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ISSN : 1229-3857(Print)
ISSN : 2288-131X(Online)
Korean Journal of Environment and Ecology Vol.39 No.5 pp.469-484
DOI : https://doi.org/10.13047/KJEE.2025.39.5.469

Fish Community Characteristics and River Aquatic Ecosystem Health Assessment of the Wangsukcheon (Stream), a Tributary of the Hangang (River), Korea1a

Hyeong-Su Kim2, Mee-Sook Han3, Myeong-Hun Ko4*
2Aquaculture Research Division, National Institute of Fisheries Science, Busan-si, 48513, Korea (kimk2k@korea.kr)
3Kosoo Biology institute, 49 Mokdongjungangnamro14gagil, Yangcheon-gu, Seoul-si, 07955, Korea (kosooeco@gmail.com)
4Kosoo Biology Institute, 49 Mokdongjungangnamro14gagil, Yangcheon-gu, Seoul-si, 07955, Korea (hun7146@gmail.com)

a 이 논문은 2021년도 국립생태원 하천연속성 연구비의 일부 지원(NIE-A-2021-79) 및 국립수산과학원 수산시험연구사업 활수산물 수출지역 확대를 위한 활컨테이너 수송기간 연장기술 개발(R2025048)에서 지원하는 연구비의 지원으로 수행된 연구임


* 교신저자 Corresponding author: Tel: 070-7370-6612, E-mail: hun7146@gmail.com
04/08/2025 19/09/2025 26/09/2025

Abstract


This study conducted two surveys in 26 selected stations between May and September 2021 in Wangsukcheon, a tributary of the Nakdonggang, to determine the characteristics of fish communities and the health of the river's aquatic ecosystem. The number of fish collected during the survey period was 6,618 individuals from 10 families and 36 species. The dominant species among the collected species was Zacco platypus (relative abundance of 36.7%), followed by the subdominant species Rhynchocypris oxycephalus (20.3%), Zacco koreanus (19.1%), Hemibarbus labeo (4.4%), Rhinogobius brunneus (3.1%), Pungtungia herzi (2.1%), Acheilognathus lanceolata intermedia (1.9%), Carassius auratus (1.6%), and Hemibarbus longirostris (1.5%). This study identified one legally protected species, Korean trout (Cottus koreanus), which is designated as endangered wildlife (class II) by the Ministry of Environment, 12 species of Korean endemics, resulting in an endemism rate of 33.3%, as well as one migratory (diadromous) species, Plecoglossus altivelis, one climate-sensitive species, C. koreanus, and one ecologically disturbing exotic species, Micropterus salmoides. Analysis of cluster characteristics revealed that the distribution of species was primarily influenced by longitudinal environmental factors such as water width, altitude, stream order, and bed slope from upstream to downstream. Secondary influences included riverbed types (boulder, cobble, pebble, or sand), water quality, and the presence of weirs (fishways) in the stream. Community analysis showed a decrease in the dominance index, while the diversity and abundance indices tended to increase from upstream to downstream. The cluster structure was divided into three groups: uppermost, upper-mid, and lower. The health of the river ecosystem and water quality were generally good, although they tended to deteriorate from upstream to downstream. Specifically, the fish assessment index (FAI) was rated as very good (A) for nine stations, good (B) for eight stations, normal (C) for eight stations, and poor (D) for one station. Water quality was rated as good (Ib) for three stations, slightly good (II) for two stations, and normal (III) for two stations. Disturbance factors such as river works, low fishway installation rates, water pollution, and the habitat of ecologically disturbing species () were identified. Therefore, reckless river construction should be avoided to ensure a stable habitat for fish in Wangsukcheon Stream. It is recommended that fishways be installed to facilitate fish movement, and management measures should be implemented to improve water quality downstream and prevent the spread of ecological disturbance species (M. salmoides).


Cottus koreanus , ENVIRONMENTAL FACTORS , CLUSTER STRUCTURE , FISH ASSESSMENT INDEX

한강지류 왕숙천의 어류군집 특징 및 하천수생태계 건강성 평가1a

김형수2, 한미숙3, 고명훈4*
2국립수산과학원 양식연구과 해양수산연구사
3고수생태연구소 대표이사
4고수생태연구소 소장

초록


한강지류 왕숙천의 어류군집과 하천수생태계 건강성 특징을 밝히기 위해 2021년 5월부터 9월까지 26개 지점을 선정하여 2회 조사하였다. 조사기간 채집된 어류는 10과 36종 6,618개체였다. 출현종 중 우점종은 피라미(상대풍도도, 36.7%), 아우점종은 버들치(20.3%)였고, 그 다음으로 참갈겨니(19.1%), 누치(4.4%), 밀어(3.1%), 돌고기(2.1%), 납자 루(1.9%), 붕어(1.6%), 참마자(1.5%) 등의 순으로 우세하게 출현하였다. 법정보호종은 환경부지정 멸종위기 야생생물 II급인 둑중개 1종이 확인되었으며, 한국고유종은 12종이 확인되어 고유화율은 33.3%였고, 회유성 어류(양측회유성 어류)는 은어 1종, 기후변화민감종은 둑중개 1종, 외래어종은 생태계교란 생물로 지정된 배스 1종이 확인되었다. 어류군집을 분석한 결과, 환경요인에 따른 종의 분포도는 일차적으로 상류에서 하류로 이어지는 유폭과 고도, 하천차수, 하천경사도 등의 종적인 요인과 이차적으로 하상의 종류(큰돌, 돌, 자갈, 모래), 그리고 수질과 하천에 설치된 보(어도) 등의 요인에 영향을 받고 있었다. 군집분석은 상류에서 하류로 갈수록 우점도는 낮아지고 다양도와 풍부도는 높아지는 경향을 보였으며, 군집구조는 크게 최상류, 중·상류, 하류로 구분되었다. 하천수생태계 건강성(FAI)과 수질은 비교적 양호하였고 상류에서 하류로 갈수록 나빠지는 경향을 보였으며, 하천건강성은 매우 좋음(A) 9개 지점, 좋음(B) 8개 지점, 보통(C) 8개 지점, 나쁨(D) 1개 지점으로, 수질은 좋음(Ib) 3개 지점, 약간 좋음(II) 2개 지점, 보통(Ⅲ) 2개 지점으로 평가되었다. 그러나 하천공사와 낮은 어도 설치율, 수질오염, 생태계교란생물 배스 등의 교란 요인이 확인되었다. 따라서 왕숙천의 안정적인 어류의 서식을 위해서는 무분별한 하천공사를 지양해야 하고 보에 어류의 이동이 가능한 어도 설치가 필요하며 하류부의 수질 개선 및 생태계교란 생물 배스의 확산을 방지할 수 있는 관리방안이 요구되었다.


