고랭지 경작지 흙탕물 저감 최적관리 시행중상류 청정수질 보전·한강수계 상수원 수질개선 기여김진철(강원도 맑은물보전과)
매년 장마철이나 태풍 등 집중호우시 발생하는 수계상류 하천의 흙탕물은 소양댐·도암댐 등 호소에서 ‘밀도류’에 의한 ‘중층 탁류대’를 형성하고 발전방류 등으로 장기간 하류지역에 방류됨에 따라 한강수계의 하천 호소 및 상수원의 수질을 악화시키며, 여름철 산간 계곡을 찾는 관광객에게 혐오감을 주는 등 피서철 관광·레저산업에 지장을 주고 있다.
강원도에서는 흙탕물에 의한 하천오염 및 하천생태계 교란을 방지하기 위하여 2001년 내린천 상류지역을 시작으로 2002년까지 인북천, 송천, 골지천, 어천, 오대천, 평창강 등 한강상류 하천유역의 고랭지에 대한 필지별 현지조사를 완료하고, 2002년부터 2005년까지‘완충식생대·식생 밭두렁·빗물 우회수로·침사지’등 자연친화적 흙탕물 저감 최적관리대책을 추진하고 있다.
흙탕물, 상수원수 탁도 높여
흙탕물의 발생은 빗물의 타력과 지면을 흐르는 유거수의 견인력에 의한 토양입자의 탈리와 수송으로부터 시작된다. 특히, 고랭지 경작지는 재배작물의 특성상 장마철에 경운과 파종이 이루어지고 있어 일반 농지에 비해 토양 침식량이 많다. 한강상류 고랭지는 임야를 개간하여 경사진 밭이 많고, 연작 피해와 병충해 예방, 품질 균일화 등을 위하여 매년 대규모 객토를 실시하며, 경작지 확대를 위하여 하천, 도로변의 식생 및 밭두렁, 배수로(구거)를 훼손한 곳이 많아서 토양유출 억제기능이 미흡하다.
기계영농으로 인하여 경작지 단위면적 및 밭이랑이 길어지고 종방향 경운이 이루어짐에 따라 빗물에 의한 유수가 시작되면 수체의 가속도에 의하여 쉽게 토양유실이 이루어지며, 밭 기반 정비사업 등으로 직선화된 콘크리트 배수로에 유입되어 단시간에 하천으로 유입되며, 토양중 미세한 실트(Silt)와 점토(Clay)질은 하류지역으로 이동하여 탁류를 형성하고 유기성 비료(질소, 인)는 호소의 부영양화 등 수질악화의 원인이 되고 있다.
동강의 경우 평시 BOD 0.7㎎/ℓ, SS 0.7㎎/ℓ이던 것이 강우시에는 BOD 1.3㎎/ℓ(1.9배), SS 28.6㎎/ℓ(41배)였으며, 내린천도 BOD 0.6㎎/ℓ, SS 1.7㎎/ℓ에서 BOD 2.3㎎/ℓ(3.8배), SS 174.0㎎/ℓ(102배), 인북천도 BOD 0.8㎎/ℓ, SS 5.2㎎/ℓ에서 BOD 1.1㎎/ℓ(1.3배), SS 42.5㎎/ℓ(8.2배)나 되었다.
고랭지와 인접된 남한강 상류 대기천, 송현천, 내린천 상류 조항천, 자운천 등 하천은 모래가 바닥의 자갈 및 바위 위에 퇴적되어 어류의 산란처와 은신처를 파괴하고, 저서생물의 생태환경을 교란하며, 하상이 높아짐에 따라 유량이 감소하여 산간 계곡하천의 건천화를 유발한다.
특히 흙탕물의 미세한 부유물질은 입자의 침강속도가 느려서 하천수를 취수원으로 하는 상수원수의 탁도를 높여 수돗물 정수비용을 증가시키는데 춘천시 소양정수장(소양댐 하류)의 경우 정수비용 연간 3천300만원이 추가 소요된다.
완충식생대·침사지 설치
흙탕물 저감을 위한 토양유실 방지시설은 경작지를 중심으로 하여 설치하며, 경작지 밖에서 유입되는 빗물의 차단, 경작지 내에서 발생된 빗물관리, 경작지 내에서 유실된 토사의 제거 및 이동억제 등 단계별로 추진하고 있다.
