Study on the Revegetation Methods for the Rehabilitation and Restoration of the Disturbed Slopes in Limestone Mines -Case study of Ibuki mine and Bukou mine in Japan-

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석회석광산의 식생녹화방법에 관한 고찰 -일본 이부키광산과 부코우광산의 사례연구-

이준우

․김남춘

․남상준

․박종민

․차두송

1)

충남대학교 산림자원학과․

단국대학교 환경조경학과․

(주)현우그린

4)

전북대학교 산림자원학과․

강원대학교 산림경영학과

Study on the Revegetation Methods for the Rehabilitation and Restoration of the Disturbed Slopes in Limestone Mines

-Case study of Ibuki mine and Bukou mine in Japan-

Joon-Woo Lee ¹⁾ ․Nam-Choon Kim ²⁾ ․Sang-Joon Nam ³⁾ ․Chong-Min Park ⁴⁾ and Du-Song Cha ⁵⁾

1)

Dept. of Forest Resources, Chungnam Nat'l Univ,

2)

Dept. of Landscape Architecture, Dankook Univ,

3)

Hyun-woo Green(Ltd),

Dept. of Forest Resources, Chunbuk Nat'l Univ,

5)

Dept. of Forest Management, Kangwon Nat'l Univ.

ABSTRACT

The purpose of this study is to establish the basis of the ecological restoration on the limestone mines in Korea, through the research of the revegetation measures of the disturbed slopes in Japanese limestone mines and the analysis of the case of Ibuki and Bukou limestone mines to realize the restoration works successfully. According to the number of mines to carry out the revegetation works increase every year, the revegetation area and amount of planting also go on increasing in Japan. In the small mines the environmental problem is not recognized seriously, but some mines have muchly invested in the revegetation of the damaged land by mines.

Ibuki mine in Shiga-gen is practicing the four principles for the restoring of the revegetation in the disturbed slopes by mines. Firstly, the mean slope preserves 37˚ in the last rock cut slopes.

Secondly, the last rock cut slopes to rehabilitate are covered with the soil dressing 30cm high. Thirdly,

the grasses in the mining area are digged up beforehand, and then they are reused to the revegetation

works of rock cut slopes. Lastly, from the upper rock cut slopes the revegetation works begin, the

process of the above are repeated, as the result, the restoring works will be completed. Upon the

ground of these principles, the complex of the original vegetation and the native species seeding, that

is, the revegetation technique of Ibuki have established. In the difficult area to revegetate, sodding

works, heaping up vegetation-sack, seed-spraying, heaping up soil-sacks and planting works are

adapted variously.

Bukou mine in Saitama-gen try to maintain the revegetation, the screening and the stability of the enormous mining rock cut slope, and for these works, the activity of ‘Chichibu Working Group of Rock Wall for Limestone Mines’ contributes largely. The chief technique of the revegetation in Bukou mine is following; after the making the berm on the rock cut slopes, the soil dressing is filled in it, and the trees is planted for the screening of the rock cut slopes. They devide the rock cut slopes into four typical types, and choose the different ways to make the berm and fill the soil dressing in characteristic. Most of the planting trees are consist ofthe native species of Mt. Bukou through the stages of the nursery and transplantation. Not only the revegetation of the demaged land but also the breeding of the conservational plants also are their important business.

Key Words：Ecological restoration, Last rock cut slopes, Native species seeding, Revegetation measures

Ⅰ. 서 론

석회석은 화학식이 CaCO

으로 탄산칼슘으로 구성된 퇴적암이다. 이 석회석은 토건재료의 기 본인 시멘트의 주원료로 매우 중요한 자원이며, 철강, 농업, 화공원료로도 널리 활용되고 있다.

석회석의 용도를 살펴보면 철강산업, 시멘트, 일 반화학공업, 농업의 비료, 식품 및 의약, 토건산 업, 그리고 환경치유제 등이다. 석회석은 주 용 도인 시멘트 외에 철강산업에서는 제철에 석회 석 괴광이 사용되고 소결이나 탈황제 등으로 생 석회와 함께 사용된다(www.kigam.re.kr). 그리고 2002년 현재 석회석 총 생산량은 약 700만톤, 생 산액은 약 1조 970억원에 이르는 주요 비철금속 자원이다(www.klsic.org).

과거의 광업은 생산량을 극대화시키는 부분 에 주력하여 환경과 경관에 대한 고려가 많이 부족하였다. 그러나 최근에는 환경에 대한 국 민들의 인식변화로 “자연환경과의 공존이 가능 한 개발과 조업이 요구되는 시대”가 되었다. 따 라서 광산의 질을 평가하는 기준도 과거의 저 비용으로 고품질의 광물을 채취할 수 있는 곳 에서 안전, 비용, 품질, 환경을 모두 고려하는 것으로 바뀌었다.

한편 복원은 “훼손된 자연을 훼손되기 이전의 상태로 회복시키는 것”이라고 정의할 수 있다.

복원의 대상지는 훼손된 자연이므로 복원이라 는 것은 생태적 복원의 개념을 정립하고 목표를

설정하는 과정을 통해서 이루어져야 한다(김남 춘, 1998). 일반적으로 생태적 복원이란 “인간에 의해 훼손된 피해지역을 원래 생태계의 종다양 성과 역동성으로 되돌리는 과정”(Hobbs and Norton, 1996; Anderson, 1996), 또는 “황폐된 곳, 손상 받은 곳, 폐석적치장과 같은 인공조성지역 등에 무엇인가가 자라게 하는 것”(Harker 등, 1999)으로 정의되고 있다.

