하천수의 관리는 크게 세 분야를 감안하여 시행된다. 물이용의 측면에서는 안정적인 물의 확보와 공급이, 홍수방어 측면에서는 첨두유량 등 고유량 및 고유량의 지속기간이 중요하다. 하천환경을 감안한다면, 갈수기 최소 서식조건의 보장과 홍수기 생태계의 연결과 이동의 측면이 중요할 것이다.

본 연구에서는 사람의 물이용 및 생태계 구성항목 내 생물학적 요소 중 먹이사슬의 정점에 있는 어류의 생존 측면에서 중요한 갈수기 하천수 관리에 대한 제도적, 기술적 분석을 수행하였다. 갈수기 하천수의 관리란 하천에 남아 있어야 하는 유량을 감안한 허가의 관리 및 부족 시 공급에 대한 사항을 말한다. 최대한 공급하여도 부족한 경우 하천수의 취수제한으로 연결될 수 있으나 하천수 취수제한은 불가항력적 상황에서 하천법 제53조(ME, 2023) 및 같은법 시행령 제62조(ME, 2022b)의 하천수 사용의 조정과 같은 제도에 따라 시행되므로 본 연구에서는 갈수기 하천수의 배분에 관한 사항을 확인하고 실제 조사를 통해 개선 필요사항을 논하였다. 하천수 사용허가 세부기준(ME, 2019)에 따르면 하천수 사용허가 기준유량은 기준갈수량에서 하천유지유량을 뺀 값을 말한다. 하천수의 배분을 위해서는 기준유량과 하천유지유량에 대한 사항이 결정되어야 하며 여기서 기준갈수량은 자연상태 유량의 10년빈도 갈수량을 지칭한다. 하천유지유량은 국토해양부가 정한 하천유지유량 산정요령(MLTM, 2009)에 따라 산정하고 있다. 하천수 사용허가를 위한 기준유량 산정에 대한 연구는 비교적 다양하다. Cho et al. (2007)은 평균갈수량과 기준갈수량, 해외의 10년빈도 7일 갈수량을 산정하여 비교하고 미계측 유역에서 이를 예측할 수 있는 방법에 대한 연구를 수행하였다. Kim et al. (2021)은 기후변화에 따른 기준갈수량의 변화를 예측하기 위해 기후변화 시나리오에 따른 갈수량을 빈도해석하여 기준갈수량이 향후 감소 추세에 있음을 제시하였다. Park and Kim (1997)은 지질의 특성이 기준갈수량에 미치는 영향에 대한 분석을 수행하였다. Kang and Lee (2022)는 기저유량 분리를 위한 디지털 필터의 매개변수에 관한 연구를 수행하였다. 한편 Park (2017)은 일별 10분위수 유량, 일별 20분위수 유량을 분석하여 지점에 따라 이들 유량을 하천수 사용허가 기준유량으로 설정하면 물부족이 발생하지 않을 것으로 전망하였다. 그러나 앞으로의 기상상황을 과거의 자료로 정확히 예측하는 것은 어려울뿐더러 어떠한 상황에도 물부족이 발생하지 않는 값을 하천수 사용 기준으로 활용하고자 하는 것은 예측하지 못한 극심한 가뭄시 물부족이 발생한다면 사람의 잘못에 의한 물부족이라는 잘못된 인식을 가져올 수 있다.

