위성영상을 활용한 대하천 정비구간 내 자연경관의 면적 변화지수 분석

반권수 (사)한국정원디자인학회 2021 한국정원디자인학회지 Vol.7 No.2

In this study, in order to understand the landscape changes such as the water surface, the sandbar, and the riparian zone according to the four major river projects from 2009 to 2012, the satellite images before and after the construction of the project were analyzed in 16 stream sections (292.1 km). The degree of change in the area of ​​each river was indexed (degree of alteration) and graded to identify the trend of change, and the changes in river landscape and major ecosystem impacts were considered. As a result of the analysis, in the case of water surface area, 42.33km2 increased from 55.29km2 before the project implementation to 97.62km2 after the project. The index of alteration was highest in Gumibo (2.18) and the lowest in Sejongbo (0.16). In the case of the sandbar area during the same period, 14.49km2 decreased from a total of 15.19km2 to a total of 0.70km2. The index of alteration was highest in Baekjebo (1.00) and Hapcheon Changnyeongbo (1.00), and Seungchonbo (0.38) was the lowest. During the same period, the riparian zone area decreased from 56.13km2 to 28.86km2, decreasing by 27.27km2. Hapcheon Changnyeongbo (0.82) had the highest index of alteration and Sejongbo (0.15) had the lowest. Overall, the index of the sandbar and the riparian zone showed a larger change as the index of the water surface increased, and it was judged that the elevation of the management water level after the construction of the weir and the dredging of the sandbar and vegetation had a great influence on the landscape change. Changes in river landscape can have a great effect on changes in the living environment and species distribution, so long-term and continuous monitoring and evaluation are required. 본 연구에서는 4대강 정비사업에 따른 수면, 사주, 수변공간 등 경관 변화를 파악하기 위해 16개 보 하천 구간(292.1km)에 대해 사업 시행 전인 2008년과 시행 후인 2016년의 위성영상을 분석하였다. 하천별 면적변화 정도를 지수화(degree of alteration) 및 등급화하여 변화 경향을 파악하고, 하천 경관 변화와 주요 생태계 영향 현상에 대해 고찰하였다. 분석 결과, 수면적의 경우 사업 시행 전에는 총 55.29km2에서 사업 시행 후 총 97.62km2로 42.33km2가 증가하였다. 변화지수는 구미보(2.18)가 가장 높았으며, 세종보(0.16)가 가장 낮았다. 동일 기간 사주 면적의 경우, 총 15.19km2에서 총 0.70km2로 14.49km2가 감소하였다. 변화지수는 백제보(1.00)와 합천창녕보(1.00)가 가장 높았으며, 승촌보(0.38)가 가장 낮았다. 동일 기간 수변공간의 면적은 총 56.13km2에서 총 28.86km2로 27.27km2가 감소하였다. 변화지수는 합천창녕보(0.82)가 가장 높았으며, 세종보(0.15)는 가장 낮았다. 전반적으로 사주 및 수변공간의 변화지수는 수역의 변화 지수가 클수록 큰 변화를 보였으며, 보 건설 후 관리수위 상승과 사주, 식생대의 준설이 경관 변화에 큰 영향을 미친 것으로 판단되었다. 하천경관 변화는 생물 서식환경과 종 분포 변화에도 큰 영향을 미칠 수 있으므로 장기적이고 지속적인 모니터링과 평가가 필요하다.