복원과 함께 사용되는 개념으로는 ‘복구’와

‘대체’가 있다. 복구는 복원보다 낮은 단계로서 복구된 곳은 일반적으로 복원에 비해 생태계의 종다양성과 biomass량이 작지만 원생태계와 유 사하게 훼손지를 만드는 것을 의미한다. 대체 는 원생태계와는 전혀 다른 생태계로 대체하는 방법을 의미한다. 대체된 생태계는 원생태계와 비교하여 일반적으로 그 구조가 간단하다.

Anderson(1996)이 제시한 석회석 광산 등의 자연생태계에 있어서 복원사업을 성공적으로 수행하기 위해 기본적으로 고려해야 할 사항은 우선 복원 후 주변 경관과의 이질감 또는 훼손 의 재발생 등의 문제를 예방할 수 있도록 복원 의 방향을 구체적으로 설정하고, 복원 후의 생 태계에 대하여 정확한 비전이 제시되어야 한다.

또한, 복원과정을 충분히 이해하고 복원과정에

대한 내용을 명확히 제시하여야 한다. 복원을

필요로 하는 훼손지는 지형조건, 기후조건, 수

환경조건 및 토양조건이 서로 다르므로 적지에

맞는 복원기술과 관리기술을 개발하여야 한다.

마지막으로 과학적 방법으로 설정한 생태적 복 원목표를 이해하고 복원사업을 지지하는 대중 이 있어야 한다고 하였다.

복원은 지형의 복원 → 구조적 안정 확보 → 식생도입의 과정을 거쳐서 실행되어 지지만 광 산에 있어서 지형의 복원은 매우 어렵다고 볼 수 있다(堀江, 2000). 따라서 지형의 복원이 어 려운 경우, 식생도입이 가능하도록 잔벽의 구 조적 안정을 확보하고 안정적으로 식생을 도입 할 수 있도록 식생도입 기반의 구조적 안정을 도모하여야 한다. 복원의 최종단계인 식생도입 은 주변 생태계에도 영향을 미칠 수 있는 중요 단계로서 도입수종의 선정과 생육기반 조성의 관점에서 고려하여야 한다. 도입수종은 주변 생태계를 조사하여 훼손 전에 생태계를 추정하 고 주변 생태계와 조화를 이룰 수 있는 수종으 로 결정하여야 한다. 자연스러운 천이의 진행 과 조기 수림화를 달성하기 위해서는 주변 생 태계에서 채취한 종자를 파종하는 방법을 통하 여 녹화식물의 도입을 유도하는 것이 묘목식재 보다 효과적이다(山寺, 2001). 우리나라와 같이 여름철에 강우가 집중되는 경우, 종자 파종시 침식이 발생하기 쉽기 때문에 안정공법을 병행 하는 것이 필수적이다.

채석지의 복원에 있어서는 대부분의 훼손지 가 급경사지이므로 식생도입을 위한 생육기반 의 구조적 안정을 달성하여도 토양경도가 높거 나 산성화되어 식생도입에 어려움을 겪는 경우 가 빈번하게 발생한다. 따라서 조성된 생육기 반에서 대하여 토양경도와 산도를 측정하여 필 요수준 이상으로 개량할 필요가 있다.

국내의 석회석광산에 대한 녹화연구는 매우 미흡한 실정으로 산림청(2000)과 석탄합리화사 업단(2001)에서 부분적으로 석회석광산의 녹화 방법을 다룬 바가 있으며, 김귀곤(2003)이 석회 석 광산의 생태복원에 관한 국제심포지엄에서 계획사례를 발표한 바 있다.

한편, 유럽지역의 석회석 광산의 복원에는 국 내의 산악형 채석장 환경여건과 부합되지 않는 면도 상당수 있으나 식생의 도입과정에서 다양 한 종류의 묘목을 도입하고 있으며, 주변환경과

의 유사성과 야생동물의 유입을 도모하는데 목 표를 두고 있다. 또한 처음부터 장기적인 복 구․복원계획을 수립하고 전문가에 의한 모니 터링을 지속하며, 지역주민에게 개발이익을 환 원하는 문제를 이해당사자와의 대화를 통해 지 속적으로 추진해 나간다는 특징을 볼 수 있다 (김경훈 등, 2002).

이러한 관점에서 보아 석회석 생산 후, 훼손 된 부분을 경관적, 생태적으로 건강한 곳으로 복원할 필요성이 있다고 판단된다. 이 연구는 석회석광산 훼손지에 대하여 장기적으로 생태 복원의 기틀을 정립할 목적으로 해외사례조사 연구를 통해 일본의 전반적인 석회석광산 훼손 지녹화공법의 개요를 소개하고, 석회석광산 훼 손지에 대한 식생복원이 활발하게 진행되고 있 는 두 지역의 석회석 광산 훼손지 녹화사례를 검토하였다.

Ⅱ. 일본의 석회석광업과 식생복원의 개요

식생복원의 개요는 일본 석회석광업협회에서 발행하고 있는 잡지 석회석(石灰石) 에 발표된 지난 20년간의 석회석광업협회 회원사에 대한 설문조사의 결과를 바탕으로 정리하였다. 이 설 문조사는 현재 석회석광업협회의 회원사에서 사용하고 있는 공법, 작업기기, 그리고 녹화방 법에 대한 세부항목을 매년 조사하는 조사이다.

