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문제 정의
- 천수만의 퇴적환경 연구 중 방조제 건설에 의하여 수리학적 조건이 상대적으로 많이 변화된 북부지역의 황도 갯벌에 관련된 연구는 상대적으로 작다. 따라서 본 연구는 천수만 북부 황도 갯벌과 그 주변 해저부에서 지질학적 특성 및 퇴적물 분석을 통하여 퇴적환경및 변화 양상을 파악하는 것이 목적이다. 이 연구를 위하여 황도 갯벌을 중심으로 퇴적물 특성 분석, 단기 퇴적률 측정과 코어 자료에 의한 퇴적물의 수직적인 특성을 분석하였다.
제안 방법
- 갯벌의 성장과 유지현상을 실측하기 위해 황도 갯벌에 8개의 정점을 선택하여 계절별로 퇴적물 특성, 퇴적/침식 변화를 파악하였다(Fig. 2). 퇴적물의 집적률 변화는 각 정점들에 기준 면으로서 갯벌 퇴적물의 약 20-30cm 깊이에 30cm×30cm 크기의 스테인레스 판을 설치하 였다.
- 퇴적물의 집적률 변화는 각 정점들에 기준 면으로서 갯벌 퇴적물의 약 20-30cm 깊이에 30cm×30cm 크기의 스테인레스 판을 설치하 였다. 기준면이 설치된 곳은 주위 환경과 평형 상태에 도달한 후 갯벌 표층에서 스테인레스 판까지 깊이를 버니어켈리퍼스를 이용하여 측정하 고, 주기적으로 반복 측정하여 퇴적물 단기 집적률 변화를 계산하였다.
- 5ø간격의 체가 단계별로 장착된 자동 Ro-tap sieve shaker에 넣어 15분간씩 체질하여 입도별로 무게를 구하였 다. 세립질 퇴적물은 약 2g 씩을 50㎖ 비이커에 넣고 0.1% Calgon(분산제)을 첨가하여 초음파분 쇄기와 자기 진동기로 균질하게 분산시킨 후 X-선 입도분석기인 Sedigraph 5000D로 각 입도별 분포에 따른 백분율을 구하였다. 각 시료는 입도 분석자료를 이용하여 퇴적상, 평균입도, 분급도 등을 Folk(1968)의 방법에 따라 구하였다.
- 실험실로 운반된 주상퇴적물시료는 교란되지 않도록 보관하였으며, 시료 분석을 위하여 전기 톱을 사용하여 수직방향으로 절개한 후 퇴적물의 색상, 생흔 및 퇴적구조, 입도 변화 등을 기재한 후, 분석 자료와 비교하기 위하여 사진 촬영을 하였다. 한쪽 면에서 Acryl 상자(1× 4×30cm)에 원상태의 시료를 채취하여 Slab을 제작하였고, 반대 면에서는 입도, 함수율 등의 분석을 위한 시료를 깊이에 따라 채취하고 포장 하여 보관하였다.
- 따라서 본 연구는 천수만 북부 황도 갯벌과 그 주변 해저부에서 지질학적 특성 및 퇴적물 분석을 통하여 퇴적환경및 변화 양상을 파악하는 것이 목적이다. 이 연구를 위하여 황도 갯벌을 중심으로 퇴적물 특성 분석, 단기 퇴적률 측정과 코어 자료에 의한 퇴적물의 수직적인 특성을 분석하였다.
- 천수만 황도 갯벌과 주변해역의 퇴적환경 변화를 파악하기 위하여 2003년 6월과 10월에 같은 정점에서 표층퇴적물을 채취하여 분석하였 다. 2003년 6월과 10월의 표층퇴적물은 5개의 퇴적상으로 구분 되었다.
- 퇴적물 Slab은 육안으로 판독이 불가능한 퇴적구조를 파악하기 위해 X-선 촬영기(Softex M-1005) 를 이용하여 촬영하였다. 촬영 시에는 퇴적물의 특성(퇴적물 입도와 함수율)에 따른 X-선 투과와 반사를 조절하도록 X-선 노출시간과 강도를 조절하여 40cm 거리에서 촬영하였다. 현상 인화된 X-선 사진은 주로 퇴적구조를 판독하고 육안자료와 입도분석 자료를 참조하여 퇴적작용을 분석하였다.
