경안천 하류를 찾는 사람들의 발길이 끊이지 않는다. 4대강 및 국토해양부 주요 관계자, 환경부, 환경단체, 민간단체, 그리고 지역주민까지 계층도 다양하다. 수질을 비롯한 생태적 환경개선 효과를 눈으로 보기 위해서다.

지난 5월 수도권 2500만 주민의 식수원인 팔당호가 10년만에 최고 수질을 기록했다. 경안천은 팔당호로 직접 유입되는 하천이라 수질의 상관관계가 높다. 즉 경안천의 수질개선은 팔당호의 수질개선에 직접적인 영향을 미친다는 것이다. 그래서 경안천의 생태복원과 수질개선은 지리적, 사회적으로 그 중요성이 강조된다.

경안천이 지금처럼 맑아진데에는 하류에 조성된 수질정화인공습지 공이 크다. 인공습지는 국내유일의 환경부 신기술(258호)인 생태적수질정화비오톱 공법이 적용되었다. 변찬우 교수(상명대 대학원 환경자원학과)를 필두로 LEED환경연구원과 삼안(주)이 설계를 맡아 진행하였고, (주)LS(LEED Society)생태환경복원, (주)삼성에버랜드, (주)SR건설이 대상지를 시공했다. 모니터링은 (주)LS생태환경복원이 진행하고 있다.


▲2010년 4월 27일 준공직후 경안천 생태적수질정화비오톱을 답사하는 서기관급 이상 국토해양부 관계자 약100여명과 해당 부처 담당자들

▲경안천 하류 6지역 schematic Design(변찬우,2009)과 준공 직후 2010년 6월 생태적수질정화비오톱(6지역) 전경

개요
• 위치: 경기도 광주시 초월읍 지월리 일원(1, 2지역), 광주시 퇴촌면 광동리 일원(6지역)
• 면적: 약 35만평(2008년 타당성 분석시) 중 103,100㎡ (1지역 28300㎡, 2지역 30,800㎡, 6지역 44,000㎡)
• 발주처: 경기도 팔당수질개선본부
• 적용시스템: 생태적수질정화비오톱(SSB)-환경부 신기술 제258호 및 특허 제 10-0444972호, 특허 제 10-0746245호, 특허 제 10-0839660호, 특허 제 10-0821351호 등
• 계획 및 설계 : 변찬우 교수(상명대 대학원 환경자원학과)+LEED환경연구원+(주)삼안
• 시공 : (주)LS(LEED Society)생태환경복원 + (주)삼성에버랜드 + (주)SR건설
• 시운전 및 모니터링 : (주)LS생태환경복원

• 특징
- 생태공학적 접근을 통한 치수안정성 + 수생태계 복원
- 팔당상수원의 유입하천 중 가장 오염도가 높은 경안천 및 하수처리수 수질개선을 통한 팔당상수원 수질환경 개선
- 하수처리장 방류수 재처리, 경안천 본류수 생태적수질정화, 점‧비점오염원 처리
- 생태복원 및 자연생태학습, 경관향상을 복합적으로 수행하는 습지로 조성


생태적 수질정화습지, 팔당호에 생명을 불어넣다

팔당호는 불과 8년 전만 하더라도 BOD 8.8mg/L로 오염되어 농업용수로도 사용할 수 없었던 물이다. 팔당호를 오염시키는 주범으로 경안천이 수면위로 떠올랐다.

이후 본격적인 수질개선사업이 시행되었다. 변찬우 교수가 이끄는 LEED Society는 경안천 지류 중 가장 오염농도가 높은 금어천, 금학천 지천을 살리기 위해 지천과 만나는 경안천 본류 고수부지에 국내 최초 검증된 신기술인 생태적수질정화비오톱(환경 신기술 제258호) 공법을 도입시켰다. BOD 평균 5.4mg/L에서 2.0mg/L로 수질개선(점‧비점오염원 및 하수처리 방류수 생태적수질정화)효과를 봤다. 더욱이 수생태복원(생물서식처 및 생물서식 기반 보전‧복원), 친수경관 향상까지 도모하며 앞선 성공사례로 평가받고 있다. 이후로도 LEED Society는 현재까지 시운전과 모니터링을 지속적으로 수행하고 있다.