협회의 담당자에 의하면 일본내 중대형 석회석 생산업체의 대부분이 일본석회석광업협회의 회 원이므로 일본의 전체적인 녹화공법의 개요를 조사하는 데에는 문제가 없으나, 석회석 잡지 에 게재된 내용은 전적으로 회원사의 응답에 의 존한 것이므로 응답하지 않은 회원사의 정보와 성실하게 응답하지 않은 부분에서 오차가 발생 할 가능성도 배제할 수는 없다. 일본내 석회석 광산에 있어서 사용되고 있는 녹화공법의 전반 을 조사하기 위한 최선의 방법이라고 판단하여 조사방법으로 채택하였다.

그림 1은 일본석회석광업협회에 등록된 광산

수와 녹화실시 광산 수 그리고 그 비율을 그래

프로 나타낸 것이다. 전술한 바와 같이 등록된

0 20 40 60 80 100 120

1983 1985 1987 1989 1991 1993 1995 1997 1999 2001 년도

광산수

0.0%

10.0%

20.0%

30.0%

40.0%

녹화실시 총 광산수 협회등록 총 광산수 녹화 광산비율 지수 (녹화 광산비율)

그림 1. 일본 석회석광산협회에 등록한 광산 수와 녹화를 실시하고 있는 광산의 비율

0%

20%

40%

60%

80%

100%

1983 1985 1987 1989 1991 1993 1995 1997 1999 2001 기타 소단부 잔벽 퇴적장

그림 2. 녹화를 실시하고 있는 장소 광산 수는 오차가 발생할 수 없지만 녹화를 실

시한 광산 수는 설문에 응답한 광산 중에서 녹 화를 실시한다고 응답한 광산의 수이므로 녹화 광산비율에서 과소치를 보일 수는 있으나, 전 체적인 변화 추세를 이해하는 데에는 문제가 없을 것으로 판단된다.

녹화를 실시하고 있는 광산의 수는 매년 증가 추세를 보이고 있음이 그림 1에 잘 나타나고 있 으나 녹화를 실시하고 있는 광산의 비율은 2002 년 현재 약 33%에 달하고 있어 기대에는 미치 지 못하는 것으로 조사되었다.

일본의 경우도 한국과 마찬가지로 환경과 경 관을 보존하려는 운동과 함께 지방자치단체와 지역주민을 중심으로 지역의 활성화를 위하여 산업을 유치하려는 움직임이 공존하고 있다.

따라서 지방자치단체에 따라 경관과 환경을 보 존하기 위해 환경보전에 관한 조례를 엄격하게 적용하는 곳과 광산을 유치하기 위하여 엄격하

게 적용하지 않는 지역이 있다. 특히 경영규모 가 영세한 소규모 광산의 경우는 조례가 엄격 하지 않은 지역에 많이 위치하고 있으며, 대형 광산의 경우에도 법률에 저촉되지 않는 한 복 원녹화를 통한 전면녹화 보다는 GIS를 이용한 분석으로 마을, 도로 등의 주요 조망점에서 노 출되지 않는 부분만을 채광하거나(大塚, 2003) 도로변에 가로수를 식재하여 사면을 차폐하는 방법을 선호하고 있는 것으로 판단된다. 그러 나 주변에 보호해야 할 경관자원이 있거나 사 회 문화적 이유로 지역주민으로부터 저지를 받 는 광산의 경우는 광업회사가 자체 연구를 통 하여 현장 잔벽 등에 가장 적합한 녹화방법을 체계화하고 있는 것으로 생각된다.

그림 2는 녹화공을 실시하고 있는 장소에 대

한 질문으로 크게 퇴적장, 잔벽, 소단부, 기타로

나누어 조사한 결과이다. 1980년대에 잔벽과 소

단부 중심의 녹화에서 보이지 않는 퇴적장까지

0 20,000 40,000 60,000 80,000 100,000 120,000 140,000 160,000 180,000 200,000

1 9 8 3 1 9 8 4 1 9 8 5 1 9 8 6 1 9 8 7 1 9 8 8 1 9 8 9 1 9 9 0 1 9 9 1 1 9 9 2 1 9 9 3 1 9 9 4 1 9 9 5 1 9 9 6 1 9 9 7 1 9 9 8 1 9 9 9 2 0 0 0 2 0 0 1

년도 녹화면적( m

)

그림 3. 연도별 녹화면적

0 5,000 10,000 15,000 20,000

1 9 8 3 1 9 8 4 1 9 8 5 1 9 8 6 1 9 8 7 1 9 8 8 1 9 8 9 1 9 9 0 1 9 9 1 1 9 9 2 1 9 9 3 1 9 9 4 1 9 9 5 1 9 9 6 1 9 9 7 1 9 9 8 1 9 9 9 2 0 0 0 2 0 0 1

년도

본수(본)

그림 4. 연도별 식재본수

녹화대상지역이 확대되어가는 과정을 기대하였 으나 뚜렷한 경향을 발견할 수 없었다.

그러나 그림 3에서 보는 바와 같이 매년 녹화 하고 있는 면적은 다소의 기복이 있으나 매년 꾸 준하게 증가하고 있는 추세를 보이고 있었다.

