질상태 검수와 식생 선정 시 주변 경관과의 조화를 고려한 선정과정 또한 필요하며, 시공 후 식생이 활착될 때까지 추가관수가 필요하다는 것으로 나타났다. 둘째, 식생의 생장에 관한 지표로는 다섯 가지가 도출되었다. 식생매트 사이에 지효성 양분 공급을 할 수 있는 공간 형성이 필요하다는 것과 식생매트의 밀도에 따라 발화율과 양분저장이 변화되기 때문에 표준화된 기준과 매트에 적용되는 기본적인 함수율에 대한 기준, 그리고 사면안정화 및 수질정화를 위한 식생위치 기준이 필요하다는 것이었다. 또한 식생과 정화소재의 정화기능 분배를 통한 정화소재의 지속성 확보가 필요하다는 결과가 나왔다. 셋째, 식생매트 고정에 관한 지표로는 두 가지가 도출되었다. 식생매트가 유속 등에 유실되지 않게 고정핀에 대한 정기적인 점검과 토질의 상태에 따른 고정방식 및 기준의 다각화가 필요한 것으로 도출되었다. 넷째, 매트의 관리에 관한 지표는 다섯 가지로 도출되었다. 장기적인 지속을 위해 식생매트의 부식방지를 위해 두께를 20mm이상으로 보강하는 것과 식생매트를 자연으로 환원시킬 경우, 지속기간 및 재료선정의 기준이 필요하다는 것이다. 식생 활착이 부실하거나 발아가 되지 않을 경우 제방사면 불안정 및 경관저해가 우려됨으로 완전 활착 시기까지 주기적인 모니터링이 필요하다고 나타났다. 시공시기에 따라 시공성(Constructability)이 각각 달라지기 때문에 그에 따른 대응방식 및 매뉴얼이 필요하다는 지표도 도출되었으며, 매트의 위치에 따라 오염도나 폐색현상이 다름으로 정화력 유지를 위한 위치별 관리가 필요하다는 결과도 볼 수 있다. 도출된 17개의 지표들은 최근까지 개발된 하천 정화용 식생매트의 식생활착 및 매트 유지·관리 지침의 한계점을 보완하기 위한 것으로 판단된다. 따라서 이 지표를 바탕으로 하천 정화용 식생매트의 문제점 보안이 필요할 것으로 사료된다. 나아가 그곳을 서식처로 하는 생물들에 대한 고려도 함께 되어야 할 것이며, 주변 환경과 조화를 이루며 생태환경의 건강성을 높일 수 있는 환경친화적인 하천 정화 공법이 될 수 있도록 더욱 연구가 필요한 것으로 결론을 낼 수 있다. 본 연구는 현재까지 개발 위주의 연구만 진행되어 있는 하천 정화용 식생매트의 시공 후 유지·관리에 관한 연구에 최초로 접근 했다는 점과 학술적 응용 분야의 기초자료로 제시될 수 있다는 점에서 학술적 의의가 있었고, 관련 전문가들을 통해 하천 정화용 식생매트 유지·관리를 위한 실천적 지표를 개발하였다는 의미에서 실천적 의의가 있는 것으로 판단되었다. 하지만 기존에 관련한 전문가의 부족으로 전문가 패널의 크기를 충분히 확보하지 못하는 한계가 있었다. 이것은 본 연구에서 제시된 지표의 정밀성에 대해 추후 검증이 필요할 것으로 사료되었으며 여기에 대해서는 향후 추가 연구가 있어야 할 것으로 할 것으로 사료되었다. 또한, 향후 지속적인 모니터링으로 하천정화를 위한 식생매트 개발 보완과 다양한 규모의 하천에 적용하여 지역적 특성에 맞는 식생매트 공법 등에 대한 연구가 있어야 하고, 하천 정화용 식생매트 유지·관리를 위한 제도 마련에 관한 연구도 후행되어야 할 것으로 사료되었다.