둑중개 , 환경요인 , 군집구조 , 어류생물지수

    서 론

    담수어류는 하천생태계의 최상위 소비자로서 생태계의 구조와 기능을 대표하며, 지질학적 역사에 기인한 장기적인 이동, 종분화, 종간 상호작용을 통해 독특한 분포 양상을 보여준다(Nishimura, 1974;Kim, 1997;Moyle and Cech, 2000;Yoo et al., 2016). 우리나라의 경우에는 과거부터 벼농사를 위한 관계시설이 전국적으로 설치되어 왔으며, 최근에는 저수지, 보, 댐, 하구둑 등 인공 구조물의 건설이 증가하였다. 여기에 더해 하천 정비공사, 외래종 도입, 상업적 남획, 수질오염 등 다양한 인위적 요인들이 복합적으로 작용하여 담수어류의 어류상 및 군집구조에 상당한 변화를 초래하고 있다(Jang et al., 2006;Kwater, 2007;NFRDI, 2010;NIBR, 2011;Ko et al., 2017). 이러한 영향으로 인해 많은 담수어류의 개체수가 감소하고 서식지가 상실되고 있으며, 그 결과 생물다양성이 낮아지고 많은 종이 멸종위기 종으로 지정되거나 일부 종들은 절멸한 것으로 보고되고 있다(Sala et al., 2000;NIBR, 2011;2019;Han and Ko, 2024). 현재 국내에서 환경부가 지정한 멸종위기 야생생물(이하 멸종위기종)는 I급 11종, II급 18종으로, 이들 모두 법적 보호를 받고 있다(ME, 2022).

    왕숙천은 경기도 포천시 수원산(해발 710m)에서 발원하여 포천시, 남양주시, 구리시를 지나 한강으로 유입되는 지방 2급 하천으로, 유역면적은 약 270.8km², 유로 연장은 약 37.3km에 이른다. 상류 및 중류 지역은 수원산(710m), 개위 산(675m), 국사봉(546m), 죽엽산(622m), 용암산(475m), 수락산(623m), 철마산(710m), 천마산(810m) 등 고도가 높은 산지에 둘러싸여 있으며, 상대적으로 주거지 및 농경지 는 드물다. 반면 하류로 갈수록 주거지와 농경지 비중이 높아지는 경향을 보인다(Kwater, 2007). 주요 지류로는 엄현천, 진벌천, 봉선사천, 진건천, 사릉천, 용암천 등이 있다. 서울의 위성도시인 남양주시와 구리시의 급격한 도시화로 인해 인구가 급속히 증가하였고, 이로 인해 왕숙천 하류에 생활하수 및 축산폐수가 유입되어 수질이 악화되었으며, 이는 한강 본류의 수질에도 영향을 미친 것으로 보고되었다(Lim, 2006;Jang, 2011). 이에 따라 2004년부터 왕숙천을 대상으로 수질개선사업이 추진되면서 일부 구간의 수질은 개선된 바 있다(Lim, 2006).

    도시하천은 빈번한 하천정비 공사로 인해 유로 변경이 많으며, 산책로, 자전거도로, 공원 등의 조성이 활발하다. 또한 생활하수, 산업폐수 등의 지속적 유입은 수질오염 및 부영양화를 유발하고, 어류의 집단폐사와 같은 생태계 교란 현상을 일으키는 주요 원인으로 지적된다(Kwater, 2007;Sin et al., 2000;ME, 2020). 이러한 오염은 민감종의 감소, 어류군집의 단순화 등을 초래하여 하천의 건강성을 저하시킨다고 보고되었다(Yeom et al., 2007;Ko et al., 2017;Choi et al., 2020;2021;Joo and Ko, 2024).

    그동안 왕숙천의 어류상 및 군집에 대한 연구는 전국자연 환경조사 제3차(Choi and Lee, 2006;Kim and An, 2006;Yang and Lee, 2007a;2007b)와 제5차(Byeon and Bae, 2019a;2019b)에서 일부 수행되었고, 국지적으로 광릉수목원을 중심으로 한 어류상 및 군집 분석이 연구된 바 있다 (Choi and Byeon, 2009;Wang et al., 2017). 하지만 최근 왕숙천 전체의 어류상 및 어류군집 특성에 대한 연구는 진행된 바 없으며, 하천수생태계 건강성이나 수질 변화 등에 대한 연구 등은 매우 부족한 실정이다.

    따라서 본 연구에서는 왕숙천 전체 어류들의 생태특성을 밝히기 위하여 지류를 포함한 상류부터 하류까지 전체를 포괄하는 지점을 선정하여 어류상 및 군집 특성을 조사하고, 어류생물지수 및 수질지수를 활용하여 하천수생태계의 건강성 등급을 평가하며, 과거 연구와 비교하여 어류상 및 군집의 변화 양상을 추정하고 이를 바탕으로 보전 및 관리 방안을 제시하고자 하였다.

    연구방법

    1. 조사 지점 및 기간

    본 연구의 조사지점은 왕숙천의 최상류부터 최하류까지 여울과 소 등 다양한 서식지가 포함되도록 2~4km 간격으로 26개 지점을 선정하여 2021년 1차 조사는 5월, 2차 조사는 9월에 실시하였다. 행정구역과 하천명은 아래와 같으며, GPS정보는 멸종위기종의 서식을 고려하여 생략하였다.

