1. 30 건설기술정보 2004.6.
1. 머리말
하천은 이수 가치와 치수 관리대상 이외에 환
경기능을 가지고 있다. 이수는 하천과 물이 주
는 가치를 말하며, 치수는 하천의 고유 기능이
라기보다는 엄밀한 의미에서 인간 활동을 보장
하기 위한 관리 대상이다. 하천은 이 밖에 또 다
른 기능인 환경 기능이 있다. 이 환경 기능은 크
게 하천생태계 서식, 수질자정, 자연 경관 조성
등이 있다.
자연 친화적 하천관리는 이 환경 기능을 부
분 또는 전체적으로 유지, 보전, 복원, 또는 창
출하면서 치수와 같은 하천의 관리 기능을 개
선하는 하천정비를 포함한다. 이는 하천의 공
학적 기능과 환경 기능을 동시에 고려함으로
써 두 기능이 서로 충돌되지 않는 범위 내에서
환경 기능을 최대한 고려하는데 그 취지가 있
다.
자연 친화적 하천관리의 궁극적인 모델은 실
제의 자연하천이라고 말할 수 있다. 자연 하천
은 자연 그대로 또는 자연도가 비교적 높은 하
천이다. 여기서, 자연도라 함은 하천이 갖는 물
리, 화학, 그리고 생태학적 요소가 교란되지 않
은 상태라고 말할 수 있다. 이와 같이 하천사업
시행시 하천 환경 기능을 고려하는 목표 기준
은 자연 하천이며, 이를 유지・복원하기 위해서
는 하천 수변 조사와 평가를 바탕으로 자연하
천에 가깝게 계획・설계하는 것이 무엇보다도
중요하다.
본고에서는 자연 친화적 하천관리과정과 그
기법 중에서 하천 수변 조사와 이를 이용한 하
천환경 평가기법을 살펴본다. 이를 통해 자연
친화적 하천정비를 위한 하천 수변 조사와 이
에 따른 하천 환경의 보전 및 복원에 대한 목적
과 목표 설정을 구체화하고자 한다.
2. 하천 수변 조사
자연 친화적 하천정비사업을 효과적으로 추
진하기 위해서는 하천 수변에 대한 구조적, 생
태적 특성들에 대한 체계적인 조사와 관찰, 평
가가 선결 조건이다. 수변 조사는 하천 수변에
서 하천이 갖는 물리・화학・생물학적 특성과
이들의 상호 연관성 및 변화양상을 분석하기
위한 기초자료 수집과정이다.
2.1 수변 조사 목적
수변 조사는 하천 조사와 더불어 하천의 생태
환경조사를 정기적, 지속적, 일관적으로 추진하
는 것이 바람직하며, 종래에 수행하던 하천의
물리, 화학 조사 내용도 하천환경에 초점을 맞
추어 조사하여야 한다. 나아가 하천환경의 정
비・보전을 위한 사업을 추진하는데 있어 하천
의 환경 기능(생태 서식처, 친수, 수질 정화 등)
김 규 호
<수자원연구부 수석연구원>
khkim1@kict.re.kr
하천 수변 조사와
하천환경 평가 기법
특집/수자원 정책 및 관리
논문요약

2. 31 건설기술정보 2004.6.
을 고려하기 위한 기초 정보를 제공할 수 있어
야 한다. 또한, 치수 위주의 하천정비로 인하여
교란・파괴된 하천의 고유특성을 복원하고 향
후 하천정비에서 하천환경을 고려하기 위해서
는 하천 수변 조사 및 분석과정이 선행되어야
한다.
수변 조사는 그림1과 같은 하천 종횡단 공간
에서 물이 흐르는 수역(水域), 일상적으로 물의
영향을 받는 수제역(水際域), 그리고 일상적으
로 물의 영향을 받지 않는 육역(陸域)에서 물리,
화학, 생물적 특성을 수집한다. 이를 바탕으로
해당 하천의 공간, 인문적 특성 등을 파악함으
로써 정비 주제 및 보전과 복원 지표를 설정하
여 계획된 하천정비 및 복원사업이 하천환경
관점에서 효율적으로 수행될 수 있도록 기초자
료를 수집, 정리, 분석, 그리고 생물학적 지표를
제시하는 것이 목적이다.