갈수기 물관리를 위한 제도로 수자원의 조사⋅계획 및 관리에 관한 법률 제8조에서 지정하는 갈수예보를 들 수 있다. 같은 법 시행규칙에서는 계획수문량을 하천, 댐 등 수자원시설을 정상적으로 관리하기 위한 최소 양으로 정의하고 있는데 이는 하천관리유량으로 하천유지유량과 이수유량을 합한 값을 말한다. 지금까지 살펴본 바와 같이 갈수기 물관리를 위해서는 기준이 되는 유량이 필요하며 기준갈수량과 하천유지유량을 그 구성요소라 할 수 있다. 갈수량에 대한 연구는 다양하게 시행되고 있는데 반해 하천유지유량에 대한 연구는 생태계를 감안한 유량 등 일부 분야, 일부 연구자에 집중되어 있는 상황이다. 특히 하천유지유량은 최소유량 개념이 적용되고 있으나 이 하천유지유량의 목적을 달성하고 있는지에 대한 평가는 측정한 유량의 하천유지유량 달성률 혹은 만족률을 확인하는 정도에 그치고 있다. 그러나 하천유지유량을 포함하는 하천수 관리는 특히 적응관리가 필요한 분야이다. Peat et al. (2017)에 따르면 적응관리란 운영 프로그램에 대한 실험적 접근방식의 결과로부터 학습, 관리 정책 및 업무를 지속적으로 개선하는 체계적인 프로세스이다. 하천유지유량은 항목별 필요유량 중 최댓값으로 결정되는 바 필요유량의 목적을 달성할 수 있는지에 대한 평가 방법 정립이 필요하다. 과거에는 부족했던 갈수기 유량측정과 2007년 수질 및 수생태계 보전에 관한 법률(ME, 2007), 현재의 물환경보전법(ME, 2018c)에 근거하여 도입된 수생태계 조사를 통한 축적 자료를 활용할 수 있으므로 하천유지유량 적응관리에 필요한 핵심 자료 구축이 가능하다. 본 연구는 실제 조사를 통한 유량과 하천수 사용허가 기준유량에 대한 비교, 분석 및 수질과 수생태계라는 하천유지유량의 핵심 목표에 대한 평가를 수행하여 기술적 측면에서 하천유지유량의 보완점을 찾아보았다. 갈수기 물관리의 측면에서 제도적 개선 방향을 찾아보고 지역 이해관계자에 대한 설문조사를 수행하여 물 사용에 대한 인식을 함께 조사하였다.

하천수 적응관리를 위한 대상 하천은 금강수계에서 하천유지유량의 달성률이 상대적으로 떨어지는 초강과 보청천이다. 적응관리를 위한 실제 조사는 하천유지유량이 고시된 각각 1개 지점에 대해 갈수기에 ADCP를 이용한 유량 및 단면 측정 12회, 어류 채집조사 12회로 설정하였다. 이를 반영한 유량자료는 Table 1에 나타내었다. 수질의 경우 수질측정망의 핵심지점의 경우 주 1회, 그 외 지점에 대해 월 1회 측정이 이루어지고 있으므로 환경부 수질측정망 자료를 분석 대상자료로 하였다. 2022년은 평년대비 가물었던 해로 초강 유역의 연간 강수량은 946.5 mm, 보청천 유역의 강수량은 832.8 mm였으며 이는 지난 10년 평균 강수량 대비 각각 72.9%, 64.1% 수준이다. 2015년 하천유지유량 고시 전후 동일기간과 2022년의 월 평균 유량은 Table 1과 같이 나타난다. 대부분의 기간에서 유량이 적었으며 특히 관개기가 본격적으로 시작되는 5월의 경우 초강 21.0%, 보청천 34.3% 수준의 유량을 기록하였다. 이와 같은 유량 특성은 2022년이 갈수기 하천수 관리를 위한 모니터링에 적합한 해였음을 알려준다.

홍수통제소의 하천수 사용관리시스템의 표준유역별 기준갈수량은 2015년 하천유지유량을 고시할 당시 TANK 모형을 이용하여 산정한 1967년부터 2010년까지의 일별 유량의 갈수량을 추출하여 빈도 해석한 값이다. 초강의 기준갈수량은 1.77 m³/s, 보청천의 기준갈수량은 1.30 m³/s로 2022년 두 하천의 갈수량인 0.65 m³/s, 1.01 m³/s보다도 크다. 2022년은 갈수량이 기준갈수량보다 적은 해로 이론적으로 산정한 하천유지유량 값에 비추어보면 하천의 기능 유지가 어려웠을 것으로 추정되는 해이다. 관측된 갈수량의 정도는 Fig. 1에 평균과 신뢰구간 95%를 이용하여 표기하였다. Fig. 1에서 (a)는 초강의 연도별 갈수량으로 초강의 2022년 갈수량은 신뢰구간을 벗어나 적은 유량이 기록되었으며, (b)의 보청천은 신뢰구간 안에 위치하나 하한치에 가까운 유량을 기록하였다.

