해저 해빈모래가 다량 유실되어 이 지역의 장기관리를 위해 침식구간에 대한 지속적인 모니터링 작업이 필요하다. 그러나 각 구청은 지형변화 분석 작업 없이, 양빈작업에 급급하고 있어 장기효과가 나타나지 않고 있다. 그러므로 본 연구는 수심측량 및 GPS 측량을 통해 해저 해빈지대의 정확한 공간자료를 구축, RS GIS 기법을 도입하여 지형변화를 정량 정성적으로 탐지 분석하였다. 연구 결과, 해운대 해저지형은 과도한 도시개발과 하천복개공사로 지난 25년간, 평균수심 0.40m, 수표면적 $11,028m^2$, 수중체적 $2,207,884m^3$ 가량 침식되었다. 해빈지형은 지난 5년간, 평균고도 0.27m, 총면적 $6,501m^2$, 총체적 $25,667m^3$ 가량 퇴적되었다. 이의 원인은 지오그리드의 설치로 해빈모래가 서측까지 도달하지 못하고, 계절영향으로 사료된다. 본 연구는 해저 해빈지형의 정확한 측량작업으로 해안 및 지형변화에 관한 모니터링 작업을 실시하여 연안침식 현황을 분석하고, 양빈작업 및 안전한 해양레저 활동, 해수욕장 관리에 필요한 정보를 제공할 수 있을 것으로 판단된다.
제주도 서부의 하모와 협재 해빈에서 표층 퇴적물과 해빈단면의 계절별 변화를 연구하였다. 또한 계절별 해빈사의 이동방향을 조사하였다. 하모해빈은 경사 $7.3^{\circ}-10.8^{\circ}$이며, 화산암 역과 패각편을 포함한 중립질 모래로 구성된다. 협재해빈은 경사 $2.8^{\circ}-6.5^{\circ}$이며, 조립질 패각편 모래로 구성된다. 하모해빈은 해빈 서쪽에 축조된 방사제의 영향으로 해빈 변형이 발생하는 것으로 추정된다. 협재해빈은 동계 동안 북서계절풍에 의해 사구 쪽으로 표사이동이 일어났다.
본 연구는 우리나라의 서해안에서 해안사구의 발달이 탁월한 충청남도 태안군의 학암포, 천리포, 만리포, 몽대포, 몽산포, 삼봉, 서천군의 송림리를 선정하여 해빈과 해안사구를 구성하는 물질의 특성과 공급원, 고사구와의 관계를 밝히는 것을 목적으로 한다. 충청남도 해안은 태안반도와 안면도를 비롯하여 육지가 바다로 돌출한 지역을 중심으로 해안선의 출입이 심한 것이 특징이다. 특히 헤드랜드에 의해 분리된 만입으로는 파랑의 작용이 비교적 활발하게 미치므로 해빈이 발달한다. 해빈의 모래는 서풍 계열의 바람에 불려 해안사구를 이루고 있다. 본 연구 지역에서는 연중 남서풍 계열의 바람이 지속적으로 불어온다. 본 연구 지역에 분포하는 해빈과 해안사구는 거의 대부분 석영과 장석으로 이루어졌으며 운모, 중광물도 포함한다. 학암포 해수욕장의 경우 석영 72.6%, 장석 20.3%, 운모 3.3%이고 이 밖에 각섬석, 녹렴석, 전기석, 지르콘, 기타 철산화물이 소량 포함되었다. 충청남도 해안은 모래가 부족한 편이며 화강암 기원의 것을 제외하면 입도가 아주 작고 원마도가 불량한 것이 특징이다. 이는 모래의 이동 거리가 길지 않았음을 의미한다. 모래부족은 해빈의 침식과 해안선의 후퇴로 나타난다. 본 연구 지역의 해안사구는 플라이스토세의 고사구충을 기반으로 발달하였다.
경북 포항시 북구 송라면의 화진 해빈을 대상으로 지상 라이다를 이용하여 두 차례 측량한 후 단기간의 해빈과 해안사구 지형 변화를 분석하고 그 결과를 토대로 해빈의 역동성과 일반 이론의 적용 가능성을 검토하였다. 2010년 9월과 10월에 2회에 걸쳐 측량된 자료를 통해 10cm 간격의 고해상도 DEM과 음영기복도를 제작하였다. 그 결과 수 cm 단위의 해안 미지형을 파악할 수 있었고, 측정 시기에 따른 해안선의 위치와 해안지역의 면적 변화가 정확하게 확인되었다. DEM을 이용한 단면 분석에서는 북쪽 해빈의 비치페이스(beach face)가 침식 현상이 확인되었고, 남쪽 해빈에서는 중간 부분의 비치페이스(beach face)에서 퇴적 현상이 확인되었다. 또한 두 시기의 지형 단면은 파랑의 에너지 상태를 잘 반영하는 것으로 나타났다.