연도별 식재 및 파종종수를 조사한 결과, 연도 별로 5종 내외로 거의 변화를 보이지 않는 것으 로 나타났는데, 이는 설문 응답시에 전체 식재종 수가 아닌 주요 식재종수를 간략하게 기록한 것 에 의한 결과로 판단된다. 이에 비하여 그림 4에 나타난 식재본수는 매년 사업량에 따라서 1995 년 이후부터는 증가하는 추세를 보인다.

이상에서 살펴본 바와 같이 일본 석회석광업 협회 회원사를 대상으로 녹화공법에 대한 설문 결과를 분석한 결과, 매년 녹화공법을 실시하 고 있는 광산의 수는 매년 증가하는 추세이고 그에 따라 녹화면적과 식재본수도 증가하는 추

세를 보였다.

설문자료를 정리하면서 녹화공법을 적용하는 장소의 변화, 그리고 녹화수종의 다양화와 과거 조기녹화를 위하여 도입한 외래종의 사용비율 이 현재에 와서는 감소하고 반대로 자생종의 이 용 빈도가 점차 높아지고 있을 것으로 기대하였 으나, 기대에 부응하는 답을 얻지는 못하였다.

이는 설문조사 자체의 문제와 아직까지 일본 내 에 존재하고 있는 지역경제의 활성화를 위하여 환경문제를 등한시하는 소규모의 광산이 다수 존재하고 있는 점이 반영된 것으로 보여진다.

그러나 일부 지역에서는 지역주민의 관심과 감 시 속에서 훼손된 채광지의 복원녹화에 전념을 다하고 있는 사례도 발견할 수 있었다.

Ⅲ. 사례연구 1 -이부키광산(伊吹鉱山)-

1) 국정공원：국립공원의 하급단계로서 도립공원과 비교할 수 있는 자연공원.

5m

10m

녹화

객토객사

객토

37°

75°

75°

암반

그림 5. 이부키광산 상부녹화구역의 녹화 단면도 이부키광산은 일본 시가현(滋賀縣)에 위치한

이부키산(伊吹山)의 서쪽사면에 위치하고 있다.

이부키산의 정상부에는 천연기념물구역으로 지 정된 “산지초원식생의 자생지”가 있으며, 이부키 산의 남쪽사면에는 자연경관이 수려한 비와호(琵 琶湖)국정공원

이 있다. 또한 이부키산의 가까이 로 신간선, 동해도본선 등의 주요 철도와 동명고 속도로(동경-나고야) 등의 주요 고속도로가 통과 하기 때문에 이부키광산은 손쉽게 지역주민을 비 롯한 다수의 관광객의 눈에 띄는 곳에 위치하고 있다.

1952년에 조업을 개시한 당시에는 석회석이 노 출된 곳부터 채굴을 시작하였으나 환경에 관한 사회적 관심이 높지 않은 시기였으므로 환경 및 경관에 관한 문제는 심각하게 대두되지 않았었 다. 그러나 1970년대에 이르러 생산요구량의 증 가와 광량감소로 인하여 산정부에 가까운 곳에 새로운 광면(鉱面)을 개발하게 되었다. 이 시기는 일본 전역에서 자연환경에 대한 관심이 높아지기 시작한 시기로서 시가현에서 ‘시가현자연환경보 전조례’가 지정된 시기이기도 하다(大阪セメント 株式會社, 1983). 이 자연환경보전조례에서 이부 키광산의 친환경적인 개발을 위하여 시가현과 이 부키광산간에 ‘이부키광산에 대한 자연환경보전 협정(조례제1호)’을 체결하고 이를 이행하는 것을 전제조건으로 하여 새로운 광면 개발이 가능하게 되었다.

이 협정의 주요내용은 채굴작업과 동시에 식생

복원작업을 병행하는 작업시스템을 구축할 것, 최종잔벽의 각도와 광석의 운송방법을 검토할 것 의 두 가지이었다(大阪セメント株式會社, 1990).

이러한 협정을 바탕으로 이부키광산에서는 채굴 개발의 컨셉을 채굴로 인하여 발생하는 나지면적 을 최소화하고, 지형의 변형은 가능한 한 최소화 하며 채굴지는 빨리 복원하고 채굴지의 경사는 경관을 고려한 최적치로 하며 이부키산의 특성식 물의 보호 등의 필요한 조치를 취한다는 것이다 (쿠니에, 2003).

이상에서 살펴본 바와 같이 이부키광산은 관 광지 주변에 위치한 주변 환경과 자연, 경관에 대한 국민의식의 향상으로 인하여 채굴과 동시 에 식생복원을 병행하는 일본의 대표적인 석회 석광산이 되었다.

이부키광산에서는 석회석 채굴지 식생복원을 채굴 후에 식생이 안정적으로 생육할 수 있도 록 다음의 4단계로 체계화하였다(國江, 2003)

① 경관, 작업의 안전성과 석회석의 안식각 을 고려하여 최종잔벽 사면의 평균경사를 37도 로 할 것

② 식생복원예정지인 최종잔벽에는 30cm의 두께로 객토할 것

③ 채굴예정지의 초본을 채굴 전에 채취하여 최종잔벽에 객토를 한 후에 이식, 식재할 것

④ 이상의 작업을 반복하여 최종잔벽을 완성 할 것

이러한 개념을 바탕으로 이부키광산은 상부

45°

45°

5m 5m

1m

객토 떼붙이기+네트

암반

그림 6. 이부키광산 하부녹화구역의 녹화 단면도 녹화구역의 녹화를 그림 5에서 보는 바와 같이

실시하였다.