하천유지유량은 핵심 항목으로 수질과 수생태계를 고려한 유량을 설정하고 있으며, 2003년 개정된 환경정책기본법 시행령 제2조는 수질 및 수생태계 기준을 정하고 상태별 생물학적 특성에 대한 이해표를 제시한다. ME (2018a)는 중권역별 물환경 목표기준을 고시하여 수질과 생물이해등급을 생활환경 기준으로 정하였다. 같은 고시에서 목표기준의 달성여부에 대한 평가 방법은 물환경 목표기준 평가 규정(ME, 2018b)에 따르도록 하고 있다. 이 규정은 2008년 제정되었는데 2007년부터 시작된 하천유지유량 산정 사업 당시 평가 및 예측에 이용되지 못하였다.

물이 부족한 시기가 되면 물사용의 우선순위가 매우 중요해진다. 우리나라는 하천법시행령제54조(ME, 2022a)에 용수공급의 우선순위를 생활용수와 공업용수, 농업용수의 순으로 지정하고 있으며, 댐과 보 등 핵심 수자원 공급시설에서도 운영규정으로 같은 우선순위를 적용한다.

그러나 회복탄력성을 넘어선 환경요소를 위한 과도한 물의 부족은 회복에 막대한 비용과 기간이 소요될 수 있으므로 최소한의 유량은 하천에 남아 흐를 수 있도록 보장하여야 한다. 이 최소한의 유량이 하천유지유량이나 앞선 분석에서와 같이 하천의 구성요소와 유량간의 관계를 모두 이해할 수 없으므로 지속적인 확인과 조정이 필요하다. 대상유역인 초강과 보청천의 고시된 하천유지유량은 각각 2.50 m³/s, 2.45 m³/s로 자연상태의 갈수량을 넘어서며, 실제 조사를 통해 대안으로 제시할 수 있는 최소한의 유량은 생태계를 고려하여 초강 0.78 m³/s, 보청천 0.68 m³/s이다.

물론 이는 국가의 수질, 수생태계 관리 정책을 반영하지 않은 현재까지의 상황으로 추정한 것이며 더 작아질 가능성도 있다. 이렇게 확인한 최소유량은 갈수기에도 보장할 수 있는 제도가 실현되어야 한다. 하천유지유량이 적어지면 허가 가능량이 늘어나게 되므로 초강과 보청천에서 하천수를 수원으로 하는 하천수의 사용허가는 추가될 수 있을 전망이다. 다만, 조사되지 않은 수리권 및 극한 가뭄 시 여유수량으로의 운영 등 추가 사용 가능할 것으로 판별된 유량에 대한 활용처는 국가와 다양한 분야의 이해관계자간의 협의가 있어야 할 것이다.

그럼에도 물부족이 발생하는 경우 현재의 생⋅공⋅농업용수 수준에서 지정된 용수공급의 우선순위를 세분화하여 생존에 반드시 필요한 용수를 우선 공급할 수 있어야 한다. OECD (2015)의 조사결과에 따르면 오스트레일리아는 사람을 위한 핵심 수요, 환경을 위한 수요, 농업과 가정, 공업용수 등 3단계의 우선순위로 물을 배분하고 있다. 캐나다의 알버타주에서는 생활용수, 농업용수, 공업과 발전, 환경을 위한 용수의 순으로 물을 배분하고 있으나 주별로 상이하다. 뉴질랜드는 1순위 생활용수, 2순위로 공업, 발전, 환경용수의 우선순위를 적용한다. 조사한 나라 중 가장 세분화하여 우선순위를 운영하는 나라는 헝가리로 1순위 음용수, 2순위 국가안전보장, 3순위 생활용수, 4순위가 농업용수이며 5순위에 환경용수, 마지막으로 6순위에 공업과 발전용수를 두고 있다. 우리나라도 비시급용수에 대한 우선순위를 조정하는 안이 검토되고 있으나 체계적인 용수목적 세분화와 관리가 필요하다. 이 경우 하천수의 사용 허가시, 우선순위에 대한 명시를 통해 취수량이 줄어들거나 일시, 영구적으로 제한될 수 있음을 고지하여야 한다. 이행 모니터링을 위해 현재 매월 통보하도록 되어있는 사용실적을 더 짧은 기간에 통보 의무를 부과할 필요도 있다. 하천수의 사용 권리는 국가가 피허가자에 진 채무가 아니므로 기상상황에 따라 보장되지 않을 수 있음을 허가단계에 알려 담당자의 부담을 덜 수 있는 체계도 만들 필요가 있다.

