1. 서 론
2. 연구내용
2.1 반구대암각화 현황
2.2 연구내용 및 범위
3. 연구방법
3.1 수리모형실험
3.1.1 축척결정
3.1.2 모형제작
3.1.3 실험방법
4. 수리모형실험 결과 및 분석
4.1 실험 경계조건
4.2 수위변화
4.3 유속변화
5. 생태제방의 안전성 검토
6. 결 론
1. 서 론
국보 제 285호인 반구대암각화는 울산 태화강의 지류인 대곡천변 절벽에 고래, 거북 등 바다동물과 사슴, 멧돼지 등 육지동물 300여점이 새겨져 있는 바위그림이다. 반구대암각화는 많은 종류의 동물, 특히 고래를 주제로 한 현존하는 세계 최초의 포경유적으로 선사시대 해양문화를 담고 있는 세계적인 문화유산이다. 1965년 울산공업단지 조성에 따른 용수공급을 위해 암각화 하류부에 축조된 사연댐으로 인해, 수몰지대에 위치한 암각화는 연중 5~6개월 정도 침수와 노출을 반복하면서 훼손이 빨라지고 있는 상황이다. 울산시(2003)는 서울대 석조문화재연구소에 의뢰해 ‘반구대암각화 보존방안 연구’를 비롯하여 수차례 학술연구를 통해 대책을 마련하였으나, 문화재청과 보존방안의 이견으로 아직까지 합의점을 찾지 못하고 있는 실정이다. 사연댐 만수위를 암각화 위치 아래로 수위조절하는 경우 암각화 주변의 수리학적 변화를 수리모형실험을 통해 구명한 바 있으며(Chegal et al., 2014), 사연댐의 수위조절에 따른 침수영향을 검토하였다(Kim et al., 2013; Kim, 2011). 암석과 물의 교환반응으로 암각화 하부의 훼손이 가중되고 있다고 하였고(Lee et al., 2012), 암각화면이 풍화로 인한 박리소멸이 우려되므로, 대곡천 유로를 80 m이상 이격시켜, 물의 침투와 모세관현상 효과를 원천적으로 차단해야 한다고 하였다(Cho and Moon, 2010). 2000년과 2008년의 암각화 상태에 대한 비교에 의하면 풍화가 2배 이상 진행되었으며, 앞으로의 8년은 기하급수적으로 풍화가 가속될 것으로 예측하였다(Bangudae Petroglyph Institute of ulsan university, 2011). 국내에서 문화유산을 보존하기 위해 제방 설치와 같은 수리구조물 설치사례로는, 1985년 충주댐 건설 당시 단양 8경 등 문화재의 수몰을 최소화 하기 위해 수중보가 계획된 바 있으며, 최근 이에 대한 설치공사가 추진 중에 있다. 국외의 대표적 사례로는 1996년 포르투갈 코아강 상류에 위치한 포즈코아 암각화 유적보존을 위해, 1억 5천만 달러가 투입되어 약 60%의 공정을 보였던 수력발전용 댐공사를 도중에 포기하였던 사례가 있다(Bangudae Petroglyph Institute of ulsan university, 2014). 반구대 암각화는 사연댐 완공 후 발견되었고, 울산시의 유일한 청정 수원으로써 약 40% 생활용수를 공급하고 있어 암각화 보존과 생활용수 문제가 서로 얽혀있는 상태이다. 그동안 울산시와 문화재청을 비롯한 정부유관기관에서는 사연댐 수위조절, 암각화 주변 차수벽이나 제방설치, 카이네틱 댐과 사연댐 철거 등 여러 가지 대책에 대해 논의하여 왔으나, 암각화 보존과 울산시 생활용수 확보 및 유네스코등재 등 제반문제에 대한 입장차로 인해 아직 결론을 내리지 못하고 있다.