그리고 하부녹화구역은 비교적 급경사이고 건 조하기 쉬운 조건이기 때문에 사면을 정리한 후 에 그림 6과 같이 객토후 떼붙이기와 사면고정용 네트를 시공하였으며, 부분적으로 떼붙이기가 불 가능한 지역에는 덩굴성 식물을 식재하였다.

그리고 시기별로 보면 이부키광산에서는 지금까 지의 식생복원사업을 크게 3개의 시기로 나누어 시행하였으며, 각 시기별 작업지는 사진 1과 같다.

사진 1. 각 시기별 작업지

녹화 제1기는 1971년과 1972년의 2년간으로 시행착오기로 불리운다. 이 시기에는 이부키광 산에 적합한 녹화공법을 결정하기 위하여 기후 대학(岐阜大學) 농학부와 공동연구로 적용이 가능하다고 판단되는 모든 공법에 대한 적용실 험을 실시하였다. 녹화 제2기는 1973년에서 1978년까지의 기간으로 이 시기는 이부키식 녹 화방법을 확립한 시기로 불리운다. 즉, 제1기의

연구결과를 바탕으로 이부키광산지역에 적용성 이 높은 녹화공법을 체계화한 시기이다. 이 시 기에 원생식생을 이식하는 방법과 자생종의 파 종을 병합한 이부키식 녹화방법을 확립하였다.

제3기는 1979년부터 시작된 상부개발기로서 표 고 1,240m 이상의 고산지역에 해당되고 특산식 물의 자생지이기 때문에 전반적으로 식생복원 이 어려운 지역이나 천연기념물지역에 인접한 지역을 채광한 후 자생식물을 이용하여 복원하 는 공법을 확립한 시기이다. 이 지역의 식생복 원을 위하여 원생식물의 이식과 자생종 파종 그리고 눈사태방지용 편책을 설치하는 공법을 병행하였다.

각 시기별 녹화방법을 살펴보면 표 1에서 보 는 바와 같이 표고 1,240m 이하의 지역이 채굴 개발되었던 1기와 2기에는 일부 작업이 어려운 곳에 식생자루공법, 떼심기공법, 흙마대쌓기공 법, 소단을 만든 후 식수, 종자취부공(종자뿜어 붙이기)을 한 것을 제외하고 약 70%에 달하는 면적을 최종잔벽에 객토한 후에 원생식생을 이 식하는 방법으로 복원하였다. 표고 1,240m 이 상의 상부지역도 원생식생의 이식을 녹화의 기 본으로 하여 상․하부를 모두 합쳐 전체 녹화 면적 497,440m

중 약 66%인 327,410m

를 원생 식물이식으로 녹화하였다.

이부키광산에서 실시된 석회석채굴지의 녹화 에 사용된 각 공법에 대한 세부 설명은 다음과 같다.

원생식생이식에 의한 녹화

단계 하부지역녹화구역 상부지역 원생식물

이식 합 계 연 도 원생식생

이 식 식생자루 떼 심기 흙마대

쌓 기 식 수 종 자

취부공 계

1기 1971-72 6,600 250 2,500 3,300 10,050 0 22,700 - 22,700 2기 1973-78 105,600 0 350 0 3,650 42,200 151,800 - 151,800 3기 1979-87 96,790 0 0 0 0 4,600 101,390 35,100 136,490 4기 1988-97 4,830 0 32,050 560 0 53,100 90,540 56,090 146,630 1998-2002 0 0 17,420 0 0 0 17,420 22,400 39,820 계 213,820 250 52,320 52,320 13,700 99,900 383,850 113,590 497,440 표 1. 이부키광산의 시기별 녹화면적과 적용녹화공법 (단위：㎡)

채굴이 끝난 최종사면에 객토를 한 후에 부 근에 있는 비슷한 지역의 자생종을 옮겨심는 방법이다. 사면의 단 높이는 하나의 단이 약 5m 정도이며, 소단의 폭은 약 50cm, 객토의 토 심은 약 30～50cm로 하였다. 원생식물의 이식 간격은 수직방향은 30～50cm로 하였으며, 수평 방향은 간격이 없도록 밀식하였다. 이 공법은 대부분이 수작업으로 이루어지므로 작업능률이 낮은 단점이 있으나, 활착률이 높으며 토양과 함께 이식된 다른 식물의 뿌리, 종자 등으로부 터 발아도 기대할 수 있다는 이점이 있다(松村 과 堀江, 1994). 또한 겨울철을 제외하고는 언 제든지 작업이 가능하다는 장점이 있다. 이식 에 사용한 주요 자생수종은 참억새, 단풍터리 풀 등이 있다.

인력에 의한 파종공법

이 방법은 전기의 원생식생이식공법과 병행 하여 사용되었던 공법으로서 사이사이의 나지 를 조기에 피복하여 상해, 설해로 인하여 객토 한 토사의 붕괴를 방지할 목적으로 사용하였 다. 종자는 전년도에 녹화기지(基地)에서 채종 한 향기풀, 쑥, 참억새, 등갈퀴나물, 칡, 술패랭 이꽃 등을 이용하였다.

