댐 유역 식생천이에 따른 생태환경·수자원 영향 예측 및 관리방안

유역통합관리연구원(IWMI)은 한국수자원공사가 발주한 「댐 유역의 식생천이에 따른 생태환경, 수자원영향 예측 및 관리방안」 용역을 수행하였다. 과업기간은 2020년 6월 10일부터 2021년 12월 26일까지 565일이며, 총용역비는 2억5천만원이다. 대청댐 권역을 시범 대상지로 하였다.

댐 유역의 산림은 흔히 녹색댐이라 불린다. 수원을 머금어 홍수를 줄이고 갈수기를 버티게 하며 수질을 걸러 내는 한편, 댐과 하천의 수역과 육역을 잇는 생태 네트워크의 기반이기도 하다. 그런데 기후변화에 적응하는 과정에서 산림 생태계 자체가 달라진다. 식생천이와 종자분산, 교란을 거치며 경관 구조와 식생 분포가 바뀌고, 그 변화는 다시 유역의 수량과 수질로 되돌아온다. 본 연구는 이 되먹임을 장기적으로 내다보고 관리 전략을 세우는 것을 목적으로 하였다.

연구진은 먼저 기후변화 시나리오에 따른 미래 기상자료를 구축하고, 계절예보 모듈로 선행 예측기간별 예측성을 평가하였다. 유역 모형으로는 SWAT을 선택하였다. HSPF는 소유역을 토지이용만으로 나누어 댐 상류의 다양한 토양과 경사를 반영하기 어려운 반면, SWAT은 토지이용·토양·경사를 함께 고려하고 침엽수·활엽수·혼효림을 구분할 수 있어 산림 식생 변화를 다루기에 적합하다고 판단한 것이다. 2015년부터 2019년까지의 자료로 대청댐 유역 모형을 구축·검보정하였으며, 일단위와 월단위 모두 NSE 0.5 이상으로 적합도를 확보하였다.

검보정된 모형으로 과거(19812010년)와 미래 두 시기(20212050년, 2071~2100년)의 수문변화를 분석하였다. 기후모형 선택에 따른 불확실성을 줄이기 위해 다중모형앙상블(MME)을 사용하였고, 댐 유입량과 소유역별 변화를 세 가지 시나리오로 나누어 비교하였다. 기후변화만이 아니라 그에 따른 산림 식생 변화까지 반영해 댐 유역의 수자원 변화량을 산출한 점이 이 연구의 특징이며, 결과는 댐 유역 산림 관리와 장기 수자원 운영 전략의 근거로 활용될 수 있다.