본 연구에서는 2011년 4대강 사업으로 건설된 영산강의 죽산보를 기점으로 상류구간(R-UW) 및 하류구간(R-LW)에서의 어류상, 어류분포 특성 및 어류군집 특성을 분석하였다. 본 연구는 단순히 어류 특성을 기술하는 연구이지만, 향후 오랜 시간이 경과한 후 수생태계의 보 건설에 대한 변화특성을 규명하는데 중요한 자료로 이용될 것으로 사료되었다. 총 8과 30종의 어류가 서식하는 것으로 분석되었고, 죽산보의 상류 및 하류구간에서는 각각 23종(938개체), 27종(1,680)이 출현하여 하류 구간에서 종수 및 개체수가 더 높은 것으로 나타났다. 죽산보 전 구간에서 출현한 우점종은 끄리(Opsarichthys uncirostris amurensis)로써 42%의 높은 출현율을 보였고, R-UW(30%)에 비해 R-LW(49%)에서 높은 빈도를 보였다. 주연성 어종은 웅어(Coilia nasus)가 출현하였고, 상류 구간과 하류 구간 사이에 차이를 보이지 않았다. 외래종은 떡붕어(Carassius cuvieri), 블루길(Lepomis macrochirus), 배스(Micropterus salmoides) 등의 3종이 모든 구간에서 출현하였으며, R-UW에서는 떡붕어(1.2%), 블루길(3.7%)이, R-LW에서는 배스가(6.7%)가 분포하여 교란요인으로 작용할 것이다. 내성도 길드(Tolerance guild) 분석에 따르면, 민감종은 전체 개체 수 측면에서 0.4~0.5%, 내성종은 65~70%의 범위를 보여 영양염류 및 유기물 오염 현상이 두드러지게 나타났다. 섭식 길드(Trophic guild)에서 육식종은 57~77%, 충식종 및 잡식종은 각각 10~20% 범위에 있어 육식종의 과대분포 양상을 보였다. 한편, 영산강 수계에서 실시된 지난 60여 년간의 어류 자료 검토 결과 멸종위기 야생 동물 II급으로 지정된 백조어(Culter brevicauda)가 본 연구 기간에 최초로 서식이 확인되었으며, 하류 구간에서 5개체(0.2%)가 관찰되어 지속적인 어류모니터링이 필요할 것으로 사료되며, 본 지역에 대하여 백조어 개체군의 보호구역으로 지정해야 할 필요성이 있는 것으로 판단된다.

본 연구는 영산강수계 13개 소하천 지점에서 2011년 1월부터 2011년 12월까지 측정된 수질자료와 토지이용 자료를 이용하여 토지이용특성에 따른 수질변화를 분석 하였다. 또한 수질항목간 상관성 분석, 수질항목과 토지이 용 점유율에 따른 상관성 분석을 실시하였다. 영산강수계 13개 소하천 중 BOD, COD, TOC, T-N, T-P의 농도가 가 장 높은 지점은 비교적 농경지 면적이 큰 Y11 지점으로 나타났고 상대적으로 농경지 면적보다 임야의 면적이 큰 Y13 지점에서 수질농도가 비교적 낮게 관측되었다. 또한 수질항목간 상관분석 결과 T-N과 SS를 제외한 나머지 모든 항목에서 비교적 높은 양의 상관관계를 나타내었 다. 한편, 토지이용 점유율에 따른 수질항목간 상관분석 결과 논과 밭 면적이 클수록 양의 상관관계를 나타냈고 특히 밭 면적이 클수록 강한 양의 상관관계를 보였다. 이 러한 이유는 논과 밭에 작물생육에 필요한 유기질 비료, 질산질 비료, 인산질 비료가 시용되고 이들이 강우시 토 사와 함께 인근 하천에 아무런 여과 없이 유입되기 때문 인 것으로 판단된다. 이와 다르게 수질항목과 임야와는 강한 음의 상관관계를 보였는데, 이는 이 지역의 경우 논 과 밭이 수질에 악영향을 미치지만 임야의 경우 수질에 긍정적인 영향을 미친다는 것을 의미한다. 따라서, 효율 적 수질관리를 위해서는 논과 밭을 우선적으로 관리해야 될 것으로 판단된다. 본 연구의 결과는 1년간의 수질자료 를 활용하여 수질항목과 토지이용 점유율에 따른 상관성 분석을 통하여 도출한 결과이므로 좀더 신뢰성 있는 수질특성을 파악하기 이해서는 장기간의 자료, 각 하천의 오염원 조사, 오염물질별 배출특성 및 배출구조 등의 연 구가 추가적으로 수행되어야 할 것으로 판단된다.

