수변구역은 하천 주변에 사는 동·식물은 물론 이들의 서식처를 포함하는 하나의 시스템으로서 하천의 흐름을 조절하고, 물을 저장하며, 수질을 정화하는 등 수량과 수질 측면에서 매우 중요한 지역이다.

또한, 추이대(Ecotone)를 보유하고 있어 높은 생물 다양성과 종밀도, 생물학적 생산력으로 생태적인 측면에서도 적합한 관리가 요구된다. 이에 대한 중요성을 파악한 일부 국가에서는 수변구역의 관리에 많은 노력을 기울이고 있다.

우리나라는 현재 생태하천 복원사업을 통해 유역개념의 통합적 하천관리, 하천중심의 종·횡적 생태 네트워크를 구축하고 있다. 하천 최상류에서 하류까지, 본류로 유입되는 지천 및 그 지천으로 유입되는 실개천까지 통합적인 연계성을 고려한 하천복원을 계획하고 하천구역 내 뿐만 아니라 하천주변을 생태공간으로 확대해 수변 완충녹지, 생태공원, 생태습지 등의 조성을 추진하고 있다.

그러나 현재 우리나라의 수변구역은 농경지로 이용되거나 사람의 편의를 위한 시설물, 보행로 또는 도로로 이용되고 있어 이로 인해 자연환경의 훼손과 생태계의 단절을 초래하는 등의 문제점이 야기되고 있는 실정이다. 생태계의 단절은 식물뿐만 아니라 동물들의 유전자 이동을 저해하여 열화가 진행되어 개체수 감소나 멸종의 원인이 된다.

최근 이러한 생태계 단절을 완화시키고 동물들의 원활한 이동을 위한 연구가 활발히 진행되고 있다. 유럽의 각국은 생태 네트워크(ecological network)라는 큰 개념아래 생태통로(ecological corridor)를 개발하고 있고, 환경부에서는 ‘생태네트워크 구축 추진전략’을 마련해 자연생태계를 유기적으로 연결하고자 하고 있다.

그러나 우리나라의 생태네트워크 구축 전략의 일환인 생태통로의 대부분은 수변은 전혀 고려하지 않고 고속도로 및 국도위주로 상부이동통로가 많이 적용되어온 실정이며, 수변지역을 대상으로 한 야생동물 생태통로의 제품개발과 연구는 전무한 실정이다.

최근 4대강 사업과 한강르네상스와 같은 하천의 이수·친수·치수를 위한 복원공사로 인해 삵, 고라니, 너구리의 많은 야생동물의 유입이 차단되고 중요종의 절멸이 우려되고 있는 실정이다(서울시 한강사업본부 2010년). 새로 생기는 수직강하 물길과 동물의 서식처를 고려하지 않는 신설 성토도로는 수변과 수변 밖의 서식지를 고립화·파편화·단편화시켜 메타파플레이션(Metapopulation) 현상을 가중시킬 염려가 크다.

또한, 도시의 확장이나 도로의 건설로 인해 이러한 서식환경이 파괴될 뿐만 아니라 인접한 자연생태계로부터 하천이 단절되고 있음에도 불구하고, 이에 대한 연구가 거의 없는 실정이다. 수변 야생동물의 행동생태와 함께 이동통로나 펜스 등의 시설물에 대한 민감도를 분석해 분류군별 야생동물의 적정 시설물을 개발, 수변 생태벨트에서 파편화 효과를 최소화하고 연결성을 극대화하고자 한다.

이에 수변에 서식하는 야생동물의 이동과 원활한 유입 및 로드킬(road kill) 방지를 위한 제품인 생태이동 통로형 배수로, 휀스, 생태통로유도벽, 소동물이동통로관(생태통로), 생태이동 D형 휀스 등 양서 파충류·포유류의 서식지로의 유도와 로드킬 방지를 위한 제품을 소개하고자 한다.

 

■ 동물이동통로로 사용되는 배수로 및 이를 구비하는 펜스(특허등록 : 10-1053784호, 디자인등록 : 제30-0607911호) 배수로를 겸한 양서류, 파충류 탈출용 생태이동유도 배수로로 양서, 파충류가 인접한 서식지로 안전하게 이동할 수 있어 로드킬을 방지하며 생태계의 단절을 예방할 수 있다.

우천시 유입된 빗물이 원활히 배수 될 수 있도록 하는 배수로 겸 생태통로 제품으로 하천, 도로, 자전거도로, 녹지, 산지 등 광범위하게 적용 가능하다. 기존 동물이동과 관련된 시설들은 펜스형태와 배수로 형태의 것이 있다. 이는 각각 다른 공정을 통해 설치되나 본 개발기술은 배수로와 펜스(울타리)가 일체로 형성되어 하나의 시설물로 두 가지 효과를 얻을 수 있다.