- 절개 시에는 PVC 파편이 퇴적물에 혼입되지 않도록 주의하였다. 퇴적물 Slab은 육안으로 판독이 불가능한 퇴적구조를 파악하기 위해 X-선 촬영기(Softex M-1005) 를 이용하여 촬영하였다. 촬영 시에는 퇴적물의 특성(퇴적물 입도와 함수율)에 따른 X-선 투과와 반사를 조절하도록 X-선 노출시간과 강도를 조절하여 40cm 거리에서 촬영하였다.
- 표층 퇴적물과 주상 퇴적물로부터 분리된 시료는 먼저 5g 씩을 1000㎖ 비이커에 넣고 순 수 쇄설성 퇴적입자만 남도록 10%의 묽은 과산화수소(H 2O 2)와 24시간동안 반응시켜 유기물을 완전히 제거시켰다. 증류수로 염분과 분해된 유기물을 씻어 낸 후, 다시 1N 염산(HCl)을 첨가하여 패각편 등의 탄산염질 생물기원 물질을 완전히 제거하였다.
- 실험실로 운반된 주상퇴적물시료는 교란되지 않도록 보관하였으며, 시료 분석을 위하여 전기 톱을 사용하여 수직방향으로 절개한 후 퇴적물의 색상, 생흔 및 퇴적구조, 입도 변화 등을 기재한 후, 분석 자료와 비교하기 위하여 사진 촬영을 하였다. 한쪽 면에서 Acryl 상자(1× 4×30cm)에 원상태의 시료를 채취하여 Slab을 제작하였고, 반대 면에서는 입도, 함수율 등의 분석을 위한 시료를 깊이에 따라 채취하고 포장 하여 보관하였다. 절개 시에는 PVC 파편이 퇴적물에 혼입되지 않도록 주의하였다.
- 촬영 시에는 퇴적물의 특성(퇴적물 입도와 함수율)에 따른 X-선 투과와 반사를 조절하도록 X-선 노출시간과 강도를 조절하여 40cm 거리에서 촬영하였다. 현상 인화된 X-선 사진은 주로 퇴적구조를 판독하고 육안자료와 입도분석 자료를 참조하여 퇴적작용을 분석하였다.
- 황도 갯벌의 단기 퇴적률 변화를 관측하기 위하여 황도 부근과 중앙부 갯벌의 8개 정점에서 2003년 10월에 퇴적률 판을 설치하고 2004년 3월과 9월에 퇴적물의 깊이를 측정하여 퇴적/침식 양상을 파악하였다. 4개의 H 정점들은 갯벌 중앙 지역을 동쪽에서 서쪽으로 가로질러 설정 되었으며, 4개의 V 정점들은 황도 갯벌 북부 지역에 설정되었다(Fig.
대상 데이터
- 1). CS-1 주상 퇴적물 시료는 황도 중앙부 해안선 부근 갯벌에서 채취하였다. 절개면 사진을 관찰한 결과, 패각편을 다량 함유하는 괴상의 자갈을 포함하는 펄 모래 퇴적물로 이루어져 있으며, 상부로 가면서 모래함량이 증가하는 상향조립화 경향을 나타냈다(Fig.
- CS-2 주상 퇴적물 시료는 황도 남부 해안선 부근 갯벌에서 채취하였다. 퇴적물은 CS-1과 유사하게 패각편을 다량 함유하는 괴상의 펄 모래 퇴적물로 이루어져 있었다(Fig.
- CS-3 주상퇴적물 시료는 갯벌 서측 조수로 인근에서 채취하였다. 퇴적물은 패각편을 소량 포함하는 생물교란된 모래 펄 퇴적물로 이루어져 있으며, 엽리 구조의 흔적이 자주 관찰되었 다(Fig.
- 1). 시료 채취는 37개 정점에서 했으며, 정점들은 GPS Plotter에 미리 입력하여 조사선이 정확한 지점에 도달 할수 있도록 하였다. 채취된 약 50g정도의 시료는 플라스틱 봉지에 넣어 정점을 기재한 후 실험실로 운반하였다.
- 7). 시료의 길이는 118cm이며, 자갈을 약간 함유한 모래펄 퇴적물로 구성되어 있으며, 하부 111cm는 모래 실트 퇴적물로 구성되어 있었다. 퇴적물의 구성은 모래와 실트가 우세하 며, 모래 약 31-43%와 실트 39-52%의 범위를 보였다(Table 3 and Fig.
- 시료의 길이는 120cm이며, 대부분 자갈을 함유하고 있는 펄모래 퇴적물로 구성되어 있었다. 퇴적물의 구성은 모래가 약 67-94%로 대부분을 차지하며, 일반적으로 상부로 가면서 모래의 함량은 증가하나, 실트와 점토는 감소하는 경향을 보였다(Table 3 and Fig 8a).