본 연구는 영산강수계 수질 특성을 파악하기 위하여 2001~2010년까지 영산강 본류 10개 지점의 수질측정자 료를 활용하여 총 18개 수질항목에 대하여 다변량분석법 을 이용하여 수질항목간의 상관관계 및 요인분석, 군집분 석을 수행하였다. 수질항목간 상관성은 BOD는 T-N, T-P 와 높은 양의 상관성을, Chl-a는 COD와 유의한 양의 상 관성을 보였다. 요인분석 결과 제1요인이 영양염류요인 (32.021%), 제2요인이 유기물 및 조류증식에 따른 물질대 사 요인(17.453%), 제3요인이 계절적 변동요인(14.775%), 제4요인이 미생물요인(10.951%)으로 추출되었다. 요인분 석 결과로부터 추출된 제1요인과 제2요인에 대한 군집 분석 결과, 오염도가 낮은 그룹, 광주천 및 하수처리수 방 류의 영향이 큰 오염도가 높은 그룹, 축산농가 및 농경지 등이 인근에 분포하는 그룹 등 3 그룹으로 분류되었다.

In this study, non-point pollution sources in the Yeongsan river basin are analyzed; then, the priority regions (areas divided on a small scale) of management are selected for efficient water management of the Seungcheon and Jooksan reservoirs, which were constructed as one of the 4 major rivers restoration projects. The priority regions are decided by using the criteria of the excessive rate of target water quality, non-point pollution load per unit area, total TP load and down flow distance. The results of this study are as follows. The upper 10% of the priority regions for non-point pollution management includes YB15, YB05, YB10, YB24, YB14 and YB11 for the Seungcheon reservoir watershed, and YC24, YC25, YC30, YC34, YC22 and YC17 for the Jooksan reservoir watershed. However, a few regions in each of the Seungcheon and Jooksan reservoirs need to be selected in higher order, and the non-point pollution removal facilities in the regions need to be installed with respect to budget, urgent matter, and so on.

영산강을 대상으로 1992년부터 2009년까지 18년 동안 수집된 환경부 물환경정보시스템의 수질측정망 자료를 이용하여 수질 변동에 대한 장기적 경향을 통계 분석하 였다. 영산강 본류에 위치한 9개 지점(우치, 광주1, 광주2, 광산, 나주, 영산포, 함평, 무안1, 무안2)에서 월별로 표층 수에서 수질항목에 대해 측정하였고, 클로로필 a, 전기전 도도, BOD, TN, TP 자료를 시계열 형태로 정리, 분석하 였다. 경향분석은 MYSYSTAT 12 통계패키지를 이용하여 계절 맨-켄달 검정법과 LOWESS 검정법을 실시하였다. 경향분석 결과, 최상류 지점인 우치 정점에서 수질 항목 들의 수치가 증가하는 것으로 나타났으나 나머지 정점에 서는 전체적으로 클로로필 a와 더불어 수질이 개선되고 있는 것으로 확인되었다. 다만 클로로필 a (조류 발생), BOD, COD 등은 2007년 이후인 최근에 다시 수치가 증 가하는 것으로 나타나 이에 대한 원인조사와 대책마련이 필요할 것으로 사료된다.

2011년 영산강∙섬진강 수계 29개 호소조사에서 동정된 식물플랑크톤은 규조강 161종, 녹조강 157종, 남조강 39종, 기타 67여종으로 총 424종이었다. 조사기간 동안 4차 조사시기에 상대적으로 더 다양한 종이 출현하였으며 대동호, 대동제, 소포제, 군곡제, 개초제, 둔전제 지점에서 다양한 종들이 출현하였고, 영산호를 비롯한 하천형 호소에서는 비교적 빈약한 종이 출현하였다. 각 지점에서 20% 이상의 우점율을 보인 종은 대부분 규조류였고 2차와 3차 조사에서 녹조류와 남조류도 우점의 빈도가 높아졌다. 개체군 밀도는 조사 호소나 시기에 따른 뚜렷한 패턴이 없었고 특정 종의 성장에 크게 의존하는 특성을 나타냈다. 클로로필-a의 농도는 조사호소와 시기에 따른 편차가 매우 컸으며 식물플랑크톤의 개체수와 일치하지 않는 것으로 나타났다. 총질소와 총인의 농도와 클로로필-a의 농도 사이에는 매우 낮은 상관성이 나타났다.