기존 U형 배수로의 경우, 소동물이 배수로에서 탈출하지 못해서 포식자의 먹이가 되거나, 고온 및 수분의 부족으로 고사하는 경우가 많다. 바닥 홈 부분에 토사유입과 수분보습으로 동물서식 공간으로 가능하며, 상부 ‘ㄱ’자형 돌출부는 소동물이 측벽을 통해 기어오르거나 뛰어넘어 제한 지역으로 진입하는 것을 저지할 수 있도록 이동을 방지한다. 도로쪽으로 이탈되어 로드킬이 되는 것을 방지하고, 경사면을 이용한 배수로 외부로 쉽게 탈출할 수 있도록 한 것이다.

적용범위는 하천, 농경지 주변 또는 산비탈, 통상의 도로(자전거도로) 주변에서 도로를 따라 설치될 수 있으며, 일반적인 배수로와 같이 배수가 필요한 곳에 설치해 배수로의 역할을 함과 동시에 동물이동로에 위치한 장애물요소(도로, 농경지등)로부터 소동물을 보호하고 통로로의 이동을 유도한다. 또한, 동물유도 및 휀스 기둥 설치를 동시에 설치할 수 있어 시공성 향상 및 공사비 절감효과가 있다.

 

동물이동통로로 사용되는 배수로 및 이를 구비하는 펜스 설치사례. 우천시 유입된 빗물이 원활히 배수될 수 있도록 하는 배수로 겸 생태통로 제품으로 하천, 도로, 자전거도로, 녹지, 산지 등 광범위하게 적용 가능하다.

■ 생태통로 유도벽(특허등록 : 10-1087570) 생태통로 유도벽은 도로나 하천을 따라 가장자리에 시공되고, 도로 주변의 동물들이 도로 쪽으로 진입하는 것을 저지할 수 있으며, 특히 양서류 또는 파충류와 같은 작은 동물을 유도하는 구조물이다.

야생동물이 서식하는 지역에 개설된 도로, 하천, 경작지 등의 주변으로는, 일반적으로 동물의 보호 및 유도 등을 위해 주변을 따라 울타리 등이 설치된다. 이는 야생동물이 도로 등에 진입하는 것을 방지하기 위함이다. 도로에 진입한 동물이 차량에 치여 사망하는 사고를 방지하고, 야생동물이 경작지 내로 진입해 농작물을 훼손시키는 것을 차단하는 등, 야생동물에 의해 유발되는 여러 사고를 예방하기 위하여 설치한다.

기존 도로 등 배수를 위한 구조물로서, 도로면의 물을 배수하기 위하여 도로 양쪽 또는 한쪽 도로에 평행하게 만든 배수구인 측구가 형성되는데, 측구에는 차도의 양쪽을 낮게 포장한 L자형의 측구, 단면이 U자형으로 되어 있는 측구 등이 사용된다. 이처럼, 측구는 도로 경계와 배수로 기능을 갖는 구축물에 해당되는 것이나, 그 형태적인 특징에 의하여 소동물이 도로면으로 접근하는 것을 일정부분 방지하거나, 측구 내부로 진입한 소동물이 이동하는 통로로서의 역할도 겸하게 된다.

 

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생태통로 유도벽 설치사례. 생태통로 유도벽은 도로나 하천을 따라 가장자리에 시공된다. 도로 주변의 동물들이 도로 쪽으로 진입하는 것을 저지할 수 있으며, 특히 양서류 또는 파충류와 같은 작은 동물을 유도하는 구조물이다.

그러나 종래의 이러한 측구는, 기본적으로 배수를 위한 구조물로서의 특징에 맞게 형성되어 있어서 소동물이 이동하는 통로로서의 적합한 환경은 제공하지 못하고 있으며, 소동물이 도로로 접근하는 것을 차단하는 것도 한계가 있을 수밖에 없다.

또한, 측구 내부에 물이 유입되지 않는 경우에는, 통상 콘크리트로 형성된 측구는 주변의 자연환경과 어울리지 못하고 이질적으로 형성되어 소동물이 머물거나 이동하는데 구조적으로 부적절할 수밖에 없다. 통상의 L형 측구의 경우에는 설치용도가 달라서 소동물이 도로로 진입하는 것을 차단하는데 구조적으로 부적절하며, U형 측구의 경우에는 내부로 진입한 소동물이 빠져 나오지 못하게 되는 등, 생태계 단절의 문제점이 있다.

본 구조물은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 도로의 경계를 형성하거나 배수를 위한 단순한 형태의 측구가 아니라, 소동물의 이동통로로서 적합한 환경을 제공하고 소동물이 도로로 진입하는 것을 효과적으로 차단한다. 소동물이 서식하는 장소와 연결해 적합한 이동로를 개설, 생태적 안정화를 제공하는 것이다.

생태통로 유도벽 상부에 휀스를 설치해 동물이동유도 휀스의 역할도 할 수 있다. 양서·파충류의 생태이동 유도 및 차단, 바닥부분에 홈을 형성하여 토사유입 및 수분보습으로 동물서식 공간 조성, 상부‘ㄱ’자형 돌출부, 동물유도, 생태통로, 유도 휀스를 동시에 설치할 수 있는 기초 고정부가 있어서 별도의 기초가 필요치 않아 시공성이 유리하고 설치비를 절감할 수 있다.