    • St. 1. 경기도 포천시 내촌면 신팔리, 왕숙천

    • St. 2. 경기도 포천시 내촌면 소학리, 왕숙천

    • St. 3. 경기도 포천시 내촌면 소학리, 왕숙천

    • St. 4. 경기도 포천시 내촌면 내리, 왕숙천

    • St. 5. 경기도 포천시 내촌면 마명리, 왕숙천

    • St. 6. 경기도 남양주시 진접읍 부평리, 왕숙천

    • St. 7. 경기도 남양주시 진접읍 팔야리 진벌4교, 엄현천

    • St. 8. 경기도 포천시 소흘읍 이곡리, 봉선사천

    • St. 9. 경기도 포천시 소흘읍 직동리 직동교, 봉선사천

    • St. 10. 경기도 남양주시 진접읍 부평리, 왕숙천

    • St. 11. 경기도 남양주시 진접읍 장현리 장현대교, 왕숙천

    • St. 12. 경기도 남양주시 오남읍 팔현리 원팔현교, 진건천

    • St. 13. 경기도 남양주시 오남읍 오남리 양오교, 진건천

    • St. 14. 경기도 남양주시 진접읍 내각리, 왕숙천

    • St. 15. 경기도 남양주시 진접읍 내곡리, 왕숙천

    • St. 16. 경기도 남양주시 호평동 호만1교, 사릉천

    • St. 17. 경기도 남양주시 진건읍 송능리 직성교, 사릉천

    • St. 18. 경기도 남양주시 진건읍 진관리 진관교, 사릉천

    • St. 19. 경기도 남양주시 별내면 용암리, 용암천

    • St. 20. 경기도 남양주시 별내면 광전리, 용암천

    • St. 21. 경기도 남양주시 별내면 광전리, 용암천

    • St. 22. 경기도 구리시 갈매동 퇴계원교, 용암천

    • St. 23. 경기도 남양주시 다산동, 왕숙천

    • St. 24. 경기도 구리시 인창동 왕숙천교, 왕숙천

    • St. 25. 경기도 남양주시 다산동 왕숙교, 왕숙천

    • St. 26. 경기도 구리시 수택동 토평교 아래, 왕숙천

    2. 채집 및 조사방법

    채집은 조사지점별로 여울과 소를 포함한 200m 구간에서 투망(망목 6×6㎜, 10회)과 족대(5×5㎜, 30분)를 이용하여 채집하였으며, 둑중개(Cottus koreanus)는 멸종위기종 II급으로 지정되기 전(고시 2023년 2월)에 채집하였기 때문에 별도의 포획허가를 받지 않았다. 채집된 개체는 현장에서 육안으로 동정·개수한 후 생태계 보전을 위하여 바로 방류하였다. 어류의 동정은 Kim(1997), Kim et al.(2005), Kim and Park(2007), Chae et al.(2019) 등을 따랐으며 분류체계는 Nelson(2006)에 따라 목록을 정리하였다. 서식지 환경 중 하폭 및 유폭, 수심 등은 거리 측정용 망원경(Yardage pro Tour XL, BUSHNELL, Japan)과 줄자를 이용하여 측정하였으며, 하천형은 Kani(1944)의 방법에 따라, 하상구조는 Cummins(1962)의 방법으로, 식생피복도는 하천 수역내의 식생 점유면적을 계산하였다. 또한 하천차수(stream order)는 하천건강성 평가 기준인 축척 1: 120,000 기준으로 계산하였으며(NIER, 2016;2019a), 고도는 국토지리정보원의 1: 5,000 수치지형도를 이용하여 왕숙천 유역의 DEM을 작성 후 ArcGIS pro의 Extract Multi Values to Points Tool을 이용하여 조사지점의 고도를 측정하였다.

    3. 수질평가

    수질 현황은 물환경정보시스템 수질측정망 중 왕숙천 본류 및 지류의 측정소 왕숙천1(Wst. 1), 왕숙천2(Wst. 2), 왕숙천3(Wst. 3), 왕숙천4(Wst. 4), 용암천(Wst. 5), 왕숙천 5(Wst. 6), 왕숙천6(Wst. 7)의 자료를 활용하였다(Figure 1). 자료는 2021년 1월부터 12월까지 1년간이고, 항목은 수온, DO(dissolved oxygen), BOD(biochemical oxygen demand), COD(chemical oxygen demand), TN(total nitrogen), TOC(total organic carbon), EC(conductivity), SS(Suspended Solids), pH 10개이며, 각 항목별 평균 및 범위를 계산하여 하천생활환경기준 7단계(매우 좋음(Ia), 좋음(Ib), 약간 좋음(II), 보통(III), 약간 나쁨(IV), 나쁨(V), 매우 나쁨(VI))로 수질 등급을 평가하였다(WEIS, 2024).

