• Original Article

    Impact on Fish Community by Restoration of Ecological Waterway using Physical Habitat Simulation

    물리서식처 분석을 통한 생태 물길 복원이 다양한 군집종에 미치는 영향

    Heung Sik Choi, Jonggeun Choi, Byungwoong Choi

    최흥식, 최종근, 최병웅

    This study performed the impact of ecological waterway on fish community in a reach of the Dal River, Korea. Fish monitoring revealed ...

    본 연구는 생태 물길 복원 조성에 따른 어류 군집종에 미치는 영향을 파악하기 위하여 물리 서식처 분석을 수행하였다. 대상 어종은 피라미, 쉬리, 참갈겨니 ...

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    This study performed the impact of ecological waterway on fish community in a reach of the Dal River, Korea. Fish monitoring revealed that 9 fish species are dominant, namely Zacco platypus, Coreoleuciscus splendidus, Zacco koreanus, Pungtungia herzi, Acheilognathus yamatsutae, Rhinogobius brunneus, Tanakia signifer, Gobiobotia macrocephala, and Pseudopungtungia tenuicorpus, and account for 95% of the total fish community. The River2D model was used for the computation of the flow and the HSI model for the habitat simulation. The restoration of the waterway performed through the small dam removal, the formation of the pool-riffle structure, and the change of the bed elevation and width. Simulation results indicated that the restoration of the ecological waterway effects significantly increased by about 16% for the WUA (Weighted Usable Area) of the total fish community in optimal ecological flow conditions (Q=7.0 m3/s). The restoration of the ecological waterway is more advantageous to fish community.


    본 연구는 생태 물길 복원 조성에 따른 어류 군집종에 미치는 영향을 파악하기 위하여 물리 서식처 분석을 수행하였다. 대상 어종은 피라미, 쉬리, 참갈겨니, 돌고기, 줄납자루, 밀어, 묵납자루, 꾸구리, 가는돌고기로 선정하였으며, 총 9개 어종으로 달천 내 서식하는 어류 중 95%를 차지한다. 흐름 분석은 2차원 모형인 River2D 모형을 사용하였으며, 서식처 분석은 서식처 적합도 곡선을 이용하는 서식처 적합도 모형을 사용하였다. 생태 물길 복원은 하도 내 위치한 돌보 철거 및 여울-소 구조 조성과 하상고 및 하폭의 변화를 통하여 조성하였다. 그 결과 생태 물길 복원 조성을 통하여 최적의 환경 생태 유량 조건 (Q=7.0 m3/s)에서 총 9종 군집종의 가중가용면적을 약 16% 향상시키는 것으로 나타났다. 이를 통하여 생태 물길 복원 조성이 하천 내 서식하는 다양한 군집종에 대하여 매우 유용한 방법임을 확인할 수 있다.

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    March 2019
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    Analysis of Water Circulation Characteristics for Hydraulic and Water Temperature Investigation in Paldang Reservoir

    팔당호의 수리 및 수온 조사를 통한 물순환특성 분석

    Hwang Jeong Choi, Yong-Chul Cho, Soonju Yu, Yong Sik Song, Ingu Ryu

    최황정, 조용철, 유순주, 송용식, 류인구

    This study investigated the spatial and temporal water circulation characteristics of Paldang Reservoir by continuous hydraulic and water temperature survey. Due to ...

    본 연구에서는 팔당호 내 주요지점에서 수심별 연속 수리 및 수온 조사를 수행하여 팔당호의 시공간적 물순환 특성을 파악하고자 하였다. 이포보와 청평댐에서의 수온 및 ...

