생육기반에 따른 비탈면 생태 복원 성능 평가 = Performance Assessment of Ecological Restoration of Slopes According to the Growth Base

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Slope restoration that considers its ecological environment requires an analysis of the restoration work on test sites, which is designed to perform investigative research on the progress regarding the goal of restoration, and the appropriateness of used seeds and the application of restoration methods.
The study has been conducted to evaluate the performance in ecological restoration by analyzing applied methods, sown plant species, and the rate of vegetation coverage for the research site, based on the results of monitoring of the slope restoration projects that have been carried out since 2010.
As the varying conditions of the research site and the base materials for the slope require verification, I have conducted performance evaluation through monitoring ecological restoration methods specific to slope base materials.
The site for this study is the damaged slope that occurred at the site for constructing a road that connects Sejong City and Jeongan Interchange (Sector 2), and the research was carried out by using methods A, B, C, D, E, F, and G based on Slope Ecology Restoration Evaluation Table (Ministry of Land, Infrastructure & Transportation, 2009).
Method A fills a pack and sprays seeds all over it and fixes a net covering it, while Method B sprays both composites and mixed seeds on the soils and rocks.
Method C installs a mesh or a net to fix base materials on soils and rocks and then, applies vegetation base materials and seeds with high pressure.
Method D installs a mesh or a net on soils and rocks and applies vegetation base materials and seeds with high pressure and then, sprays mixed liquids all over it.
Method E sprays mixed seeds simultaneously on cut embankment and soils.
Method F sprays mixed seeds simultaneously on cut embankment and soils and then fixes them with straw matting, while method G installs and fixes a net over cut embankment and soils and then, sprays mixed seeds on it.
In accordance with slope ecology restoration evaluation criteria, my performance evaluation has examined the following factors.
With regard to the quality of soils and seeds, I have evaluated vegetation coverage rate as against goal of restoration, coverage rate for foreign originating grass species such as cool-season grasses, growth of vegetation, any damage by harmful insects, established number of trees, appearing number of grass and tree species, intrusion from species that either disturb ecosystem or cause harms, physical properties of base materials, omitted or collapsed locations, characteristics of the restored site and possible invasion of vegetation, and unitary construction cost.
And the research results are as follows.
For both soils and seeds, the quality is good, satisfying the standard.
While vegetation coverage rate was generally excellent, methods A and B registered excellence by base materials.
Harm insects never disappeared for all methods, while I saw no instance of disturbed ecosystem and invasion by harmful species.
All the physical properties of vegetation base materials were good, and there was no instance of omitted or collapsed base materials.
The durability of restoration and possible invasion of vegetation proved excellent for all the methods.
The similarity with nearby environment came up with similar results for all the methods.
Profitability showed highest with the unitary construction cost for method G, while the other methods registered similar results, attesting to their basic profitability.
The study further shows that method E registered the highest profitability for embankments. Meanwhile, method G registered the highest cost for restoration.
In cut embankments, method F was the best, while restoration cost showed higher for method A than for method F.
For rocky areas, evaluation came up with no great difference with less than 30%, while method B registered excellent restoration quality and growth characteristics.
Embankment soils showed no great differentiation for the methods, whereas method F performed well in the condition of cover and growth characteristics.
Namely, method F was the most appropriate for embankments, while method A was the most adequate for cut embankments and method B was the best for ripped or blasted rocks.
This study will serve as a basis for judging the fulfillment of goals in a performed slope ecology restoration, perform as a standard for selecting a method specific to the properties of base materials, provide a basis for managing total ecology in accordance with a construction project, and become a basis for establishing a construction plan that considers ecosystem and view, thus providing important information for designing ecological restoration and modifying construction guidelines.

국문 초록 (Abstract)