- 7). 시료의 길이는 90cm이며, 자갈을 함유하고 있는 펄모래 퇴적물로 구성되어 있었다. 퇴적물의 구성은 모래가 약 69-85%로 대부분을 차지하며, 일반 적으로 실트의 함량이 상부로 갈수록 감소하는 경향을 보였다 (Table 3 and Fig.
- 1). 주상퇴적물시료는 직경 7.5cm의 PVC 파이프로 채취하였다. 채취된 주상시료의 교란을 방지하고 운반을 위해 양 끝단을 스티로 폼과 고무마개로 막은 후 절연 테이프로 완전히 밀봉하여 보관 ․ 운반하였다.
- 천수만 황도 갯벌 주변의 2003년 10월의 표층퇴적물 특성은 6월과 동일한 37 정점에서 퇴적물을 채취하여 분석되었다. 2003년 10월 표층 퇴적물 특성(Table 2)과 퇴적상의 분포 (Fig.
- 천수만 황도 갯벌과 주변해역의 퇴적환경과 계절별 퇴적물 특성 변화를 파악하기 위하여, 2003년 6월과 10월에 소형 조사선과 van Veen Grab Sampler를 이용하여 표층 퇴적물 시료를 채취하였다(Fig. 1). 시료 채취는 37개 정점에서 했으며, 정점들은 GPS Plotter에 미리 입력하여 조사선이 정확한 지점에 도달 할수 있도록 하였다.
- 3)는 다음과 같다. 표층 퇴적물은 자갈 모래 (Gravelly sand), 자갈 펄모래 또는 자갈이 약간 함유된 펄모래(Gravelly muddy sand or Slightly gravelly muddy sand), 실트 모래 또는 펄 모래(Silty sand or Muddy sand), 자갈이 약간 함유된 모래펄 또는 모래실트 또는 모래점토 또는 모래펄(Slightly gravelly sandy mud or Sandy silt or Sandy clay or Sandy mud), 펄 또는 점토(Mud or Clay) 퇴적상 등 5개로 구성되어 있었다. 표층 퇴적물의 분포는 일반적으로 수로에서는 펄 퇴적물, 황도 갯벌의 서부는 모래펄 퇴적물, 동부는 펄모래 퇴적물이 우세하게 나타났다.
- 5)는 다음과 같다. 표층 퇴적물은 자갈 모래 또는 자갈이 약간 함유된 모래(Gravelly sand or Slightly gravelly sand), 자갈 펄모래 또는 자갈이 약간 함유된 펄모래(Gravelly muddy sand or Slightly gravelly muddy sand), 실트 모래 또는 펄 모래(Silty sand or Muddy sand), 자갈 펄 또는 자갈이 약간 함유된 모래펄 또는 모래실트 또는 모래펄(Gravel mud or Slightly gravelly sandy mud or Sandy silt or Sandy mud), 펄(Mud) 퇴적상등 5개로 구성되어 있었다. 연구지역의 가을철 퇴적상 분포는 황도 서부 갯벌은 자갈, 펄 모래가 혼합되어 나타나고, 주변 대부분 지역은 펄과 모래가 혼합되어 나타났다.
- 황도 갯벌의 퇴적작용을 파악하기 위하여 갯벌 북부에서 3점의 주상시료를 채취하였다(Fig. 1). CS-1 주상 퇴적물 시료는 황도 중앙부 해안선 부근 갯벌에서 채취하였다.
- 황도 갯벌의 퇴적층서와 퇴적작용의 변화를 파악하기 위해, 2003년 6월에 Push core로 약 100cm의 주상퇴적물 시료 3개를 채취하였다 (Fig. 1). 주상퇴적물시료는 직경 7.
이론/모형
- 1% Calgon(분산제)을 첨가하여 초음파분 쇄기와 자기 진동기로 균질하게 분산시킨 후 X-선 입도분석기인 Sedigraph 5000D로 각 입도별 분포에 따른 백분율을 구하였다. 각 시료는 입도 분석자료를 이용하여 퇴적상, 평균입도, 분급도 등을 Folk(1968)의 방법에 따라 구하였다.
성능/효과
- 연구지역의 가을철 퇴적상 분포는 황도 서부 갯벌은 자갈, 펄 모래가 혼합되어 나타나고, 주변 대부분 지역은 펄과 모래가 혼합되어 나타났다. 연구지역 서부 수로는 펄과 모래 또는 자갈이 혼합되어 나타나 고, 황도 북부 해역은 펄이 우세한 형태로 나타났다.