본 연구는 문화재청이 암각화의 유네스코등재 조건에 부합될 것으로 판단하고 암각화 보존방안으로 적극 추진하여 왔었던 ‘사연댐 수위조절안’이 암각화 주변의 유속증가로 인해 오히려 훼손을 심화시킬 가능성이 제기됨에 따라, 이에 대안으로 암각화를 물과 격리시키는 차수용 제방인 생태제방안에 대한 타당성을 검토하였다. 이를 위해 축척 1:50의 수리모형을 제작하고 제방축조에 따라 신설되는 수로에 대해 저빈도 및 고빈도 홍수량과 사연댐 만수위 조절시 유입·유출부와 수로 내에서의 수리학적 영향을 수리모형실험으로 분석하였다.
2. 연구내용
2.1 반구대암각화 현황
반구대암각화는 신석기시대 후기에서 청동기시대에 제작되어 수천 년 동안 잘 보존이 되어 왔으나, 1965년 암각화 하류에 울산공업단지의 용수공급을 위해 사연댐이 축조되면서 침수와 노출의 반복으로 크게 훼손이 진행된 상태이다. 사연댐은 십수년전 생활용수공급댐으로 전환되어 울산시 전체 생활용수의 약 40%인 하루 13만m3을 공급해 왔으며, 상류에 대곡댐이 추가로 건설된 후에는 두 댐의 연계 운영으로 하루 18만m3의 생활용수를 공급하고 있다. 암각화는 울산 태화강의 지류인 대곡천 상류인 두 댐의 중간에 위치하고 있다. 사연댐의 만수위는 EL. 60 m로서 수문이 설치되어있지 않으며, 암각화는 EL. 53~57 m에 위치해 있어 Fig. 1에 나타낸 바와 같이 연중 5~6개월 동안 물속에 잠기게 된다. 따라서 암각화는 하천수나 지하수 및 모세관 현상 등 모든 물로부터 격리시켜 과거 자연상태에 가깝도록 유지시키는 것이 필요하다.
Fig. 2는 암각화가 위치해 있는 전경과 암각화를 나타낸다. 그리고 암각화면에 새겨진 셰일층은 18°내외의 경사면을 층리면으로 구성되어 있으며, 수평과 수직절리가 불규칙하게 발달되어있다. 이는 잠수 중 수압에 의한 물의 침투 및 대기 중 습도흡착에 의해 미세공극이 충분히 물로 포화되어 활발한 풍화작용을 일으킬 수 있음을 의미한다. 반구대암각화의 풍화손상도를 결정하기 위해 암각화면을 0.3 m의 격자로 구성한 후, 초음파 검사 및 슈미터해머 타격으로 강도를 측정하였다(B.Fitzner et al., 2004). 그 결과에 따르면, 흙이 되기 직전의 암석으로서의 한계치가 5.0일 때 암각화상부는 4.5이고 물과 접촉이 빈번한 하부는 4.9로서 대단히 심각한 손상상태로 평가하였다.
2.2 연구내용 및 범위
본 연구의 공간적 대상구간은 대곡천 수계내 반구대암각화 일원이며, 약 1.0 × 1.0 km의 범위에 해당된다. 암각화 상류 우안 약 100 m지점에 지천인 반곡천이 유입하고 있어 암각화 주변의 수리·수문학적 현상이 다양할 것으로 예상된다. 수리모형실험은 하천연장으로 암각화지점에서 하류로 0.825 km, 상류로 0.9 km구간이고, 반곡천은 합류 전에서 약 0.1 km구간이다.
본 연구에서 검토하고자 하는 생태제방안은 암각화 주변 지형 및 환경변화를 최소화하고, 현 사연댐의 수자원 확보를 위해 제안된 방안이다. Fig. 3와 같이 암각화면이 물에 닿지 않도록 하기 위해 암각화 앞쪽으로 생태제방을 쌓고, 대안 측을 절토하여 현상태의 하폭을 유지할 수 있도록 수로를 개설하는 방안이다. 하류부에 위치한 사연댐 여수로와 암각화 주변지형 및 암각화 조망 가능성 등을 종합적으로 고려하여, 생태제방 정부의 표고는 EL. 60~65 m, 신설 수로의 하폭은 83~100 m에서 다양한 Case를 비교·검토 하였다. 수리모형실험을 통해 검토한 것 중, Table 1에 나타낸 생태제방 1 및 2안에 대해서만 기술하였다.
