수변녹지는 침전물 차집·수질보전, 탄소흡수 및 대기정화, 생물다양성 증진 등의 기능을 발휘하며, 경관감상, 자연체험 등 정적 여가활동의 장소를 제공한다. 그러나 1970년대 이후 산업화가 급속하게 진행되면서 수변녹지는 본연의 기능이 무시된 채, 공업용지, 농업용지, 도로, 주거지 등으로 무분별하게 훼손되어 왔다.

다행히 1999년 환경부에서 한강수계를 시작으로 국내 4대강 유역에 수변구역을 지정해, 수변녹지를 조성할 수 있는 제도적 기반을 구축했다. 현재 각 유역청은 수변구역을 대상으로 수변녹지를 조성중이나, 수변녹지 조성에 필요한 기준이나 지침이 부족해 대개 유사규격의 단일종 내지 소수종의 단층식재가 주를 이룬다. 이러한 식재기법은 생물서식, 수질보전, 수변경관 개선 등의 수변녹지 기능을 제한하는 상황이다.

수변구역을 대상으로 수변녹지를 복원하기 위한 생태식재 기준을 개발해왔고, 그 중 한강 및 금강유역권에 해당하는 내용을 소개하면 아래와 같다. 여기에서 수변구역이란 제내지로서, 환경부에서 지정한 수변구역 중 지목장 전, 답, 대지 등으로 구성된 제방 안쪽에 포함하는 공간을 의미한다[그림 1].

본 개발 기술은 환경부 Eco-STAR Project 수생태복원사업단의 지원을 받아 수행한 연구과제의 결과물이며, 특허 출원된 상태이다(출원번호 : 10-2011-0061784, 10-2011-0061785).

1. 수변녹지 생태복원 기술 개발

장령의 자연수변림 구조 및 생장환경을 실사하고 군집유형을 분류해, 한강 및 금강유역권의 기후권과 수변 환경구배를 반영하는 24개 유형의 수변녹지 조성모델을 개발했다.([표 1])

환경구배에서 수변이란 하천에 인접한 지역으로 홍수 시 물의 영향을 받는 지점으로서 토양 수분조건이 식물군집형성에 주로 영향을 미치는 다소 습윤∼적윤인 지역을 의미하고, 고지는 홍수의 영향을 받지 않는 지점으로서 토양수분이 적윤∼다소 건성인 지역을 의미한다.

조성모델별로 자연수변림 구조의 계량분석 결과에 근거해, 층위별 목표수종, 종구성, 식재밀도, 식재거리 등을 포함하는 정량적 생태식재기준을 수립했다. 수목의 생장 시뮬레이션을 통해 목표년도에 따른 식재수목 크기와 임시수종인 속성수 식재밀도를 설정하고, 10년 목표의 단기형, 20년 목표의 중기형 및 30년 목표의 장기형으로 구분한 수변녹지 생태식재 설계도를 제시했다.

단기형은 초기 조성비용이 상대적으로 높으나 조기 조성효과를 발휘하는데 바람직하다. 장기형은 소형수목을 식재하므로 조기 조성효과가 미미할 수 있으나 비교적 저렴한 비용으로 수변녹지를 조성할 수 있다.

테스트베드를 조성하고 생장실태, 식물종 이입, 경합양태 등을 모니터링했다. 대상지는 가평군 설악면 회곡리에 위치하며, 부지면적은 1천500㎡이다. 동측, 남측 및 서측은 산림에 의해 위요되고, 북측으로 북한강과 37번 국도와 인접해 있다.

대상지의 기후권, 토양수분, 주변식생 등 생장환경 조건을 반영하여, 한강유역권의 소나무-느티나무군락, 신나무-버드나무군락, 느릅나무-신갈나무군락 등 3개 유형의 식재모델을 선정했다. 그리고 선정모델의 층위별 목표수종, 종수, 종구성, 식재밀도, 식재거리 등을 반영해 2010년 10월 수변녹지를 설계·시공했다.

두께 10㎝의 우드칩 멀칭 여부, 고밀식재 대비 저밀식재 등을 중심으로, 테스트베드 처리구별 식재수목의 생장실태(활력도, 신초길이, 엽장), 식물종(덩굴식물 등) 이입, 경합양태 등을 비교하여 개발기술의 적부성을 모니터링했다. 또한, 강우 시 유출되는 침식량의 실측을 통해 수변녹지의 침식제어 성능을 평가했다.

▲ 테스트베드 수변녹지의 조성 전·후 전경.

 

모니터링 결과, 연중 초본유입은 저밀식재 비멀칭 처리구에서 50∼90%로서 많았으나, 고밀식재 멀칭 처리구에서는 전무했다. 생장활력도는 전체 식재수목 중 약 90% 이상이 높은 것으로 나타났으며, 식재수목의 수종별 신초길이와 엽장은 기존 시공사례지 대비 평균 각각 1.9배, 1.1배 수준으로 비교적 양호했다. 연중 침식량은 고밀멀칭에서는 미미했으나 저밀나지에서는 현저히 많은 것으로 나타났다.

이와 같이, 수변녹지 조성 시 고밀식재나 두께 10㎝의 우드칩 멀칭은 토양 침식에 따른 수질오염을 최소화함은 물론, 목표수종과 경합하는 초본유입을 제어하여 매년 반복적으로 소요되는 제초비용을 절약하는데 효과적이었다. 우드칩 멀칭은 유기물 공급, 토양의 수분증발 억제, 침식방지 등에도 일조할 수 있다.

3. 수변녹지기능 성능평가

개발한 수변녹지 모델의 조성 및 관리비용 대비 수목생장에 따른 녹지기능 성능의 동적 변화를 계량 평가하여, 기존 시공사례지의 경우와 비교했다. 녹지기능은 수질보전 및 수원함양, 탄소흡수 및 대기환경 개선, 생물서식, 녹지경관·자연체험, 수목가치 등을 반영했다. 그 결과, 본 조성모델의 녹지기능 성능은 중기형 기준 30년 경과 후 기존 시공사례지보다 1.5배 높았다.

수변녹지 조성에 따른 비용대비 편익은 10년 경과 시 본 수변녹지 조성모델과 기존 시공사례지 간 별 차이가 없었다. 30년경과의 경우에는 본 조성모델 9.3배, 기존 시공사례지 6.6배로서, 수목이 생장할수록 본 조성모델의 편익이 더욱 증가했다.

 

4 . 기대효과

기존 시공사례지는 대개 단일 종 내지 소수종으로 구성한 유사크기 수목의 중·저밀 단층식재가 주를 이루며, 이는 수변녹지가 제공할 수 있는 다양한 기능을 제한하고 있는 상황이다. 본 기술의 우수성은 한강 및 금강유역권의 장령의 자연수변림 구조를 모델화하여 수변녹지 조성에 필요한 층위별 목표수종, 종구성, 식재밀도, 식재거리 등의 생태식재 기준을 마련했다는 점이다.

그리고 수변녹지의 수질보전, 탄소흡수 및 대기정화, 생물서식, 경관자연성 등을 포함하는 다원기능을 달성하는데 일조할 것으로 기대된다. 본 개발기술은 향후 정부, 기업 등 수변구역의 수변녹지 창출 또는 복원하는데 유용하게 적용할 수 있다.