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문제 정의
- 따라서, 우리나라에서도 해양수산부 주관으로 2003년부터 연안침식 모니터링 체계를 연차별로 구축하여 침식현황 및 원인파악을 위한 기초자료를 축적하여 왔으며, 본 연구에서는 축적된 모니터링 자료를 이용하여 우리나라의 연안침식 현황분석을 실시하고, 점차 가속화되고 침식상황에 대한 모니터링의 향후 계획을 수립하고자 한다.
- 검토하고자 한다. 뿐만 아니라 현재 과소평가되고 있는 해안선 추출시의 문제점을 극복하기 위하여 쇄파영역에서 평균해면의 해안선을 추출하는 기법 (파랑에 의한 셋업고려)을 도입하여 보다 정도 높은 해안선을 추출하고자 한다. 기타 고해상도 디지털카메라 시스템의 적용과 열악한 해안주변의 네트워크 문제를 극복하기 위한 현장에서의 실시간 영상정보처리 소프트웨어를 개발 중에 있다.
- 이에 본 연구에서는 끊임없이 변화하고 있는 해수욕장의 해안선 변화를 파악하기 위하여 매우 경제적이고 연속적으로 해안선 변화를 파악할 수 있는 비디오 영상을 이용한 모니 터 링 기법을 이용하여 2003년부터 우리나라 주요 20개 백사장에 대해 연안 침식의 정량적 현황분석을 실시하여 왔다.
제안 방법
- 대상지 역에서 관측된 조석자료와 인근 조석 관측 소조 석과의 상관관계를 파악하기 위하여 관측된 동기간에 대하여 각각의 조석조화분해를 수행하고, 조석 조화분해 결과를 이용하여 표준항 조석치에 대한 경정 수인 조고비와 조시차를 구한다. 장기관측되고 있는 기준검조소의 조석자료를 조고비와 조시차를 이용하여 대상지역의 조석관측자료로 환산하였다.
- 본 침식이력조사 대상지역은 표사이동이 활발한 사질 해안(백사장 및 사구지역)을 대상으로 연 1회 현장 조사만으로 정성적인 해빈변화 관찰을 수행하였다. 이러한 방법은 정량적인 해빈변화를 파악하기에는 다소 부족하지만 우리나라 전 해안을 대상으로 정성적 해빈 변화를 파악하기에 적절한 방법으로 판단된다.
- 연안침식 모니터링 구축지역의 선정은 침식지역의 현황 및 침식이력 등을 조사, 분석하여 이력조사 모니터 링 대상연안을 우선 62개소 선별한 후, 대상 지역 중 중요성(가치성, 이용성, 효율성, 경제성), 필요성 (시급성, 보전성, 사회성, 활용성), 공평성(지속성, 지역 안배) 등의 항목을 을 평가하여 비디오 모니터링체계구축 대상연안을 선정하였다(그림 1).
- 기준으로 하였다. 영상의 종류는 일반영상, 평균영상, 분산영상 및 동영상으로 구분되며, 각 영상마다 지역적 특성을 고려하여 영상자료수집 시간을 구분하였다.
- 우리나라 연안침식 현황을 파악하기 위하여 전국 62개소에서 침식이력조사와 20개소에서 비디오 모니터링이 수행되었다. 침식이력조사결과 과년도와 비교하여 등급상승이 3개소, 등급하강이 10개소로 나타나 전반적인 침식현황이 악화되는 것으로 파악되었다.
- 조고비와 조시차를 구한다. 장기관측되고 있는 기준검조소의 조석자료를 조고비와 조시차를 이용하여 대상지역의 조석관측자료로 환산하였다.
- 평가를 실시하고 있다. 침식이력조사지역에 대한 평가항목으로는 침퇴적 변화에 대한 주민의 인지도, 조사자의 인지도와 해빈의 모래질, 해빈폭, 해빈고도 (또는 포락지 길이) 변화의 5개 항목을 설정하였으며, 각 항목별 평가기준에 의한 평가점수를 합산하여 침식 이력 조사지역에 대한 연안침식 평가등급을 4등급(양호(A), 보통(B), 우려(C), 심각(D))으로 분류하였다.
- 한편, 모니터링 체계로부터 추출된 해빈정보는 통계분석 및 시계열 분석을 수행하여 자료의 필터링을 거쳐 유효해빈 자료를 추출한다.
- 모니터링하고 있다. 해안선의 단면별 변화패턴을 정량적 변화를 분석하기 위하여 연장 1,150m의 백사장을 50m의 등간격으로 총 23개의 기선으로 구분하였다.
- 해운대 해수욕장에서 모니터링 되는 23개 기선의 평균 해면상 해빈폭을 moving average로 필터링한 후, 그 결과에 따른 기선 변화를 고려하여 해빈면적을 추출하였다(그림 5). 이 결과를 살펴보면, 2004 년 2월부터 7월까지는 비교적 안정적인 해빈 변화를 보이다가 8월부터 11월은 급격한 해빈침식 발생으로 해빈 면적 약 7, 000nf이 감소하였는데, 이는 2004 년 7월~9월시기에 매월 반복된 태풍 내습과 그에 따른 고파랑에 의한 영향으로 사료된다.