암각화와 생태제방과의 거리는 시공 시에도 암각화에 영향을 주지 않기 위해 80 m로 하였으며, 사연댐 여수로의 높이를 현상태 EL. 60 m로 유지할 때 생태제방 높이가 65 m인 것을 생태제방 1안으로 하였다. 그리고 암각화 주변의 경관 훼손을 최소화하기 위해 사연댐 여수로 높이를 EL. 54 m로 조절하여 6 m이상의 수문을 설치하고, 생태제방 높이를 EL. 60 m로 하는 것은 생태제방 2안으로 하였다. 이는 수문조절을 통해 홍수조절과 수자원확보 및 암각화 주변 경관훼손을 최소화 하는 방안이다.
본 연구의 주된 내용은 모형실험을 통해 Table 1에 제시한 생태제방 설치 시, 신설되는 수로의 수위 및 유속분포 측정 및 홍수시 하천의 배수능력 분석 등 수리학적 현상을 검토하는데 있다. 또한 계획된 생태제방의 적절한 위치, 규모 및 안전성을 검토·분석하여 자연재료에 의한 축제가능성 여부를 판단하는데 있다. 따라서 모형실험으로 설계빈도 200년의 홍수량에 대한 생태제방의 월류가능성과 유속의 크기 및 변화가 자연재료로서 축제 가능한 범위내에 있는지를 분석하였다.
3. 연구방법
3.1 수리모형실험
3.1.1 축척결정
반구대암각화는 대곡천의 중류부에 위치해 있고, 하류부에는 사연댐이 설치되어있어 댐의 운영수위에 따라 암각화를 포함한 대곡천 중·하류부는 연중 5~6개월이 침수되는 상태를 나타낸다. 따라서 암각화 주변을 차수시키는 생태제방 설치에 대한 수리모형실험은 하천과 저수지를 대상으로 하게 된다.
본 실험은 암각화 전면 및 부근에서의 동수역학적 특성, 생태제방 등 구조물로 인한 수리학적 특성을 대상으로 하고 있어 왜곡모형의 적용이 어렵다. 또한 모의 대상구간도 상당부분 수몰구간에 해당되어 일반하도와는 다른 저수지 흐름의 특성을 나타내는 등 다양한 수리현상이 나타나게 된다. 따라서 수리실험 대상의 특성을 고려하여 정상모형을 택하였으며, 실험실의 공간과 유량공급시스템의 규모가 허락하는 범위 내에서 모형의 축척이 크게 되도록 구성하였다. 정상모형은 왜곡모형에 비하여 수심이 작아지므로 수위 및 유속측정 시 오차를 증가시킬 수 있으므로, 축척효과(Scale effect)를 최소화 하고 모형에서의 최소 수심이 0.1 m 이상이 될 수 있도록 모형축척을 1/50으로 선정하였다.
또한, 본 실험은 첨두유량 시 부등류 조건에 의한 암각화 부근의 수리학적 특성을 조사하는데 주목적이 있으므로 고정상 모형을 선정하였다. 고정상 모형실험에서 하상조도의 영향은 매우 중요하며, 실험 시 주요 관심사는 유속분포와 수면 및 에너지 경사이다. 난류가 일반적인 자연 하천의 흐름에서는 모형실험 시 조도에 대한 상사성을 만족해야한다. 하천의 흐름은 대게 Reynolds수가 상당히 크고 조도의 영향이 크게 작용하므로 Manning의 평균유속공식을 사용하게 되며, 조도의 상사에 Manning의 조도계수가 사용된다. 개수로의 지배력인 중력을 고려한 Froude상사를 택하여 제 2지배력인 점성력과 관련된 Reynolds수를 동시에 만족시킨다는 것은 불가능하다. 따라서 원형과 모형에서 Manning의 평균유속이 적용된다는 가정 하에 조도를 조정하여 점성력의 상사성이 유지되도록 하였다. 실제 모형에서 모형과 원형사이의 조도계수비를 맞도록 하는 것은 에너지선이 같게 될 때까지 조도를 조절하여 해결하였다. 이를 위해 본 모형실험에서 상류구간에는 거칠게 마감한 부분과 하류에 매끈하게 마감한 부분을 예비실험을 통해 조도계수를 검정하였으며, 실측한 수면경사가 수치모의를 통한 결과와 잘 맞는지 비교하여 확인하였다. Table 2는 Froude상사를 택한 모형과 원형에 대한 축척비를 나타내었으며, 빈도 2년에 대한 간단한 수치예를 적용시켰다.