- 표층 퇴적물은 자갈 모래 또는 자갈이 약간 함유된 모래(Gravelly sand or Slightly gravelly sand), 자갈 펄모래 또는 자갈이 약간 함유된 펄모래(Gravelly muddy sand or Slightly gravelly muddy sand), 실트 모래 또는 펄 모래(Silty sand or Muddy sand), 자갈 펄 또는 자갈이 약간 함유된 모래펄 또는 모래실트 또는 모래펄(Gravel mud or Slightly gravelly sandy mud or Sandy silt or Sandy mud), 펄(Mud) 퇴적상등 5개로 구성되어 있었다. 연구지역의 가을철 퇴적상 분포는 황도 서부 갯벌은 자갈, 펄 모래가 혼합되어 나타나고, 주변 대부분 지역은 펄과 모래가 혼합되어 나타났다. 연구지역 서부 수로는 펄과 모래 또는 자갈이 혼합되어 나타나 고, 황도 북부 해역은 펄이 우세한 형태로 나타났다.
- 황도 북부 해역은 북부에서 남부로 점차 세립해지며 7ø에서 9ø의 범위를 나타냈 다. 연구지역의 분급도는 매우 불량한 것으로 나타났다(Table 1).
- 황도 북부 해역은 북부에서 남부로 점차 세립해지며 7ø에서 9ø의 범위를 나타냈다. 연구지역의 분급도는 매우 불량한 것으로 나타났다(Table 2).
- CS-1 주상 퇴적물 시료는 황도 중앙부 해안선 부근 갯벌에서 채취하였다. 절개면 사진을 관찰한 결과, 패각편을 다량 함유하는 괴상의 자갈을 포함하는 펄 모래 퇴적물로 이루어져 있으며, 상부로 가면서 모래함량이 증가하는 상향조립화 경향을 나타냈다(Fig. 7).
- 시료의 길이는 120cm이며, 대부분 자갈을 함유하고 있는 펄모래 퇴적물로 구성되어 있었다. 퇴적물의 구성은 모래가 약 67-94%로 대부분을 차지하며, 일반적으로 상부로 가면서 모래의 함량은 증가하나, 실트와 점토는 감소하는 경향을 보였다(Table 3 and Fig 8a). 평균입도는 상부로 조립화 되며, 상부 21cm는 약 2ø 정도이며, 하부는 3-4ø 범위를 보였다.
- 시료의 길이는 90cm이며, 자갈을 함유하고 있는 펄모래 퇴적물로 구성되어 있었다. 퇴적물의 구성은 모래가 약 69-85%로 대부분을 차지하며, 일반 적으로 실트의 함량이 상부로 갈수록 감소하는 경향을 보였다 (Table 3 and Fig. 8b). 평균입도는 약 2-3ø의 범위이며, 상부로 조립화 되는 경향을 보이며 상부 21cm에서 가장 조립한 크기를 나타냈다.
- 표층 퇴적물은 자갈 모래 (Gravelly sand), 자갈 펄모래 또는 자갈이 약간 함유된 펄모래(Gravelly muddy sand or Slightly gravelly muddy sand), 실트 모래 또는 펄 모래(Silty sand or Muddy sand), 자갈이 약간 함유된 모래펄 또는 모래실트 또는 모래점토 또는 모래펄(Slightly gravelly sandy mud or Sandy silt or Sandy clay or Sandy mud), 펄 또는 점토(Mud or Clay) 퇴적상 등 5개로 구성되어 있었다. 표층 퇴적물의 분포는 일반적으로 수로에서는 펄 퇴적물, 황도 갯벌의 서부는 모래펄 퇴적물, 동부는 펄모래 퇴적물이 우세하게 나타났다. 황도 북부 해역은 펄 퇴적 물이 우세하게 분포하고 있었다.
- 황도 갯벌 정점들의 약 1년간 집적률 변화를 종합하면 황도 갯벌 북쪽에서 남쪽의 중앙지역은 퇴적이 진행되고 있으나, 갯벌의 동쪽 측면과 서쪽 측면은 침식이 진행되고 있는 것으로 나타났다. 황도 갯벌 수로 부근 침식 현상은 천수만의 자연적인 해수유동이 인위적인 방조제 건설에 의하여 중심 수로인 남북방향의 강한 왕복성 조류는 뚜렷하나 간월도 근해는 조류가 미약해 짐으로서 내부의 퇴적물 순환에 균형을 잃은 것 때문으로 보인다(김창식, 1996).
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