대상 데이터
- 연안침식 이력조사 항목은 표 1과 같이 대상 연안 또는 주변지역에서 관측된 기상자료, 조석자료, 조류자료를 수집 . 분석하여 대상연안의 대표성을 고려하여 조서에 수록하며, 수문, 하천 유량 및 유사량에 대한 자료도 매년 조사하여 조사자료 및 특이사항을 조서에 기재하고 있다.
성능/효과
- 1단계 사업2003년~2006년)의 침식이력조사 종합평가 결과(표 2), 2006년 연안상태가 양호한 A등급 지역은 인천 강화군 서도면 영뜰, 조개골과 충남 태안군 바람아래해수욕장 2개소로 나타났으며, 보통인 日등급 지역은 강원 양양군 강현면 낙산해수욕장을 포함한 30개소로 나타났으며, 우려인 C등급 지역은 강원 강릉시 경포대해수욕장을 포함한 16개소로 나타났으며, 심각한 D등급 지역은 경북 울진군 봉평리를 포함한 14개소로 나타났다.
- 퇴적 변화가 반복되는 경향을 나타내며, 한국콘도 방향의 경우 동계에서 하계로 진행됨에 따라 해빈폭이 15m정도 감소함을 확인하였다. 결과적으로 하계에는 조선비치호텔 쪽이 침식, 한국콘도 쪽이 퇴적되고 동계에는 하계와는 반대로 조선비치호텔 쪽이 퇴적, 한국콘도 쪽이 침식되는 경향을 잘 보이고 있어 해운대 해수욕장의 표사수지가 계절별로 교번되고 있음을 확인할 수 있다(그림 5).
- 남해안의 대상지역 5개소중 부산시 해운대해수욕장, 완도군 명사십리해수욕장, 제주시 이호해수욕장은 안정적 해빈경향을 보였으며, 부산시 광안리해수욕장은 완만한 퇴적경향을, 거제시 구조라해수욕장은 완만한 침식경향을 나타내었다. 부산 해운대해수욕장, 거제시 구조라해수욕장 등은 서해안과 같이 양빈을 실시하여 해빈안정화를 도모하고 있는 것으로 파악되 었다.
- 서해 연안은 조석 및 조류의 영향이 탁월하나 동계에는 계절풍에 의한 고파랑의 영향도 크게 받는 지역이다. 대상연안 8개소중 급격한 침식경향을 보인 곳은 옹진군 장골해수욕장과 군산시 선유도해수욕장 2개소로 나타났으며, 완만한 침식경향은 태안군 삼봉해수욕장과 만리포해수욕장 2개소로 나타났다. 완만한 퇴적경향을 보인 곳은 보령시 대천해수욕장과 신안군 대광해수욕장 2개소와 안정적인 해빈경향은 태안군 꽃지 해수욕장과 목포시 외달도 해수욕장으로 나타났다.
- 따라서 전체 비디오 모니터링 대상지역중 퇴적 경향 해빈은 3개소, 안정화 해빈은 8개소, 침식경향 해빈은 9개소로 나타나 점차 침식이 가속화되고 있는 것으로 나타났다.
- 대상연안 8개소중 급격한 침식경향을 보인 곳은 옹진군 장골해수욕장과 군산시 선유도해수욕장 2개소로 나타났으며, 완만한 침식경향은 태안군 삼봉해수욕장과 만리포해수욕장 2개소로 나타났다. 완만한 퇴적경향을 보인 곳은 보령시 대천해수욕장과 신안군 대광해수욕장 2개소와 안정적인 해빈경향은 태안군 꽃지 해수욕장과 목포시 외달도 해수욕장으로 나타났다.
- 그 결과에 따른 기선 변화를 고려하여 해빈면적을 추출하였다(그림 5). 이 결과를 살펴보면, 2004 년 2월부터 7월까지는 비교적 안정적인 해빈 변화를 보이다가 8월부터 11월은 급격한 해빈침식 발생으로 해빈 면적 약 7, 000nf이 감소하였는데, 이는 2004 년 7월~9월시기에 매월 반복된 태풍 내습과 그에 따른 고파랑에 의한 영향으로 사료된다. 이후 2004 년 11월부터 현재까지 완만한 회복기를 가지면서 해빈 면적이 모니터링 초기의 50, 000 nf에 근접하고 있다.
- 이 중 3차년도와 4차년도 이력조사결과 평가등급이 1등급 상승한 지역은 3개소, 변동이 없는 지역은 49개소 그리고 1등급 하강한 지역은 10개소로 나타났으며 등급 상승지 역은 3개소이며, 등급 하강지 역은 보 J우려 2개소, 보통-심각 4개소, 우려-►심각 4 개소로 나타났다.
