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문제 정의
- OSL 연대측정을 위한 시료의 전처리와 기기 분석은 한국기초과학지원연구원(KBSI)에 의뢰하여 실시하였다. 이 실험에 사용한 기기는 한국기초과학지원연구원(KBSI)에 설치된 덴마크 Risa 연구소의 자동화 시스템 (Automated Riso TL/OSL automatic Reader) 이다.
- 본 연구에서는 사계 해안의 지형시스템이 제주도 남서부 해안의 퇴적 환경 변화 및 해수면 변동 등과 밀접히 연관되어 있다는 전제 하에서, 사계 해안에 나타나는 여러 해안지형의 분포 패턴과 특성을 고찰한 후 형성 과정을 밝히는 것을 목적으로 하고 있다. 연구 결과는 제주지역의 해안지형 형성과정이 지질활동, 특히 화성활동과 관련되어 있을 가능성을 제시해 줄 수 있을 것으로 기대된다.
제안 방법
- 따라서 시료 채취를 위해 교란되지 않은 곳을 선정한 후 절개하였고, 교란되었거나 이동된 흔적이 있는 곳은 피하여 시료를 채취하였다. 절개는 기반암인 하모리 층이 나오는 부분까지 수직으로 실시하였고, 시료는 지표면에서 78cm 하부에 위치한 하모리 층 바로 상부인 70cm 지점(SGT)과 현생식물의 뿌리나 토양화로 인한 교란이 없다고 판단되는 최상부지점(SG -2)에서 각각 1개씩을 추출하였다(Photo 6).
- 사계 해안의 지형 분포와 특성을 파악하기 위해, 기존에 작성된 문헌을 고찰한 후 현장 조사를 실시하였다. 현장 조사시에는 국토지리정보원에서 발행한 1:25,000 및 1:5,000 지형도를 이용하였으며, 현장에서는 각 지형과 퇴적물의 규모를 측정하고 모식적인 단면도를 작성하였다 또한 해빈과 해안사구의 물리적 특성을 파악하기 위해 100~200g의 시료를 채취하여 실험실에서 입도분석을 실시하였다.
- 시료를 채취할 때 시료가 빛에 노출되지 않도록 하기 위해서, 길이 30cm, 지름 60mm의 스테인리스-스틸 관을 퇴적층에 박아 시료를 채취한 후 관의 양끝을 테이프로 봉한 후 어두운 곳에 보관하였다.
- 100><40m 규모의 호소가 있다. 여름철 주변 농경지의 침수를 방지하기 위해 호소 주변에 석축을 쌓고 소하천을 개수하였다. 이 과정에서 소하천의 하상을 이루는 하모리층을 깊이 Im 이상 절토하였으나, 호소의 바닥은 소하천의 하상보다 깊다.
- 시기를 결정하는 것이 중요하다. 연구 지역 최상부의 해안사구 퇴적물의 퇴적 시기는 전술한 실측 결과를 이용하였고, 최하부 지형 단위인 하모리 층의 형성 시기는 관련 학계에서 다양한 논의가 이루어지고 있기 때문에 그 결과를 참조하여, 사계 해안지형의 발달과정을 구성하였다.
- 따라서 시료 채취를 위해 교란되지 않은 곳을 선정한 후 절개하였고, 교란되었거나 이동된 흔적이 있는 곳은 피하여 시료를 채취하였다. 절개는 기반암인 하모리 층이 나오는 부분까지 수직으로 실시하였고, 시료는 지표면에서 78cm 하부에 위치한 하모리 층 바로 상부인 70cm 지점(SGT)과 현생식물의 뿌리나 토양화로 인한 교란이 없다고 판단되는 최상부지점(SG -2)에서 각각 1개씩을 추출하였다(Photo 6).
- 실시하였다. 현장 조사시에는 국토지리정보원에서 발행한 1:25,000 및 1:5,000 지형도를 이용하였으며, 현장에서는 각 지형과 퇴적물의 규모를 측정하고 모식적인 단면도를 작성하였다 또한 해빈과 해안사구의 물리적 특성을 파악하기 위해 100~200g의 시료를 채취하여 실험실에서 입도분석을 실시하였다.
