본 연구는 경기, 강원 지역을 대상으로 감입곡류절단 지형의 공간적 분포 특성을 검토하였다. 강원도에서도 높은 산지지역인 정선군 및 인제군을 주로 흐르는 내린천 및 동대천 등의 하천에서 곡류절단면의 분포 밀도가 가장 높았다. 곡류절단의 발생은 제4기 동안 반복적으로 나타났으며. 빙기와 간빙기 사이의 기후 변동기에 집중된 것으로 추정된다. 지질별로는 퇴적암에서 분포 빈도가 가장 높고, 화성암에서 가장 낮았다. 지질구조로 볼 때, 태백산맥으로부터 서쪽 $11{\sim}20km$ 거리에 가장 많이 분포하며. 적종하천이나 적종하천에 유입하는 지류의 하구부, 즉 단층선에 직교하는 하천에서 곡류절단이 가장 활발하였다. 태백산맥에서의 거리와 해발고도와의 관계는 영서하천에서 매우 뚜렷하고, 하상비고 및 절단면 면적과의 관계에서는 태백산맥에서 서쪽 12km를 기준으로 동서로 갈수록 값이 작아진다. 기반암 종류에 대한 해발고도. 하상비고, 하천차수와의 관계는 공통적으로 퇴적암 지역에서 값이 가장 높으며, 화산암 지역에서 가장 낮다.
본 연구는 우리나라에 분포하는 구하도의 유형을 구분하고 유형별 분포와 형상 특성을 분석하였다. 현재 우리나라에는 감입곡류 목 절단, 하천쟁탈, 분류, 감입곡류 하천의 인위적인 절단, 자유곡류 하도의 직강화, 분류 하도의 직강화에 의한 6가지 유형의 구하도가 총 409개 분포하고 있다. 이 가운데 266개로 가장 많은 감입곡류 목 절단 구하도는 고도가 높고 기복이 심하며 감입곡류 하천이 많은 강원과 경북에 많으며, 낙동강 본류의 상류, 남한강의 지류인 달천과 평창강 등에서 분포 빈도가 높다. 분류에 의한 구하도는 남한강 하류와 낙동강 하류의 본류, 자유곡류 하도의 직강화에 의한 구하도는 만경강과 영산강, 분류 하도의 직강화에 의한 구하도는 금호강에서 분포 빈도가 가장 높다. 감입곡류 목 절단과 하천쟁탈에 의한 구하도는 나머지 유형에 비해 해발고도와 하상비고가 매우 높아서, 농경지나 산림으로의 토지이용 비율이 상대적으로 높다.
본 연구에서는 우리나라에 분포하는 3가지 유형의 5개 자연 구하도를 대상으로 형성시기와 형성과정을 분석하였다. 울진군 성산동 구하도는 약 2만5천~2만6천 년 전에 왕피천의 감입곡류 목 절단이 발생하면서 이전의 곡류부가 구하도로 변화되었고, 울진군 불영사 구하도는 약 9만 년 전에 감입곡류가 매우 심한 왕피천에 의한 곡류 목절단으로 형성되었다. 이를 통해 추론하면, 감입곡류 목 절단 구하도는 활발한 측방침식에 의해 목 절단이 발생하기 좋은 간빙기 또는 아간빙기의 후반에 주로 형성되는 것으로 판단된다. 태백시 구문소 구하도는 황지천과 철암천 사이 능선부 지하의 석회암에서 발생한 절리의 용식작용으로 인해, 약 4만 년 전에 두 하천이 동굴로 연결되어 합쳐지는 하천쟁탈 과정으로 형성된 것이며, 영양군 선바위 구하도는 약 1만4천 년 전에 동천과 반변천 사이의 하천쟁탈로, 고도가 높은 동천의 하류 쪽 유로가 구하도로 변화된 것이다. 그리고 충주시 장천리에서는 지난 빙기 최성기를 거치면서 약 1만년 전에 형성된 하중도로 인해 남한강의 유수가 동서로 분류되었고, 서쪽의 유로가 최근에 들어 구하도로 변화되었다.