첫째, 경작지에 토양유실 방지를 위한‘완충식생대’를 조성했다. 경작지 확장 및 객토 평탄작업시 부주의로 농경지와 하천 경계의 식생대, 제방, 수목이 제거 훼손(매몰) 되었고, 객토로 인하여 농경지가 도로나 배수로 보다 높아져 강우시 쉽게 토사가 유출된다. 이를 위한 대책으로는 하천과 접한 경작지 중 제방 또는 하천변 식생대가 훼손된 곳은 하천과 밭 사이에 폭 1m 이상의 완충식생대를 복원하고, 도로변 경작지중 도로 경계턱이 없거나 객토로 도로면이나 배수로 보다 높아진 경작지는 도로 및 배수로와의 경계 사면에 식생대를 조성했다.
둘째, 산에서 밭으로 유입되는 빗물이 우회 배수할 수 있도록‘우회수로’를 설치했다. 경작지와 인접한 산림에 내린 빗물이 경작지로 유입되지 않도록 유량을 감안한 우회수로를 확보하여야 하나 대부분 산지의 빗물이 농지로 유입되도록 되어 있어 토양 유실이 가중되고 있으나 임야와 접한 경작지 및 절토 등으로 산림을 훼손한 경작지 상부에는 산지에서 유입되는 빗물이 우회 배수할 수 있는 수로를 설치했다.
셋째, 유거수 배제할 수 있는‘자연식생수로’를 설치했다. 기계영농 및 고랭지 농업이 발달하기 전에는 영농 경험에 의하여 자연적으로 형성된 식생수로 (구거, 측구 등)를 유지해 왔으나 영농방법 변경에 따른 합배미 등으로 단위 경작지 면적이 넓어지면서 자연수로가 매몰되었고, 남아 있는 수로도 제초제 등으로 식생을 제거함에 따라 토사유출 억제기능을 상실하고 있다. 따라서 기존의 구거가 훼손되었거나 폭우시 경작지에서 배수되는 유거수를 수용하기 어렵게 축소된 수로를 복원하고 자연식생을 복원했다.
▲ 강원도는 하천에 유입된 토사의 하류 이동 억제를 위한 침사지를 설치했다.
넷째, 경작지 내엶식생 밭두렁’을 설치했다. 고랭지 경작지의 밭이랑 길이는 평균 105m로 일반 농경지 밭이랑 20∼30m에 비하여 3배 이상 길고 원활한 배수 및 영농기계의 운전용이 등으로 종이랑 경작이 이루어지고 있어 경지 상단의 빗물이 하단에 이르면 늘어난 유량과 빠른 유속으로 밭 가장자리에서 대규모 토사침식이 발생하고 있다. 따라서 규모가 큰 경작지 중간에 횡으로 식생밭두렁을 설치하고, 밭두렁을 식생수로에 연결하여 유거수를 배수하고 평상시는 이동 통로로 활용하고 있다.
다섯째, 경사가 심한 수로에 유속감속을 위한‘낙차공’을 설치했다. 경사가 심한 수로 및 콘크리트 배수로 내부에 유속 감속을 위한 낙차공을 설치하고, 콘크리트 수로에서 하천으로 유입되는 부분에는 토사침전용 맨홀을 설치한다. 또 낙차공의 재료는 가능한 자연석이나 나무(목책)를 사용하고 낙차공 및 맨홀의 토사를 수시 제거할 방침이다.
여섯째, 하천에 유입된 토사의 하류이동 억제를 위한‘침사지’를 설치했다. 송천, 오대천, 내린천 등 한강수계의 상류 하천은 하상계수가 높아 하천에 유입된 흙탕물(토사)은 계류를 따라 속히 하류지역으로 이동 확산된다.
특히 입자가 적은 실트와 점토질은 수생식물에 붙거나 하천의 유속이 느린 여울, 댐 등에 침전(정체) 되었다가 서서히 용출되어 장기간 탁류를 형성한다. 이같은 문제점은 해결하기 위해 하천 내에 사용하지 않는 폐보를 준설 보강하여 침사지 기능을 하도록 하고, 특히 필요한 지역에는 침사지를 설치하고 있다.