대상 데이터
- 연간선량으로의 환산은 Olley et 况.(1996)의 자료를 이용하였다. 우주선량 (cosmic ray)은 0.
- 1) 서귀포항의 2007년 2월 18일(음 1월 1일) 대조시 고조 위면은 298cm이며 조고의 기준면은 152cm이다(국립해양조사원 홈페이지).
- 4). 본 연구에서 다루는 해빈의 길이는 약 mlm에 이른다. 해빈의 남서부는 침식에 약한 하모리층으로 이루어진 암석해안이다.
- 따라서 하모리 층 바로 위의 시료 SGT이 퇴적된 시기는 최대 590 년 전에서 최소 400년 전 사이로 해석할 수 있다. 시료 SG-2는 하모리층의 약 70cm 상부에서 채취한 것으로 퇴적 시기가 420±40년 전(물로 포화되었을 경우에는 520±50년 전)인 것으로 측정되었다 (Table 2). 연대 측정 지점에서는 퇴적 이후 교란의 증거가 발견되지 않고, OSL 연대 측정 결과에 오차를 일으킬 수 있는 현상이 가해졌을 가능성도 발견되지 않으며, 두 시료에서 측정된 시기가 상부로 갈수록 젊어지고 있는 점을 보아, 측정값은 신뢰할 수 있다고 판단된다.
- 연구지역에 분포하는 지형단위는 해빈(암석해안과 모래해안)과 해안사구, 해안단구, 배후 호소 등이다(Figure 4). 본 연구에서 다루는 해빈의 길이는 약 mlm에 이른다.
- 연구지역은 제주도 서귀포시 안덕면 사계리에 속하며, 산방산(395m)과 송악산(10细) 사이에 있는 해안이다(Figure 1과 Figure 2). 연구지역을 포함하는 해안은 대부분 해발고도 10m 이하인 매우 평탄한 지형으로, 연구지역의 북서쪽에 있는 단산 (158m)에서부터 동남쪽으로 고도가 점차 낮아진다.
- 연구지역의 지질은 화산암과 화산쇄설암, 퇴적암으로 구성되어 있다. 화산암은 파호이호이성 용암과 아아 용암류로 이루어져 있으며, 화산쇄설암은 용암돔의 부분 분출과 마그마의 가스폭발, 그리고 마그마가 상승하면서 주변의 물과 만나 작은 알갱이로 깨어져 분출한 응회암으로 구성된다.
- 연구지역의 파식대는 조간대형(intertidal type) 의파식대로서 피복된 퇴적물 없이 기반암으로만 이루어져 있다. 일반적으로 파식대는 동계 대조시의저조위면과 하계 대조시의 고조위면 사이에 위치한다(박동원 .
- 지질 현상이 나타난다(이문원, 1985). 연구지역인 제주도 사계리 일대에는 조면암질의 용암원정구로 잘 알려진 산방산과 수성화산분출에 의해 형성된 송악산, 그리고 용머리 해안으로 알려진 응회암 퇴적체가 해식애를 이루며 잘 나타나며, 해안에는 곳곳에 해안사구가 잘 발달해 있다. 해빈과 해안사구의 하부에는 고결상태가 약한 하모리층이 분포한다(서종철, 2005).
- 이 실험에 사용한 기기는 한국기초과학지원연구원(KBSI)에 설치된 덴마크 Risa 연구소의 자동화 시스템 (Automated Riso TL/OSL automatic Reader) 이다.
이론/모형
- 가능성이 크다고 판단된다. 따라서 사구의 정확한 형성 연대를 밝히기 위해 OSL 연대측정법을 이용하였다.
- 사계 해안에 형성되어 있는 해안사구 퇴적물의 형성 연대를 구하기 위해 광여기 루미네선스(Optically Stimulated Luminescence; OSL) 연대측정법을 적용하였다. 최근까지 제4기 퇴적물에 대한 연대측정은 주로 방사성탄소(“C) 연대측정법에 의존하여왔다.