- 수행되었다. 침식이력조사결과 과년도와 비교하여 등급상승이 3개소, 등급하강이 10개소로 나타나 전반적인 침식현황이 악화되는 것으로 파악되었다. 이러한 침식환경은 시간적, 공간적으로 매우 가변적이기 때문에 보다 주기적인 모니터링이 필요하리라 사료된다.
- 침식 . 퇴적 변화가 반복되는 경향을 나타내며, 한국콘도 방향의 경우 동계에서 하계로 진행됨에 따라 해빈폭이 15m정도 감소함을 확인하였다. 결과적으로 하계에는 조선비치호텔 쪽이 침식, 한국콘도 쪽이 퇴적되고 동계에는 하계와는 반대로 조선비치호텔 쪽이 퇴적, 한국콘도 쪽이 침식되는 경향을 잘 보이고 있어 해운대 해수욕장의 표사수지가 계절별로 교번되고 있음을 확인할 수 있다(그림 5).
- 영랑동해안 그리고 울진군 봉평리해안을 제외하고는 대부분 침식경향을 나타내었다. 특히, 강릉시경포대해수욕장과 강문해수욕장 그리고 울주군 진하해수욕장은 급격한 침식 경향을 보이는 것으로 파악되었다, 삼척 시 호산해수욕장은 완만한 침 식경향을 보이는 것으로 나타났다. 올해 들어 급격한 침식 경향을 보이는 개소가 증가한 이유로는 최근 고파랑의 빈도 및 파고의 상승이 주된 원인으로 파악되고 있다.
후속연구
- 더욱이 전국적으로 침식지역이 확대되고 있어, 2007년~2010년까지 주요 백사장 16개소에 비디오 모니터링 체계를 추가 구축하고 전국 120개의 침식지역에 대하여 침식이력조사를 확대 수행하여 연안 관리 및 대책수립에 필요한 기초자료를 축적할 계획이다.
- 4cm/yr 이상의 증가양상을 보이고 있어 향후 우리나라 연안의 각종 항만공사나 재해예방계획 수립시에 반드시 참고해야 할 사항으로 판단된다(김동수, 2001). 이러한 해수면상승은 해안선에서 표사의 발생한 계수심까지의 평균해저면 경사는 편의상 한국 및 일본의 동해 연안 지역에서 1:30, 남해연안 및 규슈지역에서 1:50, 황해연안지역에서 1:80으로 가정하였을 때, 군산외항에서는 26m 내외, 군산내항에서 약 100m 정도의 심각한 해안선 후퇴가 예상되며 그 밖의 많은 지역들은 10m 전후의 후퇴가 예상된다는 연구결과가 보고된 바 있어(손창배, 1999), 이에 대한 향후 대책 마련이 강화될 필요가 있다.
- 이상의 결과로 판단해 볼 때, 해운대 해수욕장 해빈 면적변화는 자연적인 침퇴적의 반복과 더불어 주기적인 양빈에 의해 현재까지는 안정적인 해빈을 유지하고 있는 것으로 사료되나 보다 장기적인 모니터링과 정기적인 유지, 관리가 필요할 것으로 사료된다.
- 침 . 퇴적의 변화가 심각하게 진행되어 언론매체 및 지자체에서 요구하는 신규침식지역을 새로이 발굴하여 이력조사 대상지역을 변경할 계획이다.
- 한편, 4년간의 연안침식 이력조사 결과에서 알 수 있듯이 연안침식이 양호했던 지역이 침식 심각 지역으로 바뀌거나 침식심각지역이 양호지역으로 바뀌는 등 침식 현상은 지역적, 시기적으로 매우 가변적이기 때문에 단기간에 걸친 조사나 모니터링으로 침식 원인 및 유형을 판단하기 어려우며, 장기적인 변화추세에 대한 심도 있는 원인분석이 필요한 것으로 나타났다. 뿐만 아니라 지역사회 및 지자체의 관심 부족으로 인하여 침식현황이 심각함에도 불구하고 보고되지 않은 침식지역도 상당수에 달하고 있다.
- 향후 현재 비디오 모니터링 기법의 한계점인 2차원적 인 면적 변화 파악이라는 한계를 극복하기 위하여 조위와 해빈변화의 상관성을 이용한 3차원적인 체적변화를 검토하고자 한다. 뿐만 아니라 현재 과소평가되고 있는 해안선 추출시의 문제점을 극복하기 위하여 쇄파영역에서 평균해면의 해안선을 추출하는 기법 (파랑에 의한 셋업고려)을 도입하여 보다 정도 높은 해안선을 추출하고자 한다.
- 향후계획으로는 우리나라 연안침식의 현황을 침식유형별, 침식등급별로 일목요연하게 파악할 수 있는 현황 주제도를 구축하고자 연안침식이 력조사 개소수를 120개소까지 확대하고 연안재해에 관한 이력 부분을 강화하여 조사할 예정이다. 비디오 모니터링 체계는 전국 16개소에 4년간 연차별로 구축하고 총 36개소의 시스템을 유지, 운영할 계획이다.
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