강원도 양구군 수입천의 지류인 사태천은 북한에서 발원하여 남쪽으로 흘러 내려 오는 하천이다. 사태천의 유역분지는 한국전쟁 당시의 격전지로 현재도 민간인의 출입이 자유롭지 않은 민간인 통제선 이북에 위치하고 있다. 출입의 제한으로 인하여 이 지역의 자연 환경은 군사적인 이용으로 인한 것 이외의 훼손이 이뤄지지 않았다. 또한 출입의 제한으로 인하여 이 지역의 지형에 대한 학술적인 연구가 진행되지 못하였다. 사태천은 남북 방향의 임당 단층을 따라 흐르다가 서류하여 두타연에 도달한다. 과거의 사태천은 두타연 부근에서 북쪽 방향으로 곡류하고 있었다. 이 곡류는 침식에 강한 암석 또는 지질 구조의 영향에 의한 것으로 추정된다. 이후 이 곡류는 시기를 한정할 수 없는 과거에 절단 되었다. 단축된 하도는 과거 곡류의 공격 사면이었던 곡류경 부분으로 하류 방향으로부터 침식이 강화되면서 곡류의 절단이 일어난 것으로 보인다. 이 곡류의 절단으로 과거의 하식애는 유로의 일부가 되어 폭포가 형성되었으며 곡류경의 일부는 하천에 의한 침식을 통하여 마식지형 만들어졌다. 이후 하천의 유로가 안정화 되면서 유수는 좁은 구간에 집중되었으며 하도 인근의 포트홀과 러넬과 같은 지형들은 유기 되면서 하도 구간의 하부에는 대형 포트홀이 만들어 졌다. 이 포트홀들은 폭호로부터 기원하였을 가능성이 크며 주로 퇴적물의 마식에 의하여 현제의 모습이 만들어 졌다. 현재 두타연의 상부 기반암은 폭 1~10m의 하폭의 변동을 보이는 내부 하도를 형성하면서 개석되고 있다. 폭이 넓은 부분은 상대적으로 침식에 약한 부분에 성장한 포트홀이며 폭이 좁은 부분은 포트홀간의 연결 부분으로 이부분에서 하상의 고도도 된다한다. 따라서 형상적인 측면으로 본다면 이 내부 하도는 동상 파상 곡벽 내부 하도 중에 하나인 슬롯형 협곡으로 볼 수 있다.
북한강 지류 홍천강은 중류구간과 하류구간의 하천 형태가 대조적이다. 홍천강의 중류는 단층선을 따라 직선상으로 남서류하고, 하류는 감입곡류 구간으로 서류하여 북한강에 합류한다. 유역분지의 기반암은 중류구간의 서쪽과 하류구간은 편마암, 중류구간의 동쪽은 화강암이며, 상류구간은 변성암과 화강암이 혼재한다. 하안단구는 중류구간 유로의 양안에서 넓게 분포하며, 하류구간에서는 감입곡류의 활주사면에 좁게 나타난다. 이러한 특징은 지질구조선의 존재, 중류와 하류의 지질 특성과 이에 따른 유로 발달의 차이에 기인한다. 화계분지는 중류구간의 가장 하류쪽에 위치하는데, 분지 내에는 고도를 달리하는 여러 단의 하안단구가 분포한다. 즉, 화계분지에서는 과거 여러 번에 걸친 유로변경과 이로 인해 곡류절단이 이루어졌다. 이는 변성암으로 이루어진 홍천강 하류의 좁고 깊은 하곡이 국지적인 침식기준면으로 작용하여 중류에서 하류로의 곡류대 이동이 방해받았기 때문이다. 하안단구의 형성시기는 기존의 연구결과와 비교할 때, 저위 I면과 저위II면이 각각 Early Wurm 빙기와 Late Wurm에 대비되는 marine oxygen isotope stage 4와 2 시기에, 중위면은 Late Riss에 해당하는 marine oxygen isotope stage 6에 형성된 것으로 추정된다.