3.1.2 모형제작
모형제작의 기본 자료인 지형에 대한 조사는 수준측량 및 지형측량을 실시하였고, 수심측량이 필요한 저수지구간에 대해서는 ‘용수댐 퇴사량 조사 및 지형도 제작보고서(사연댐)(K-water, 2005)’의 저수지 지형자료로 이용하였다. 본 실험의 주요 고려사항은 생태제방 축조 시 신설되는 수로의 유입부 및 출구부와 수로 내 유속, 유량 및 수위변화 등이며, 모형의 공간적 범위 및 상·하류 경계조건의 적정성을 검토하여 원형에 가까운 실험을 재현코자 하였다.
홍수 시 사연댐 여수로 월류부에서 결정된 수위는 긴 저수지 구간을 통과하더라도 수위는 대체로 일정하게 유지되며, 저수지 상류부에서는 수심 및 하폭의 감소로 유속이 커지면서 배수위가 발생하기 시작하는 경향을 보인다. 동일한 유량에서는 기점수위가 낮을수록 배수위 발생지점도 하류로 이동하는 경향을 보이고, 동일한 기점수위 시에는 유량이 클수록 상류지점에서 배수위가 발생하는 경향을 보였다. 즉 HEC-RAS에 의한 1차원 수치모형으로 대곡천의 유량과 사연댐의 기점수위별 배수위가 발생하는 지점을 검토한 결과, 사연댐으로 부터 상류방향으로 수위변화가 거의 없다가 약 2.0 km지점을 전·후 하여 수위가 상승하는 것으로 나타났다. 따라서 모형 제작과 모형실험에서 이 지점이 고려될 수 있도록 하였으며, 모형 하류단의 위치는 수위가 일정하게 유지되는 지점으로 결정하였다. 수위 조절은 Tilting Gate를 이용하였으며, 완성된 생태제방안의 모형은 Fig. 4와 같다.
3.1.3 실험방법
수위측정은 초음파 수위계인 MI-WS16을 이용하였으며, 최소 0.1 mm단위로 측정할 수 있다. 2분간 기록된 기준표고와의 평균거리 측정 시 기록된 기준표고부터 역산하여 최종 수위를 산정하는 방식으로 이루어 졌으며, 각 지점별로는 초음파수위계의 간섭을 피하고자 센서의 간격은 최소 0.4 m를 유지하였다. 유속측정방법은 2차원 전자식 ACM2-RS를 이용하여 모형축척에 따라 형성되는 수심을 고려하여 1점법을 채택하였으며, 측정시간은 수위관측시와 동일하다. 측정 시 측선간의 거리는 0.25 m의 등거리를 유지하도록 하였으나, 수심이 작은 경우 초음파 유속계의 간섭효과나 유속계 자체가 흐름에 영향을 미칠 것으로 예상되므로 제외하였다.
유속분포에 영향을 주는 인자로서 하상 조도와 Froude 수를 고려한 실험을 수행한 바 있으며(Lee, 2005), 그 결과 평균유속의 위치는 대체로 수심의 60%에서 형성되고 조도와는 상관성이 거의 없었다. 다만 Froude 수가 증가함에 따라 평균유속이 발생하는 수심이 증가하는 경향을 보였지만 상관성은 낮았다.