식생자루공법

급경사 암반사면의 수평방향으로 골을 파고, 토양, 종자 그리고 비료가 들어있는 비닐재질의 식생자루를 지반과 식생자루의 사이가 뜨지 않 도록 압착하여 지반에 고정시키는 방법으로 사

용된 초종은 쪽제비싸리, 켄터기블루그래스 등 이 있다.

종자부착네트피복공법(張芝工法)

폭 55cm, 길이 10m, 그물눈의 간격이 약 3cm 인 폴리네트에 화이버, 종자, 비료, 보수제를 첨가한 것으로 급경사 암반사면에 핀으로 고정 시키는 방법으로 설치한다. 사용된 초종은 켄 터기블루그래스, 위핑러브글라스 등이다. 시공 전에 박혀져 있는 암석을 제거․정리하고 폴리 네트가 잘 고정되도록 하여야 한다. 발아율은 약 70%로 나타났다.

종자취부공(종자뿜어붙이기)

물, 화이버, 비료, 침식방지제, 종자(켄터키블 루그래스, 쑥, 위핑러브글라스, 레드톱, 까리류, 오차드그래스, 비수리 등)를 배합하여 급경사 암 반사면에 뿜어붙이는 방법이다. 작업능률은 매 우 높으나 작업시기의 제약, 노즐 크기를 초과하 는 종자를 사용할 수 없다는 제약 등이 따른다.

흙마대쌓기공법

흙을 넣은 마대를 사면에 쌓은 후에 흙마대와

마대의 사이에 참억새 등을 넣은 흙을 복토하는

방법이다. 나중에는 자연침입한 초목류의 종자

에 의하여 자생종으로 피복된다. 작업능률은 매

우 낮지만 급경사지의 사면을 안정시키는데 효

과적이다. 흙마대는 자연적으로 2년후에 부식되

어 식물의 뿌리가 생장하는데 방해를 주지 않는

며, 활착률은 약 90% 정도이다. 2년후부터는 흙

사진 3. 부코우산 석회석채굴지의 전경 이 침식되어 유실될 가능성이 있으므로 유지관

리가 지속적으로 이루어지는 곳에서 사용하는 것이 좋다.

식수공법

묘목은 녹화재료기지에서 양묘한 것을 사용 한다. 사면을 조성한 후에 만들어진 소단에 1m 간격으로 소나무, 좀사방오리, 일본젓나무, 싸 리, 아카시나무 등을 식재한 후에 시비를 하고 복토는 주변 표토를 사용하였다.

사진 2. 부코우산 석회석채굴지의 원경

Ⅳ. 사례연구 2 -부코우산광산(武甲鉱山)-

부코우(武甲)광산은 사이타마현(埼玉縣) 치치 부시(秩父市)에 있는 부코우산(武甲山)에 위치 하고 있다. 부코우광산은 秩父太平洋시멘트주 식회사, 武甲鉱業주식회사, 菱光石灰工業주식회 사의 3사가 공동으로 채굴하고 있는 광산이다.

부코우산은 표고 1,304m의 급준한 산으로서 치 치부시의 중앙에 위치하여, 시내 전역에서 보 이는 랜드마크이다. 일본에서는 지하자원의 개 발을 위해서 산 정상부를 훼손하거나 산 전체를

모두 채굴하는 것이 일반적인데, 부코우산의 경 우는 석회석 자원은 북쪽사면에만 존재하기 때 문에 채굴이 진행됨과 동시에 대규모의 잔벽이 남게 된다. 그리고 최종적으로 남는 잔벽은 그 폭이 5km에 달하고 높이가 800～900m에 이른 다. 따라서 부코우광산의 경우는 잔벽 사면의 녹화 및 차폐 뿐만 아니라 잔벽의 안정성 확보 에도 큰 노력을 기울이고 있다. 이러한 노력의 일환으로 최종잔벽의 안정성 확보 및 합리적 채 굴과 자연환경 보전의 조화를 목적으로 ‘치치부 지구 잔벽연구회(秩父地區殘壁硏究會)’가 1973 년 발족되어 지금까지 약 30년간에 걸쳐 300회 에 달하는 연구회를 개최하고 있다(藤野 등, 2003).

이 연구회의 주요 활동으로는 암반의 안정에 대한 외국문헌 등을 공부하여 암벽 안정에 대한 기초지식과 해외정보를 습득하고, 전술한 3개의 회사에서 통일된 지형도를 작성하여 지질광반, 지질구성, 지하수에 대한 공동조사를 실시하였 으며, 이를 바탕으로 채굴 후 예상되는 잔벽의 안정해석을 실시하여 안전한 최종잔벽의 모델 을 제시하였다. 또한 현재 조성된 잔벽에 대하 여 모니터링을 꾸준하게 실시하고 있다.

부코우광산에서 사면의 녹화는 대부분 소단 에 복토를 한 후에 목본을 심어 녹화하고 목본 이 성장함에 따라 잔벽을 차폐시키는 방법이 사용되고 있다. 녹화수종의 선정은 부코우산에 자생하고 있는 수종을 중심으로 하는 것을 원 칙으로 하고 있다.