서남해에 위치한 영산강 하구는 1981년 12월에 하구언이 건설되기 전까지 전형적인 하구의 모습을 보였다. 하지만 하구언이 건설되면서 수질뿐만 아니라 식물플랑크톤이나 동물플랑크톤과 같은 부유생물들의 생물상들도 변화를 나타낼 것으로 예상된다. 따라서 기존에 보고된 자료와 최근 채집한 현장조사 자료를 토대로 식물플랑크톤 군집과 식물플랑크톤 관련 환경인자들의 변화를 조사하였다. 하구언 건설 직후(1984년)의 환경 자료와 최근 자료를 비교 검토한 결과, 담수

2010년 영산강 섬진강 수계의 29개 호소 45개 지점의 환경조사에서 동정된 식물플랑크톤은 총 371종으로 규조강과 녹조강이 주를 이루었다. 호소의 규모와 식물플랑크톤의 분포 양상 사이에 상관성이 거의 없는 것으로 나타났다. 호소의 유역면적과 식물플랑크톤 현존량은 상관성을 보이지 않았고, 유역면적과 출현종수 사이에도 상관성이 매우 낮았다. 수표면적과 식물플랑크톤 출현종수와 현존량 사이에는 낮은 상관성이 나타났다. 본 조사 호소들에서 호소의 규모와 식물

에머지 개념을 이용하여 영산강하구역, 섬진강하구역, 한강하구역의 자연환경과 사회경제활동을 평가하고 하구역 관리와 관련한 시사점을 제시하였다. 영산강하구역, 섬진강하구역, 한강하구역의 자연환경과 사회경제활동에 대한 에머지 평가는 대형 하천이 유입하는 환경적 특성과 주변 지역의 사회경제활동 중심으로 기능하는 경제적 특성 등 이들 하구역의 특성을 잘 보여주었다. 각 하구역으로 유입하는 주요 자연환경 에머지는 하천, 조석, 강수 등 이었다. 그러나 이들 재생가능에머지가 세 하구역의 전체 에머지 유입량에서 차지하는 비율은 8% 미만으로 아주 적었다. 이에 비해 하구역의 외부에서 구입하여 지역경제에 투입하는 에머지의 비율은 92~98%로 대부분을 차지하였다. 단위면적당 에머지사용량, 인구수용력, 환경부하비율, 에머지지속성지수 등 다양한 에머지 지수가 현재 영산강하구역, 섬진강하구역, 한강하구역에서 이루어지고 있는 사회경제활동의 지속성이 아주 낮다는 것을 보여주었다. 영산강하구역, 섬진강하구역, 낙동강하구역의 자연환경이 우리 경제에 기여하는 가치는 729~2,206만 Em/ha/yr으로 높게 평가되었다. 이는 우리나라 전체평균보다 2배 이상 높은 것인데, 하구역의 자연환경이 가지고 있는 생태경제적 중요성을 반영한다. 따라서 각 하구역이 가지고 있는 생태적 경제적 잠재력을 유지하고 회복하기 위한 하구환경관리정책의 수립 시행이 시급하다고 할 수 있다. 이는 인구 및 경제 집중의 완화, 하구의 환경수용력을 고려한 이용 개발 등 하구환경에 압력에 미치는 부정적 영향을 줄이기 위한 수요조절 측면의 정책과 훼손된 생태계의 복원, 인공생태계의 조성 등 생태계의 구조와기능을 회복하여 우리가 이용할 수 있는 생태계 서비스를 증가시키는 공급조절 측면의 두 가지 방향으로 추진할 필요가 있다.