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    This study investigated the spatial and temporal water circulation characteristics of Paldang Reservoir by continuous hydraulic and water temperature survey. Due to differences in water temperature and discharge pattern of Ipo Weir and Cheongpyeong Dam, the flow and temperature fluctuations were different in sections of Namhan River and Bukhan River in Paldang Reservoir. At the stratification period, the water temperature of the discharge of Ipo Weir was higher than that of the Cheongpyeong Dam. Therefore, in the surface layer of the downstream of Bukhan River, relatively high temperature water is located and back water phenomenon occurred, and convergence zone is formed. In the downstream section of Namhan River, low-temperature water was distributed in the middle and lower layers, and the upstream flow appeared to be difficult to mix with the surface layer.


    본 연구에서는 팔당호 내 주요지점에서 수심별 연속 수리 및 수온 조사를 수행하여 팔당호의 시공간적 물순환 특성을 파악하고자 하였다. 이포보와 청평댐에서의 수온 및 방류 패턴의 차이로 인하여 팔당호 내 북한강 및 남한강 구간에서의 흐름 및 수온 변동특성이 상이하게 나타났다. 수직혼합기에는 북한강과 남한강 구간의 전 층에서 하류방향 흐름이 우세하게 나타났다. 성층형성기에 이포보 방류수의 수온이 청평댐 방류수의 수온보다 높았으며, 이로 인해 북한강 하류 구간에서 표층은 상대적으로 고온수가 위치하여 상류방향 흐름으로 배수 현상이 나타나고 수렴대가 형성되었다. 남한강 하류 구간은 중층과 저층에서 저온수가 분포하여 상류방향 흐름이 나타나고 표층과 혼합되기 어려운 이층류 구조를 나타내었다.

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    March 2019
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    Dataset of Long-term Monitoring on the Change in Hydrology, Channel Morphology, Landscape and Vegetation Along the Naeseong Stream (I)

    내성천의 수문, 하도 형태, 경관 및 식생 특성에 관한 장기모니터링 자료 (I)

    Chanjoo Lee, Dong Gu Kim, Un Ji, Jisung Kim

    이찬주, 김동구, 지 운, 김지성

    Naeseong Stream is a sand-bed river that flows through the northern area of Gyeongbuk province. It is characterized by dynamic sandy bedforms ...

    내성천은 경북 북부지역을 흐르는 모래하천으로 계절적 변동이 큰 수문학적 특성에 반응하여 발달하는 모래 하상의 역동성과 이른바 ‘화이트 리버’라고 하는 경관상 고유성으로 ...

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    Naeseong Stream is a sand-bed river that flows through the northern area of Gyeongbuk province. It is characterized by dynamic sandy bedforms developed in response to the seasonal hydrological fluctuation and by its unique riverine landscape called “white river.” However, changes including construction of Yeongju Dam from 2010 and the extensive vegetation establishment around 2015 occurred along the Naeseong Stream. This paper aims to analyze climate, hydrology, and water quality as factors and to examine the possibility of channel changes accordingly. The second least precipitation during the last 60 years happened in 2015, which led to the lowest peak discharge in 50 years. The sediment characteristics of Naeseong Stream were not significantly different along the upstream and downstream reaches, but it was confirmed that annual minimum water level of the stream decreased continuously regardless of the dam construction. This suggests that intermittent drought and change in water quality are likely to provide favorable conditions for riparian vegetation establishment and the resulting physical changes have affected riverbed degradation. Therefore, it is necessary to conduct diversified monitoring in connection with river vegetation change in order to analyze the causes of river changes.