2.2 수변 조사 범위 설정
수변 조사는 하천수변의 물리・화학・생물
학적 특성 파악과 이들의 상호 연관성 및 변화
양상을 분석하기 위한 기초 자료의 수집 과정
과 기법이다. 국내에서 아직까지 수변 조사를
체계적으로 적용한 사례는 거의 없으며, 현재
국내에서는 하천환경관리의 일환으로 하천 수
변 조사가 시범 사업이 시행되고 있다.(건설교
통부, 2001, 2002; 경기도, 2004) 이 조사의 주요
내용은 하천 수변에 대한 화학, 물리, 그리고 생
물 특성 등이며, 특히 생물 조사는 관계 전문가
그룹을 통해 진행되고 있다.
이 사업에서는 수변 조사를 실시하고 있는 외
국의 정보를 수집 및 분석한 후, 하천 관리청과
학계 전문가의 의견 수렴을 통해 하천의 환경
기능을 대표할 수 있고, 국내 실정에 맞도록 수
변 조사 항목을 설정한 바 있다. 현재 국내외를
통틀어 조사 항목은 주로 표1과 같은 범위에서
고려되고 있다. 항목별 조사방법, 시기 및 횟수
는 표와 같이 설정할 수 있으나, 이는 해당 하천
의 조사 수준에 따라 달라질 수 있다. 이 수변
조사는 기존 수리・수문 조사와 함께 하도 형
태, 화학, 그리고 생물 등과 관련된 학제간 전문
가가 함께 참여하여 수행되고 있다.
표1에서 물리분야는 유량, 수제 형태, 여울과
소 분포, 사주의 형태 및 변화양상, 하상재료
분포 등에 관한 항목을 선정하였으며, 특히 여
울과 소, 사주 등의 하천형태 및 변화양상을 파
악하기 위하여 분기별로 하천수변 조사도를 작
성하여 변화 양상을 파악할 수 있도록 하였다.
화학분야는 수질 및 저니질에 대하여 국내의
「하천설계기준(한국수자원학회, 2002)」등에
서 제시하고 있는 조사항목을 바탕으로 선정하
였으며, 분석방법은 환경부의 수질공정시험법
등에 따르고 있다. 생물분야에서는 식물, 포유
류, 어패류, 양서류, 조류, 육상곤충, 저서무척
추동물 군으로 분류하여 분기당 1회 시행하도
록 하며, 각 분야의 전문가를 활용한다. 하천공
간실태조사는 수변 조사 실시구간의 친수, 환
경 측면에서 이용 상태를 조사하며, 여가 활동
뿐만 아니라 생산 및 생활의 측면에서 하천이
이용되는 상황까지 조사하는 과정이다.
특히, 하천공간실태조사는 향후 하천정비방
향을 결정하고 지역주민의 의견을 반영하기 위
한 것이다.
그림1. 하천 종횡단 공간 구분

3. 32 건설기술정보 2004.6.