유량 공급의 정확도를 확보하기 위해 사전실험 시 유량 검증실험을 수행하였다. 대곡천 정류시설의 경우 실제 유량은 밸브유량 대비 평균 107.28%로 나타났으므로, 본 실험에서는 밸브를 통해 공급되는 유량과 실 공급량의 유량관계식을 적용도록 하였다. 반곡천 정류시설의 경우 모형의 유량이 매우 작아서 유량계가 나타내는 값의 변동범위가 상대적으로 크게 나타났다. 이를 개선하기 위해 삼각형위어를 설치하여 월류수위별 월류량을 계측하였고 계측된 유량과 Gourley- Crimp 공식 및 Strickland 공식의 결과를 비교한 바 Strickland 공식이 편차가 작게 나타났다. 따라서 본 실험에서 반곡천 정류시설의 삼각위어의 수위-유량관계는 Strickland 공식을 적용하였다.
모형의 지형제작이 완료된 후 모형의 하도부는 시멘트 모르타르로 흙손마감을 하였다. 모르타르 흙손 마감면의 조도계수는 일반적으로 n=0.013~0.017의 값을 가지며, 조도계수의 축척
을 고려하면 n=0.025~0.033의 값을 나타낼 것으로 예측하였다. 대곡천의 현장조사 및 관련계획의 검토결과 하도내 조도계수가 n=0.028~0.030의 값을 가지며, Fig. 5에 나타난 바와 같이 임의의 3개 유량(316 m3/s, 645 m3/s, 1,206 m3/s)과 2개의 수위에 의한 6개 조건별 원형의 수위산정결과를 모형의 수위계측결과와 비교한 결과, 수면의 변화가 큰 낮은 기점수위에서는 원형·모형수위의 상관계수가 0.98로 매우 높게 나타났고, 높은 기점수위에서는 수면변화가 거의 없이 수심은 깊은 원형의 수리적인 특성을 고려할 때 Reynolds 상사를 대체로 만족하는 것으로 판단된다.
4. 수리모형실험 결과 및 분석
생태제방안의 흐름특성은 본 반구대암각화를 보존하기 위한 차수용 제방을 설치할 경우 신설된 생태제방과 생태제방 대안측의 산지부 절취로 수로변경시 생태제방구간 및 상하류 대곡천의 수리적인 특성변화를 검토하는 것이다.
생태제방구간은 대부분은 직선구간에 해당되나 상류 유입부와 하류 유출부는 하폭의 변화가 발생하며, 특히 상류의 경우 하폭의 변화가 크게 발생되는 구간이다. 대곡천의 종·횡단적인 변화를 보면 생태제방 설치구간은 2개의 선형하상구배로 계획되었으며, 기존보다는 하폭이 축소되어 통수단면 감소로 인한 유속증가가 예상되지만 암각화가 위치했던 지점은 전망대 측의 절취로 인하여 하폭이 증가하므로 흐름의 개선은 발생될 것으로 예측되는 구간이다.
4.1 실험 경계조건
본 모형실험의 상류단 경계조건은 각 안별 대곡천 및 지천인 반곡천의 빈도별 홍수량이며, 하류단은 사연댐 여수로를 기준으로 한 빈도별 홍수량이다. 이는 수치해석에서 각 안에 대한 빈도별 임계지속기간의 첨두홍수량으로 결정하였으며, Table 3에 나타내었다. Table 3의 하류단 수위는 실험구간의 각 빈도별 기점수위를 의미한다.
4.2 수위변화
본 연구에서의 실험대상은 2가지 안에 대한 각 4가지 빈도별 홍수량 등 총 8개 Case가 된다. 예비실험을 통해 생태제방 설치 시 예상되는 수위변화 및 유속의 변화 등을 잘 반영할 수 있을 것으로 판단되는 총 8개 단면을 선정하였으며, Fig. 6에 나타내었다. 측정단면은 생태제방이 계획된 구간에는 약 150 m 간격이 되도록 하였으며, 흐름의 변화가 많은 것으로 확인된 유입부와 유출부에는 약 100 m 간격으로 결정하였다. Fig. 6에서 ①관측지점은 전술하였던 배수효과가 나타나는 기준점이며, 각 빈도별 홍수량에 대한 기점수위를 결정하게 된다.