    4. 환경요인 분석과 어류 군집 분석 및 구조

    조사지점 간의 서식지 환경 관계를 분석하기 위해 유폭과 수심, 고도, 하천차수, 식생피복도, 경사도, 하상(펄(mud), 모래(sand), 잔자갈(gravel), 자갈(pebble), 작은돌(cobble), 큰돌(boulder))의 비율 등 12개 요인을 R 환경(ver. 4.4.2)에서 vegan package(Oksanen, 2011)의 ‘rda’ 함수를 이용하여 주성분 분석(principal components analysis, PCA)을 실시하였다. 지점별 군집 특성을 밝히기 위해 우점도(dominance index: DI)와 다양도(diversity index: H), 균등도(evenness index: E), 풍부도(richness index: R) 지수를 산출하였다 (Margalef, 1958;McNaughton, 1967;Pielou, 1969;1975). 어류 군집구조를 밝히기 위해 R 환경의 vegan package 에서 ‘hclust’ 함수를 사용하여 계층적 군집분석(hierarchical cluster analysis)을 실시하였는데, 채집된 어종별 총 개체수(S)를 log(S+1)로 전환하여 사용하였고, 거리의 산출은 Bray- Curti (Bray and Curtis, 1957) 방식을 적용하였으며, 군집분 석에서 산출된 높이 수준(height level)을 기준으로 각 조사 지점간 유사거리를 Ward(Ward, 1963) 방식으로 분류하였다. 또한 조사지점별 관계를 서열법(ordination)으로 분석하기 위하여 R 환경의 vegan package에서 ‘metaMDS’ 함수를 사용하여 비모수다차원척도법(non-metric multidimensional scaling, NMDS (Kruscal, 1964)을 적용하였다. 분석용 입력 자료는 종별 개체수(S)를 log(S+1)로 전환하여 사용하였고, 조사지점 사이 거리는 Bray-Curtis 방식으로 산출하였다. 비모수다차원척도법의 결과에서 어종을 배열하고, 조사지점의 계층적 군집분석 결과를 도식화하였으며(Field et al., 1982;Llopiz and Cowen, 2009), 어류 군집구조와 하천환경 사이의 관계는 vegan package의 함수 ‘envfit’로 분석하여 유의한 관계에 있는 평가항목을 나타내었다.

    5. 하천수생태계 건강성 평가

    조사지점들의 하천건강성은 우리나라 하천수생태계 건강성 평가를 위해 개발된 어류생물지수(fish assessment index, FAI)를 이용하였는데, 하천차수(stream order)에 따라 8개의 메트릭(M1: 국내종의 총 종수, M2: 여울성 저서종 수, M3: 민감종수, M4: 내성종의 개체수 비율, M5: 잡식종의 개체수 비율, M6: 국내종의 충식종 개체수 비율, M7: 채집된 국내종의 총 개체수, M8: 비정상종의 개체수 비율) 별로 값을 계산한 후 합산하여 산출하였다. 산출된 어류생 물지수는 매우 좋음(A, 80~100), 좋음(B, 60~80), 보통(C, 40~60), 나쁨(D, 20~40), 매우 나쁨(E, 0~20)으로 등급을 구분하였다(NIER, 2016;2019).

    결 과

    1. 서식지 특성

    왕숙천의 26개 지점의 서식지 특징을 조사한 결과(Table 1), 고도는 최상류인 St. 1이 247m로 가장 높고 이후 급격히 낮아져 최하류인 St. 26은 7m 였으며, 하천경사도와 고도는 유사하게 상류부에서 하류부로 갈수록 급격히 낮아지는 경향을 보였다. 반면 하폭과 유폭, 하천차수는 상류에서 하류로 갈수록 높아지는 경향을 보였는데, 범위는 하폭 8~253m, 유폭 3~130m, 하천차수(stream order) 1~4차였다. 본류 및 지류의 최상류부는 여울과 소가 짧게 반복되는 계곡형(Aa type)이었고, 상류부는 여울과 소가 크게 반복되는 상류형(Aa-Bb type), 하류부는 중류형(Bb type)이었다. 수심의 범위는 0.3~1.2m로 지점별로 차이를 큰 차이를 보였고, 식생피 복도는 상류 및 중류부가 20~30%로 높았으나 그 외 지점은 10%이하로 낮았다. 하상구조는 최상류 및 상류가 큰돌과 작은돌의 비율이 높았고, 중류부와 하류부는 작은돌과 자갈의 비율이 높았으며 용암천(St.18~22)와 하류 일부 지점(St. 24)은 모래의 비율이 20~40%로 비교적 높게 나타났다. 교란 요인으로 3개 지점(St. 10, 17, 25)은 조사기간 중 하천공사가 진행되었고, 2개 지점(St. 4, 18)은 수질 오염수 유입이 관찰되었으며, 13개 지점(St. 2, 3, 4, 10, 11, 14, 15, 16, 18, 21, 23, 24, 26)에 보가 설치되어 있었는데, 이중 5개 지점(St. 10, 11, 14, 15, 26)에만 어도가 설치되어 있어 어도 설치율(38.5%)이 낮고 어류의 이동에 장애물로 작용하고 있었다. 조사지점별 12개 환경요인을 대상으로 주성분 분석을 실시한 결과, 유폭과 고도, 하천차수, 하천경사도, 큰돌, 작은돌, 자갈, 잔자갈, 모래, 식생피복도는 유의수준이 높았으며(P<0.01), 수심과 펄은은 유의하지 않은 것으로 나타났다(P>0.05). 각각의 환경요인의 상관관계를 분석한 결과, 제1축(Axis 1)의 고유값(eigenvalue, EV)은 4.355, 제2축 (Axis 2)의 고유값은 2.168으로 나타나 전체의 59.3%를 반영하였다(Figure 2). 큰돌과 고도, 하천경사도는 좌측에 위치하고 작은돌은 상단에, 하천차수는 좌측 상단에 위치하였으며, 수심과 자갈은 우측에, 잔자갈과 식생피복도는 우측 하단에 위치하였다. 조사지점과 서식지 환경의 관계를 살펴보면, 최상류 지점(St. 1, 8, 16)은 하천경사도와 고도, 큰돌의 비중이 높았고, 하류는 자갈과 하천차수의 비중이 높았으며, 중상류의 St. 18, 20은 식생피복도와 자갈, 모래 펄의 비중이 높게 나타났다. 따라서 조사지점의 서식환경은 일차적으로 상·하류의 종적 변화에 영향을 받고 이차적으로 하상의 종류에 영향을 받고 있었다.

    2. 수질평가

    왕숙천의 수질은 본류 및 본류 인근의 지류를 포함하여 7개 지점의 수질측정망 자료를 이용하여 10개 항목을 분석한 결과는 Table 2와 같았다. 항목 중 DO(8.6~10.7)와 pH(6.1~9.3)는 지점 간 큰 차이를 보이지 않았고, 그 외 수온(13.2~20.8℃)과 BOD(0.77~2.10mg/L), COD(2.75~ 5.15mg/L), TN(3.04~7.18mg/L), TP(0.03~0.13 mg/L), TOC (1.27~3.43mg/L), EC(267~478μS/㎝), SS(1.75~6.88mg/L) 8개 항목은 대체로 상류에서 하류로 갈수록 높아지는 경향을 보였다. 하천생활환경기준에 따라 등급을 평가한 결과, 좋음 (Ib)은 3개 지점(Wst. 1~3), 약간 좋음(II)은 2개 지점(Wst. 4, 6), 보통(Ⅲ)은 2개 지점(Wst. 5, 7)로 평가되었으며, 등급 을 결정하는 중요 항목은 BOD, COD, TP, TOC 4개였다.

