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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 발행연도
- 2018
- 저작권
- 서울대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수6
이 논문의 연구 히스토리 (7)
2019
내성천의 수문, 하도 형태, 경관 및 식생 특성에 관한 장기모니터링 자료 (Ⅱ)
이찬주
,
김동구
,
황승용
외 4명
Ecology and Resilient Infrastructure
2019.03
학술저널
내성천의 수문, 하도 형태, 경관 및 식생 특성에 관한 장기모니터링 자료 (Ⅰ)
이찬주
,
김동구
,
지운
외 1명
Ecology and Resilient Infrastructure
2019.03
학술저널
내성천의 수문지형과 식생 경관 변화에 관한 장기모니터링
이찬주
,
김동구
,
황승용
한국수자원학회 학술발표회
2019.01
학술대회자료
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내성천은 최근까지 비조절하천의 특성을 유지해 온 모래하천으로서 고유의 경관과 문화재로 인해 사회적 관심을 받아왔다. 2016년 영주댐의 담수가 시작되어 조절하천이 된 내성천은 여타 댐 하류의 하천과 마찬가지로 하상 저하, 식생 활착 및 하폭 감소를 수반하는 지형 및 경관상의 변화를 겪을 것으로 예상된다. 그런데 이러한 변화는 기후, 유역의 토지피복 및 하도에서의 인위적 교란 등의 지배요인 변화에 적응하는 과정으로서 비조절하천에서도 야기될 수 있는 것이다. 본 연구는 과거 100여년의 자료를 이용하여 비조절 상태에서 내성천의 변화를 지형 및 지표피복의 관점에서 분석, 고찰함으로써 지배요인과 하천 변화의 상호관계를 파악하며, 이를 통해 하천 관리의 방향을 제시하고자 한다.
이를 위해 1915～2013년의 공간 자료를 이용하여 내성천의 하도 형태에 대한 계량적 분석을 실시하였고, 그 결과 내성천에서는 1960년대 이후로 현재까지 하천 공간이 넓은 하류 R01, R03～R07 소구간을 중심으로 저수 주하도의 사행도 감소, 망류지수 증가, 하폭 감소, 하상 저하 등의 지형학적 변화가 나타났음을 확인하였다. 가장 두드러진 것은 하폭 감소와 하상 저하로서 직접적인 원인은 유사량 감소이며, 이는 주로 하상에서의 인위적 교란인 골재 채취와 산림 조성으로 인한 유역의 유사 산출량 감소에 의해서 야기된 것으로 추정된다.
항공사진을 이용하여 1965～2016년간 내성천의 지표피복 변화를 분석하였으며, 그 결과 지표피복의 변화는 공간적으로는 하천 공간이 넓은 하류 R01, R03～R08 구간을 위주로 나타났고, 시기적으로는 i) 1986/87년 이전의 이른바 화이트리버 시기, ii) 1987년경에 시작되어 2013년까지 계속된 식생역 확대 시기, iii) 2013년 이후 상하류에서 모두 식생면적이 증가한 2차 확장기 등으로 구별되었다. 식생 면적의 확장은 i) 망류하도의 하중사주에 식생이 활착한 후 식생사주 및 하중도로 발달하는 과정, ii) 상대적으로 침수빈도가 낮은 하도 주변부에 식생이 활착되는 과정을 통해 이루어졌다. 1986/87년과 2016년의 식생 급증기는 비조절하천에서도 홍수가 약한 연도에 높은 봄철 기온과 함께 i)의 과정을 통해 식생 활착이 이루어질 수 있음을 보여주었다.
식생 활착으로 인한 지표피복의 변화에 관여하는 주요 원인을 정량적으로 평가하기 위해 다중회귀분석을 실시하였다. 그 결과 장마철인 6～7월 유량과 그 대체변수인 강우량, 그리고 식생의 초기 성장기인 4～6월 기온이 식생면적 증감에 영향을 미치는 주요 변수임을 알 수 있었다. 또한 1965년 하폭은 하류 구간(R01, R03～R08)과 상류 구간(R02, R09～R13)을 구분하는 지형학적 변수로 나타났다. 이러한 결과는 수문 변수는 식생 활착의 물리적 조건에 관여하는 방식으로, 기후 변수는 식생 성장의 생물학적 조건에 관여하는 방식으로, 지형 변수는 공간적 제약 조건으로 작용하여 식생 면적의 변화에 영향을 미치는 것으로 볼 수 있다.
본 연구의 결과는 내성천이 수문학적 변동성과 넓은 하폭의 사질 망류하천으로서 수문-식생-지형의 상호작용이 활발하게 이루어져 왔음을 보여준다. 그러므로 바람직하고 지속가능한 하천 관리를 위해서는 이러한 상호작용에 대한 이해를 기반으로 관리 방안이 수립되어야 할 것이다.
이를 위해 1915～2013년의 공간 자료를 이용하여 내성천의 하도 형태에 대한 계량적 분석을 실시하였고, 그 결과 내성천에서는 1960년대 이후로 현재까지 하천 공간이 넓은 하류 R01, R03～R07 소구간을 중심으로 저수 주하도의 사행도 감소, 망류지수 증가, 하폭 감소, 하상 저하 등의 지형학적 변화가 나타났음을 확인하였다. 가장 두드러진 것은 하폭 감소와 하상 저하로서 직접적인 원인은 유사량 감소이며, 이는 주로 하상에서의 인위적 교란인 골재 채취와 산림 조성으로 인한 유역의 유사 산출량 감소에 의해서 야기된 것으로 추정된다.