수변 녹지의 시공 유형별 탄소저장 효과 - 한강수계 경안천변 매수토지 구간 사례 -

반권수 (사)한국정원디자인학회 2022 한국정원디자인학회지 Vol.8 No.3

In this study, the carbon storage effect by construction type was analyzed for riparian greenspaces 7 to 17 years after construction in the purchased land along the Gyeongan-cheon basin. There were a total of 320 riparian greenspaces (896,088m2) in the study area. The total carbon storage of riparian greenspaces was 388.8tons, and the average amount of carbon storage per unit area was 4.5±0.3t/ha. The total carbon storage of forest type, meadow type, forest-meadow type, and wetlands type was 287.8tons, 51.3tons, 27.0tons, and 22.7tons, respectively, and the proportion of forest type was the highest with 74%. The average carbon storage per unit area was 6.3±0.5t/ha, 3.6±0.3t/ha, 3.7±0.4t/ha, and 1.6±0.4t/ha, respectively, with the forest type being the highest and the wetland type the lowest. The average annual carbon storage was 35.3±8.1ton/yr, and the effect of carbon storage per unit area was 4.6±0.5t/ha/yr on average. And the average annual carbon storage of forest type, meadow type, forest-meadow type, and wetlands type was 26.2ton/yr, 4.7ton/yr, 2.5ton/yr, and 2.1ton/yr, respectively. The riparian greenspaces of the study area store carbon equivalent to the use of about 682kL of gasoline. If the amount of carbon storage per unit area is applied to the entire riparian greenspaces created in the four major rivers, about 11,700tons of carbon storage is effective. In addition to plants in riparian greenspaces, it can be seen that the amount of carbon storage that takes into account the carbon storage of soil is larger, and the effect of carbon absorption will further increase according to the increase in composition of riparian greenspaces, construction type, and the growth degree of trees. This study is meaningful in that it quantifies the effects of growth and carbon storage by construction type for vast riparian greenspaces 7 to 17 years after construction and establishes basic data. In the future, it is expected that it can be used for efficient composition as a carbon sink by construction type, establishment of management plans, and deduction of expected effects. 본 연구에서는 시공 후 7∼17년 경과된 한강수계 경안천 유역 매수토지 내 수변 녹지 구간에 대해 숲형, 초지형, 숲-초지형, 습지형 등 4개 유형별 탄소저장 효과를 분석하였다. 연구 대상 수변 녹지는 총 320개소, 896,088m2로 탄소저장량은 총 388.8ton, 단위면적당 탄소저장량은 평균 4.5±0.3t/ha이었다. 숲형, 초지형, 숲-초지형, 습지형의 총 탄소저장량은 각각 287.8ton, 51.3ton, 27.0ton, 22.7ton으로 숲형의 비중이 74%로 가장 높았다. 단위면적당 평균 탄소저장량은 각각 6.3±0.5t/ha, 3.6±0.3t/ha, 3.7±0.4t/ha, 1.6±0.4t/ha로 숲형이 가장 높고 습지형이 가장 낮게 나타났다. 연평균 탄소저장량은 35.3±8.1ton/yr, 단위면적당 탄소저장량 효과는 연평균 4.6±0.5t/ha/yr이었으며, 숲형, 초지형, 숲-초지형, 습지형의 연평균 탄소저장량은 각각 26.2ton/yr, 4.7ton/yr, 2.5ton/yr, 2.1ton/yr이었다. 연구 대상지의 수변 녹지는 약 682kL의 휘발유 소비에 상당하는 탄소량을 저장하고 있으며, 본 연구에서 도출된 단위면적당 탄소저장량을 4대강 수계에 시공된 수변 녹지 전체에 적용할 경우, 약 11,700ton의 탄소 저장 효과가 있을 것으로 추정된다. 수변 녹지 내 식생 외에 토양의 탄소저장량까지 고려할 탄소저장량은 더욱 크다고 볼 수 있으며, 수변 녹지의 확대 조성과 시공 유형, 수목의 생장 정도, 관리방식 등에 따라 탄소흡수 효과는 더욱 증가할 것이다. 본 연구는 방대한 수변 녹지의 시공 후 7~17년 경과된 현 시점에 다양한 유형별로 실제 생장량과 탄소저장량 효과를 계량화하고, 기초 자료를 구축하였다는 점에서 의미가 있으며 향후 시공 유형별 탄소흡수원으로서의 효율적인 계획, 설계 및 관리방안 수립과 예상 효과 도출시에 활용될 수 있을 것으로 기대한다.

생태계 서비스를 위한 주민 참여형 수변완충녹지 설계 고찰 - 한강수계 경안천변 매수토지 사례 연구 -

반권수 한국습지학회 2022 한국습지학회지 Vol.24 No.3

수변완충녹지는 유역의 비점오염원을 친환경적으로 정화시키고 탄소흡수원으로서 유용하며 다양한 생태계 서비스 기능을 제공하는 자연기반해법이다. 더불어 수변완충녹지는 생물 다양성과 인간의 행위 빈도가 높은 수역과 육역의 중간지대에 구축되는 지속가능한 사회생태시스템으로서 지역 공동체와의 긴밀한 상호 소통적 환경계획 과정으로 조성되어야한다. 본 연구에서는 한강수계 경안천변 용인시 모현읍 갈담리 582-2 일원의 매수토지에 추진되는 수변생태벨트 사업을대상으로 계획 및 설계를 소통적 행위로 이해하고 실천하기 위해 세 가지의 전략을 제시하고 이를 과정으로 구현하였다. 첫 번째, 관 주도의 사업을 지양하고 지역 거버넌스인 협의체를 중심으로 주민과 이해관계자들이 함께 참여하는 과정으로개선하였다. 두 번째, 주민이 공감할 수 있는 생태계 서비스 기능 증진 측면의 설계 요소를 도입하고 선호하는 공간, 시설의 계획을 통해 수용성과 인식을 높이고자 하였다. 세 번째, 생물 서식처, 물순환 기반의 생태환경, 주민 생태체험‧휴식공간 등의 균형있는 계획과 더불어 향후 이용 주체인 주민들이 조성 효과와 생태자원으로서의 가치를 체감하고 조성지의 운영, 관리에 참여, 환원될 수 있도록 하는 체계를 마련하였다. 이러한 설계 과정을 통해 사업 초기부터 주민참여기반의 프로세스 모델을 정착하여 주민의 수용성, 주민 의견을 투영하는 사회생태시스템으로 작동되어 주민의 가치인식, 조성 유지관리 단계까지 솔선수범할 수 있는 체계를 마련하였다. 그리고 국내 수변완충녹지 정책 패러다임의 변화와 향후 유사 사업 추진 시에 적용 가능한 시사점을 제공하는데 의의가 있다.