The fluvial sequence developed along the channel margin of meander bends in the midstream of the Yeongsan River consists of channel deposits at the bottom and overbank deposits at the top, and shows a fining-upward trend. The fluvial deposits consist of 7 sedimentary facies, and facies association forms 7 architectural elements. The channel deposits formed as channel bar or point bar. The channel bar deposits consisted of architectural element of gravel bedform were formed by channel lag deposits within the channel; whereas, the channel bar deposits consisted of architectural elements of downcurrent-dipping inclined strata sets, cross-stratified and horizontally stratified sets, and horizontally stratified sets were formed by downstream migration of sand wave or downstream transport of sand by traction current in the upper flow regime conditions within the channel. The point bar deposits consist of architectural elements of down current-dipping inclined strata sets, horizontally stratified sets, cross-stratified and horizontally stratified sets, and laterally inclined and horizontally stratified sets. These architectural elements are thought to have been formed by the combined effects of the migration of sand dunes and the formation of horizontal lamination in the upper flow regime plane bed conditions. The overbank deposits consist of the architectural elements of overbank fine and sand sheet and lens. The overbank fines were formed by settling of mud from slackwater during flooding over floodplain whereas the sand sheet and lens were formed by traction of sands introduced episodically fiom channel to the overbank during flooding.

영산강 수계의 습지생태계 모니터링의 일환으로 4개 지역을 선정하여 황소개구리 205개체를 채집하여 이들의 외부기형 출현율 및 양상을 조사하고 그들의 체내 조직에 축적된 중금속 농도를 분석하였다. 황소개구리의 기형 출현율은 6.8%로 다른 척추동물에서의 자연발생률 3%보다 높았으며, 기형은 모두 앞 또는 뒷발갉에서 나타났다. 유형별로 보면 결손(Ectrodactyly)이 64.3%로 가장 많았고 다음으로 확장(Dilation)이 28.6%, 절단(Truncation) 7.1%의 순이었다. 정상과 기형 개체간에 중금속의 농도를 조직별로 비교해 본 결과 기형개체의 신장에서 Mn은 4배, Zn 은 1.5배, Cu은 7배, Pb는 8배, Cd는 7배 정도 높았다. 또한 기형 개체에서는 이들 원소의 조직분포 패턴도 변화한 것으로 나타났다. 이러한 결과들로부터 황소개구리는 습지생태계의 모니터링 시료로서 유용하게 이용될 수 있음을 알 수 있었다.

나주-영암 인근인 영산강 하류 부근의 3개소에서 채취된 시추퇴적물의 수직적인 퇴적환경과 지구화학적 특성의 변화를 알아 보기 위하여 이들 시료를 대상으로 퇴적물의 입도 분포와 금속원소의 함량에 대한 분석을 실시하였다. 시추퇴적물의 심도에 따른 입도는 잔자갈에서 니질에 이르고 상향세립화의 특성을 가진다. 퇴적물의 분급도는 poorly sorted에서 very poorly sorted로 불량하게 나타났으며, 왜도는 대체로 양의 왜도가 우세하였다. 퇴적물의 입도별 분포상에서 연구지역의 퇴적층은 사행천을 이루는 하성층으로 생각된다. 지구화학적 원소들의 거동은 일부 시추퇴적층 입도의 상향세립화에 대한 의존도가 영향을 주기는 하였으나 탄산염 함량변화 등을 포함하는 환경적 변화에 의한 조절을 받은 것으로 보인다. 퇴적물에 함유된 금속원소들의 농축을 알아보기 위한 부화지수의 분석결과는 유의할 정도의 부화가 관찰되지 않아 특정 금속원소에 의한 농집은 이루어지지 않은 것으로 보인다.

