해안 사구는 그 전면에 위치하는 해빈과 상호 모래를 교환하는 하나의 시스템으로 해빈의 침식 방지는 물론 회복에 중요한 역할을 한다. 서해안 사구의 경우 조석의 큰 차로 인하여 그 사구 경계는 사리 만조 정선보다 외측에 위치하며 침식 또한 사리 만조시 큰 파랑이 내습하였을 때 발생하게 된다. 본 연구에서는 장항 송림 해안에 대한 카메라 모니터링 관측 영상과 인근 해역에서의 조석 및 파랑 관측 자료의 분석을 통하여 2012년 태풍 발생 시기에 대한 사구 침식 상황을 살펴보았다. 또한 사구 침식을 판단하고 해안지형 변화를 연구하는데 있어서 카메라 모니터링 영상의 유용성에 대하여 알아보았다.
영광지역에는 대규모 해안사구가 형성되어 있지만 형성작용은 멈춰있다. 현재 인간의 점유로 많은 부분이 해체되어 있지만, 송림으로 덮인 사구가 남아 있다. 겨울 북서풍에 마주하고 있으며, 전면은 일직선인데 배후는 굴곡지어진 헤어핀 모양을 하고 있다. 사구의 지형적 특징을 밝히기 위해 노두의 관찰, 입도분석, 표면분석 등을 실시하였다. 특히 입도분석은 서해안의 다른 사빈과 사구지역도 함께 실시하였다. 사질 단면 노두에서는 사질층의 교란이 있다. 이런 교란의 형태는 cryoturbation과 유사하고 사구의 형성 시기는 300~400년 전으로 추정되어 소빙기와 관련성이 사료된다. 입도분석과 형태 및 분석에서 영광 해안 사구퇴적물의 입자는 주로 세립질의 모래가 중심으로 되어 있다 극히 일부의 조립사도 있지만 대부분의 입자가 고운 세립질이 중심이다. 분급은 그리 좋은 편이 아니다. 대체로 서해안의 사빈과 사구의 퇴적물이 입도가 거의 비슷한 세립질의 모래들로 이루어졌다. 실체현미경을 이용한 사구사의 분석은 석영의 비율이 전체적으로 70~80%에 이르고, 전체적으로 원마도는 sub-angular가 주로 많이 나타난다. 또한 원마도나 V자형 crack에서 풍화환경이 기계적 풍화환경에 놓여 있음을 보여주고 있다. 끝으로 영광의 해안사구는 다른 지역과 달리 인간의 점유가 일찍 시작되고 역사적 기록이 남아 있음과 동시에 현재의 지명들이 사구와 모래와 관련성이 매우 크게 나타나므로 사구의 이용에 따른 촌락의 형성과정이 이루어지고 있는 사회와 문화화된 경관지역으로 가치가 있다.
인간의 삶에 많은 영향을 끼치고 있는 해빈, 해안사구 등과 같은 해안지형은 역동적으로 변화하고 있고, 이에 대한 연구가 진행되고 있다. 해안지형의 변화량을 측정하기 위해 기존에는 측량기기에 의한 수준측량방법을 주로 이용해왔다. 이 연구에서는 기존에 고려되지 않았던 근거리 사진측량기법으로 해안사구 단면에 대한 고도값을 계산하였다. 즉 번들조정과 공선조건식의 역변환을 통해 비측량용 디지털 사진기로 촬영된 지상사진의 입체쌍으로부터 미지점의 고도값을 계산하였다. 6개의 기준점을 이용하여 번들조정을 수행하였고, 미지점 고도갈의 계산값과 실측갈을 비교한 결과 10cm 이내의 오차가 나타났다. 일반적으로 해안사구 지형은 모래질의 연약지반으로 실측시 수준척이 견고하게 고정되지 않고, 좁은 지역을 측량할 경우 인접지점에 교란현상을 발생시켜 측정오차가 크게 나타날 수 있다. 해안사구의 고도값을 측정하는 연구에서 디지털 사진측량방법은 기존의 수준측량이 갖는 문제점을 극복하면서 이를 대체할 수 있을 것이다.