 

■ 생태통로 생태통로는 도로나 자전거로, 보행로 하부에 구비되어 양측을 연결함으로써 양서·파충류들이 안전하게 반대편으로 이동할 수 있게 하여 생태계 단절을 방지하는 도로 횡단용 통로(로드킬 방지) 구조물이다. 통로관 내부에 홈을 설치해 동물이동시 미끄럼 방지와 수분을 확보하며 기존 집수정과 연결 배수로, 유도벽과 연계하여 소동물을 서식지로 유도한다.

▲ 생태이동 D형 휀스 설치사례.

도로의 하부를 가로질러 설치되는 생태통로와 도로의 측면을 따라 설치되는 생태배수로 및 유도벽과 연결하는 집수정은 허브 역할을 하는 동시에 경사로를 설치하여 집수정 내부에서 탈출을 유도하고, 원활한 집수가 되는 생태집수정이 같이 설치되어야 한다. 이러한 생태통로는 서식처 복원·비오톱 조성 시나, 도로 등 시설로 인한 서식처 단절지역에 적용가능하다.

 

■ 야생동물 이동통로로 사용되는 시설물(특허등록 : 10-1152414) 도로나 보행로, 교량형 생태통로 등 상부에 소동물의 은신처 및 이동통로로 포식자로부터 보호할 수 있도록 만든 것으로 소동물 및 양서·파충류 생태이동로, 띠녹지로 활용되는 생태네트워크 연결 통로이다. 하부에 에코패딩을 설치해 파충류 이동을 원활하게 한다.

또한, 시설물에 덩굴성식물이 엉클어져 자람으로써, 시설물의 내부 공간을 따라 이동하는 소동물이 포식자로부터 도피 거리를 확보할 수 있는 야생동물 이동통로로 사용되는 시설물을 제공한다. 하천변, 및 도로, 생태통로(에코브릿지) 내부 소동물 유도통로 및 은신처용 터널로 포식자로부터 보호역할과 주간이동통로로 활용 가능하다.

제2힌지 결합체를 이용하여 개폐도어의 중앙보다 약간 높은 지점에서 유도관에 회동 가능하게 결합되도록 함으로써, 상대적으로 작은 동물의 이동이 원활히 이루어질 수 있다. 뿐만 아니라, 비교적 큰 동물이라고 하더라도 유도관 내부에 이동한 동물이 개폐도어의 회전에 따라 자연스럽게 이동이 이루어질 수 있으며, 적은 힘으로 개폐도어의 개방이 이루어지게 된다.

적용지역은 하천변, 도로, 농경지등 동물유도 휀스 하부에 설치하여 도로나 농경지로는 차단하고, 서식처방향으로만 탈출이 가능 하도록 하여 로드킬 및 농작물의 피해를 막고, 동물의 원활한 이동을 유도한다.

앞으로 사업화를 확대하기 위한 개선점으로 콘크리트 인공구조물 노출에 따른 이질적인 칼라 및 재료를 개선해 친환경적인 소재개발이 요구된다. 또한, 주변 지형지물과 유사한 색조를 콘크리트에 혼합해 사용한다거나 상부 노출면에 목재로 마감한 친환경적인 제품으로의 개선이 필요하다.

생태이동통로형 배수로의 다양한 배수용량의 규격품을 위해서는 저판을 연결해 구조물 배수용량 조절이 가능한 제품이 요구되며, 수직벽에 배수구멍을 설치해 배수로에 수분을 공급하는 방안, 상부 콘크리트 면에 목재를 설치하거나 D형 휀스 등을 조합하여 콘크리트를 은폐하는 방안 등을 고려해야 하겠다.

설치 초기의 유인효과를 높이기 위해서 출입구 부분을 만입하게 설치하여 유인할 수 있도록 설계를 변경하는 것이 필요하고, 보다 작은 포유류나 어린 개체의 이용이 가능하도록 출입문의 개방시 강도가 낮거나 좌우측으로 개방될 수 있도록 설계를 변경하는 것이 요구된다.

이와 함께 △개발된 구조체의 경우 틈이 많은 관계로 소형 동물의 이동을 차단하는 것 △틈새를 좀 더 정밀하게 맞추어지도록 고안하고 이동통로가 물에 고이거나 식생에 의하여 작동하지 않게 되는 것을 방지하는 것 △추가적으로 기존 개발되어 있는 도로탈출 개발제품과 같이 설치해 효능을 비교하거나 병행 사용에 의한 효과상승 검증 실험이 필요하다.

기존의 개발 제품은 중·소형 동물의 탈출에 대한 고려가 없었지만, 본 연구개발에 의해 도로에 유입된 중·소형 동물의 탈출을 유도하여 로드킬을 방지할 수 있을 것으로 기대된다. 본 제품을 응용할 경우 중·대형 유제류의 일방향 출입구를 개발할 수 있어 추가적인 기술개발이 가능할 것으로 판단된다.