우리나라의 하천수사용허가제도는 시기와 양에 따라 일시적 하천수 사용이 가능하다. 그러나 전체적으로 하천수의 사용허가를 안정적 사용허가와 일정 유량 이상이 유지될 때 가능한 제한적 사용허가로 구분하여 정착시킬 필요가 있다. 이 경우 소규모 저류 등 자발적인 대체 수원 마련을 기대할 수 있다.

끝으로 농업용 저수지의 경우 계약된 용수를 하천으로 흘려 하천에서 취수하는 경우가 많으므로 농업용 저수지의 실제 공급량에 대한 관리가 필요하다. 계약량보다 적은 수량을 방류하게 되면 사용자가 자연스럽게 하천수를 취수하게 되는 상황이 발생할 수 있기 때문이다.

Fig. 5는 물사용에 필요한 요소, 만족도 및 부족 발생시 우선순위에 대한 일반 대중의 인식을 조사한 것이다. 설문은 총 20명의 인근 거주자들에게 시행하였으며 답변을 신뢰할 수 없는 2인을 제외하고 18인의 설문 결과를 종합, 정리한 것이며 경우에 따라 미응답, 일부 항목은 복수 응답이 가능하였다. 설문 응답자의 대부분 농업에 종사하여 하천의 물부족에 민감할 수 있는 상황이다.

먼저 유량에 대한 만족도는 물부족을 경험하지 않은 경우에도 만족하지 못한다고 응답한 경우가 있었으며, 이는 물부족에 대한 경험과 더불어 수질과 미관의 측면이 그 원인이었다. 물이 부족한 경우 확보의 수단으로는 지하수 및 복류수를 생각하고 있어 물부족이 장기화될 경우 하천인근의 지하수 취수가 늘어날 수 있는 상황이다. 물이 부족한 경우 물에 대한 우선순위는 사람이 압도적으로 많으며 사람과 자연간 공유 의견을 밝힌 4인 중 2인은 자영업자로 하천수 부족 시 크게 민감하지 않은 상황임을 감안하면 이해관계자의 대부분은 취수 및 물사용을 우선하고 있음을 감안하여야 한다.

하천수의 관리에 있어 중요한 점은 수질 개선과 지하수의 보장이 필요함을 이야기 한다. 다만, 이 항목에서는 지하수의 취수제한을 통해 지하수와 하천수를 동시에 보호하는 것이 중요하다. 끝으로 일반 대중은 하천의 물이 늘 풍부하기를 원하고 있음을 알 수 있어 자연스러운 유량의 변동성보다 안정적 물의 확보와 이용에 관심이 많음을 알 수 있다. 설문 대상에 제한이 있으나 앞서 하천수 관리방안으로 제시한 취수제한, 물이용의 우선순위 등에서 입장이 다를 수 있음을 확인할 수 있다.

본 연구에서는 갈수기 하천수 관리의 핵심이 되는 두 요소인 갈수량과 하천유지유량의 현황을 실제 조사를 통해 확인하고 유량이 적은 시기 하천의 상태를 수질과 수생태계를 바탕으로 평가하였다. 연구 대상 하천은 하천유지유량이 유역의 규모에 비해 크게 산정, 고시되었으며 인근의 하천들에 비해 하천유지유량 달성률이 현저히 떨어지는 초강과 보청천을 선별하였다. 하천의 상태는 국가에서 지정하는 평가기준과 규정을 적용하여 평가하였으며, 이 결과를 토대로 하천수 관리에 대한 기술적, 정책적 방향성을 제시하였다. 본 연구의 결과를 요약하면 다음과 같다.

본 연구를 통해 하천수 관리에 필요한 하천의 기능에 대한 평가 방법을 다양한 국가의 제도를 감안하여 제시하였다. 하천 인근의 이해관계자에 대한 설문조사를 통해 정책입안자가 참고할 수 있는 일반인의 인식을 나타내었고 하천수허가제도의 보완 방향을 함께 제시하여 제도 개선에 활용할 수 있도록 하였다. 하천유지유량 산정시 상한값을 적용하여 기술적 보완이 될 수 있도록 하였으며 이는 유역의 규모, 상태에 비해 과도한 하천유지유량이 설정되는 것을 방지할 수 있는 방법이 된다. 향후 하천수사용허가, 하천유지유량에 대한 평가와 확대 산정 등 하천수 관리분야에서 본 연구결과가 활용될 수 있을 것으로 판단된다.