석회석 채굴 후의 녹화대책은 회사 내부에 광

산부장을 위원장으로 하는 녹화실행위원회를

설치하고 녹화전담 직원을 4명 채용하여 희귀식

② 경사면 채석적지 ① 전석황폐지

석회석 휘록응회암 석회석

③ 휘록응회암노출부

휘록응회암

④ 현재 석회석 잔벽

그림 7. 부코우광산의 녹화구역 분류 물의 보전육성과 함께 녹화대책을 계획적으로

실시해 왔다. 그러나 자연보전관련기관의 요구 에 따라 치치부시의 문화재보전위원회가 제시하 는 좀더 강도 높은 희귀식물 보전과 녹화대책을

사진 4. 소단의 식재원경

사진 5. 소단의 식재근경

채택하여 좀 더 적극적인 자세로 사면 녹화에 임 하게 되었다.

우선 부코우산에 자생하고 있는 식물상을 파 악하기 위하여 부코우산 식물보전육성추진위원 회가 편찬한 부코우산의 식생을 바탕으로 추가 조사를 실시하여 1970년 부코우산에 자생하고 있는 121과, 721종, 147변종, 43품종 중에서 채 굴예정지로부터 이식하여 보전할 필요가 있다 고 판단되는 목본 20종과 초본 45종을 선정하여

지금까지 46종을 채취하여 번식시키고 있다. 번 식시키고 있는 것 중에서 뿌리의 상태가 양호한 것은 채굴 후에 복원해야 하는 최종잔벽에 옮겨 심고 있다. 옮겨심은 후 초기에는 시비와 급수 를 해 주어야 하지만 가능한 한 자생할 수 있도 록 하는 것을 원칙으로 최소한의 시비와 급수를 하고 있다. 소단에 옮겨 심은 묘목이 부코우산 에 자생하고 있는 사슴에 의해 훼손되는 피해가 빈번하게 발생하여 녹화에 어려움을 겪었지만 모묙에 보호망을 씌우는 방법으로 해결하였다.

또한, 부코우산 자생종의 보호와 관리를 위하 여 부코우산 자생종 식물원을 조성하여 관리하 고 있으며, 일본내에서 희귀종으로 꼽히고 있는 특산종 3종에 대해서는 조직배양을 통한 증식 및 복원도 도모하고 있다(橋本, 2003).

부코우산의 녹화방법은 그림 7에서 보는 바 와 같은 4개의 녹화구역에 따라 차이를 보이고 있다.

전석 황폐지

30-40도의 경사도를 보이고 있으며, 전석(轉石)

에 의해 산림이 황폐된 부분이다. 이러한 황폐지

는 우선 배수로를 정비하여 토사의 유출을 방지한

뒤, 그림 8에서 보는 바와 같이 대부분의 전석지

대에 흙을 운반하여 전면적인 객토를 실시하고 토

양의 유실을 방지하기 위한 편책을 실시하였다.

0.5m 이상

객토(주변 지역의

표토를 채취) 구덩이를

판 후 객토

(표준사양) (해발고 770∼790m 지역)

1m 1m

그림 12. 소단의 식재 모식도

편책 객토

식재

전석

전석황폐지

그림 8. 전석 황폐지의 녹화방법 사례 경사면 채굴적지

1950년대 이전의 경사면 채굴적지로서 약간 의 요철이 있고, 경사도는 50～55도에 이르는 암벽부분이다. 이러한 곳에는 그림 9에서 보는 바와 같이 소단상에 투수성 콘크리트를 이용하 여 벽을 만든 뒤 객토와 식재를 실시하였다. 여 기에 사용된 콘크리트는 관련회사에서 직접 개 발한 콘크리트로서 지형의 제약을 받지 않고 자유롭게 시공이 가능하며, 콘크리트의 공극을 통해 물이 통과되는 특징을 가지고 있다.

투수성 콘크리트를 이용한 낮은 옹벽

객토 식재

경사면 채굴적지

그림 9. 경사면 채굴적지의 녹화방법 사례

휘록응회암 노출지역

현재 석회석 채굴이 종료된 곳에 나타나고

있는 산 능선부위의 완경사면이다. 이 부분은 그림 10에서 보는 바와 같이 기반조성을 위해 편책을 한 뒤 떼를 붙이고 편책 뒤에는 산오리 나무 등의 자생수종으로 식재하였다.

최종 잔벽

현재의 채굴에 의해 나타나는 석회석 잔벽부 분이다. 최종 잔벽은 암반의 상황에 따라 녹화 시공에 적당한 폭을 가지는 소단을 만들고 석 회석광산 녹화대책연구위원회(1996)에서 제시 한 ‘석회석 채굴지 녹화기술지침(石灰石採掘跡 地綠化技術指針)’에 맞게 경사도를 가진 잔벽 으로 형성한다(그림 11).

편책

휘록응회암 파종

식재

객토

그림 10. 휘록응회암 노출지역의 녹화방법 사례

3m

10m

10m 소단

60° 이하(평균경사)

그림 11. 석회석 채굴지 녹화기술지침에 따른 잔벽 형상

소단의 표면에는 필요한 객토를 행하는데, 객토는 녹화시공할 현장 부근에서 녹화식물의 육성에 필요한 양을 미리 확보하고 비교적 유 기물이 많이 함유된 것을 구한다(關東通商産業 局, 1996). 그리고 소단으로부터 객토된 흙은 유실되지 않도록 방법을 강구한다(그림 12).