이 연구는 생물서식처로서의 신두해안사구의 특성을 밝히고, 해안사구 내에서 지형다양성과 생물다양성 간의 관계를 살피기 위해, 신두해안사구지대에서 전사구 형태의 차이에 따라 발생하는 영양염류 유입의 시공간적 특성을 파악하였다. 영양염류의 주요 유입 통로를 바람에 의한 해빈 모래의 이동으로 설정하였으며, 서로 다른 형태적 조건을 지닌 세 유형의 전사구에서 일정기간동안 유입된 영양염류(Na, Mg, K, Ca, P) 농도의 시공간적 특성을 비교하였다. Na, Mg, 그리고 K는 사구의 형태가 모래유입에 유리한 조건인 경우 공간적으로 내륙까지, 시간적으로는 더 늦은 시기까지 높거나 불규칙한 패턴이 관찰되었다. 이들 영양염류는 전사구에 형태에 따라 달라지는 비사의 유입변화와 관련이 깊다. Na의 경우 비사 이외에도 다른 유입경로도 중요함을 확인하였다. P는 해수와 비사의 영향과는 무관한 것으로 나타났으며, Ca는 국지적인 미지형보다 전체 해안사구시스템의 규모에서 분포의 차이가 났다. 영양염류의 시공간적 특성의 차이로 인해 주요 식생이 다르게 나타나는 것을 유추할 수 있었다. 이 연구는 생물서식처로서의 해안사구 지형이 지니는 역동성을 보여주며, 추후 해안사구의 관리나 해안사구 생물의 분포와 생장패턴을 이해하는데 정보를 제공해 줄 것이다.
두만강 하류의 사구는 주로 북서계절풍의 영향을 받아 겨울철 풍향과 일치하는 방향성을 나타내고 있다. 사구가 발달한 지역의 인근 두만강 하상에는 사질성의 사주와 하중도가 형성되어 있다. 단면기술과 입도특성분석으로 볼 때 연구지역 사구의 형성과정은 퇴적환경에 따라 두 종류로 나눌 수 있다. 첫째, 회룡봉, 경신-원정 및 두만강변 사구는 두만강이 운반해온 충적물이 하상에 퇴적되고, 다시 바람에 의해 인근의 사주단, 단구면과 보다 고도가 높은 침식 구릉지 등에서 퇴적된 것이다. 둘째, 방천-노동자지역에서의 이동사구는 첫 번째 유형과 유사하게 형성되었지만, 정착 사구는 수중환경에서 퇴적된 것으로 사료된다.
풍성사구는 바람, 모래 지면, 식생 간 상호작용의 결과로 발달하는 지형이다. 되먹임 기반 사구역학 모형은 풍성사구가 자기조직 현상에 의해 생성된다는 데 초점을 맞춘다. 풍속장의 정확한 재현에 초점을 맞추는 외력 기반 모형과는 달리 되먹임 기반 모형은 지형발달 과정에서 도출한 현상학적 규칙을 이용해 지형 역학을 분석한다. 되먹임 기반 모형은 성공적으로 사구형성 과정을 재현하지만, 규칙 설정의 융통성 수준에 대한 이해를 요구한다. 이 연구는 사구의 패턴을 재현하는 데 성공적이라고 평가되는 '모래판 모형(sand slab models)', 'Nishimori 모형', 'de Castro 모형'을 비교하여 알고리듬간 호환 가능성을 분석하였다. 주요 결과는 다음과 같다. 첫째, 모래이동 플럭스의 관점에서 모래판 모형과 de Castro 모형은 호환이 용이하지만 Nishimori 모형은 조정인자를 고려해야 한다. 둘째, 사면조정에 관한 Nishimori 모형의 알고리듬은 다른 모형이 채택하고 있는 안식각 기준을 손쉽게 이식할 수 있다. 셋째, 모래판 모형과 de Castro 모형이 채택하는 바람그늘 규칙은 사구 성장 및 발달에 필수 요인은 아닐 수 있으며, 사구열 수준의 상호작용에서 보다 중요한 역할을 할 것으로 보인다. 모래판 모형과 de Castro 모형, Nishimori 모형은 대체로 호환 가능한 구조를 갖추고 있다고 판단되나 호환 가능성의 수준을 판단하려면 보다 체계적인 검토가 필요하다.
Coastal dunes play an important role in coastal defense. The Moraeul dune in Daecheongdo Island is representative in this regard. However, there is little knowledge, concerning the morphology, grain size, and formation timing of the dune. This study investigated the geomorphological characteristics of the Moraeul dune using topographic surveys, grain size analyses, and OSL dating. The dune was classified as 'single accreted foredune', which was developed under dense vegetation cover and efficient sand trapping. The dune consisted of fine to medium sand with 1.6Φ of mean grain size, and was covered with pine trees (> 100 years old). The samples from the upper part of the dune yielded quartz OSL ages ranging 0.5 ~ 0.7 ka. Therefore, it is likely that the dune developed at least before the Little Ice Age and became what it is today about one century ago.