Fig. 7은 생태제방 1안 설치 시 각 빈도별 홍수량에 대한 생태제방 설치구간 전·후에서 실측된 수위를 나타내며, 수위변화량이 평균 0.15 m로서 크지 않은 것으로 나타났다. 배수위의 발생은 주로 생태제방 유입 연결부에서 확인되었다. Fig. 7에서 거리는 ①관측지점을 기준으로 한 것이며, 500~900 m 구간이 생태제방에 계획된 곳이다.
Fig. 8에 나타낸 생태제방 2안의 경우도 생태제방 설치구간 전·후의 수위변화량이 크지 않아서 수리적인 영향은 크지 않은 것으로 판단된다. 다만 홍수시 생태제방 구간 중 유입연결부에서 일시적인 수위강하 현상이 관측되었는데, 이는 홍수시 와류발생에 의해 실제 홍수단면의 감소로 인한 평균 유속증가로 인한 수위강하로 판단된다.
4.3 유속변화
유속측정은 빈도 2년, 10년, 80년, 200년 등 4 case에서 생태제방 1안은 212개 지점, 생태제방 2안은 184개 지점 등에서 이루어졌다. Fig. 9는 2년 빈도 홍수량시 각 생태제방안에 대한 유속의 변화를 나타낸다. 1안의 경우 최대유속은 유입부 우안에서 발생하며, 0.75 m/s로 나타났다. 2안도 유입부 우안에서 발생하며, 최대유속은 2.28 m/s로 나타났다.
Fig. 10은 200년 빈도 홍수시 각 생태제방안에 대한 유속의 변화를 나타낸다. 1안의 경우 최대유속은 유입부 우안에서 발생하며, 1.45 m/s로 나타났다. 2안도 최대유속이 유입부 우안에서 발생하며, 최대유속은 3.63 m/s로 나타났다. 전체적인 유속분포는 대체로 2년 및 10년 빈도 홍수시와 유사하게 나타났다. 그리고 1안에서는 유입부와 출구부에서 와류현상이 나타났으며, 2안은 유출부 좌안에서 와류현상이 명확히 나타나고, 유입부에서는 수충효과가 증가하면서 제방부근의 유속벡터는 제방선형을 따라 함께 이동하는 경향을 보였다.
각 빈도별 생태제방 하도내에서의 흐름변화를 관찰하기 위해 LSPIV (Lange Scale Particle Image)를 사용하였으며, 유입부 구간의 흐름특성은 유속계를 이용한 흐름특성과 유사한 경향을 보였다. 1안에서는 유입부 좌안에서 발생하는 와류는 강도가 약하고 횡단선상의 유속크기의 변화가 크지 않은 것으로 나타났다. 반면에 2안에서는 와류현상이 명확히 나타났으며, 우안 측으로 쏠리는 현상이 유속벡터를 통해 확인되었다.
5. 생태제방의 안전성 검토
생태제방안은 현 암각화 앞을 지나는 물길에 새로운 수로를 개설하여 돌리는 방안이며, 새로운 수로의 좌·우안 사면부의 소류력을 산정하였다. 수로의 좌안은 절토되는 산지의 사면부이고, 수로의 우안은 계획된 생태제방의 좌측 사면부가 된다. 수리모형실험에서 관측된 수심과 유속을 이용하여 수로 좌·우 사면부에서의 수류력을 산정하였으며, 제방의 안전성을 검토하기 위해 200년 빈도 홍수시 산정된 최대 유속과 평균소류력을 Table 4에 나타내었다.