생태적 수질정화시설로서 댐 저수지 인공습지의 구조 적정성 평가방안

반권수 한국조경학회 2022 韓國造景學會誌 Vol.50 No.2

Many constructed wetlands have been installed in dam reservoirs nationwide for ecological purification of watershed pollutants, but aging and reduced efficiency are becoming issues. To improve the management of constructed wetlands, an objective evaluation of structural suitability is required. This study evaluated 39 constructed wetlands of 15 dams. First, through fogus group interview(FGI), survey analysis, and analytic hierarchy process(AHP), eight evaluation items in the physical and vegetative aspects were selected and the evaluation criteria applied with weights were prepared. Second, as a result of the structural suitability evaluation, the average score of the overall constructed wetlands was 80.8, with 10 sites rated as ‘good grade(91~100)', 22 sites rated as ‘normal grade(71~90)' and 7 sites rated as ‘poor grade(70 or less)’. The average score of physical structure evaluation was 52.6, with 14 sites rated as ‘good', 21 sites as ‘normal' and 4 sites as ‘poor'. The suitability of location was good level in most constructed wetlands, but the water supply system, depth of water, ratio of length-to-width, and slope of flow channel were evaluated as ‘normal' or less in constructed wetlands of 50% or more. Therefore, it was found that overall improvement was necessary for stable flow supply and flow improvement in the constructed wetland. The average score of vegetative structure evaluation was 28.2, and about 84% of them were identified as ‘normal’ or lower. As a result of analyzing the Spearman’s correlation coefficient between the physical structure evaluation score and the vegetation structure evaluation score, there was a significant correlation(r = 0.728, p < 0.001), and it was found that each evaluation factor also influences each other. As a result of the case review of 6 constructed wetlands, the appropriateness of the evaluation results was confirmed, and it was found that the location, flow rate supply, and type of wetland had a great influence on the efficiency and operation of the wetland. Through this study, it will be possible to derive structural weaknesses of constructed wetlands in dam reservoirs as a nature-based solution, to prepare types and practical alternatives for improved management of each constructed wetland in the future, and to contribute to enhancing various environmental functions. 유역 오염원의 생태적 정화를 위해 전국적으로 댐 저수지 내 인공습지를 많이 설치하여 운영 중이나 노후화와 효율 저하 문제가 지속적으로 제기되고 있으며 실효성 있는 관리 개선을 위해 우선적으로 구조적 적정성에 대한 객관적 평가가 필요하다. 본 연구에서는 15개 댐의 39개 인공습지를 대상으로 하였으며 문헌조사, FGI 등을 통해 물리적, 식생 구조를 고려한 입지 적정성, 유량공급 시스템, 수심, 유로 길이 대 폭비, 경사도, 식재 종수, 피복도, 식생 건전성 등 8개 평가항목을 도출 후 설문, AHP 분석을 통해 산정한 가중치를 적용하여 평가기준을 제시하였다. 인공습지 구조에 대한 평가결과, 전체 평가점수는 평균 80.8점이었으며 ‘양호(91~100점)’ 등급은 10개소, ‘보통(71~90점)’ 등급은 22개소, ‘미흡(70점 이하)’ 등급은 7개소로 확인되었다. 물리적 구조의 평가점수는 만점 62.4점 중 평균 52.6점으로 ‘양호’ 등급은 14개소, ‘보통’ 등급은 21개소, ‘미흡’ 등급은 4개소로 확인되었다. 입지 적정성의 평가점수는 만점 20.2점 중 평균 18.9점으로 대부분의 인공습지에서 양호한 수준이었으나 유량공급 시스템, 수심, 길이 대 폭비, 유로 경사도는 50% 이상의 인공습지에서 ‘보통’ 이하 등급으로 평가되어 습지 내 안정적인 유량 공급, 흐름 향상을 위해 전반적인 구조 개선이 필요한 것으로 나타났다. 식재 수종, 식생 피복도, 식생 건전성 등 식생 구조 항목의 평가점수는 만점 37.6점 중 평균 28.2점으로 ‘양호’ 등급은 6개소, ‘보통’ 등급은 18개소, ‘미흡’ 등급은 15개소로 약 84%가 ‘보통’ 이하 등급으로 확인되었다. 물리적 구조 평가점수와 식생 구조 평가점수의 Spearman 상관계수를 분석한 결과, 유의미한 상관관계가 있었으며(r = 0.728, p < 0.001), 각 세부 평가인자들 간에도 영향을 미치는 것으로 나타났다. 인공습지 6개소의 현장 사례 검증 결과 평가결과의 적정성을 확인할 수 있었고 입지, 유량 공급, 습지의 형태 등이 습지의 효율과 운영에 큰 영향을 미치고 있는 것으로 나타났다. 본 연구를 통해 자연기반 해법으로서 댐 저수지 내 인공습지 전반의 구조적 취약 요소를 도출하고 향후 인공습지별 관리개선을 위한 유형과 실천적인 대안을 마련하여 인공습지의 효용성을 높이고 다양한 환경적 기능을 증진하는데 기여할 수 있을 것이다.