    내성천은 경북 북부지역을 흐르는 모래하천으로 계절적 변동이 큰 수문학적 특성에 반응하여 발달하는 모래 하상의 역동성과 이른바 ‘화이트 리버’라고 하는 경관상 고유성으로 대표되는 하천이다. 하지만 2010년부터 영주댐이 건설되기 시작하고 2015년 전후로 식생이 광범위하게 활착하는 등 하천 변화가 발생하였다. 본 논문의 목적은 하천 변화의 원인이 될 수 있는 기후, 수문, 수질의 변화를 분석하고, 이에 따른 하천 변화의 가능성을 검토하기 위함이다. 분석 결과, 2015년에 1982년 다음으로 적은 강우량이 발생하였으며 이로 인해 여름철 첨두유량은 50년래 최저를 기록하였다. 내성천의 유사량 특성은 상하류가 크게 다르지 않았으나, 댐 건설과 무관하게 내성천의 연 최저수위가 지속적으로 감소하고 있었음을 확인하였다. 이는 간헐적 가뭄과 수질의 변화가 하천 식생의 활착에 유리하게 작용하고, 이에 따른 물리적 변화가 하도 및 식생 활착에 영향을 준 것으로 추정된다. 그러므로 하천 변화의 원인 분석을 위해서는 하천 식생 변화와 연계한 다각적인 모니터링이 필요함을 확인하였다.

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    March 2019
  • Original Article

    Dataset of Long-term Investigation on Change in Hydrology, Channel Morphology, Landscape and Vegetation Along the Naeseong Stream (II)

    내성천의 수문, 하도 형태, 경관 및 식생 특성에 관한 장기모니터링 자료 (II)

    Chanjoo Lee, Dong Gu Kim, Seung-Yong Hwang, Yongjeon Kim, Sangjun Jeong, Sinae Kim, Hyeongjin Cho

    이찬주, 김동구, 황승용, 김용전, 정상준, 김시내, 조형진

    Naeseong Stream is a natural sand-bed river that flows through mountainous and cultivated area in northern part of Gyeongbuk province. It had ...

    내성천은 경북 북부의 산지 및 농경지를 관류하는 자연성이 높은 사질 하상 하천으로 2010년대 이전에는 백사장이 발달한 경관적 특징을 유지하였다. 하지만 영주댐이 건설되기 ...

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    Naeseong Stream is a natural sand-bed river that flows through mountainous and cultivated area in northern part of Gyeongbuk province. It had maintained its inherent landscape characterized by white sandbars before 2010s. However, since then changes occurred, which include construction of Yeongju Dam and the extensive vegetation development around 2015. In this study, long-term monitoring was carried out on Naeseong Stream to analyze these changes objectively. This paper aims to provide a dataset of the investigation on channel morphology and vegetation for the period 2012-2018. Methods of investigation include drone/terrestrial photography, LiDAR aerial survey and on-site fieldwork. The main findings are as follows. Vegetation development in the channel of Naeseong Stream began around 1987. Before 2013 it occurred along the downstream reach and since then in the entire reach. Some of the sites where riverbed is covered with vegetation during 2014~2015 were rejuvenated to bare bars due to the floods afterwards, but woody vegetation was established in many sites. Bed changes occurred due to deposition of sediment on the vegetated surfaces. Though Naeseong Stream has maintained its substantial sand-bed characteristics, there has been a slight tendency in bed material coarsening. Riverbed degradation at the thalweg was observed in the surveyed cross sections. Considering all the results together with the hydrological characteristics mentioned in the precedent paper (I), it is thought that the change in vegetation and landscape along Naeseong Stream was mainly due to decrease of flow. The effect of Yeongju Dam on the change of the riverbed degradation was briefly discussed as well.