2.3 자료 정리
수변 조사는 하천특성을 다양한 관점에서 조
사하는 과정으로 방대한 양의 조사자료가 수집
된다. 따라서, 체계적인 방법으로 수변 조사 자
료의 정리가 이루어지지 않으면, 향후 다양한
하천사업에 수변 조사 자료를 효율적으로 이용
하기가 어렵다. 수변 조사 자료는 대상구간에
기대되는 하천사업의 성격에 따라 정리 방법이
달라질 수 있다. 여기에는 하천수변조사지도
(river corridor survey map) 또는 하천환경정보
도(river environment information map) 등이 있
다. 이 중에서 하천환경정보도는 하천관리를 위
해 필요한 다양한 자료를 효율적으로 파악하기
위해 도면에 표기한 것이다. 여기에는 수변 조
표1. 수변 조사 항목
유속과 수심은 홍수기를 포함해 월 1일 2회 측
정, 수위는 유속을 측정하여 유량 추정에 사용
기존관측소의 측정자료를 사용
조사기간 중 적당한 때에 한번 측량하나 하도
형태에 큰 영향을 주는 사건(홍수 등)이 발생
하여 하도내에 변동사항이 발생한 경우 다시
측량. 또한 하도내 여러 특성사항을 자세히
관찰하여 사진과 기록으로 정리(수리측정과
병행)
월 1회 또는 분기당 1회 실시
월 1일 6시간 간격으로 2회 채수하여 검사
최소 분기당 1회
최소 분기당 1회 이상(계절별 1회 및 홍수 등
교란요인 발생시 추가조사)
최소 분기당 1회 이상(계절별 1회 및 홍수 등
교란요인 발생시 추가조사)
최소 분기당 1회 이상
기존조사자료 활용 및 분기별 청문조사 실시
- 수온
- 유속
- 수위와 수심
- 유량
- 과거기록홍수
- 강수량・증발산량
- 횡단형
- 평면형
- 종단형
- 여울과 소
- 사주
- 수제(물가)
- 하도 침식과 퇴적
- 기타 특성(저수로, 고수부지)
- 입경 분포
- 기타 특성(유사 분급 등)
- BOD, COD, SS, pH, 대장균수, 전도도,
TN, TP, As, Cd, Cr, Hg, Pb
- COD, 강열감량, pH, TN, TP, As, Cd, Cr,
Hg, Pb 총량(표층부)
- 수중
- 수제
- 수변
- 어패류
- 양서 파충류
- 저서무척추동물과 곤충
- 육상곤충류
- 조수류 등
- 구조
- 기능
- 수변(하천구역) 토지이용현황
- 수변의 인문・사회 특성
- 수변의 친수・경관 특성
물리 자료
화학 자료
생물 자료
기타
수리
수문
형태
하도
하상재료
수질
저니질
식물
동물
생태계의
구조와 기능
하천공간
이용실태
구 분 세 부 자 료 시 행 방 향

4. 33 건설기술정보 2004.6.
사를 통해 획득한 다양한 물리, 화학, 생물 등의
자료를 포괄한다. 이 정보도는 조사결과를 항목
별로 보여줄 수 있도록 항목별 환경지도를 작
성한다. 조사결과를 항목별로 분류하여 정리한
후, 이를 하천환경정보도 상에 표기하고 분석내
용을 동시에 나타낸다. 이후 해당 수변 조사 구
간의 특이사항이나 주의할 점을 나타내는 도면
을 작성하여 향후 이루어질 사업과의 연계성을
고려한다.
3. 하천환경 평가 방법
일반적으로 생물 자원의 상태를 평가하기 위
한 대부분 분석과정을 하천환경 평가에 직접
사용할 수가 있다. 그러나 분석과정을 적용하기
위하여 필요한 노력, 지식, 가정, 초점, 규모는
각기 다르다. 그러한 분석과정들은 크게 두 가
지 그룹, 즉 생태계의 종합적 측정방식과 목표
종이나 종 집단을 대상으로 필요한 생활사에
대한 부합 능력을 측정하는 방식으로 크게 분
류할 수 있다. 생태계 환경특성을 나타내는 종
합 척도는 특정한 시점에서 생태계의 구조와
기능 측면으로 요약할 수 있다.
특히, 생물조사의 분석과 평가는 물리・화학
자료와의 상호 연계를 통한 서식처 환경에 초
점이 맞추어져야 하며, 조사결과를 정량화하여
평가지표(종 다양도, 종우점도, 종풍부도, 균등
도, 상대밀도, 특정 보호종, 멸종 위기종 복원
등)로 활용할 수 있어야 한다. 수변 조사는 지
형, 수문, 수리 등이 가능하면 인위적으로 교란
되지 않은 다양한 규모의 하천이나 자연하천에
서 이루어지고 평가되는 것이 바람직하다.
하천환경에서 생물의 종, 그 출현 양은 그 환
경의 상태를 나타내는 자료로 사용되며, 해당
하천의 환경 지표가 된다. 특히, 수생생물은 하
천 수질의 정도를 나타내는 유용한 지표로서
생물학적 수질등급으로 사용될 수 있다. 여기서
는 하천 수변 조사를 통해 얻어지는 하천 생물
의 종, 수량에 의해 하천환경을 평가하는 방법
을 검토한다. 앞으로 이를 하천관리에 직접 활
용하고, 또한 자연 친화적 하천정비의 목적과
목표를 나타내는 지표로 이용하는데 도움을 주
고자 한다.