서해안으로 유입하는 소규모의 하천은 충적지가 분포하는 구간에서는 거의 전역에 걸쳐서 조류의 작용을 강하게 받고 있다. 전라남도 영광군의 해안으로 유입하는 불갑천도 예외가 아니다. 불갑천 하류의 주요 지형은 충적지와 해안사구, 그리고 간석지이다. 이곳의 충적지는 간석지 퇴적물 위에 불갑천이 운반한 토사가 쌓여서 형성되었다. 충적지의 구성물질은 하천이 유역분지에서 운반하는 조립질의 풍화산물보다 창조류가 외해로부터 운반하는 미립물질의 비율이 해발고도가 낮을수록 증가한다. 불갑천 하류의 임해충적평야는 1920년대 후반부터 근대적인 수리시설이 도입되면서 본격적으로 개발되었다. 평야의 면적은 20세기 이후 계속 확대되었다. 불갑천 하구의 간석지가 방조제 건설과 함께 간척되어 해안선이 상당히 전진하였기 때문이다. 그 결과 해안사구가 농경지 사이에 갇혀버리고 말았다. 해안사구에는 대규모 사구취락이 형성되어 있으며 대부분 논과 밭으로 개간되었다. 사구의 보존상태가 양호한 곳에서만 곰솔이 자란다. 불갑천 하류에서는 밀려오는 뻘에 의해 퇴적층이 확대되어 왔으며 해안사구는 모래공급을 받지 못한 채 파괴되고 있다. 즉, 뻘은 쌓이고 모래는 깎이고 있다. 본 연구의 목적은 서해로 유입하는, 규모가 작은 하천의 하류부를 중심으로 퇴적층이 발달한 전라남도 영광군을 사례로 임해충적평야의 수리체계를 파악하는 것이다. 수리체계 의 파악이 충적지형을 이해하는 하나의 방법일 수 있기 때문이다.
본 연구는 경상북도 동해안에서 가장 규모가 큰 영덕군 고래불 모래해안을 대상으로, 사빈과 해안사구의 지형 기복 및 해안 퇴적물의 특성과 변화를 분석하였다. 모래의 입도를 분석한 결과, 고래불 해안은 강원도 동해안과는 달리, 여름을 제외한 대부분 계절에 파랑과 연안류가 북류하면서 사빈의 모래 이동과 퇴적을 유발하였고, 여름에는 남북간의 흐름이 둔화되거나 남류가 발생하는 것으로 나타났다. 사빈에서는 여름철에 태풍이나 폭풍으로 인한 침식작용이 발생하였고 상대적으로 조립의 모래가 퇴적되는 것으로 나타났으며, 가을철과 겨울철에는 모래의 퇴적이 활발하게 발생하는 것으로 분석되었다. 해안사구의 전면부에서는 모든 계절에 해풍에 의해 모래가 퇴적되었으며, 특히 겨울철에 퇴적작용이 가장 활발하였다.
이 연구의 목적은 지금까지 한국의 지형학 연구에서 해안지형 일반주제에 대한 연구 성과를 정리하고 앞으로의 연구 과제를 제시하는 것이다. 한국지형학회가 창립된 1990년대를 기준으로 전 후 기간을 구분하여 해안지형 일반 연구 경향을 파악하였다. 이 연구에서 해안지형 일반 연구 주제는 간석지와 해안단구를 제외한 해안지형 전반을 가리킨다. 1990년대 이후의 연구 경향은 총 5개 한국의 지리학 관련 학회지에 발표된 연구의 양적 성과와 주제별 연구 동향을 분석하고 해안지형 연구와 관련한 방법론적 측면을 지형변화 측정과 퇴적물 분석으로 구분하여 정리하였다. 해안지형 연구는 다른 지형학 연구 분야와 마찬가지로 1970년대를 전후하여 시작되었으며, 1990년대 이후 타 지형학 분야의 연구가 확대되는 것과 마찬가지로 활성화되었지만, 해안지형 일반 주제에 대한 연구는 2000년대에 이르러서야 활발하게 진행되었다. 해안지형 일반 주제에 대한 연구는 해안사구에 대한 연구와 해안 관리와 관련된 연구가 주를 이루고 있다. 이것은 해안환경에 대한 사회적 관심의 대두와 관련이 깊으며 추후 지속적인 연구가 필요하다. 해안지형 연구와 관련한 방법론 정리에서는 지형학계가 극복해야할 한계점을 검토하였다. 지형변화와 퇴적물 분석 측면 모두에서 형태동역학적인 연구가 진행될 수 있도록 방법론을 개선해야 하는 것이 주요 과제이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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