자연친화적 밭기반 정비
①채토장 관리 강화
농경지 객토용 채토장의 토사 유출저감시설이 미비하고 채토 완료 후 원상복구가 미흡하며, 임야와 연접한 경작지는 밭을 넓히면서 객토 토양을 확보하기 위하여 허가없이 산림을 훼손하는 사례가 있다.
따라서 고랭지 농업 특성상 연작 피해예방, 품질 향상을 위한 객토를 원천적으로 제한하는 것은 어려우므로 객토원을 휴농지, 경사진 밭의 평탄작업 등 농지개량 과정에서 발생하는 토양을 사용하도록 지도하며, 객토사업 심의 및 사업완료 확인시 토사유출 저감시설 설치상태를 철저히 확인하고, 토사 채취기간이 만료된 채토장은 즉시 복구토록 할 계획이다.
②농경지 인접 하천부지 관리대책 추진
제방이 없는 소하천은 하천의 경계가 없어 경작지 확대 및 객토 과정에서 무단 점유하여 토사, 유기물 등 오염물질을 제거하는 기능이 있는 습지, 식생대가 훼손되어 있다. 이를 해결하기 위해 고랭지 경작지 인접 하천은‘하천정비 기본계획’을 우선 수립하여 하천 경계를 확정하고 허가없이 점유한 하천 부지를 파악하여 체계적으로 관리한다. 또 무단 점유된 하천부지나 하천점용 허가기간이 만료된 하천부지는 습지, 수림대, 제방 등으로 복원하여 자연 정화 기능을 회복하고 하천의 추가 훼손을 방지할 계획이다.
③‘자연친화적 밭기반 정비사업’추진
밭기반 정비사업은 사업계획 수립 단계에서부터 농지내 식생, 자연수로 등 수질오염물질 유출을 억제 시설을 훼손하지 않는 최소화하는 방법으로 추진했다. 또 농림부 협의하여 밭기반 정비사업 추진지침에 경작지 표토유실 방지를 위한 구체적 기준을 마련하도록 할 계획이다.
‘흙탕물 자동측정망’구축
고랭지 경작지는 산지를 개간한 농지가 대부분으로 경사도가 높아서 토양 유실이 많다. 또 고랭지 농업은 객토 유실 (토양, 유기물 등) 객토의 악순환이 계속됨에 따라 토질 악화, 산림훼손, 비용부담, 수질오염 등 문제점이 발생하고 있으며, 객토 및 경운 파종 등 영농 작업시 밭 주변 식생대 조성, 농지내 밭두렁 식생수로 설치 등 토양보전에 대한 경작자의 자발적 노력을 유도하고 흙탕물 저감시설 사업완료 후 완충식생대, 식생수로, 밭두렁 등의 지속적 보전 관리를 위한 지원대책이 필요하다. 이와함께 흙탕물 저감사업과 고랭지 비점오염원의 수질영향 분석 및 효율적 관리를 위하여 하천별 흙탕물(탁도 등) 자동측정망 구축 운영을 검토하고 있다.
▲ 도로나 배수로보다 높은 경작지에는 도로 및 배수로의 경계사면에 식생대를 조성했다.
한강상류 지역의 특수한 지형과 기후적 여건을 이용한 고랭지농업은 고소득 작물로 농가 소득증대에 기여하고 있으나, 경작지 토양 침식에 따른 흙탕물과 비료 농약 등의 유실로 인하여 하천 호소의 수질을 악화시키고 생태계를 파괴하는 등 하류지역에 피해를 주고 있다.
강원도에서는 고랭지 농업과 청정 수질보전을 위하여 남·북한강수계 상류의 모든 고랭지 경작지의 현황 조사 및 전문가의 실측조사를 실시하여 친 자연형 흙탕물 최적 관리대책을 수립하여 추진하고 있다.
자연식생 상태에서 흙이 1cm 생성되는데 소요되는 기간은 약 200∼300년이 걸리지만 우리나라 경사지 밭토양 1cm가 유실되는 소요기간은 3∼4년에 불과하다. 고랭지 경작지 흙탕물저감 최적관리대책은 상류하천의 청정수질을 보전하고 한강수계 하천 호소 및 상수원의 수질을 개선하는 한편, 귀중한 농업 자원인 토양을 보전하는 사업으로서 환경 농업 등 관련분야 전문가는 물론 고랭지농업 경작자가 모두 함께 지속적인 관심을 가지고 노력해야 할 것이다.