- <Table 1>은 SAR 프로토콜을 간략하게 요약한 것이다. 사구 퇴적층으로부터 채취한 2개의 시료에 대한 연간선량(dose rate)은 한국기초과학지원연구원의 감마선 스펙트럼 분석기로 측정하였다. 연간선량으로의 환산은 Olley et 况.
- 자연축적 선 량의 측정 은 단일시 료재 현법 (Single- Aliquot Regenerative Dose Pi'otocol; SAR)을 사용하였고(Murray and Wintie, 2000), 통계분석을 위해 15개의 시료를 이용하였다. <Table 1>은 SAR 프로토콜을 간략하게 요약한 것이다.
성능/효과
- 넷째, 해저로부터 많은 사질 퇴적물이 공급되어 파식 대지와 해안단구 역층을 피복하였다. 사질 퇴적물 가운데 보다 가벼운 입자들은 바람에 실려 배후로 이동하여 500년 전부터 전사구나 이차 사구를 형성하였다.
- 둘째, 하모리층이 아직 해수면 아래에 있을 때, 광해악현무암으로 이루어진 남서부의 암석해안에서 부서져 마모된 것이거나 소하천으로 공급된 자갈들이 빠른 유수를 따라 이동하여 퇴적되었다. 셋째, 이후 지반이 융기함으로써 원력의 퇴적은 중단되었으며, 파랑의 전진에너지에 따른 마식작용으로 파식대가 형성되었다.
- 퇴적되었다. 셋째, 이후 지반이 융기함으로써 원력의 퇴적은 중단되었으며, 파랑의 전진에너지에 따른 마식작용으로 파식대가 형성되었다. 파식대의 고도는 대조 시의 고조위면과 일치하므로, 현재 연구지역의 고 조위 면과 비교해 보면, 지반은 파식대 형성 이후 약 1.
- 시료 SG-2는 하모리층의 약 70cm 상부에서 채취한 것으로 퇴적 시기가 420±40년 전(물로 포화되었을 경우에는 520±50년 전)인 것으로 측정되었다 (Table 2). 연대 측정 지점에서는 퇴적 이후 교란의 증거가 발견되지 않고, OSL 연대 측정 결과에 오차를 일으킬 수 있는 현상이 가해졌을 가능성도 발견되지 않으며, 두 시료에서 측정된 시기가 상부로 갈수록 젊어지고 있는 점을 보아, 측정값은 신뢰할 수 있다고 판단된다.
- ④지표에 가까운 세립 원력층 내의 공극은 모두 매트릭스 물질로 채워져 있는 반면, 지표에서 비교적 먼 조립 원력층 내의 공극은 매트릭스 물질이 적어 빈 공간이 드러난다 이는 원력층이 쌓이고 난 이후에 매트릭스 물질이 채워졌음을 의미한다. 이상으로 볼 때, 원력 퇴적물은 해저에서 강한 유수를 따라 현무암질 암석해안에서 공급되어 쌓인 이후 육상으로 드러나 매트릭스 물질로 피복되었을 것으로 사료된다.
후속연구
- 다만 하부층의 연대는 교란되지 않은 곳일 경우 의미를 가지며, 에 제시된 측정 결과는 교란된 이후에 재퇴적된 것으로 보기에는 너무 오래된 것이므로 하모리 층위에 새롭게 퇴적된 것으로 보는데 무리가 없다고 사료된다.
- 하고 있다. 연구 결과는 제주지역의 해안지형 형성과정이 지질활동, 특히 화성활동과 관련되어 있을 가능성을 제시해 줄 수 있을 것으로 기대된다.
- 관심의 밖에 놓이게 되었다. 하모리층은 지형학적 시간 규모에서도 아주 최근에 형성된 지층이며, 이 지역 해안지형의 하부에 놓여 있기 때문에, 형성 시기에 대한 논의의 결과를 활용한다면, 이 지역의 해안지형 형성과정을 해석하는데 도움이 될 것이다.
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