한편 암반 잔벽의 녹화는 암반에 구멍을 뚫 어서 자연스럽게 식생복원이 될 수 있도록 환 경을 조성한다(그림 13). 입지여건에 따라서는 서리로부터 동사를 방지하고, 종자의 유출 등 을 방지할 목적으로 객토된 표면에 그림 13에 서처럼 적당한 크기(주먹크기)의 자갈이나 돌 을 올려놓으면 효과가 있다(堀江, 2000).

1m

1m 0.7m 정도

객토

그림 13. 비탈면에 생육환경 조성을 위한 인위적인 천공

객토 자갈 또는 돌

그림 14. 겨울철 동사 방지 및 종자유출 방지를 위 한 자갈 올려두기

이상에서 소개한 여러 가지 녹화방법들은 하 나의 예시일 뿐이며, 이 방법들을 우리나라의 석회석광산에 직접적으로 적용하기에는 많은 기술적인 검토가 뒷받침되어야 한다.

특히 생태적으로 바람직한 복원방법을 찾기 위해서는 전술한 일본의 사례에서처럼 전문가 를 포함한 다양한 구성원이 모여서 연구회와 같은 조직을 구성하여 장기간에 걸쳐 좋은 방 법을 찾아내고, 적용시험과 수정과정을 거쳐서 그 지역의 자연환경 특성에 맞는 방법을 정착 시켜 나가는 노력이 필요하다.

Ⅴ. 결 론

석회석은 산업발전에 꼭 필요한 중요한 자원이 지만 불합리한 채광방식으로 인해 심각한 경관훼 손을 발생시킨다. 이러한 석회석 광산을 친환경 적으로, 생태적으로 건전한 방향으로 복원하는 녹화공법에 대한 기술적인 검토는 앞으로 석회석 광산의 친환경적인 복원계획 수립에 큰 기여를 할 것으로 판단된다. 과거 성장위주의 산업활동 으로 국가의 경제는 성장되어 왔으나 많은 지역 이 무분별하게 개발되고 방치되어온 결과 개발은 환경파괴라는 부정적인 인식을 갖게 하였다.

본 연구는 이러한 시대적 상황을 고려하여 우 리나라 석회석광산에 적용할 수 있는 녹화공법 의 모델을 제안하고자 하였다. 이를 위해 외국 석회석 광산의 복원방법에 대해 고찰하였으며, 특히 일본에서의 복원 경향, 복원목표, 복원방 법 등을 파악함으로써 우리나라의 석회석광산 복원모델의 개념 설정에 기여할 수 있을 것으로

0.7m 정도

객 토

1m

1m

자갈 또는 돌 객토

판단된다. 중요한 연구결과는 다음과 같이 요약 될 수 있다.

1. 광산개발로 훼손된 지역은 훼손되기 이전 의 상태로 되돌리기 위해서는 자연스런 천이의 진행과 조기 수림화를 위한 종자의 활용이 적 합하며, 묘목식재도 필요하지만 강우로 인한 침식을 방지하기 위한 안정공법을 병행하는 것 이 필수적이다.

2. 일본의 경우 매년 녹화하는 대상지역은 꾸준하게 증가하고 있는 추세이며, 식재본수와 식재종수도 매년 꾸준하게 증가하고 있는 추세 임을 알 수 있다. 녹화시 외래종의 사용비율이 현재에 와서는 감소하고 자생종의 이용 빈도가 점차 높아지는 상태이다.

3. 이부키광산의 경우 환경에 대한 관심이 높은 곳으로 지자체와 관련 협정을 체결하였을 뿐만 아니라 원식생복원을 목표로 다양한 공법을 적용 해 왔다. 효과적인 복원을 위해 복원지 평균경사 를 37도로 조성하였고, 복토후 원식생 이식 및 파 종하는 방법을 주로 사용하여 생태복원을 시도한 결과 성공을 거두고 있다. 그리고 원식생복원을 위해서는 사용하는 식물종이 중요하며, 식물이 생육할 수 있고 식생의 자연침입이 가능한 토양 기반환경의 조성이 필요함을 알 수 있다.

4. 식생자루, 종자부착네트피복, 종자뿜어붙 이기, 흙마대쌓기, 식수 공법 등은 복원목표에 부합되도록 연구개발되고 있는 상태이며, 적절 한 시비와 주변 표토의 매토종자를 중요시하는 경향임을 알 수 있다. 특히, 묘목을 식재하였을 경우 특정 식물종은 사슴이 좋아하여 피해가 극심하게 나타나고 있어 유럽에서처럼 묘목의 주변에 보호망을 설치하는 방안이 모색되어야 한다. 이 경우 필요한 묘목은 미리 종자를 확보 하고 번식시키며, 일부종은 이식하여 재활용하 는 다양한 방안이 수립되어야 한다.

5. 부코우광산의 경우 소단을 적극적으로 활 용하여 객토후 식재 등을 하였으며, 객토를 할 경우에는 지역의 표토를 적극 활용하고 있다.

그리고 잔벽면에 대해서는 다양한 방안을 모색 하여 원하는 식물종의 발아와 활착을 도울 수 있는 방안을 적극적으로 모색하고 있었다.

6. 환경친화적인 생태복원을 이루기 위해서 는 복원전문가의 적극적인 참여가 수반되어야 하며, 복원전문가와 지역주민이 참여하여 주기 적으로 모니터링을 수행함으로써 복원과정에서 나타나는 식물상의 건전성과 토양유실 등의 문 제를 함께 파악할 수 있도록 노력하여야 한다.

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接受 2003年 10月 18日