댐체 비탈면 녹화지역의 수목 생장 및 토양환경 특성에 관한 연구

반권수 ( Bahn¸ Gwon-soo ) 한국환경복원기술학회(구 한국환경복원녹화기술학회) 2021 한국환경복원기술학회지 Vol.24 No.3

In this study, the characteristics of tree growth and soil environment were analyzed at 5 sites that had been planted on the back slope of dam for more than 15 years in Korea. First, as a result of investigating the growth of 15 trees planted on the back slope of the dam, the average height was 10.6m, diameter at roots was 27.3cm, and DBH was 22.9cm, showing good growth status of most of the trees. In particular, the growth levels of pine, hackberry, and oak were similar or better than those of general forests and artificial ground. As a result of excavating and investigating the roots of trees, horizontal roots grew well in the left and right directions of the back slope of the dam, and the growth of vertical roots was insufficient. Currently, the roots of trees do not directly affect dam safety, but they may continue to grow in the long term and interfere with dam management. Second, the physicochemical characteristics of the soil on the back slope of dam were generally above the intermediate level in terms of landscape design standards, and were similar to those of the domestic forest soil. Therefore, although it was judged to be suitable for plant growth, isolation of the site, soil acidification, and nutrient imbalance may affect tree growth and forest health in the long term. Through this study, it was possible to confirm the potential and applicability of planting area on the back slope of dam as an ecological base. Continuous monitoring is required for safety management and ecological value of dams in the future, and through this, it will be possible to secure the feasibility of planting trees on the slopes of new or existing dams and improving management.

생태적 유역관리를 위한 댐 수변완충지대의 보전관리 방안

반권수 ( Gwon-soo Bahn ),이경희 ( Kyung-hee Lee ),어정희 ( Jeong-hee Uh ),김성원 ( Sung-won Kim ),김이형 ( Lee-hyung Kim ) 한국물환경학회 2020 한국물환경학회·대한상하수도학회 공동 춘계학술발표회 Vol.2020 No.-