    3. 어류상

    왕숙천 26개 지점을 2회 조사한 결과, 10과 36종 6,618개체가 채집되었다(Table 3). 과별 출현종수는 잉어과(Cyprinidae) 23종, 미꾸리과(Cobitidae) 3종, 꺽지과(Centropomidae)와 망둑어과(Gobiidae)는 각각 2종, 종개과(Balitoridae)와 메기과(Siluridae), 바다빙어과(Osmeridae), 둑중개과(Cottidae), 검정우럭과(Centrarchidae), 동사리과(Odontobutidae)는 각각 1종이 확인되어 잉어과의 종수가 가장 많았다. 출현종 중 우점종은 피라미(Zacco platypus, 36.7%), 아우점종은 버들치(Rhynchocypris oxycephalus, 20.3%)였고, 그 다음으로 참갈겨니(Z. koreanus, 19.1%), 누치(Hemibarbus labeo, 4.4%), 밀어(Rhinogobius brunneus, 3.1%), 돌고기(Pungtungia herzi, 2.1%), 납자루(Acheilognathus lanceolata intermedia, 1.9%), 붕어(Carassius auratus, 1.6%), 참마자(H. longirostris, 1.5%) 등의 순으로 우세하게 출현하였다(Figure 3). 지역별에서는 최상류(St. 1, 2, 8, 19)에서 출현한 어류는 3과 3종 420개체였고, 우점종은 버들치(90.2%), 아우점종은 대륙종개(7.4%), 그 다음은 둑중개(2.4%)였다. 중·상류(3~7, 9~13, 16~17, 20~21)는 8과 26종 3,238개체가 채집되었고, 우점종은 참갈겨니(39.1%), 아우점종은 피라미(29.7%), 그 다음은 버들치(16.2%), 돌고기(3.6%), 참마자(2.1%), 참종개(Iksookimia koreensis, 1.9%), 붕어(1.6%) 등의 순으로 우세하였다. 하류(St. 14, 15, 18, 22~26)는 8과 29종 2,960개체가 채집되었고, 우점종은 피라미(49.5%), 아우점종은 버들치(14.8%), 그 다음으로 누치(9.3%), 밀어(6.1%), 납자루(4.1%), 줄납자루(A. yamatsutae, 2.3%), 민물검정망둑(Tridentiger brevispini, 2.3%) 등의 순으로 우세하였다.

    왕숙천에서 출현한 법정보호종은 멸종위기종 II급의 둑중 개 1종이 채집되었는데, 상류부인 St. 2, 3, 8에서 11개체가 채집되었다. 한국고유종은 각시붕어(Rhodeus uyekii), 줄납자 루, 중고기(Sarcocheilichthys nigripinnis morii), 긴몰개(Squalidus gracilis majimae), 몰개(S. japonicus coreanu), 돌마자(Microphysogobio yaluensis), 참갈겨니, 참종개, 새코미꾸리(Koreocobitis rotundicaudata), 둑중개, 꺽지(Coreoperca herzi), 얼록동사리(Odontobutis interrupta) 12종(고유화율 33.3%)이었다. 그리고 회유성(양측회유성) 어류는 은어(Plecoglossus altivelis) 1종이, 기후변화민감종은 둑중개 1종이, 외래어종은 생태계교란 생물로 지정된 배스(Micropterus salmoides) 1종이 확인되었다.

    4. 우점종과 군집분석, 군집구조

    지점별 우점종은 피라미 12개 지점, 참갈겨니 7개 지점, 버들치 7개 지점이었는데, 대체로 상류는 버들치, 중류부는 참갈겨니, 하류부는 피라미가 우점종이었다.

    군집분석 결과, 우점도 0.58~1.00으로 대체로 상류에서 하류로 갈수록 낮아지는 경향을 보였는데, St. 1, 19는 1.00으 로 가장 높았고 St. 26은 0.58로 가장 낮았다. 다양도는 0.70~1.80, 풍부도는 0.56~2.16 범위로 대체로 상류에서 하류로 갈수록 높아지는 경향을 보였다. 균등도는 0.35~0.81범 위로 특별한 경향성은 보이지 않았으며, St. 21.은 0.35으로 가장 낮았고 St. 20이 0.81로 가장 높게 나타났다(Table 4).

    군집구조는 크게 최상류(St. 1, 2, 8, 19)와 중·상류, 하류(St. 14, 15, 18, 22~26)로 구분되었는데, 중·상류는 하류보다 상류와 가깝게 묶였으며 상류(St. 4~6, 10, 11)와 중류(St. 3, 7, 9, 12, 13, 16, 17, 20, 21)로 구분되었다(Figure 4). 조사지점별 어류 군집구조를 비모수다차원척도법(NMDS)으로 2차원으로 분석했을 때 왜곡도를 나타내는 스트레스 함수 값이 0.12로 분석결과의 설명력이 보통이었다. 계층적 군집 분석에서 최상류집단은 왼쪽 아래에, 중상류집단은 중앙부에, 하류집단은 우측 아래에 배열되었다. 종의 배열은 최상류에 서식하는 둑중개(Ck)가 가장 밖에 위치하고 버들치(Ro)와 대륙종개(Orthrias nudus, On)이 인근에 배열되었으며, 중· 상류집단은 피라미(Zp), 참갈겨니(Zk), 돌고기(Ph), 참마자(Hlo), 얼록동사리(Oi), 꺽지(Ch) 등이 그룹내에 위치하고 외각에 긴몰개(Sgm), 새코미꾸리(Kr) 등이 위치하였으며, 하류집단은 집단내에 누치(Hla), 밀어(Rb), 납자루(Ali), 모래무지(Pe), 돌마자(My) 등이 위치하고 외각에 줄납자루(Ag), 몰개(Sjc), 은어(Pa), 끄리(Oua) 등이 위치하였다. 비모수다차 원척도법 결과와 유의한 상관관계를 가지는 환경요인은 유폭(r2=0.633, P=0.0002), 고도(r2=0.667, P=0.0002), 하천차수(r2=0.839, P=0.0002), 하천경사도(r2=0.757, P=0.0002), 큰돌 (r2=0.371, P=0.0066), 작은돌(r2=0.252, P=0.0357), 자갈(r2=0.227, P=0.0296)이었다(Table 4). 큰돌과 하천경사도, 고도는 좌측에 양의 상관관계를 보였고, 작은돌은 우측상단에, 작은돌은 우측에, 하천차수는 우측하단 방향으로 상관관계를 보였다(Table 5, Figure 5).