하천의 유로가 급격하게 변경되는 하도 변위로 형성된 신하도에서는 상 하류간의 고도차로 인해 폭포 가 발생될 수 있다. 본 연구는 우리나라의 7개 폭포를 대상으로 하여, 하도 변위에 의한 폭포의 형성 유형과 과정을 설명하고, 폭포의 후퇴 속도와 영향 요인을 분석하였다. 울진군 불영 폭포, 영덕군 용추 폭포, 양구군 직연 폭포, 울진군 광품 폭포는 자연적인 감입 곡류 절단에 의해 형성되었다. 태백시 삼형제 폭포, 남원시 구룡 폭포는 하천 쟁탈의 과정에서 형성된 것이고, 충주시 팔봉 폭포는 농경지 확보를 위한 인위적인 하도 절단으로 형성되었다. 폭포는 두부 침식으로 인해 시간이 갈수록 위치가 상류 쪽으로 이동하였는데, 폭포의 형성 시기를 추정할 수 있는, 불영, 용추, 직연, 삼형제 폭포의 후퇴 속도는 3~4m/ka로 측정되었다. 이들 4개 폭포의 후퇴 속도는 유역 면적, 강수량, 기반암의 용식 및 풍화 가능성, 초기 폭포의 높이와 뚜렷한 양의 상관관계를 갖는 것으로 분석되었다.
묵의 형성과 그의 물리적 특성을 구명하기 위하여 동두전분을 포함한 9가지 전분의 겔 텍스쳐를 비교 분석하였고, 아밀로오스와 아밀로펙틴이 묵의 특성에 미치는 영향에 대하여 시험하였다. 10%의 전분으로 제조한 동부, 녹두, 도토리 및 메밀 전분 겔의 겔 지표는 2.11-2.37 범위로서 이들 상호간에 유의한 차이가 없었고, 탄성 한계는 0.60이상이었다. 겔 강도 계수는 녹두 전분 겔이 1400으로서 가장 높았고, 동부, 도토리, 메밀 전분 겔은 약 700-1000범위에서 상호간에 유의한 차이가 없었으며, 절단성은 동부 전분 겔은 0.23이었고, 다른 전분 겔들은 0.46-0.62범위였다. 묵의 텍스쳐 특성에 있어서 아밀로펙틴은 겔 지표와 탄성한계에, 아밀로오스는 겔 강도 계수와 절단성에 기여하며, 이 두 분획은 어느 한 쪽 만으로는 묵을 형성할 수 없고 두 분획이 알맞은 비율로 배합되어 있을 때 비로소 묵이 될 수 있다는 것을 알 수 있었다. 또한 곡류와 감자 전분으로부터 분리한 아밀로오스를 동부 전분이나 동부 아밀로펙틴에 첨가하면 그 효과가 다르게 나타났으며, 곡류 전분에 동부 아밀로오스를 첨가하면 겔 강도 계수와 절단성은 증가되었지만 겔 지표와 탄성 한계는 향상되지 않았다. 그러나 감자 전분은 동부 아밀로오스의 첨가에 의하여 겔 강도 계수가 증가되고 절단성이 생김으로써 묵과 비슷한 텍스쳐 특성치를 나타냈다.