수변완충지대는 하천, 호소 주변을 둘러싼 수변림, 습지, 초지 등을 총칭하며 이, 치수 및 환경,문화적 측면에서 다양하고 복합적인 기능을 수행한다. 댐 저수구역 내 홍수터는 실제 물과 맞닿아 홍수 조절은 물론 비점오염원 저감, 생물서식처 등 복합적 기능이 큰 공간이나 광범위한 면적, 무단점유 경작 등으로 호소 내 오염부하에 영향을 미치며 인위적 교란 노출, 생태계위해종 과다 번식 등 수생태계 보전 측면에서도 제약이 큰 공간이다. 특히 댐 홍수터 내 농경지는 지역의 식량 생산과 경제활동의 자원으로 활용되기도 하나 장기간 과잉 공급된 비료와 퇴비에서 강우시 유출된 질소와 인은 호소, 지하수 등의 수질오염의 원인이 될 수 있다. 따라서 댐 홍수터에는 무분별한 토지이용의 규제와 더불어 유사시 비점오염원 정화 및 물질순환 등 완충기능을 할 수 있도록 수변림, 습지 등 복원을 통해 건강한 수변완충지대로서 관리가 필요하다. 수변림, 습지와 같은 그린인프라 시스템 사용은 자연의 힘과 구조를 활용함으로써 Gray Infrastructure를 보완하고 더 적은 비용으로 서비스를 제공하면서 더 큰 인센티브를 줄 수 있다. 특히, 수변림의 경우 물과 물질 순환, 오염 물질 정화 및 홍수 완화 등을 위한 매우 효율적인 공간이다. 맑은 공기, 수분, 산소와 시민들에게 여가문화, 장소 가치 등 수많은 혜택을 제공하며 자연기반해법(Nbs, Nature-Based Solutions)으로서도 중요하다. 댐 홍수터를 수변완충지대로 체계적으로 복원, 보전하고 주변의 하천, 산림 등 자연생태 경관과 연결하는 유역의 그린 블루 네트워크 관점에서의 전략도 필요하다. 이를 통해 제내지의 수변구역 등에 추진 중인 토지매수 수변생태벨트 사업의 한계를 보완하고 연계하여 추진 시 하천, 호소 수변의 종,횡적 생태네트워크 연결 및 국토 생태축, 생태 용량 확보 측면에서도 크게 기여할 수 있을 것으로 예상된다. 댐 홍수터 수변완충지대의 지속가능한 보전을 위해서는 지역의 공감과 참여가 병행되어야 한다, 우선 인위적으로 훼손된 홍수터를 자연생태기반 공간으로 복원하여 지역 공동체가 보전하고 활용하는 공간으로 탈바꿈되어야 한다. 지역 거버넌스 활동을 통해 주민들의 공감대와 아이디어가 계획-실행 과정에 지속적으로 반영되고 주민 주도의 생태계서비스 보전 및 증진 활동에 대해 직접 간접적인 혜택이 부여될 수 있도록 제도적 측면의 개선방안도 마련될 필요가 있다. 정부에서 시행하는 생태계 서비스 지불제 제도를 수변구역과 연접한 홍수터의 보전활동에도 연계하는 방안 등의 모색도 필요할 것이다. 이러한 댐 수변완충지대는 생태적 유역관리를 위한 건강한 자연정화 시스템으로 작동하고 환경적, 사회적, 경제적 가치 창출을 통해 지역사회의 새로운 자산이 될 것이다.

댐 홍수터와 수변구역을 연계한 통합형 수변생태벨트 적지 선정방안 연구 : 금강 수계 대청호 사례 연구

반권수(Gwonsoo Bahn),조명현(Myeonghyeon Cho),강전경(Jeonkyeong Kang),김이형(Leehyung Kim) 한국습지학회 2021 한국습지학회지 Vol.23 No.4