    내성천은 경북 북부의 산지 및 농경지를 관류하는 자연성이 높은 사질 하상 하천으로 2010년대 이전에는 백사장이 발달한 경관적 특징을 유지하였다. 하지만 영주댐이 건설되기 시작하고 2015년 전후로 식생이 광범위하게 활착하는 등 하천 변화가 발생하였다. 이 연구에서는 이러한 변화를 객관적으로 분석하기 위해 영주댐 하류 내성천을 대상으로 장기 모니터링을 실시하였으며, 이 논문의 목적은 2012~2018년 기간에 대해 하천 지형 및 식생 등에 대한 조사 자료를 제공하는 것이다. 조사 방법으로 드론/지상 사진 촬영, LiDAR 항공측량, 현장 조사 등이 포함되었다. 장기 모니터링을 통해 발견한 주요한 사실들은 다음과 같다. 내성천 하도의 식생 활착은 1987년부터 시작되었으며, 2013년 이전에는 하류 구간에서, 그 이후로는 전체 구간에서 식생 활착이 발생하였다. 그 중 일부 지점은 홍수로 인해 재나지화 되었으나 여러 구간은 목본이 활착하였고, 퇴적으로 인해 하도의 형태 변화가 발생하기도 하였다. 내성천은 모래 하상의 본질적 특성을 유지해 왔지만, 최근 약간의 조립화 경향이 나타났으며, 조사 단면에서 최심하상의 저하가 관찰되었다. 본 연구의 조사 결과를 I편에서 분석한 수문학적 특성과 함께 종합하여 볼 때, 내성천에 나타난 식생 및 경관상의 변화는 주로 유량 감소 의한 것으로 생각된다. 이와 함께 영주댐이 하상 저하에 미친 영향을 간략하게 고찰하였다.

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    March 2019
  • Review Article

    Analysis of Legal System Related to Management of Natural Environments and Ecological Engineering in North Korea

    북한의 자연환경 관리와 생태공학 관련 법령 체제 분석

    Kang-Hyun Cho

    조강현

    The North Korean laws on natural environments, land and infrastructure were comprehensively analyzed in order to help establish the legal system to ...

    본 연구에서는 북한의 생태계와 국토 관리에 대한 문제를 해결할 수 있는 법적 체계를 수립하는데 도움을 주기 위하여, 자연환경과 사회기반시설에 대한 북한의 법령을 ...

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    The North Korean laws on natural environments, land and infrastructure were comprehensively analyzed in order to help establish the legal system to solve problems of ecosystem and land management in North Korea. The citizen’s environmental rights in North Korean Constitutional Law emphasize the aspect of conservation of the natural environments. The laws on the managements of natural environments and land are relatively integrated in North Korea. In the management of natural environments, ecosystem conservation is centered on designation of natural protected areas. Priority for infrastructure construction is emphasized in land management. The economic and technical support is needed to build advanced legal systems for the conservation of natural environments and ecological land management and to improve their performance of law enforcement.


    본 연구에서는 북한의 생태계와 국토 관리에 대한 문제를 해결할 수 있는 법적 체계를 수립하는데 도움을 주기 위하여, 자연환경과 사회기반시설에 대한 북한의 법령을 종합적으로 분석하였다. 북한의 헌법에서 환경권은 자연환경 보전의 측면이 강조되어 있다. 북한에서는 자연환경과 국토 관리에 대한 법령은 비교적 통합적으로 제정되어 있었다. 자연환경 관리에서 자연보호지역 설정을 중심으로 생태계 보전이 이루어지고 있다. 국토관리에서는 사회기반시설에 대한 우선순위가 강조되고 있다. 북한의 자연환경과 국토 관리에 대한 선진적인 법 체제 구축과 법 집행의 성과를 거두기 위하여 경제적, 기술적 지원이 요청된다.

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    March 2019
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    A Case Study of the Habitat Changes due to the Restoration of Low-Flow Channel

    저수로 물길 복원을 통한 서식처 공간 변화 연구

    Jonggeun Choi, Heung Sik Choi, Byungwoong Choi

    최종근, 최흥식, 최병웅

    This present study conducted the impact of the restoration of low-flow channel on fish habitat in a reach of the Wonju Stream ...

    본 연구는 저수로 물길 복원 조성을 통한 복원이 어류 서식처에 미치는 영향을 파악하기 위하여 원주천을 대상으로 물리서식처 분석을 수행하였다. 대상 어종은 원주천 ...