200년 빈도 홍수량에 대해 새롭게 개설되는 수로의 좌·우안에서의 최대유속이 1.05~3.02 m/s이고, 평균소류력이 0.43~1.96 kg/m2으로 나타났다. ‘자연형 하천공법의 재해특성에 관한 연구Ⅱ’ (National Institute for Disaster Prevention, 2000)의 호안종류별 설계유속에 따르면, 사면경사 1:2 또는 1:1~1:2 일 때 섶가지 비탈방틀공 0~4 m/s, 자연석 메붙임 0~5 m/s, 자연석 찰붙임 5~8 m/s이다. 그리고 ‘하천공사표준시방서’(Ministry of Construction, 1994)의 호안별 허용소류력은 평떼 2.0 kg/m2, 섶호안 7.0 kg/m2, 돌붙임 16 kg/m2 등이다. 따라서 호안별 설계유속과 허용소류력을 기준으로 판단하면, 자연재료 또는 자연석을 이용한 호안공법이 가능하다.
6. 결 론
본 연구는 반구대암각화가 하류에 위치한 사연댐으로 인해 연중 5~6개월 정도 침수와 노출을 반복하면서 훼손이 빨라지고 있다. 여러 가지 암각화보존 방안 중, 암각화를 물로부터 완전히 격리시켜 과거 자연상태를 유지시킬 수 있는 생태제방안에 대한 수리적인 영향을 분석하기 위해 축척 1:50의 모형을 만들었으며, 수리실험과 수치모의를 동시에 수행하였다. 그 결과를 요약하면 다음과 같다.
1)생태제방높이 EL. 65 m와 사연댐 여수로 현상태 EL. 60 m를 유지시키는 1안의 경우, 200년 빈도 홍수시 최대유속은 1.45 m/s로서 생태제방 유입부 우안에서 나타났다. 유량분포는 저빈도와 유사하였으나 유입부 및 유출부에서 와류현상과 유속증가가 나타났다. 그리고 생태제방 설치구간 전·후의 수위증가량은 평균 0.15 m로서 크지 않으므로 수리적인 영향은 작은 것으로 판단되며, 배수위 발생은 주로 유입 연결부에서 나타났다.
2)생태제방높이 EL. 60 m와 사연댐 여수로를 EL. 54 m로 낮추고 수문을 설치하는 2안의 경우, 200년 빈도 훙수시 최대유속은 3.63 m/s이고 생태제방 유입부 우안에서 나타났다. 유출부 좌안에서는 와류현상이 명확히 나타나고 유입부 수충효과가 증가하므로 와류발생을 줄이기 위한 대책이 필요한 것으로 판단됐다. 우안 측 제방부근의 흐름 즉 유속벡터는 제방선형을 따라 이동하는 경향을 보였다. 그리고 생태제방 설치구간 전·후로 수위 변화량이 크지 않으므로 수리적인 영향은 작은 것으로 판단되었으나, 유속증가로 인한 침식이나 세굴 등의 발생이 예상되므로 제방의 안전도를 고려한 제방높이 조정이나 호안공법의 적용이 필요하다.
3)생태제방 1, 2안 모두 설치가 가능한 것으로 판단되나, 주변경관 훼손을 최소화하는 제방의 적절한 높이를 결정하기 위해서는 사연댐 여수로의 높이 조절과 연계해서 추가적인 검토가 필요한 것으로 판단된다.
4)생태제방 설치 시 검토된 신설되는 수로내의 유속 및 수심 등을 이용하여 산정한 소류력에 대해 흙, 돌 등 자연재료의 허용 유속 및 소류력을 기준으로 판단하면 이를 이용한 제방축조가 가능한 것으로 판단된다.
생태제방안은 암각화를 물로부터 완전히 격리시켜 과거 자연상태를 유지시킬 수 있으므로 암각화보존 방안으로써 효과가 클 것으로 판단된다. 본 연구에서 제안된 2가지 생태제방안은 암각화 주변지형과 하류 사연댐의 여수로에 의한 배수효과 등을 고려해 설치할 수 있는 생태제방의 최고높이와 사연댐 여수로의 최저높이를 고려해 결정한 것이므로, 실질적인 보존 방안은 추가적인 연구가 필요할 것으로 판단된다.

