수변생태벨트는 유역의 비점오염원을 저감시키고 생태적인 연결성과 건강성을 증진할 수 있는 효율적인 기법이다. 국내에서도 수변생태벨트 조성 및 관리를 위한 법적인 제도를 운영 중이나 비점오염물질 제어, 생물서식처 등 완충 기능에 유리한 하천, 호소 내의 홍수터는 제외되어 개선이 필요하다. 이에 따라 본 연구에서는 금강 수계 대청댐 유역을대상으로 댐 호소의 소단위별로 댐 홍수터와 수변구역의 수질, 생태계 특성을 종합적으로 평가하는 통합형 수변생태벨트 적지 선정방안을 제시하고 분석하였다. 먼저 GIS로 대청댐 유역을 138개 소단위로 구분하고 홍수터와 인접한수변구역을 분석하였다. 통합형 수변생태벨트 적지 선정에 영향을 미치는 생태계, 수질 영향 관련 16개의 평가인자를선정하고 AHP분석으로 인자별 중요도에 대한 가중치를 설정하였다. 소단위에 제내·외지별, 인자별 가중치를 적용한통합 평가를 실시하여 적지 우선 순위를 도출하였다. GIS 적지 분석을 통해 도출된 대상지들이 실제 조성에 적합한지역인지 타당성을 판단하기 위해 5개 대상지에 대한 토지이용, 오염원, 생태적인 연계성 등에 대한 현장 검증을 시행한 결과 모든 대상지가 적정함을 확인할 수 있었다. 본 연구를 통해 제시된 수변생태벨트 적지 분석 기법은 향후통합적인 수변관리 정책 설정시 유용한 도구로써 적용될 수 있을 것이다. 단, 대상 댐별 특성과 현안에 따라 다양한평가인자와 항목별 가중치 적용이 필요할 수 있다. 그리고 통합형 수변생태벨트 지역에 대해 그린-블루네트워크(Green-Blue Network) 측면을 고려한 세부적인 보전·복원방안 마련과 생태계서비스 측면의 평가 및 관련 법, 제도측면의 상호 연계, 개선방안 등에 대해서도 추가적인 연구가 이루어져야 할 것이다. The riparian eco-belt is an efficient technique that can reduce non-point pollution sources in the basin and improve ecological connectivity and health. In Korea, a legal system for the construction and management of riparian eco-belts is in operation. However, it is currently excluded that rivers and floodplains in dam reservoir that are advantageous for buffer functions such as control of non-point pollutants and ecological habitats. Accordingly, this study presented and analyzed a plan to select a site for an integrated riparian ecol-belt that comprehensively evaluates the water quality and ecosystem characteristics of each dam floodplain and riparian zone for the Daecheong Dam basin in Geum River watershed. First, the Daecheong Dam basin was divided into 138 sub-basin with GIS, and the riparian zone adjacent to the dam floodplain was analyzed. Sixteen evaluation factors related to the ecosystem and water quality impact that affect the selection of integrated riparian eco-belt were decided, and weights for the importance of each factor were set through AHP analysis. The priority of site suitability was derived by conducting an integrated evaluation by applying weights to sub-basin by floodplains and riparian zone factors. In order to determine whether the sites derived through GIS site analysis are sutiable for actual implementation, five sites were inspected according to three factors: land use, pollution sources, and ecological connectivity. As a result, it was confirmed that all sites were appropriate to apply integrated riparian ecol-belt. It is judged that the riparian eco-belt site analysis technique proposed through this study can be applied as a useful tool when establishing an integrated riparian zone management policy in the future. However, it might be necessary to experiment various evaluation factors and weights for each item according to the characteristics and issues of each dam. Additional research need to be conducted on elaborated conservation and restoration strategies considering the Green-Blue Network aspect, evaluation of ecosystem services, and interconnection between related laws and policy and its improvements.

자연기반해법의 에너지원으로서 P-MFC 활용을 위한 연구경향 분석 - VOSviewer를 활용한 동시 출현단어 분석 중심으로 -

반권수(Gwon-Soo Bahn),권미리(Mi-Li Kwon) 한국습지학회 2024 한국습지학회지 Vol.26 No.1

식물 미생물 연료전지(P-MFC)는 식물과 근계의 미생물 군집에서 전기를 생성하는 바이오매스 활용 에너지 기술로지속가능한 환경을 고려하는 자연기반해법의 적정기술이다. 국내 수변공간에 적합한 P-MFC 기술 개발을 위해서는국제적인 연구 동향에 대한 분석이 선행되어야 할 필요가 있다. 이에 따라 본 연구에서는 Web of Science에서 조회되는 P-MFC 관련 연구논문 총 700편을 대상으로 동시 출현단어 분석 프로그램인 VOSviewer을 사용해 핵심 키워드를 도출하고 연구 동향을 분석하였다. 분석 결과, 첫째, P-MFC 관련 연구는 1998년부터 지속적으로 증가하고 있으며 특히 2010년대 중후반부터 크게 증가 추세에 있다. 국가별 논문 투고 수는 ‘중국’-‘미국’-‘인도’ 순으로 가장 많았으며 2010년대 이후 P-MFC에 관해 관심이 커지기 시작해 수변공간과 습지 환경이 풍부한 필리핀, 우크라이나, 멕시코 등의 나라에서도 게재 수가 늘어나고 있는 것으로 나타났다. 둘째, 기간별 연구 경향의 경우, 1998년~2015년에는다양한 환경에서 미생물 연료전지의 성능 검증에 대한 연구가 주를 이루었다. 2016년~2020년에는 미생물 연료전지사용의 구체적인 조건, P-MFC의 구조 및 발전 방식과 관련된 연구가 주를 이루었다. 2021년~2023년에는 P-MFC 발전 과정의 제약 요소와 효율성 향상을 위한 구체적인 연구가 주로 진행되었다. 본 연구를 통해 파악된 P-MFC 관련 국제적 연구 동향은 향후 국내 수변공간에 적합한 기술 개발 시 유용한 자료로 사용될 수 있을 것이다. 향후 본연구 외에 세부 분야별 연구 동향 및 수준에 대해서도 추가적인 연구가 필요하며 국내에서 P-MFC 기술의 발전과활성화를 위해서는 현장 적용성에 대한 연구 확대와 정책, 제도적 개선도 병행되어야 할 것이다. Plant Microbial Fuel Cells (P-MFCs) are biomass-based energy technologies that generate electricity from plant and root microbial communities and are suitable for natural fundamental solutions considering sustainable environments. In order to develop P-MFC technology suitable for domestic waterfront space, it is necessary to analyze international research trends first. Therefore, in this study, 700 P-MFC-related research papers were investigated in Web of Science, and the core keywords were derived using VOSviewer, a word analysis program, and the research trends were analyzed. First, P-MFC-related research has been on the rise since 1998, especially since the mid to late 2010s. The number of papers submitted by each country was “China,” “U.S.” and “India.” Since the 2010s, interest in P-MFCs has increased, and the number of publications in the Philippines, Ukraine, and Mexico, which have abundant waterfront space and wetland environments, is increasing. Secondly, from the perspective of research trends in different periods, 1998-2015 mainly carried out microbial fuel cell performance verification research in different environments. The 2016-2020 period focuses on the specific conditions of microbial fuel cell use, the structure of P-MFC and how it develops. From 2021 to 2023, specific research on constraints and efficiency improvement in the development of P-MFC was carried out. The P-MFC-related international research trends identified through this study can be used as useful data for developing technologies suitable for domestic waterfront space in the future. In addition to this study, further research is needed on research trends and levels in subsectors, and in order to develop and revitalize P-MFC technologies in Korea, research on field applicability should be expanded and policies and systems improved.