이 중 경안천 하류 생태적수질정화비오톱(아래그림 1, 2, 6)지역은 하천의 생태계를 복원하고, 훼손된 경관을 체계적으로 개선하기 위해서 각각의 대상지의 특성(Site-specific)을 고려하여 본 사업에서 우선적으로 조성되었다.

▲경안천 생태적수질정화비오톱(1,2,6 지역) 위치도

경안천 하류 생태적수질정화비오톱은 각 대상지 특성을 고려한 생태환경공학적 특수 복원사업이다. 조성과 그 이후에도 수질 외 발생할 수 있는 생태계의 변화 등을 조사분석하여 자연형습지로 천이되는 것을 억제해야 한다. 수질정화효과를 높이고, 자연적 인위적 교란에 대해 안정적으로 정착될 수 있도록 반드시 전문가의 모니터링이 수반돼야 한다. 그래야만 구조 및 기능의 안정화를 꾀할 수 있다. 그러나 건설산업기본법을 토대로 공사가 진행되다보니 복원시공 과정에서 전문가가 모니터링을 하는데 실무적 어려움이 부딪히게 된다. 그럼에도 불구하고 현재 각 지역은 변찬우 교수의 지휘로 (주)LS(LEED Society)생태환경복원이 생태‧환경공학적 시운전 및 모니터링을 진행하고 있다.

▲변찬우 교수가 상명대 환경공학과 교수 자문단에게 환경공학적 원리를 설명하는 모습

경안천 하류 제1지역(하수처리장수 재이용수 25,000㎥/d) 생태적수질정화비오톱

광주시 초월읍 지월리 광주하수처리장 전면 고수부에 조성된 경안천 하류 제1지역 생태적수질정화비오톱은 습지면적이 15,869㎡에 이른다. 광주하수처리장 방류수 1일 25,000㎥를 인공습지 2개 라인(line)에서 재처리하여 생태적 수질정화하는 등 복합 기능을 수행하고 있다. 기존 초월리 주변은 지역주민을 위한 휴식공간이 부족하며, 광주하수처리장 고수부는 이용도와 활용도가 전무한 공간이었다. 그래서 고수부에 조성된 1지역 생태적수질정화비오톱으로 지역내 생태적 친수공간과 수려한 경관을 제공되었고, 이후 건강한 생태계를 안정화시킴에 따라 자연과 지역주민을 위한 친환경공간으로 확고히 자리 잡고있다. 특히 변찬우 교수는 1지역의 설계 및 복원시공시, 1지역이 홍수시에 범람하는 고수부지에 입지되어있어 치수적 안정성을 각별한 고려해 하상 및 제방고 등을 결정하였다.

▲광주하수종말처리장 방류수를 경안천 고수부지에서 15,869㎡/d 수질정화하기 위해 조성된 경안천 하류 제1지역 생태적수질정화비오톱 Schematic Design (변찬우)

▲경안천 하류 제1지역 생태적수질정화비오톱 조감도

경안천 하류 제1지역 생태적수질정화비오톱의 수질예상처리효율은 A습지 BOD 19.2%, T-N 10.0%, T-P 15.0% 이며, B습지 BOD 22.1%, T-N 11.5%, T-P 17.3% 이다. 조성직후 시운전 및 모니터링, 유지관리가 시행되고 있는 현재, 목표수질에 상회하는 안정적인 수질을 회복하고 있는 중이며, 백로, 오리류 등 다양한 생물들이 발견되어 수생태계 복원이 이뤄지고 있음이 확인가능했다. 지역민과 학생들의 살아있는 환경교육현장으로도 각광을 받고 있다.