영산강 유역을 따라 형성되어 있는 퇴적층에 관해 과학적 체계적인 연구를 위해 영산강을 따라 13개 지점에서 시추가 수행되었다. 퇴적층은 가장 하류에 위치한 YS 1에서 22.0m, YS 2에서 20.0m, YS 3에서 18.5m, YS 4에서 12.0m, YS 5에서 3.0m, YS 7에서 5.5m, YS 8에서 3.0m, YS 9에서 5.9m, 그리고 가장 상류인 YS 10에서 5.0m까지 발달하고 있다. 퇴적층의 성분별 특성은 YS 4를 경계로 상류지역은 거의 사질을 포함한 자갈층이 우세하며, 하류지역인 YS 1∼YS 3에서는 11m∼16m 정도의 두꺼운 니질층이 층의 상부에 형성되어 있고 하부에 사질층과 사질층 아래에 자갈을 포함한 사질층이 연속적으로 나타나고 있다. 시추공별 유기탄소의 평균함량은 YS 1에서 가장 낮은 0.5%인 반면 상류로 갈수록 점차적으로 증가하여 YS 8에서 최대인 0.9%이다. 반면에 탄산염은 YS 2에서 14.2%로 가장 높고, YS 9에서 가장 낮은 2.8%이다. 결과적으로 유기탄소와 탄산염 함량의 공간적인 변화는 서로 상반적인 경향으로 나타난다. 입도분석 결과에 의하면, 강 상류지역에 퇴적층은 상대적으로 자갈의 함유량이 많은(48.8%∼14.1%) 반면 니질은 감소하고, 하류쪽으로 갈수록 자갈의 함유량이 적어지고 니질의 양이 증가하고 있다. 퇴적층의 성분별 공간적인 분포는 입도와 퇴적물 특성에 따라 자갈을 포함하고 있는 층과 포함하지 않고 있는 두개의 층으로 대분될수 있는데, 이러한 층의 경계는 YS 1∼YS 4까지는 뚜렷하지만 상류지역의 퇴적층에서는 나타나지 않거나 모호하다.

본 연구에서는 주 단위 지하수자원 관리 취약시기 평가 방법을 개발하였다. 강수의 지하수위에 대한 영향을 고려하기 위하여 한계 침투량을 고려한 강우이동평균 방법을 통해 지하수위와의 상관계수를 산정하였다. 취약 시기 평가 기준을 개발하고 평가 기준에 대한 가중치를 엔트로피 방법을 이용하여 산정하였다. 강수와의 상관계수와 산정된 가중치를 이용한 주 단위 지하수자원 관리 취약시기 평가 방법을 개발하였으며, 개발한 방법을 통하여 소규모 행정구역을 대상으로 취약시기를 평가하였다. 본 연구에서 개발된 방법은 지역적일뿐만 아니라 계절적인 지하수자원의 효율적 관리 대책 수립의 근거가 될 수 있을 것이다.

홍수예보는 정확성과 신속성, 2가지 조건을 만족해야 한다. 정확성은 홍수주의보 및 경보에 도달하는 시간과 수위를 정확하게 예측하는 정도를 말하며, 신속성은 예보선행시간으로써 홍수예보에 따른 하류지역 주민의 대피에 필요한 시간이라 할 수 있다. 이를 위한 홍수예보 방법으로 기상법, 수위법, 강우-유출법 등 3가지로 구분할 수 있다. 기상법은 강수를 정량적으로 예측하여 홍수 유발량 이상이면 경보를 발령하는 방법이다. 수위법은 상류에 위치한 수위관측소의 수위자료를 이용하여 하류의 수위상황을 예측하는 방법이며, 강우-유출 모형은 현재 4대강 홍수통제소에서 사용되고 있는 방법으로 유효우량산정을 통한 유역유출과 하도유출로 구분하여 홍수위와 도달시간 등을 예측하는 방법이다.본 연구는 영산강수계 홍수예보 지점 중 선암과 남평지점의 수위와 상류지점의 수위자료를 활용하여 인공신경망 모형을 이용한 홍수위 예측모형을 개발하였다. 더불어 홍수예보 업무 중 중요한 부분을 차지하는 홍수위 예측과 관련하여 범용성을 확대하기 위하여 Web환경에서 국가표준수문DB와 연계를 통한 RFFS을 개발하였다. 본 연구의 결과, 통계적 기준과 도식적 평가를 통한 본 연구의 모형은 홍수예보시스템에 대한 보조적 수단으로 활용할 수 있음을 확인시켜 주었으며, 홍수위 예측모형의 다양화를 통한 홍수예보업무의 효율성을 증대하였다는 측면에서 유의미하다고 판단된다. 또한 홍수예보지점을 중소하천까지 확대할 경우 인공신경망 모형을 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