생태적 유역관리를 위한 댐 수변완충지대의 보전관리 방안

반권수 ( Gwon-soo Bahn ),이경희 ( Kyung-hee Lee ),어정희 ( Jeong-hee Uh ),김성원 ( Sung-won Kim ),김이형 ( Lee-hyung Kim ) 한국물환경학회 2020 한국물환경학회·대한상하수도학회 공동 춘계학술발표회 Vol.2020 No.-

수변완충지대는 하천, 호소 주변을 둘러싼 수변림, 습지, 초지 등을 총칭하며 이, 치수 및 환경,문화적 측면에서 다양하고 복합적인 기능을 수행한다. 댐 저수구역 내 홍수터는 실제 물과 맞닿아 홍수 조절은 물론 비점오염원 저감, 생물서식처 등 복합적 기능이 큰 공간이나 광범위한 면적, 무단점유 경작 등으로 호소 내 오염부하에 영향을 미치며 인위적 교란 노출, 생태계위해종 과다 번식 등 수생태계 보전 측면에서도 제약이 큰 공간이다. 특히 댐 홍수터 내 농경지는 지역의 식량 생산과 경제활동의 자원으로 활용되기도 하나 장기간 과잉 공급된 비료와 퇴비에서 강우시 유출된 질소와 인은 호소, 지하수 등의 수질오염의 원인이 될 수 있다. 따라서 댐 홍수터에는 무분별한 토지이용의 규제와 더불어 유사시 비점오염원 정화 및 물질순환 등 완충기능을 할 수 있도록 수변림, 습지 등 복원을 통해 건강한 수변완충지대로서 관리가 필요하다. 수변림, 습지와 같은 그린인프라 시스템 사용은 자연의 힘과 구조를 활용함으로써 Gray Infrastructure를 보완하고 더 적은 비용으로 서비스를 제공하면서 더 큰 인센티브를 줄 수 있다. 특히, 수변림의 경우 물과 물질 순환, 오염 물질 정화 및 홍수 완화 등을 위한 매우 효율적인 공간이다. 맑은 공기, 수분, 산소와 시민들에게 여가문화, 장소 가치 등 수많은 혜택을 제공하며 자연기반해법(Nbs, Nature-Based Solutions)으로서도 중요하다. 댐 홍수터를 수변완충지대로 체계적으로 복원, 보전하고 주변의 하천, 산림 등 자연생태 경관과 연결하는 유역의 그린 블루 네트워크 관점에서의 전략도 필요하다. 이를 통해 제내지의 수변구역 등에 추진 중인 토지매수 수변생태벨트 사업의 한계를 보완하고 연계하여 추진 시 하천, 호소 수변의 종,횡적 생태네트워크 연결 및 국토 생태축, 생태 용량 확보 측면에서도 크게 기여할 수 있을 것으로 예상된다. 댐 홍수터 수변완충지대의 지속가능한 보전을 위해서는 지역의 공감과 참여가 병행되어야 한다, 우선 인위적으로 훼손된 홍수터를 자연생태기반 공간으로 복원하여 지역 공동체가 보전하고 활용하는 공간으로 탈바꿈되어야 한다. 지역 거버넌스 활동을 통해 주민들의 공감대와 아이디어가 계획-실행 과정에 지속적으로 반영되고 주민 주도의 생태계서비스 보전 및 증진 활동에 대해 직접 간접적인 혜택이 부여될 수 있도록 제도적 측면의 개선방안도 마련될 필요가 있다. 정부에서 시행하는 생태계 서비스 지불제 제도를 수변구역과 연접한 홍수터의 보전활동에도 연계하는 방안 등의 모색도 필요할 것이다. 이러한 댐 수변완충지대는 생태적 유역관리를 위한 건강한 자연정화 시스템으로 작동하고 환경적, 사회적, 경제적 가치 창출을 통해 지역사회의 새로운 자산이 될 것이다.