생태환경을 고려한 비탈면 복원은 시험시공지의 복원공사 실태를 분석하여서 달성하고자 하는 복원목표의 진행여부와, 사용종자, 복원공법의 토질별 적용이 적합한가에 대한 조사와 연구가 필요하다.
본 연구는 2010년 이후부터 현재까지 실시된 비탈면 복원공사의 모니터링 결과를 대상으로 하여 연구대상지의 토질별 적용공법과 파종식물, 피복율 경향 등을 분석하여 생태복원 성능을 평가하기 위해 수행되었다.
연구대상지의 조건과 비탈면 기반재가 서로 다름에 따라 검증이 필요하여 비탈면 기반재별, 생태복원 공법의 모니터링을 통한 성능 평가를 수행 하였다.
본 연구 대상지는 세종시 ~ 정안IC (2공구) 연결 도로건설공사 현장에 발생하는 훼손지 비탈면이 대상이며, 비탈면 생태복원 평가표(2009, 국토교통부)를 기준으로 하여 A, B C, D, E, F, G공법을 적용해서 수행하였다.
A공법은 팩을 충진한 후 종자를 전면 살포하고 그 위에 네트를 덮고 고정하고,
B공법은 토사 및 암반지역에 조성물과 혼합종자를 동시 분사하는 방법이다.
C공법은 토사 및 암반지역에 기반재 탈락 방지 망이나 네트를 설치한 후 식생기반재와 종자를 고압으로 취부하는 방법이다.
D공법은 토사 및 암반지역에 망이나 네트를 설치한 후 식생기반재와 종자를 고압으로 취부한 후 그 위에 혼합 액체를 살포하는 방법이다.
E공법은 절ㆍ성토토사지역에 혼합종자를 동시에 살포하는 방법이다.
F공법은 절ㆍ성토토사지역에 혼합종자를 동시에 살포하고 거적으로 고정시키고,
G공법은 절ㆍ성토 토사지역에 네트를 설치ㆍ고정하고 그 위에 혼합종자를 살포한다.
성능 평가는 비탈면 생태복원의 평가 기준에 의해 다음 항목을 평가하였다.
토양 및 종자 품질은 복원목표에 따른 식생피복율, 한지형 초본 등 외래 도입초종의 피복율, 식생 생육량, 병충해 유무, 목본 성립본수, 초본 목본의 출현종수, 생태계교란 및 위해종의 침입 여부, 기반재의 물리적 특성, 탈락 및 붕괴지점, 복원지의 특성 및 식생침입 가능성, 시공단가 등의 항목을 평가하였다.
연구 결과는 다음과 같다.
토양 및 종자의 품질은 모두 양호하여 합격 기준을 충족하였다.
식생피복율은 대체로 우수 하였으나 기반재별 A, B공법이 우수하였다.
병충해는 모든 공법에서 나타나지 않았고, 생태계 교란 및 위해종의 침입도 일어나지 않았다.
식생기반재의 물리적 특성도 모두 양호하였고, 기반재의 탈락 및 붕괴도 일어나지 않았다.
복원의 지속성 및 식생침입 가능성도 모든 공법에서 우수하였다.
주변 환경과의 유사도도 대체로 모든 공법이 비슷한 결과로 나왔다.
경제성은 G공법의 시공단가가 가장 높았고, 다른 공법들은 유사하여 경제적인 것으로 판단된다.
본 연구의 결과 성토 토사지역에는 E공법이 경제성에서 가장 좋은 것으로 확인되었다. 반면 G공법은 복원비용이 매우 높았다.
절토 토사지역에서는 F공법이 가장 좋았고, A공법은 복원비용이 F공법보다 높은 것으로 확인되었다.
암반지역에서는 30%미만의 차이로 평가상에 큰 영향이 없는 것으로 조사되었으나, B공법이 복원 품질과 생육특성이 우수하였다.
성토부 토사 지역은 여러 공법의 차이가 크지는 않았지만, F공법의 시공 시 피복상태와 생육특성이 좋은 것으로 나타났다.
즉, 성토토사에서는 F공법이 가장 적합하였고, 절토토사에서는 A공법이 리핑암과 발파암에서는 B공법이 가장 적합한 공법이라 할 수 있다.
본 연구는 기 시공된 비탈면 생태복원의 목표 달성 판정의 근거가 되고, 기반재 특성에 따른 공법선정의 기준이 되며, 건설 사업에 따른 생태 총량 관리를 위한 근거가 될 수 있으며, 생태계와 경관의 조화를 고려한 시공계획 수립의 기초가 되어 생태복원 설계 및 시공지침의 수정에 중요한 정보를 제공 할 수 있을 것이다.

목차 (Table of Contents)

• Ⅰ. 서론 1
• 1. 연구의 배경 및 필요성 1
• 2. 연구의 목적 4
• 3. 연구의 추진체계 5
• Ⅱ. 연구사 및 이론적 배경 7
• 1. 비탈면 생태복원의 흐름 7
• 2. 복원 목표 설정 10
• 가. 생태권역 11
• 나. 복원목표 13
• 3. 비탈면 적용공법과 복원용 식물 16
• 가. 적용공법 16
• 나. 복원용 식물 17
• Ⅲ. 연구범위 및 방법 22
• 1. 연구범위 22
• 가. 공간적 범위 22
• 나. 시간적 범위 23
• 2. 연구방법 24
• 가. 연구대상지 기반별 적용 공법 24
• 나. 조사구 설치 및 측정 26
• 다. 평가 항목 및 기준 27
• IV. 결과 및 고찰 37
• 1. 토양 및 종자배합 37
• 가. 연구대상지의 복원 목표 37
• 나. 지반별 기반재 38
• 다. 종자배합 39
• 라. 재료품질 44
• 2. 식생피복율 45
• 가. 복원목표에 따른 식생피복율 45
• 나. 외래도입초종의 식생 피복율 48
• 3. 식물 생육 51
• 가. 식생생육량 51
• 나. 병충해 55
• 4. 출현종 56
• 가. 목본성립본수 56
• 나. 초본 및 목본의 출현종수 59
• 다. 생태계교란 및 위해종 침입 68
• 5. 기반재 69
• 가. 식생기반재 물리적 특성 69
• 나. 탈락 및 붕괴지점 70
• 6. 기반재의 지속성 및 유사도 74
• 가. 복원지속성 및 식생침입 가능성 74
• 나. 주변 환경과의 유사도 76
• 7. 경제성 77
• 8. 종합분석 80
• V. 결론 및 제언 86
• 1. 결론 86
• 가. 기반재별 86
• 나. 항목별 88
• 2. 제언 89
• 인 용 문 헌 90