본 연구는 제4기 연구에 있어 하안단구의 의미를 해석하기 위하여, 하안단구의 개념과 지형 특성에 대해 파악하였다. 하안단구는 현재보다 고도가 높은 곳을 흘렀던 고하천에 의해 형성되었던 하도나 범람원이 기후 변화나 지반 융기에 의한 하천의 활발한 하방침식으로 인해, 현 하천보다 높은 고도에 남게 된 충적 지형이다. 하안단구는 하천의 하각 작용 이후에도 남겨진 충적층의 잔류물로서, 하각에 영향을 미치는 주요 요인으로는 침식기준면의 하강, 하천 유량 증가, 하천의 특징적인 지형 현상 등이 있다. 일반적으로 대하천 중상류부의 하안단구 퇴적층은 빙기에 형성되는 것으로 알려져 있지만, 우리나라와 중국의 대하천 중상류에 발달한 하안단구는 절대연대가 간빙기를 지시하는 경우도 많아, 해당 하천의 다양한 자연환경 조건과 지형 특성에 따라 다양한 시기에 하안단구 퇴적층이 형성될 수 있는 것으로 판단된다.
본 연구는 태백산맥의 남쪽 말단부에 위치하며 유역 분지의 대부분이 퇴적암으로 구성된 고현천을 대상으로, 하안단구 지형 분류 및 퇴적물 분석을 통해 하안단구의 분포 특성과 형성 과정을 고찰하였다. 고현천 하곡에는 1면$\sim$3면의 하안단구가 발달해 있으며, 충적층의 퇴적 상태와 암석 하상의 존재로 판단할 때, 침식단구일 가능성이 높다. 고현천 하안단구 1면의 형성시기는 약 37,000년 전으로 MIS(Marine Oxygen Isotope Stage) 3시기에 해당하며, 하안단구 2면은 약 113,000년 전으로 MIS 5시기에 해당된다. 따라서 고현천의 하안단구는 상대적으로 온난한, 빙기 내의 아간빙기 또는 간빙기 내의 냉량기에 형성된 것으로 추정된다. 고현천 하안단구 1면의 하각률은 0.054m/ka, 2면의 하각률은 0.115m/ka로 계산되었는데, 이는 낮은 지반 융기율과 부족한 유량으로 인해 우리나라의 다른 하천보다 낮은 하각률을 나타내는 것으로 판단된다.
본 연구는 우리나라의 하안단구 연구사를 요약·정리하고, 선행 연구를 토대로 우리나라 하안단구의 지형 특성을 검토하였다. 우리나라의 하안단구 연구사는 3시기로 구분할 수 있다. 일제강점기~1980년대 중반은 초창기 지형학자들에 의해 하안단구 이론이 전파되었던 시기이다. 1980년대 후반~1990년대는 하안단구에 대한 박사학위 논문이 집중적으로 배출되어 하안단구에 대한 논의가 우리나라 지형학의 중심에 자리 잡은 시기이다. 2000년대 이후에는 다양한 연구방법이 개발되면서 하안단구에 대한 논의가 한층 성숙되고 연구 성과가 양적으로 풍부해진 시기이다. 우리나라에서 하안단구가 가장 잘 발달한 지역은 태백산맥 일대의 한강 중·상류 및 낙동강 중·상류의 영서 및 영동 하천과 소백산맥의 서사면에 해당하는 남한강 중류, 금강 중·상류, 섬진강 중·상류이다. 지반융기가 활발한 이들 하천에서는 하상비고가 매우 높은 하안단구가 관찰되고, 하천의 하각률이 상대적으로 높다. 그리고 하안단구 형성시기는 신생대 제4기의 기후 변동에 의해서 규칙적으로 나타나는 것이 아니라, 해당 하천 유역의 기후, 수문, 지질, 지형 등의 환경 조건에 따라 매우 복잡한 양상을 띠는 것으로 판단된다.
The marine terraces often offer come important clues to understand the topographic development during the Quaternary and the present landforms in korea. We examined the mechanism of the marine terraces formation along the coast from Samjung-Ri(community), Guryongpo-Eup(county) to Haseo-Ri, Yangnam-Myun(county), Gyungju-Si(city). Among the various but unique factors of the given coastal environment, which should contribute to the marine terraces formation together, we focused on five possible factors for the present stydy. Geologic difference in bedrocks, protrusion degree of coastiline, topological relief of sea-bottom, fluvial characteristics on land, and pattern of the waves appeared to act cooperatibely on the terrace formation of Southeastem coast in korea, while the fluvial characteristics seemed play a significant but localized role in it. Wide distribution of middle surfaces on the coast of Samjungri-Janggilri could be due to the concentration of the high waves and the weakness of the Tertiary volcanic rocks. For the sporadic distribution of the terraces on the coast of Gupungri-Gyewonri, it seemed attributable to the erosion -susceptible weak bedrock, the coastline of inner bay, shallow sea-bottom with the gentle relief, and other fluvial characteristics with the low divides. Together with the geologic difference in bedrock, other factors including protrusion degree of coast, topological relief of sea-bottom, and the transportation loads by the stream Daejongchon are believed to act cooperatively on the mechanism of the marine terraces formation on the coast of Duwonri-Upchonri.