    5. 하천수생태계 건강성 평가

    하천수생태계 건강성(FAI)을 하천 차수에 따라 계산한 결과, 9개 지점은 매우 좋음(A, 81.4~100.0), 8개 지점은 좋음(B, 62.6~78.2), 8개 지점은 보통(C, 43.8~59.4), 1개 지점은 나쁨(D, 37.5)으로 평가되었다. 대체로 상류와 중류의 하천수생태계 건강성은 매우 좋음이나 좋음으로 평가되었으나 하류는 보통이나 나쁨으로 평가되어 차이를 보였다(Table 4).

    고 찰

    왕숙천의 어류상에 대한 선행연구는 제3차 전국자연환경 조사(Choi and Lee, 2006;Kim and An, 2006;Yang and Lee, 2007a;2007b)와 제5차 전국자연환경조사(Byeon and Bae, 2019a;2019b)가 수행된 바 있다. 제3차 조사에서는 17개 지점에서 1~2회 조사를 실시하여 총 7과 21종, 1,425개체, 제5차 조사에서는 17개 지점에서 2회 조사를 실시하여 8과 32종, 3,298개체가 보고되었다. 이 외에도 광릉수목원 일대를 대상으로 한 조사로는 Choi and Byeon(2009)이 7개 지점에서 3회 조사를 통해 9과 23종, 1,238개체, Wang et al.(2017)이 8개 지점에서 3회 조사하여 8과 22종, 2,960개체를 보고한 바 있다(Table 6). 본 조사 결과, 총 10과 36종이 채집되어 선행조사보다 높은 종 다양성이 확인되었는데, 이는 본 조사가 왕숙천 전반에 걸쳐 가장 넓은 조사 범위와 지점 수의 확대로 인한 것으로 판단된다. 한편, 선행연구에서는 보고되었으나 본 조사에서 확인되지 않은 종은 뱀장어(Anguilla japonica), 비단잉어, 치리(Hemiculter eigenmanni), 쌀미꾸리(Lefua costata), 미유기(Silurus microdorsalis), 퉁가리(Liobagrus andersoni), 동사리(O. platycephala) 등 총 7종이다. 이 중 뱀장어는 강하성 회유어종으로(Choi et al., 1990;Kim and Park, 2007;Chae et al., 2019) 바다에서 한강으로 소상한 뒤, 다시 지류인 왕숙천까지 도달해야 서식이 가능하지만 왕숙천에는 다수의 보가 설치되어 있어 소상의 장애물로 작용하고 있고 야행성 어류로 채집에 어려움이 있기 때문에 채집되지 않은 것으로 추정된다. 비단잉어는 관상어로 개발된 품종으로 과거 가정에서 사육하다 하천에 유입된 것으로 추정되며, 이후 소멸하였거나 잉어와 세대교번을 통하여 잉어로 복귀하여 채집되지 않은 것으로 생각된다. 나머지 5종은 선행조사에서도 일부 지점에서 소수 개체만 채집되었으며, 본 조사에서 해당 서식지가 포함되지 않았거나 개체 수가 급감하여 관찰되지 않았을 것으로 추정된다. 반면, 선행 조사에서는 보고되지 않았으나 본 조사에서 새롭게 출현이 확인된 종은 각시붕어, 떡납줄갱이(R. notatus), 버들매치 (Abbottina rivularis), 끄리(Opsariichthys uncirostris amurensis), 은어, 꺽지, 쏘가리(Siniperca scherzeri) 등 7종이다. 이 중 버들매치, 끄리, 쏘가리, 은어는 모두 왕숙천 최하류 지점(St. 26)에서만 채집되었으며, 특히 은어는 기수역과 하천을 오가는 양측회유성 어종으로(Choi et al., 1990;Kim and Park, 2007;Chae et al., 2019), 한강에서 왕숙천으로 소상한 개체가 포획된 것으로 판단되며 인근의 월문천, 산곡천, 덕풍천 등 한강 지류에서도 서식이 보고된 바 있다(NIER, 2019b). 또한 중류역에서 각시붕어는 St. 6, 10, 14, 15 등 4개 지점에서 총 47개체, 떡납줄갱이는 St. 6과 15에서 총 25개체가 채집되었는데, 이들 지점은 모두 수생식물 군집이 풍부하게 분포한 곳이었다. 꺽지는 St. 7에서 단 3개체만이 채집되었는데, 해당 종의 서식지가 매우 제한적일 가능성이 높다고 생각된다.