신지명사십리 해수욕장에서 해빈침식의 원인을 파악하기 위해, 2019년 3월부터 2020년 3월까지 조석, 조류 및 파랑과 같은 외력과 표층퇴적물에 대한 현장조사가 계절별로 수행되었다. 그리고 이들 외력에 반응하는 해빈의 변화양상을 파악하기 위해, 정기적으로 해안선 및 해빈표고가 측량되었고, 과거에 간헐적으로 수행되었던 측량자료도 분석에 활용되었다. 대상해역에서 조류는 해빈변화에 영향을 줄 만큼 충분하지 않았으나, 남측으로 열려있는 이 해역에서 유의파고 1m 이상의 입사파들은 모두 S ~ SE 파향으로 춘하추계에 출현하였으며, 유의파고 2m 이상의 고파랑은 하추계에 태풍의 영향으로 나타났다. 이에 따라 태풍의 영향이 2년 동안 없었던 2018년 7월의 해빈면적은 2019년 3월에 비해 30,138m2 증가해 있었고, 이후 2차례의 태풍의 영향을 겪었던 2020년 3월은 해빈면적이 61,210m2가 줄어든 것으로 나타났다. 그리고 2018년 7월 이후 2차례의 태풍 내습이 있었던 2019년 3월은 5.4%의 해빈체적이 감소한 상태였고, 이후 2019년 9월까지 다시 2차례의 태풍내습에 의해 해빈체적이 7.3% 감소하였으며, 2020년 3월은 해빈체적이 4.4% 감소로서 추동계동안 다소 회복되는 경향을 보였다. GSTA에 의한 퇴적물 이동벡터는 해빈중앙의 소하천으로 부터 토사가 약하게 유입되며, 서측해빈에서 이동경향은 두드러지게 나타나지 않으나, 동측해빈에서 육상역의 토사가 바다쪽으로 그리고 동측에서 서측으로 퇴적물이 이동하는 경향이 아주 우세하게 나타났다. 이러한 퇴적물 이동경향벡터는 해빈에 대해 반시계방향으로 24° 기울어져 있어 연평균파향의 파랑이 입사할 때 서향의 해빈류가 발달하는 것으로 설명할 수 있었다. 이에 따라 서측해빈역은 모래가 풍성하지만, 동측해빈역은 표사공급원의 부재로 자갈이 드러나고 곳곳에 사구포락이 발생하는 것과 같은 침식이 심각하였다. 따라서, 이같은 토사이동구조를 가진 동측해빈역에 양빈과 같은 새로운 표사원을 조성하고, 동측해안 끝단역에서 입사파를 저감시키는 것과 같은 노력이 필요할 것으로 판단되었다.
해안 침식에 따른 해안선 변화를 모니터링하기 위해 해빈의 표면 자료를 획득하기 위한 다양한 방법들이 적용되어 오고 있다. 본 연구는 지상용 레이저 스캐너와 RTK-GPS를 활용하여 해빈 지형을 구현하여 구축할 수 있는 가능성을 제시하고자 한다. 지상 레이저 스캐닝을 실시하여 20cm 측점 간격으로 취득된 3차원 자료와 수치 사진으로부터 화상이 피복된 수치표면모형을 생성하였다. 또한 7개월 후에 동일 지역을 1초 수신 간격의 RTK-GPS를 이용하여 직접 측정하여 1.9cm의 측량 정확도로 해빈 모형을 구현하였다. 계절적으로 많은 변화가 예상되는 해빈 지역에 즉각 대응적이면서 양호한 결과를 요하는 측정일 경우는 지상용 레이저 스캐너의 활용이 가능하며, RTK-GPS는 해빈 모형의 측점수와 관계가 있어 측점을 직접 관측해야 하는 애로사항이 있지만 지상용 레이저 스캐너에서 발생하는 사각지대를 보정하면서 3차원 모형을 구현할 수 있다. 따라서 동해안 해빈의 지역적 특성을 고려할 때 RTK-GPS와 지상용 레이저스캐너의 조합 활용하여 해빈 모형 자료를 구축하는 것이 보다 정밀한 방법일 것이다.
해빈 보존공법중 배수층설지 공법의 타당성 분석을 위하여 파랑모형과 침투류모형을 결합한 복합모형을 구성하여 수치실험을 수행하였다 파랑모형으로는 Shuto(1972)의 해석해를 사용하였고, 침투류모형으로는 포화-비포화흐름의 지배방정식인 Richards식을 사용하였다. 구성된 복합모형의 민감도 분석에 의하면 포화투수계수가 해빈내부의 지하수 흐름장에 가장 민감한 영향을 미치고 있음을 알 수 있었다. 또한 보다 많은 현지의 실측자료들이 수집 된다면 개발된 모형은 해빈내에 배수층 설치시 필요로 되는 제요소 해석에 효율적으로 이용될 수 있을 것이다
Wells (1967)에 의해 제안된 2nd order 파랑들의 비선형 상호작용에 의한 바닥 부근에서의 유속분포에 대한 왜도(skewness)를 다시 계산하고 재평가하였다. 해안선에 수직한 방향의 퇴적물 이동 방향을 그 유속의 3차 모멘트(왜도)의 부호에 따라 알 수 있음을 보였고, 해빈이 어떤 교란을 받은 후에도 원래의 평형을 회복할 수 있는 새로운 개념의 중립수심을 제안하였다. 또한 계절적인 파랑조건의 변화에 따른 해빈단면의 변화(폭풍-너울 단면)도 종래의 단순한 파랑구배에 의한 구분보다는 파랑의 비선형 상호작용으로 설명되었다. 즉, 파랑의 비선형 작용이 강할 때에는 (폭풍파) 해빈은 침식을 받으며, 반면에 비선형작용이 약할 때에는 (너울파) 해빈은 퇴적됨을 보였다.
One of the important features of a beach face is the dynamic response to the ever-changing waves and tides imposed from the body of water. Furthermore, human activities at or near the beach can enforce the characteristic changes on tidal motions and wave
본 연구에서는 퇴적물 이동에 의한 해빈단면 및 해안선의 변화 형태를 파랑모델이나 순환모델의 도움없이 예측하는 간단한 수치 모델을 제시하는 데 그 목적이 있다. 해안선의 변형에 대한 연구는 그동안 많은 진척되었으며 최근 해빈단면의 변형 모델은 물론 3차원적인 복잡한 해저면에도 적응할 수 있는 복합적인 토사이동 모델이 활발히 개발되고 있다(Watanabe 등, 1980; Wang and Miao, 1992; 과학기술처, 1992). (중략)
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[게시일 2004년 10월 1일]
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