본 연구에서는 2013년 영산강과 섬진강 유역에 발생한 강우 및 홍수사상을 평년 및 예년과 비교하여 분석하였다. 분석결과, 6월, 8월∼9월은 평년대비 50% 수준에 그쳤으나, 7월은 장마전선의 영향으로 4일부터 7일까지 유역평균 250mm 강우를 기록하였다. 8월은 작년과 달리 태풍의 직접적인 영향이 없었으나, 23일과 24일에는 유역평균 140mm의 호우가 집중되었다. 강우에 따른 수위 변화를 알아보면 연중 최고수위가 7월 5일에 발생하였고, 이 때에 선암(황룡강), 나주(영산강), 구례2와 송정지점(섬진강)에 홍수주의보가 발령되기도 하였다. 농업용 저수지(광주, 담양, 장성과 나주) 및 다목적 댐(섬진강, 주암, 탐진)의 11월말 수위를 보면 전반적으로 전년에 비하여 낮은 편이었고, 그 중 광주댐은 전년대비 4.60m, 섬진강댐은 9.15m으로 낮은 편이었다.

최근 이상기후에 따른 홍수 및 가뭄 등 물 문제를 근원적으로 해결하고, 하천공간을 합리적으로 정비하여 하천 환경, 수질 개선 등을 위한 4대강 살리기 사업이 시행되었다. 4대강 살리기 사업은 제방축조 위주의 치수대책으로 인하여 치수 위험도가 증가하여 이에 따른 홍수방어능력 증대사업의 일환으로, 홍수피해를 방지하고 홍수위를 저감시키기 위하여 하도준설을 실시하였다. 따라서, 본 연구에서는 4대강 살리기 사업으로 인한 하도변화 등 물리적 환경변화와 그에 따른 하천 홍수위 저감 효과를 분석하기 위하여 영산강 수계를 중심으로 HEC-RAS 모형을 이용한 1차원 수리분석을 진행하였다. 본 연구에서는 영산강 유역의 대규모 자연하천유역 중 영산강 본류의 10개 지점, 황룡강 2개 지점, 지석천 5개 지점, 고막원천 7개 지점, 함평천 5개 지점 등 총 29개 지점으로 유역을 선정하여 수문분석을 실시하였다. 홍수량 산정을 위한 유역추적 방법으로는 Clark 유역추적법을 적용하였으며, 하도 홍수추적 방법은 영산강 하류부 구간은 수문학적 홍수추적방법인 Muskingum 방법을 사용하였고, 나머지 전 하도구간에서는 Muskingum-Cunge(M-C)법을 적용하였다. 수문분석을 통해 산정된 각 소유역의 계획홍수량은 수리분석을 위한 상류단 경계조건으로 사용하였다. 이 때 영산강으로 유입되는 소유역내의 첨두유출량은 동시에 발생한다고 가정하였으며, 유입되는 유량의 경우 영산강 하도의 상류단과 하류단 사이의 여러 중간 지점에 대해 각각 다른 유량을 적용하였으며, 각 지점의 유량은 그 지점에 영향을 미치는 집수유역의 면적을 고려하여 비유량법으로 구해 적용하였다. 또한 영산강 수계의 각 지점에 대한 홍수위를 계산하기 위해 영산호의 계획홍수위를 하류단의 경계조건하여 수리분석을 진행하였다. 홍수위 분석결과 대부분 구간의 수위변화는 크게 나타나지 않았으나, 영산강 살리기 사업으로 인한 하상준설이 이루어진 구간에서 0.01m ∼ 0.63m의 홍수위 저감효과가 나타났으며, 죽산보 상류 5km 지점부터 광주천 합류점 구간의 수위 저감효과가 비교적 크게 나타난 것으로 분석되었다.

본 연구는 기존에 공학적 분석에 주로 치중하였던 대안수립 방법을 개선하여 경제적 측면에서 최적사업규모를 고려하는 방법을 제시하기 위한 것이다. 이를 위해서 치수사업을 투입과 산출에 의한 생산활동으로 정의하고 투입과 산출조합들을 최적화하는 방식의 대안수립 방안을 제시하였다. 본 논문은 제시된 방법론에 대한 사례연구로서 영산강유역 치수계획을 위한 대안들을 최적사업규모 결정을 통해 수립하였다. 최적사업규모 결정 결과, 최적대안의 순편익이 대안 내의 대규모 단