3.1 기본 개념
평가방법을 개발하고 적용함에 있어 기본 개
념은
⑴ 하천환경의 친수는 포함하지 않고 생태계,
주로 생물과 그 생물의 생육과 서식 환경만을
평가 대상으로 한다.
⑵ 자료는 하천 수변 조사결과에 근거하여 평
가한다.
⑶ 하천환경을 나타내는 생물지표를 선정하
고, 평가 지점에서 생물지표에 따른 점수를 부
여한다.
⑷ 산출된 점수에 따라 평가 지점을 4단계 등
급(아주 좋다, 좋다, 보통, 나쁘다)으로 평가한
다.
3.2 평가 항목과 기준
평가 항목과 기준은 하천환경을 대표하는 다
음 4가지로 한다.
⑴ 생물학적 수질 : 오염이 진행되고 있거나
또는 맑고 깨끗한 물의 오염도는 생물 서식을
위해 중요한 요인이 된다. 이에 따라 생물 입장
에서 본 수질에 중점을 두고, 생물학적 수질을
지표로 한다.
⑵ 종다양성 : 생물이 다양하게 존재한다는
것은 각 종이 서로 의존 관계를 갖으며, 이는 양
적으로 균형 잡혀 있다는 것을 나타낸다.
⑶ 생태계 구조 : 생태계의 상위성, 이동성,
귀중성 등의 관점에서 생태계 구조가 보전되어
있는가 여부를 평가한다. 청정한 물 등 좋은 환
경에만 서식할 수 있는 종의 출현을 플러스 요
인으로 평가하고 반대로 귀화종 등 환경의 악

5. 화를 나타내는 종의 출현을 마이너스 평가한다.
⑷ 서식처 다양성 : 생물의 서식처로서 중요
한 다양한 환경을 하천이 갖고 있는가를 평가
한다. 이는 다양한 생물상이 존재하기 위해서는
서식처가 다양하다는 것을 전제로 한다.
3.3 평가 방법
하천에 살고 있는 동식물의 종과 수량은 기본
적으로 서식환경을 반영하는 생물 지표(biologi-
cal indicator)가 되므로 하천환경을 평가하는 가
장 직접적이며 유용한 방법이 될 수 있다. 현재
까지 생물조사의 평가는 식물상 평가, 저서동물
상 평가 등과 같은 개별 조사항목별 평가로 이
루어져 왔으며, 이는 여러 가지 정량적 평가 방
법이 적용되고 있다.
⑴ 생물학적 수질
수질오염에 민감한 저서생물과 부착조류는
수질을 나타내는 유효한 지표로서 생물학적 수
질을 평가하는 데 중요하다. 일반적으로 수질환
경에 민감한 저서무척추동물의 ESB(Ecological
Score of Benthic macroinvertebrate community)
지수를 분석하여 수환경 및 생태자연도를 평가
할 수 있다. 표2는 국내 생물학자들이 개발한
ESB 지수의 하천환경평가 기준을 나타낸 것이
다.
이 밖에도 저서성 동물 조사결과를 이용하여
생물학적 수질등급을 판정할 수 있다. 평가 방
법은 주로 우점종법, Beck-Tsuda법, Pantel-
u.Buck법, 또는 Zelinka-Marvan법 등이 있다.
우점종법은 저서성 무척추 동물 자료에서 오
염지수가 정해진 개체수가 가장 많은 우점종을
선정한다. 선정한 우점종의 오염지수(Pollution
Index; PI)를 정해 수질등급을 판정한다. 여기
서, Pantel-u.Buck법은 다음 (1) 식을 이용하여
오염지수를 산출할 수 있다.
오염지수(PI) = (1)
여기서, s : 오탁등급지수(각 생물종의 오탁내
성도 : 1~4), h : 출현지수이다. 이때 h=1약간(통
상 개체수 1~9), h=2 많다(개체수 10~99), 그리
고 h=3 상당히 많다(개체수 100이상)이다.
이 오염지수가 1.0~1.5는 빈부수성, 1.5~2.5는
ß-중부수성, 2.5~3.5는 α-중부수성, 그리고
3.5~4.0은 강부수성으로 구분한다.