항공사진을 이용하여 1965～2016년간 내성천의 지표피복 변화를 분석하였으며, 그 결과 지표피복의 변화는 공간적으로는 하천 공간이 넓은 하류 R01, R03～R08 구간을 위주로 나타났고, 시기적으로는 i) 1986/87년 이전의 이른바 화이트리버 시기, ii) 1987년경에 시작되어 2013년까지 계속된 식생역 확대 시기, iii) 2013년 이후 상하류에서 모두 식생면적이 증가한 2차 확장기 등으로 구별되었다. 식생 면적의 확장은 i) 망류하도의 하중사주에 식생이 활착한 후 식생사주 및 하중도로 발달하는 과정, ii) 상대적으로 침수빈도가 낮은 하도 주변부에 식생이 활착되는 과정을 통해 이루어졌다. 1986/87년과 2016년의 식생 급증기는 비조절하천에서도 홍수가 약한 연도에 높은 봄철 기온과 함께 i)의 과정을 통해 식생 활착이 이루어질 수 있음을 보여주었다.
식생 활착으로 인한 지표피복의 변화에 관여하는 주요 원인을 정량적으로 평가하기 위해 다중회귀분석을 실시하였다. 그 결과 장마철인 6～7월 유량과 그 대체변수인 강우량, 그리고 식생의 초기 성장기인 4～6월 기온이 식생면적 증감에 영향을 미치는 주요 변수임을 알 수 있었다. 또한 1965년 하폭은 하류 구간(R01, R03～R08)과 상류 구간(R02, R09～R13)을 구분하는 지형학적 변수로 나타났다. 이러한 결과는 수문 변수는 식생 활착의 물리적 조건에 관여하는 방식으로, 기후 변수는 식생 성장의 생물학적 조건에 관여하는 방식으로, 지형 변수는 공간적 제약 조건으로 작용하여 식생 면적의 변화에 영향을 미치는 것으로 볼 수 있다.
본 연구의 결과는 내성천이 수문학적 변동성과 넓은 하폭의 사질 망류하천으로서 수문-식생-지형의 상호작용이 활발하게 이루어져 왔음을 보여준다. 그러므로 바람직하고 지속가능한 하천 관리를 위해서는 이러한 상호작용에 대한 이해를 기반으로 관리 방안이 수립되어야 할 것이다.
목차
1. 서론 11.1 연구의 필요성 11.2 연구의 배경과 목적 21.3 문헌 검토 31.3.1 국외 연구 31.3.2 국내 연구 111.4 논문의 구성 132. 연구 지역 및 방법 152.1 연구 지역 152.1.1 내성천의 개요 152.1.2 지질 및 지형 172.1.3. 기상 및 수문 202.1.4 연구의 시공간적 범위 222.2 연구 방법 242.2.1 공간자료 수집 및 분석 242.2.1.1 공간자료 수집과 정사영상 제작 242.2.1.2 위치 정확도 평가 302.2.2 하도 형태의 계량적 분석 312.2.3 지표피복의 분류와 지도화 372.2.4 다중회귀분석 392.2.4.1 종속변수 392.2.4.2 독립변수 422.2.4.3 통계분석 프로그램 473. 20세기 이후 내성천 하도의 지형학적 변화 513.1 결과 및 분석 513.1.1 평면적인 하도 형태 변화 513.1.2 활성하도 하폭과 하폭수심비 553.1.3 하상고 변화 603.1.4 하상재료의 변화 633.2 고찰 653.2.1 하폭 감소, 하상 저하, 그리고 상호연관성 653.2.2 변화의 공간적 차별성 683.2.3 변화의 원인 703.3 결론 734. 내성천에서 지표피복 변화의 시공간적 특징 754.1 주요 지점의 지표피복 변화 양상 754.1.1 경진교 주변(R04～R05) 754.1.2 고평교 주변(R07～R08) 784.1.3 오신교 주변(R10～R11) 804.1.4 수도교 주변(R13) 824.1.5 상하류 구간의 시계열적 변화 844.2 고찰 864.2.1 식생역 확장의 과정과 시기적 변화 864.2.2 공간적 차이의 주요 요인 894.2.3 인위적인 교란의 영향을 받는 비조절하천에서의 지표피복 변화 914.3 결론 925. 다중회귀분석에 의한 지표피복 변화 원인 분석 955.1 결과 및 분석 955.1.1 식생 면적 증감의 시계열적 특성 955.1.2 소구간별 다중회귀분석 985.1.3 전구간 다중회귀분석 1055.2 고찰 1075.2.1 여름철 홍수의 영향 1075.2.2 기후 요인의 영향 1085.3 결론 1106. 종합 고찰 및 제언1136.1 연구 결과의 요약 1136.2 종합 고찰 및 결론 1146.2.1 사질 망류하천에서의 수문-식생-지형 연계성 1146.2.2 비조절하천 연구의 의미 1166.2.3 결론 1176.3 하천관리상의 제언 118참고문헌 121Abstract 133부록 137
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