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    This present study conducted the impact of the restoration of low-flow channel on fish habitat in a reach of the Wonju Stream, Korea. The target species were Zacco koreanus, a dominant species in the middle- and upper-stream of Wonju Stream. The River2D model was used for the computation of the flow and the habitat suitability index model was used to estimate the quantity and quality of fish habitat using habitat suitability curves. In order to restore the study area, the low-flow channel was identified through the bankfull discharge of the study reach, and the best hydraulic section was designed. In addition, various restoration techniques were applied to the low-flow channel through rocks, pool/riffle structures, and the change of the channel width. Simulation results indicated that the restoration of the best hydraulic section effects decreased habitat suitability for the target species. However, when various restoration techniques were applied, the WUA (Weighted Usable Area) was improved by about 11%.


    본 연구는 저수로 물길 복원 조성을 통한 복원이 어류 서식처에 미치는 영향을 파악하기 위하여 원주천을 대상으로 물리서식처 분석을 수행하였다. 대상 어종은 원주천 중・상류에 서식하는 우점종인 참갈겨니를 대상으로 하였다. 흐름 분석은 2차원 모형인 River2D 모형을 사용하였으며, 서식처 분석은 서식처 적합도 곡선을 이용하여 서식처의 양과 질을 산정하는 서식처 적합도 모형을 사용하였다. 먼저 저수로 복원을 위하여 대상 구간의 강턱유량을 통하여 저수로 물길을 확인하고, 이를 통해 수리학적으로 유리한 저수로 단면을 설계하였다. 또한, 저수로 구간에 거석, 여울/소 구조, 그리고 단면 확폭을 통하여 다양한 복원기법을 적용하였다. 그 결과 수리학적으로 유리한 저수로 물길 복원 조성의 경우 현상태의 하폭보다 감소하였기 때문에 서식처가 악화되는 것으로 나타났다. 그러나 다양한 복원 기법을 적용하였을 때 서식처는 약 11% 정도 향상되는 것으로 나타났다.

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    March 2019
  • Review Article

    Introduction and Application of Conceptual Framework and Assessment of Ecosystem Services in Applied Ecological Engineering

    응용생태공학에서 생태계서비스의 개념틀과 평가체제의 도입과 활용

    Wooyeong Joo, SoEun Ahn, Jin Chul Joo, Dong-Gil Cho, Gwon Soo Bahn, Jinho Jung, Kyoung Hak Hyun

    주우영, 안소은, 주진철, 조동길, 반권수, 정진호, 현경학

    Ecosystem services are contributing to human welfare by enabling us to maintain our survival and quality of life. A metod of quantifying ...

    생태계는 우리의 생존과 삶의 질을 유지할 수 있게 하여 인간 복지에 직, 간접적으로 기여하고 있다. 그래서 생태적 기능의 계량화 방법이 필요하다. 본 ...

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    Ecosystem services are contributing to human welfare by enabling us to maintain our survival and quality of life. A metod of quantifying ecological functions is needed. We discussed the introduction and applications of ecosystem services to applied ecological engineering. The concept and assessment system of ecosystem services were applied to the economic valuation of river, the construction of blue-green-white network in urban area, ecological restoration, and integrated water management in Korea. The conceptual framework and assessment of ecosystem services can be used to promote value of ecological protection and restoration, helping stakeholders understand the benefits of ecosystems and increasing applications of the applied ecological engineering.


    생태계는 우리의 생존과 삶의 질을 유지할 수 있게 하여 인간 복지에 직, 간접적으로 기여하고 있다. 그래서 생태적 기능의 계량화 방법이 필요하다. 본 연구에서는 응용생태공학에 생태계서비스를 도입하고 적용하는 것에 대하여 논의하였다. 하천의 경제적 가치, 도시 블루-그린-화이트 네트워크 구축, 생태복원 및 통합 물관리에 생태계서비스 개념 및 평가체계를 적용할 수 있는 방안을 모색하였다. 생태계서비스 개념 틀과 평가는 이해해당사자의 생태계 혜택 이해에 도움을 주고 응용생태공학 적용을 증가시켜 생태적 보호와 복원 가치의 증진에 이용될 수 있다.

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    March 2019
  • Erratum