본 연구는 태백산맥 남부에 위치한 울진 광천, 평해 남대천, 영덕 오십천을 대상으로 하안단구 지형 특성,분포, 형성시기, 하각률을 분석하여, 지반융기와 기반암 특성에 의한 하안단구 형성과정을 추정하였다. 울진 광천 상류부의 구조 및 기후단구 1면은 하상비고 9~12m, 형성 시기는 MIS 2, 하각률은 0.40m/ka로 분석되었으며, 영덕 오십천 상류부의 구조 및 기후단구 1면은 하상비고 7~10m, 형성 시기는 MIS 3, 하각률은 0.10m/ka로 계산되었다. 이러한 결과는 울진 광천 유역이 영덕 오십천 유역에 비해 상대적으로 지반 융기율이 클 가능성을 의미한다. 울진 광천의 하류부는 영덕 오십천과 달리 해면변동단구가 확인되지 않는데, 울진 광천은 큰 융기율과 풍화 침식에 강한 기반암으로 인해 하곡에서 지형의 잔존 가능성이 낮은 것으로 보인다. 한편, 연구 대상 하천의 구조 및 기후단구는 가장 낮은 단의 형성시기가 다르고, 간빙기 내 기온 저하기와 아간빙기에 형성된 단구면도 확인되었다. 따라서 기존 기후단구 모델에 따른 하안단구 편년 방법에 대해 재고할 필요가 있다.
영상강 하류 일대에는 여러 단의 하안단구가 발달되어 있다. 본 고에서는 이들 단구 중 현재까지 조사된 해면변동단구성 하안단구를 조사하여, 한반도 남동부 해안의 해안단구 및 해면변동단구와 대비하였다. 영산강 하류지역의 영산 18m 단구는 단구면, 단구구성층의 퇴적상 및 고토양 등의 특성으로 보아 남동부 해안의 최종간빙기 최온난기(MIS) 해성단구 및 해변동단구와 대비된다. 영산 18m 단구의 하상비고는 18m로서 남동부 해안의 최종간빙기 구정선고도와 일치된다.
한반도의 중부에 위치한 북한강에는 하안단구의 발달이 대체로 빈약하며, 하상비고 18-29m의 T1면과 하상비고 25-39m의 T2면이 분포한다. 하안단구 퇴적층의 적색화 지수는 T2면이 평균 0.65, T1면이 0.54이며, 역의 풍화각 두께는 T2면의 편마암이 14.0mm, 화강암은 $\infty$이고, T1면에서는 편마암이 5.0mm, 화강암은 8.0mm로 측정되어, 형성시기가 오래된 T2면 퇴적층이 T1면에 비해 상대적으로 더 강한 풍화작용을 받았다. 규반비(SiO$_2$/Al$_2$O$_3$)와 규철반비 (SiO$_2$/R$_2$O$_3$)는 T2면이 각각 3.32, 2.64, T1면이 각각 4.06, 3.19이고 CIA(Chemical Index of Alteration)는 T2면이 87.85%, T1면이 85.88%로서, 더 오래된 T2면에서 풍화작용이 더 활발한 것으로 나타났다. 그리고 하안단구 T2면 퇴적층에서는 높은 풍화 정도를 의미하는 kaolinite와 halloysite가 발견되고, kaolinite의 용탈에 의해 형성되는 gibbsite도 확인되었다. 그러나 하안단구 T1면에서는 kaolinite가 발견되지 않으며, 풍화에 약한 사장석이 발견되기도 하였다. 하안단구의 하상비고, 퇴적층의 적색화 지수, 역의 풍화각 두께, 원소 함량 및 광물 조성을 토대로 할 때, 북한강 하안단구 T2면의 형성시기는 MIS 6시기(130-190ka), T1면의 형성시기는 MIS 4시기(59-74ka)일 가능성이 높다.
소양강의 상류는 남한의 하천 중 태백산맥에 인접한 최북단의 하천으로 구조운동, 기후변화 등 한반도의 제4기 고환경을 연구하기에 유리한 지역이다. 본 연구는 소양강 상류에 분포한 58개 하안단구면의 분포 패턴, 지형면 특성, 퇴적물 분석과 함께 하천의 발달에 영향을 미친 고환경을 검토하였다. 하안단구는 가장 최근에 형성된 T1면에서 가장 오래된 T6면까지로 구분되며. 주로 곡류부 활주사면과 하천의 편안에 집중되어 있다. T1면에서 T6면으로 갈수록(시간이 경과할수록) 하안단구면의 개수는 줄어들고, 단구면의 평면적인 개석율은 높아지며, 경사도는 급해진다. 하천의 유로는 T2면 형성시기에 들어서 곡류 패턴이 더 강해진 것으로 보인다. 하안단구 역의 풍화각 두께는 오래된 하안단구면일수록 대체로 커지지만, 역층으로의 수분 및 산소 공급의 차이에 따라 변화가 나타난다. 퇴적 층서, 입도 분석. 화분 분석. 적색화 지수, 역 풍화각의 두께 측정 자료를 종합할 때, T5면의 형성 시기는 현재로부터 네번째 이전의 빙기인 MIS(Marine Oxygen Isotope Stage) 10시기일 가능성이 높으며, T2면은 간빙기를 한번 이상 겪은 MIS 6시기에 형성된 것으로 추정된다.
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.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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