▲경안천 하류 제1지역 생태적수질정화비오톱 내 환경교육현장 모습


▲경안천 하류 제1지역 생태적수질정화비오톱 조성후 전경 (LEED Society, 2010)

  
▲경안천 하류 제1지역 생태적수질정화비오톱 조성후 세부전경들 (LEED Society, 2010)

경안천 하류 제2지역(경안천 본류하천수 10,000㎥/d) 생태적수질정화비오톱

경기도 광주시 초월읍 지월리 중부고속도로 하단 고수부지에 조성된 경안천 하류 제2지역 생태적수질정화비오톱은 경안천 본류 하천수 및 강우시 초기우수, 도로 비점오염원을 생태적으로 처리하기 위해 조성되었다. 부지면적은 30,800㎡(습지면적 12,814㎡)이며, 경안천 하류의 생태공학적(지형, 식생, 식재밀도, 토양, 미기후, 동물상 등)‧환경공학적(부지면적, 처리유량, 용량, 유속, 수리학적 체류시간, 배치 및 형태 등)요소를 고려하여 대상지 특성(Site-specific)에 맞게 조성했다. 특히 생태환경모니터링 조사결과를 바탕으로 관찰된 동식물의 서식처를 보전‧복원하기 위하여 인간의 활동에 의한 생물의 서식처 간섭을 최소화 하는 '친환경적 동선 체계'를 구상하여 종다양성을 확보하였다.


▲경안천 하류 제2지역 생태적수질정화비오톱 Schematic Design (변찬우, 2008)

경안천 하류 제2지역 생태적수질정화비오톱의 예상수처리효율은 BOD 37.3%, SS 30.0%, T-N 13.3%, T-P 26.8%로 2010년 현재 BOD 46.7%, SS 58.2%, T-N 26.3%, T-P 44.3%로 목표수질을 훨씬 상회하고 있다. 또한 대상지 및 주변지역에서 고라니, 너구리, 흰뺨겸둥오리, 쇠딱구리 등이 서식하나, 도로, 경작지 등 인간의 간섭으로 인하여 포유류나 조류의 다양성은 다소 떨어졌다. 생태환경 조사결과를 바탕으로 관찰된 동식물상 중 깨끗한 수질에서 서식하는 쉬리, 얼룩동사리와 같은 어류와 도룡뇽 등의 양서파충류를 목표종으로 선정하여 생태적수질정화비오톱과 연계해 서식처를 조성하였다. 2지역 역시 하천고수부지에 조성함으로써 경안천 본류와 연계되어 치수적 안정성이 고려된 하상 및 제방고 등이 결정되었다.


▲경안천 하류 제2지역 생태적수질정화비오톱 조성후(LEED Society,2010)

 
▲복원된 동식물상 (LEED Society,2010)

경안천 하류 제6지역 (하수처리장수 재이용수 2,250㎥/d, 비점오염원 및 경안천 본류하천수 2,237㎥/d) 생태적수질정화비오톱

경기도 광주시 퇴촌면 광동리 하수처리장 인근 불법농경지에 조성된 경안천 하류 제6지역 생태적수질정화비오톱은 전체 부지면적 44,000㎡(습지면적 15,718㎡)로 각각의 특성에 맞게 각각 4개의 습지로 조성되었다. 먼저 A라인 습지는 광동하수처리장 방류수를 6지역 지형 특성에 맞게 자연유하로 정화시킬 수 있는 자유수면형 습지로 조성하였으며, 그 외 습지들은 정체된 경안천 정체수와 인근 도로, 농경지의 비점오염원으로 수질오염이 예상되는 수체계를 생태적으로 순환시킴으로써 자정능력을 강화한 자연적 수질환경 개선이 가능하게 하였다. 경안천 생태적수질정화 비오톱 6지역 평균예상처리효율은 BOD 39.4%, SS 37.5%, T-N27.2%, T-P 48.9%이며 현재 목표수질이상이 달성되어 가고 있으며, 팔당호와 인접하여 흰죽지, 쇠백로 등의 조류가 많이 관찰되고 많은 방문객이 다녀가고 있다.