본 연구에서는 고령군에 산재하는 지형경관자원을 발굴하여, 그 분포를 지도화 함으로써 지형경관자원의 관리에 기반이 되는 자료를 제공하고, 이를 활용하는 방안을 제시하고자 하였다. 분석결과는 다음과 같다. 첫째, 산지지역에 분포하는 지형경관은 고령읍의 미숭산과 주산, 그리고 덕곡면 노리의 상비리 계곡, 개진면 오사리의 고립구릉 등이다. 둘째, 하천 연안에 분포하는 지형경관은 개진면 부리의 진촌늪, 다산면 호촌리의 호촌늪과 달성습지, 우곡면 봉산리의 봉산늪 등의 자연습지, 고령읍 외리와 개진면 반운리의 보 축조에 따른 인공습지, 개진면 반운리의 곡류 절단에 따른 구하도와 곡류 핵, 고령읍 내곡리와 우곡면 월오리의 하식애, 우곡면 야정리의 넓은 모래톱과 망류하도 등이다. 셋째, 개진면 부리의 진촌늪은 전형적인 범람원의 모습을 갖추고 있고 비교적 보존상태가 양호하며 대도시와의 접근성도 양호하므로 생태공원을 조성하기에 적합하다. 그리고 개진면 반운리에는 탐구학습장을 조성하여 감입곡류의 절단과 연관된 환경변화와 보의 생태학적 순기능을 관찰할 수 있는 기회를 확대하여야 한다.
하안단구는 지반운동이나 기후변화에 따른 하천력/저항력 관계의 변화로 평형상태를 유지하던 전(前) 하천시스템의 하도 일부가 남은 것이다. 우리나라의 대부분의 하천 주변에는 비교적 최근에 형성된 저위 하안단구가 널리 분포한다. 그러나 저위 하안단구의 형성 메커니즘은 잘 알려져 있지 않다. 본 연구에서는 낙동강 유역에 분포하는 저위 하안단구를 형성한 요인과 형성시기를 고찰하였다. 저위 하안단구는 지난 최종 빙기시의 해수면 하강과 냉량습윤한 기후에 따른 하천침식력 증가 때문에 형성되었다. 저위하안단구는 지난 최종 빙기시에 해수면이 하강함으로써 하천의 하방침식력이 증대되었고, 냉량습윤한 환경에서 하천력이 저항력을 초과함으로써 하상(河床)이 깊게 파이면서 형성되기 시작하였다. 이 시기에는 곡류하천이 많이 절단되기도 하였다. 하지만 상대적으로 빙기가 짧았기 때문에 하천이 전 구간에서 평형을 이루지 못한 상태에서 해수면이 상승하기 시작하였다. 두부침식은 곡류의 절단에 힘입어 하계폭포까지 그대로 유지되었으며, 하류의 깊게 파인 곡과 절단된 구하도는 메워지게 되었다. 따라서 최상류 구간은 최종 간빙기, 상류 구간은 최종 빙기, 중 하류 구간은 후빙기의 하천종단곡선을 각각 나타낸다. 따라서 저위 하안단구는 '최종 빙기에서 현재에 이르는 침식강화기'에 만들어지고 있다.
우리나라 대하천 유역의 곳곳에는 분지(盆地)들이 산재(散在)한다. 분지저(盆地底)(basin floor)에는 주변을 둘러싼 산지에서 하천이 운반해 온 사력물질(砂礫物質)이 쌓여 충적평야가 형성되어 생산성이 상대적으로 높기 때문에 행정 경제 문화적 중심지를 이룬다. 산간분지(山間盆地)는 배후산지(背後山地)와 구릉지(丘陵地), 그리고 저평지(低平地)로 구성되어 있다. 본 논문에서는 퇴적암 지역에 위치한 안계분지(安溪盆地)를 선정하여 그 형성과정(形成過程)과 형성시기(形成時期)를 구명(究明)해 보고자 한다. 안계분지내에 분포하는 해발고도 $80{\sim}100m$의 구릉지는 온난다습한 기후하에서 지질연경차와 지질구조선을 따라 심층풍화된 기반암 풍화층이 탈거되면서 만들어진 etchplain이 해석되고 남겨진 잔유물이다. 이들 구릉지는 etchplain 형성시부터 비교적 높은 기복을 이루었기 때문에 유수의 작용을 받은 적이 없다. 이들 구릉지로 표현되는 etchplain은 위천의 하천시스템이 평형상태를 이루어 위천의 하상이 국지적 침식기준면으로 작용함으로써 낙동강 상류유역에 고위 하안단구가 형성되고 서부리에 절단곡류가 만들어진 동일 시기에 형성되었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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