⑵ 종다양성
종다양성이란 단순히 종의 많고 적음이 아니
라, 먹이 연쇄, 에너지 흐름, 상호 경쟁 등 개체
군간의 상호작용에 대한 복잡성을 말하며, 일반
적으로 다양성이 높을수록 해당 생태계의 안정
성과 복원력이 높다고 평가한다. 이에 대한 정
량적 평가방법은 우점도(Dominant Index), 다양
도(Biodiversity Index), 또는 풍부도(Richness
Index)가 있다.
대상 생물은 어패류, 저생동물, 식물, 조류, 양
34 건설기술정보 2004.6.
표2. ESB 지수의 하천환경평가 기준
81 이상 매우양호 최우선보호수역
Ⅰ 51 이상 빈부수성 Ⅰ
61-80 양호 우선보호수역
41-60 다소양호 보호수역
Ⅱ 21-50 β-중부수성 Ⅱ
26-40 다소불량 개선수역
13-25 불량 우선개선수역 Ⅲ 9-20 α-중부수성 Ⅲ
12 이하 매우불량 최우선개선수역 Ⅳ-Ⅴ 8 이하 강부수성 Ⅲ
환경질의 평가 오수생물계열의 평가 생태자연도
등급ESB 지수 환경상태 지역구분 수질등급 ESB 지수 오수생물계열

6. 35 건설기술정보 2004.6.
서・파충・포유류, 육상 곤충류 등으로 구분하
여 6종의 생물분류로 종류수를 산출하고 해당
하천 구간별로 점수를 부여한다.
우선 다양성 지수는 희귀종보다는 개체수에
큰 가중치를 두며, 지수 산정과 점수는 아래 식
을 이용할 수 있다.
다양성 지수(DI) = (2)
여기서, ni : 종의 개체수, N : 총개체수를 각
각 나타낸다.
분류한 생물별로 얻은 점수는 생물 종류수에
대한 점수와 다양성 지수의 합이 종 다양성의
득점이 된다. 표3은 하천 조사 구간에서 식생 자
연도를 평가 하는 국내 기준을 제시한 것이다.
⑶ 생태계 구조
해당 하천에서 조사된 중요 생물종(천연기념
물, 보호종, 희귀종 등)과 외래종을 비롯한 위해
종의 출현정도를 판단하여 생태계 구조의 보전
성을 평가한다. 특히, 정성적 평가방법으로 중
요종, 지표종, 복원종, 관리종 등과 같은 생물지
표를 선정하여 하천환경을 평가할 수 있다.
이를 위해 생태계 구조의 상위성, 이동성, 희
귀성, 좋은 환경지표종, 악화된 환경 지표종을
나타내는 각 동식물 종을 표로 나타낸다. 해당
지점에서 지표종이 출현하면, 지표종별로 설정
한 배점을 따라 점수를 준다. 환경악화 지표종
이 출현하면 하천환경이 악화되어 있다는 것을
나타내므로 마이너스 점수를 준다. 두 점수의
합을 생태계 구조의 득점으로 한다.
⑷ 서식처 다양성
서식처 다양성은 생물의 생활사를 고려하여
은신, 이동, 휴식, 번식, 생육에 필요한 지형요소
들의 다양성을 평가하는 것으로 생물상이 다양
표3. 하천 식생자연도 평가 기준
기준 3 2 1 >3 2 <1 <10 11-19 >20 >3 1-2 0 >75 50-74 25-49 <24
0~20
점수 2 1 0 2 1 0 2 1 0 2 1 0 12 8 4 0
식생자연도 평가 등급 Ⅰ 등급 Ⅱ 등급 Ⅲ 등급 Ⅳ 등급 Ⅴ 등급
평가 점수 20 - 17 16 - 13 12 - 9 8 - 5 4 - 0
생활형 다양도 귀화식물 점유도 법적 보호종 식생자연성
건습에 따른
생활형수
수생식물중
생활형수
귀화식물종수의
백분율(%)
법적보호종수
자연성이 높은 군집의
면적비(%)
총점항목
표4. 생물조사에서 식물에 대한 종합 평가(예)
① 생물학적 수질 50/50 매우 양호 ① 생물학적 수질 18/50 불량
② 종 다양성 29/40 양호 ② 종 다양성 16/40 불량
③ 생태계 구조 40/60 양호 ③ 생태계 구조 10/60 불량
④ 서식처 다양성 44/50 매우 양호 ④ 서식처 다양성 25/50 보통
종합평가 163/200 매우 양호 종합평가 69/200 불량
A 지점 B 지점
⇔
비교
평가
점수/배점 평가 점수/배점 평가

7. 36 건설기술정보 2004.6.