    왕숙천에서는 멸종위기종 II급 및 기후변화민감종으로 지정된 둑중개가 최상류 지점(St. 2, St. 3)과 지류인 봉선사천(St. 8)에서 총 11개체 채집되었다. 제3차 전국자연환경 조사(Yang and Lee, 2007b) 및 제5차 조사(Byeon and Bae, 2019b)에서도 각각 1개체씩 확인되었으며, 광릉수목원 인근에서는 2007년 47개체(Choi and Byeon, 2009), 2015년 31개체(Wang et al., 2017)가 보고되어, 왕숙천 최상류 및 지류 상류가 둑중개의 안정적 서식지로 판단되어 주목되었다. 둑중개는 2005년 멸종위기종으로 지정되었다가 2012년 일시적으로 해제되었으며, 2022년 다시 멸종위기종 II급 으로 재지정되었다(ME, 2022). 현재는 한강, 임진강, 낙동강 상류 및 일부 동해안 하천에 제한적으로 분포하며, 과거 출현이 확인되었던 섬진강, 금강, 만경강에서는 현재 절멸한 것으로 추정된다(Kim and Park, 2007;Chae et al., 2019;NIBR, 2019). 경기도 내에서는 벽계천과 흑천, 조종천, 경안천, 북한산국립공원 등 극히 일부 지역에서만 서식이 보고되어 서식 범위가 매우 협소하다(Han, 2007;Moon et al., 2010;Choi and Yun, 2020;Choi et al., 2020;Ko et al., 2021;Kim and Ko, 2024). 이러한 분포 특성과 개체 수 감소 추세는 둑중개에 대한 지속적인 보호관리와 핵심 서식지 보전 등 보존대책이 필요하다고 생각된다.

    왕숙천에서는 외래어종이자 생태계교란 생물로 지정된 배스가 중류 및 하류 구간의 5개 지점(St. 12, 14, 15, 25, 26)에서 총 12개체 채집되었다. 배스는 1973년 국내에 도입된 이후, 1998년 생태계교란 생물로 지정되었으며, 포식성이 강하고 서식지 적응력이 뛰어나 댐, 저수지, 하천 등 다양한 서식지에 빠르게 확산되고 있다(Ko et al., 2008;2017;Lee et al., 2009;NFRDI, 2010;Park et al., 2019). 국내에서는 속리산, 소백산, 내장산 국립공원 내 저수지에서 배스 도입 이후 토착 어류군집이 심각하게 교란된 사례가 보고되었으며 (Park et al., 2021), 형산강에서는 배스 확산에 따라 동방종개 (I. yongdokensis)와 잔가시고기(Pungitius kaibarae)가 중· 하류에서 사라졌고(Ko et al., 2020;2022), 멸종위기종인 한강납줄개 또한 삽교천 지류 무한천에서 배스 유입 이후 서식지 축소 및 개체수 급감 현상이 나타난 바 있다(Ko et al., 2018). 왕숙천에서는 배스의 서식이 중·하류 지역에 국한되어 있는데, St. 12는 인근 오남지에서 상류로 소상한 개체로, St. 14 및 15는 오남지 유입 개체의 확산 경로로 추정되고, 하류 지점인 St. 25와 26은 한강 본류와 상류역 저수지에서 유입된 개체가 소상한 것으로 추정된다. 비록 채집 개체수는 적으나, 외래 포식종의 특성상 생태계에 미치는 영향이 크며, 개체군의 확산 속도도 빠를 수 있어 장기적인 모니터링과 적극적인 관리가 요구된다.

    어류군집은 물리적·이화학적 환경요인을 포함한 다양한 생태적 요인에 의해 형성된다(Gorman and Karr, 1978;Rowe et al., 2009;Choi et al., 2021). 왕숙천 유역은 중·상류가 해발 500~800m의 산지로 둘러싸여 있으며, 최상류는 하천 경사도가 심하고 계곡 형태를 이루며, 큰돌과 돌의 비율이 높은 특징을 보인다. 반면 하류로 갈수록 하천 경사도는 낮아지고, 자갈과 모래의 비율이 높아지며, 주변 지역의 도시화로 인해 수질이 악화되고, 하류는 한강 본류와 연결 되어 있다(Kwater, 2007;Lim, 2006). 왕숙천의 어류 분포는 먼저 종적인 환경요인에 따라 뚜렷한 경향을 나타냈다. 고도, 하천경사도, 유로폭, 하천차수 등 종적 구배에 따라, 최상류에서는 둑중개와 버들치, 대륙종개가 우점하였고, 중·상류 구간에서는 참갈겨니, 돌고기, 참마자, 참종개 등이 우점하였으며, 하류 구간은 피라미, 누치, 밀어, 납자루, 줄납자루, 몰개 등이 주로 분포하는 특징을 보였다. 또한 횡적인 물리적 환경요인, 특히 하상 입도에 따라 종의 분포 특성 이 달라지는 특징을 보였는데, 큰돌이 많은 구간에서는 둑 중개와 대륙종개가, 돌이 많은 구간에서는 새코미꾸리와 돌고기, 참종개 등이 주로 서식하였으며, 자갈이 우세한 구간에서는 돌마자, 밀어, 민물검정망둑 등이 많이 서식하는 특징을 보였다(Figure 5). 이와 같이 왕숙천의 어류군집은 고도 및 하천지형, 하상 입도 등 종적·횡적 환경요인의 복합적 상호작용에 의해 공간적으로 구분되는 분포 특성을 보였다.

    왕숙천의 어류군집은 수질의 영향을 받는 것으로 판단되며, 수생태 건강성 평가 결과 또한 이를 반영하였다. 하류 구간의 9개 조사 지점 중 8개 지점은 보통(C), 1개 지점은 나쁨(D) 등급으로 평가되었으며, 이는 중·상류 구간에서 나타난 매우 좋음(A) 및 좋음(B) 등급에 비해 낮은 수준이다. 하류지역은 최근 남양주시와 구리시의 급격한 도시화(Jang, 2011)에 따라 생활하수의 유입이 증가하고, 중하류 농경지로부터 유기물 및 축산폐수가 지속적으로 유입됨으로써 수질이 악화된 것으로 판단된다. 2004년 수질개선사업을 통해 일시적 개선 효과가 있었으나(Lim, 2006), 여전히 생활 하수와 비점오염원의 영향을 받아 하류 수질은 양호하지 않은 상태로 유지되고 있는 것으로 보인다. 하천의 수질 악화는 어류군집의 구조에 직접적인 영향을 미쳐 민감종의 감소와 내성종의 증가를 초래하며, 이는 곧 하천수생태계 건강성의 저하로 이어진다(Park et al., 2019;Choi et al., 2021;Joo and Ko, 2024). 따라서 왕숙천 하류 수계의 생태학적 질을 회복하기 위해서는 수질개선이 선행되어야 할 것으로 판단된다.