▲경안천 하류 제6지역 생태적수질정화비오톱 Schematic Design (변찬우, 2008)


▲경안천 하류 제6지역 생태적수질정화비오톱 구상 프로세스 Schematic Design (변찬우, 2008)


▲경안천 하류 제6지역 생태적수질정화비오톱 조감도

경안천 하류 제6지역 생태적수질정화비오톱은 다른 지역과 달리 팔당호의 수체계, 물의 흔적을 찾아 수생태계 변화 과정을 유추하여 생태복원 방안을 제시하였으며, 또한 수질개선, 생태복원, 치수안정성은 물론 주변 습지를 연계한 자연형 습지를 생태공원으로 조성하여 불량한 경관을 복원하였다. 뿐만 아니라 다양한 생태학습 공간을 제공함으로써 그 평면성(flatness), 반복성(repetition), 연속성(seriality) 효과로 인해 습지를 통한 미니멀아트(minimal art) 및 대지예술(earth work art)로서의 가치를 보여주었다. 특히 대상지 내부로 들어올 경우 4개의 습지가 각각 어떻게 이어졌는지 모를 정도의 미로효과(maze effect)까지 일으키는 등 생태과학+ 환경공학기술+ 대지예술을 통한 흥미유발 효과까지 자아내고 있었다.

경안천 하류 제6지역에 조성된 4개 라인(line)의 생태적수질정화비오톱은 현재 환경보건협회, 경기시인협회 등 다양한 지역단체와 지역주민들 또한 생태학습장 및 하천경관 체험공간으로 유용하게 활용되고 있다.


▲경안천 하류 제6지역 생태적수질정화비오톱 조성직후 전경 (LEED Society,2010.03)


▲경안천 하류 제6지역 생태적수질정화비오톱 조성후 전경 (LEED Society,2010.06)


▲환경보건협회(좌), 경기시인협회(우) 등 경안천을 향한 다양한 계층의 발걸음이 끊이지 않고 있다


변찬우 교수 "생태환경복원 계획부터 유지관리까지 전문가 참여 이뤄져야"

상명대 변찬우 교수(LEED Society)는 "그간 국내 최대 규모인 인공습지사업 복원 설계 및 시공 과정에서 모니터링을 무시하고 진행되는 등 건설업 관행에 의해 생태․환경복원관련 전문성이 때때로 간과되어 많은 어려움을 겪어왔다."고 밝혔다. 그러나 "지역주민들과 방문객들의 호응에 힘입어 생태환경 복원업을 일관성 있게 진행해 나감으로써, 경안천 하류 생태적수질정화비오톱과 같이 성공적인 생태‧환경 복원 결과를 만들 수 있었다."는 성취에 대해서도 술회하였다. 앞으로 그는 “무엇보다 개척단계의 생태환경복원을 위해 전문가에 의한 지속적인 생태‧환경공학적 계획, 설계, 시공, 시운전은 물론, 모니터링과 유지관리가 이루어져야 한다.”고 강조하며 활발한 전문가의 참여가 전제되어야 할 것이라 전했다. 

최근 변찬우 교수는 지난 6월 17일에 발간한「우리 풍토에 맞는 생태하천(나무도시)」저서를 통해 수자원(하천) 분야에서 주요 대안과 방향을 제시했다. 뿐만 아니라, 국내 유일의 검증받은 환경부 신기술인 생태적수질정화비오톱(SSB : Sustainable Structured wetland Biotop) 시스템 개발을 통해 환경 공학적 측면에서도 최첨단시설로서 인정을 받고 있다. 더나아가 그의 연구와 성과는 환경, 예술 분야에 이르기까지 융‧복합적 생태환경 복원의 이론과 실천적 결과를 보여주고 있다. 현재 이 저서는 네이버, 인터파크 등에 ‘하천’ 및 ‘생태’, ‘생태하천’ 분야 검색 상위권과 공학/기술부문 베스트셀러로 랭크됨으로써 조경분야 이외 분야인 수자원, 환경, 생태 분야 등에서도 관심을 모으고 있다.

<우리 풍토에 맞는 생태하천-변찬우 저>