생태적 유역관리를 위한 댐 수변완충지대의 보전관리 방안

반권수 ( Gwon-soo Bahn ),이경희 ( Kyung-hee Lee ),어정희 ( Jeong-hee Uh ),김성원 ( Sung-won Kim ),김이형 ( Lee-hyung Kim ) 한국물환경학회 2020 한국물환경학회·대한상하수도학회 공동 춘계학술발표회 Vol.2020 No.-

수변완충지대는 하천, 호소 주변을 둘러싼 수변림, 습지, 초지 등을 총칭하며 이, 치수 및 환경,문화적 측면에서 다양하고 복합적인 기능을 수행한다. 댐 저수구역 내 홍수터는 실제 물과 맞닿아 홍수 조절은 물론 비점오염원 저감, 생물서식처 등 복합적 기능이 큰 공간이나 광범위한 면적, 무단점유 경작 등으로 호소 내 오염부하에 영향을 미치며 인위적 교란 노출, 생태계위해종 과다 번식 등 수생태계 보전 측면에서도 제약이 큰 공간이다. 특히 댐 홍수터 내 농경지는 지역의 식량 생산과 경제활동의 자원으로 활용되기도 하나 장기간 과잉 공급된 비료와 퇴비에서 강우시 유출된 질소와 인은 호소, 지하수 등의 수질오염의 원인이 될 수 있다. 따라서 댐 홍수터에는 무분별한 토지이용의 규제와 더불어 유사시 비점오염원 정화 및 물질순환 등 완충기능을 할 수 있도록 수변림, 습지 등 복원을 통해 건강한 수변완충지대로서 관리가 필요하다. 수변림, 습지와 같은 그린인프라 시스템 사용은 자연의 힘과 구조를 활용함으로써 Gray Infrastructure를 보완하고 더 적은 비용으로 서비스를 제공하면서 더 큰 인센티브를 줄 수 있다. 특히, 수변림의 경우 물과 물질 순환, 오염 물질 정화 및 홍수 완화 등을 위한 매우 효율적인 공간이다. 맑은 공기, 수분, 산소와 시민들에게 여가문화, 장소 가치 등 수많은 혜택을 제공하며 자연기반해법(Nbs, Nature-Based Solutions)으로서도 중요하다. 댐 홍수터를 수변완충지대로 체계적으로 복원, 보전하고 주변의 하천, 산림 등 자연생태 경관과 연결하는 유역의 그린 블루 네트워크 관점에서의 전략도 필요하다. 이를 통해 제내지의 수변구역 등에 추진 중인 토지매수 수변생태벨트 사업의 한계를 보완하고 연계하여 추진 시 하천, 호소 수변의 종,횡적 생태네트워크 연결 및 국토 생태축, 생태 용량 확보 측면에서도 크게 기여할 수 있을 것으로 예상된다. 댐 홍수터 수변완충지대의 지속가능한 보전을 위해서는 지역의 공감과 참여가 병행되어야 한다, 우선 인위적으로 훼손된 홍수터를 자연생태기반 공간으로 복원하여 지역 공동체가 보전하고 활용하는 공간으로 탈바꿈되어야 한다. 지역 거버넌스 활동을 통해 주민들의 공감대와 아이디어가 계획-실행 과정에 지속적으로 반영되고 주민 주도의 생태계서비스 보전 및 증진 활동에 대해 직접 간접적인 혜택이 부여될 수 있도록 제도적 측면의 개선방안도 마련될 필요가 있다. 정부에서 시행하는 생태계 서비스 지불제 제도를 수변구역과 연접한 홍수터의 보전활동에도 연계하는 방안 등의 모색도 필요할 것이다. 이러한 댐 수변완충지대는 생태적 유역관리를 위한 건강한 자연정화 시스템으로 작동하고 환경적, 사회적, 경제적 가치 창출을 통해 지역사회의 새로운 자산이 될 것이다.