하기 위해서는 서식처가 다양할 필요가 있다.
서식처 다양성은 설정한 지표종이 출현하면 점
수를 부여한다. 또 지표종이 복수로 설정된 경
우는 어느 한 종이라도 출현하면 점수를 부여한
다. 이의 합계를 서식처 다양성 득점으로 한다.
이와 더불어 모든 조사항목을 전체적으로 평
가하여 조사구역 및 구간별로 비교평가를 위한
종합평가가 요구되고 있으나 현재는 평가 방법
을 개발하고 검증하고 있는 단계로서 표4와 같
은 평가항목을 고려하여 종합평가를 시도하고
있다.
마지막으로 종합 평가이다. 이는 앞에서 산정
된 해당 하천 구간별 생물학적 수질, 종 다양성,
생태계 구조, 그리고 서식처 다양성에 해당하는
득점을 합산하여 종합 득점을 계산한다. 종합
판정 등급을 가장 좋은, 좋은, 보통, 나쁨과 같
은 4 등급으로 구분한다. 산출된 점수를 구분된
등급에 따라 판정할 수 있다.
4. 맺음말
수변 조사 자료를 정리・분석하여 현 상태의
하천을 평가하는 것은 하천환경의 보전, 복원
또는 정비범위를 결정하고 사업의 목적과 목표
를 설정하는데 매우 중요하다. 그러나 현재는
수변 조사의 체계를 만들어 가는 단계로서 완
성된 평가의 틀을 제시하기까지는 보다 구체적
인 검증 단계가 필요하다. 이는 국내 다양한 하
천을 대상으로 수변 조사를 실시하여 자료가
축적되어 가면서 보다 정확하고 신뢰성이 높아
질 것이다.
현재 하천정비기본계획에서 하천생태계조사
를 일부 수행하고 있기는 하지만, 각종 설계 보
고서를 검토해 볼 때, 하천 수변 조사를 체계적,
지속적으로 시행하여 응용하는데 어려움을 겪
고 있다. 이 조사 결과는 수변 조사의 목적을 달
성할 수 없을 뿐만 아니라, 하천정비계획이나 설
계, 공사에 직접 반영되지 못하는 자료로 전락할
수도 있다. 수변 조사는 단순한 하천생태계 조사
단계를 넘어 조사 항목, 시행 방향, 자료 정리 등
을 체계적, 지속적으로 구축할 필요가 있다.
하천환경사업은 궁극적으로 하천생태계 보
전 및 복원을 목표로 계획을 수립하고 시행할
필요가 있다. 또한, 하천관리 측면에서 보아, 치
수와 연계된 자연 친화적 하천정비사업 개념으
로 추진하되, 현행 하천분할관리에 따른 문제점
을 보완하기 위해 수계나 특정 하천 전체를 망
라한 기본계획에 따라 시행되어야 할 것이다.
이 계획은 기본적으로 수계를 일관하고, 치수
안전도 증대를 위한 하천정비 또는 유역종합치
수계획 수립과 시행을 위해 학제간 정기 및 부
정기 수변 조사, 하천정비사업, 평가 및 보전 방
향 개선 등으로 구성하여 단계적으로 추진되어
야 할 것이다. ♧
참고문헌
1. 건설교통부, 2001, 자연 친화적 하천정비기법 개발 보고서(I), 한
국건설기술연구원
2. 건설교통부, 2002, 자연 친화적 하천정비기법 개발 보고서(II) :
수변조사 및 모니터링 매뉴얼, 한국건설기술연구원
3. 경기도, 2004, 자연 친화적 하천정비 모델 개발 연구, 한국건설
기술연구원
4. 한국수자원학회, 2002, 하천설계기준, 건설교통부 승인
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9. National Rivers Authority, 1992, River Corridor Survey: Methods
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