    왕숙천 최하류 지점인 St. 26에서는 본 조사에서 다른 지점에서는 확인되지 않은 누치, 버들매치, 끄리, 강준치, 은어, 쏘가리가 출현하였으며, 줄납자루는 St. 25~26 지점에서만 확인되었다. 이들 어종은 모두 한강 하류부에 광범 위하게 분포하는 것으로 보고된 바 있어(Byeon, 2018a;2018b;NIER, 2019b), 활동기에 왕숙천 하류로 일시적으로 소상한 개체로 추정된다. St. 26 지점에는 어도가 설치되어 있으나, 유속이 빠른 구조적 특성으로 인해 대부분의 어류가 상류로 소상하지 못하고 해당 지점에 제한적으로 분포하는 것으로 판단된다. 본 조사 대상 26개 지점 중 13개소에 보가 설치되어 있었으며, 이 중 어도가 설치된 보는 5개소에 불과하여, 어도 설치율이 전반적으로 낮은 수준이다. 이는 어류의 이동 및 상류로의 확산을 제한하는 주요 요인으로 작용하고 있는 것으로 보인다. 따라서 왕숙천의 어류 종 다양성 증진과 하천수생태계 건강성 향상을 위해서는 어도가 설치되지 않은 보에 대한 신규 설치가 요구되며, 기능이 미흡한 어도는 어류 소상이 가능한 구조로의 개·보수가 필요하다고 생각된다.

    왕숙천은 최상류 지역에 멸종위기종 II급인 둑중개가 서식하고 있어 주목되었고, 한국고유종 12종을 포함한 총 10 과 36종의 어류가 확인되어 비교적 높은 생물다양성을 유지하고 있었다. 하천수생태계 건강성 평가 결과, 전체 26개 조사 지점 중 9개 지점이 매우 좋음(A), 8개 지점이 좋음(B) 등급으로 나타나 양호한 수생태 건강성을 보였다. 그러나 일부 지점에서는 하천공사(3개 지점), 수질오염수 유입(2개 지점), 생태계교란 생물인 배스의 서식(5개 지점) 등 다양한 교란요인이 확인되었으며, 하류 구간의 수질은 전반적으로 낮은 등급으로 평가되었다. 특히 조사 지점 중 절반에 해당하는 13개소에 보가 설치되어 있었음에도, 이 중 어도가 설치된 곳은 5개소에 불과하여 어류의 상·하류 이동에 큰 제약이 있는 것으로 판단된다. 따라서 왕숙천의 안정적인 어류의 서식을 위해서는 우선적으로 무분별한 하천공사는 지양해야 하고 하류부 등의 수질 개선 방안이 필요하며, 생태계교란 생물 배스의 확산을 방지할 수 있는 관리방안과 보에 어류의 이동이 가능한 어도 설치가 요구된다.

    Figure

    KJEE-39-5-469_F1.jpg

    Study stations in the Wangsukcheon, Gyeonggi-do, Korea. The black circles are fish fauna survey stations and the black stars are water quality measurement stations.

    KJEE-39-5-469_F2.jpg

    Ordination biplot derived from the first two axes of principal component analysis (PCA) of the parameters of habitat assessment at each study station. Eigen values of both axes are 5.741 and 2.400, explained 81.41 % of total variation.

    KJEE-39-5-469_F3.jpg

    Relative abundance by region of the fish species found n the Wangsukcheon, Gyeonggi-do, Korea.

    KJEE-39-5-469_F4.jpg

    Dendrogram for the cluster analysis based on similarity index of the fish species found among the stations in the Wangsukcheon, Gyeonggi-do, Korea.

    KJEE-39-5-469_F5.jpg

    Cluster dendrogram (A) and habitat parameters (B) ordination biplot of non-metric multidimensional scaling (NMDS) based on the fish communities collected at the study stations in the Wangsukcheon, Gyeonggi-do, Korea, 2021. The stress value of NMDS explains goodness of fit. The abbreviation of scientific name is Table 3.

    Table

    Habitat environments at the study stations in the Wangsukcheon, Gyeonggi-do, Korea, 2021

    *River type: by Kani (1944);**M: mud (-0.1 ㎜), S: sand (0.1-2 ㎜), G: gravel (2-16 ㎜), P: pebble (16-64 ㎜), C: cobble (64-256 ㎜), B: boulder (256< ㎜) -modified Cummins (1962), ***W: weir, RW: river work, WP: water pollution.

    Water quality status in the Wangsukcheon, Gyeonggi-do, Korea, from January to December, 2021

    *River living environment standard grade.

    List of fish species and number of individual fish collected in the Wangsukcheon, Gyeonggi-do, Korea, 2021

    *RA: relative abundance (%); **E: Korean endemic species, EnII: endangered species rank II, C: climate-sensitive species, Di: diadromous migration speciess, E: exotic species, Ed: ecosystem-disrupting species.

    Community indices and fish assessment index(FAI) in the Wangsukcheon, Gyeonggi-do, Korea, 2021

    The direction of biplot-fitted vectors of habitat parameters in non-metric multidimensional scaling (NMDS), squared correlation coefficients (r²) and significant levels (P) by permutation tests

    #Signifcance: P < 0.1, *P < 0.05, **P < 0.01, ***P < 0.001.

    Historical record of ichthyofauna in the Wangsukcheon, Gyeonggi-do, Korea from 2006 to 2021

    *The 3rd national environment investigation of freshwater fish: Choi and Lee, 2006; Kim and Lee, 2006, Byeon and Byeon, 2007; Yang and Lee, 2007a;2007b;
    **The 5th national environment investigation of freshwater fish: Byeon and Bae, 2019a;2019b.

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