낙동강 하구역 진우도 해빈의 춘추계 표층퇴적물 조직변수의 변화 Variation of the textural parameters of surface sediments between spring and fall season on the Jinu-do beach, Nakdong River estuary원문보기
진우도 해빈에서 2005년 11월과 2006년 5월의 2회에 걸쳐서 표층퇴적물을 채취하여 퇴적물의 조직변수를 분석하였다. 2005년 11월에 비하여 2006년 5월에는 진우도 서쪽 해빈의 최빈값은 $3.0\phi$(i.e., 0.125 mm)로 변화가 거의 없었으나, 동쪽 해빈에서는 최빈값$3.0\phi$(i.e., 0.125 mm)의 함량이 대폭 감소하고 $2.5\phi$(i.e., 0.177 mm)가 절대적으로 우세한 조립화 경향이 발생하였다. 마찬가지로 표층퇴적물 평균 입도는 서쪽 해빈에서는 두 조사의 차이가 거의 미약하지만, 동쪽 해빈의 평균입도는 증가되어 조립화된 특징을 반영한다. 이러한 조립화는 2006년 5월에 진우도의 동쪽 해빈의 표층퇴적물에서 상대적으로 양의 값으로 변화된 왜도 경향과 일치한다. 결과적으로 2005년 겨울을 지나면서 진우도의 표층퇴적물은 서쪽 해빈은 큰 변화를 보이지 않는 반면에 동쪽 해빈은 $3.0\phi$(i.e., 0.125 mm)의 세립 사질퇴적물이 제거되는 현저한 조립화 경향이 나타난 것이다. 이와 같은 변화는 낙동강 하구역에 하계동안 증가된 강수량과 낙동강 방출량 그리고 동계동안 우세한 파랑 그리고 조석의 영향 등이 복합적으로 작용하여 진우도 서쪽 해빈과 동쪽 해빈의 표층퇴적물에 영향을 주는 수리학적 조건과 퇴적물의 공급/제거가 다르기 때문이다.
진우도 해빈에서 2005년 11월과 2006년 5월의 2회에 걸쳐서 표층퇴적물을 채취하여 퇴적물의 조직변수를 분석하였다. 2005년 11월에 비하여 2006년 5월에는 진우도 서쪽 해빈의 최빈값은 $3.0\phi$(i.e., 0.125 mm)로 변화가 거의 없었으나, 동쪽 해빈에서는 최빈값$3.0\phi$(i.e., 0.125 mm)의 함량이 대폭 감소하고 $2.5\phi$(i.e., 0.177 mm)가 절대적으로 우세한 조립화 경향이 발생하였다. 마찬가지로 표층퇴적물 평균 입도는 서쪽 해빈에서는 두 조사의 차이가 거의 미약하지만, 동쪽 해빈의 평균입도는 증가되어 조립화된 특징을 반영한다. 이러한 조립화는 2006년 5월에 진우도의 동쪽 해빈의 표층퇴적물에서 상대적으로 양의 값으로 변화된 왜도 경향과 일치한다. 결과적으로 2005년 겨울을 지나면서 진우도의 표층퇴적물은 서쪽 해빈은 큰 변화를 보이지 않는 반면에 동쪽 해빈은 $3.0\phi$(i.e., 0.125 mm)의 세립 사질퇴적물이 제거되는 현저한 조립화 경향이 나타난 것이다. 이와 같은 변화는 낙동강 하구역에 하계동안 증가된 강수량과 낙동강 방출량 그리고 동계동안 우세한 파랑 그리고 조석의 영향 등이 복합적으로 작용하여 진우도 서쪽 해빈과 동쪽 해빈의 표층퇴적물에 영향을 주는 수리학적 조건과 퇴적물의 공급/제거가 다르기 때문이다.
Textural parameters were calculated from the surface sediments collected from Jinu-do beach in Nov. 2005 and May 2006. In Nov. 2005 and May, 2006, the grain size distribution of surface sediments shows that the mode of $3.0\phi$(i.e., 0.125 mm) dominated the west beach of Jinu-do, but in ...
Textural parameters were calculated from the surface sediments collected from Jinu-do beach in Nov. 2005 and May 2006. In Nov. 2005 and May, 2006, the grain size distribution of surface sediments shows that the mode of $3.0\phi$(i.e., 0.125 mm) dominated the west beach of Jinu-do, but in the east beach the mode of $3.0\phi$(i.e., 0.125 mm) decreased and the mode of $2.5\phi$(i.e., 0.177 mm) was apparently distinct, resulting in the more coarsening trend. Mean grain size of surface sediments also indicates little difference in the west beach between two investigations, but the increasing difference between mean grain sizes in the east beach, showing more coarsening pattern. Such seasonal pattern corresponds to the positive skewness in the east beach in May, 2006. As a result, after the winter in 2005, the surface sediments in the west beach of Jinu-do experienced a little variation, whereas the apparent coarsening of surface sediments occurred in the east beach by removal of $3.0\phi$(i.e., 0.125 mm) fine-grained sand particles. The observed seasonal change may be attributed to the different hydrographic condition and sediment delivery/removal on the surface sediments between the west beach and the east beach of Jinu-do through the increased precipitation and more freshwater discharge from the Nakdong River during the summer and the intensified wave and tide during the winter in the Nakdong River estuary.
Textural parameters were calculated from the surface sediments collected from Jinu-do beach in Nov. 2005 and May 2006. In Nov. 2005 and May, 2006, the grain size distribution of surface sediments shows that the mode of $3.0\phi$(i.e., 0.125 mm) dominated the west beach of Jinu-do, but in the east beach the mode of $3.0\phi$(i.e., 0.125 mm) decreased and the mode of $2.5\phi$(i.e., 0.177 mm) was apparently distinct, resulting in the more coarsening trend. Mean grain size of surface sediments also indicates little difference in the west beach between two investigations, but the increasing difference between mean grain sizes in the east beach, showing more coarsening pattern. Such seasonal pattern corresponds to the positive skewness in the east beach in May, 2006. As a result, after the winter in 2005, the surface sediments in the west beach of Jinu-do experienced a little variation, whereas the apparent coarsening of surface sediments occurred in the east beach by removal of $3.0\phi$(i.e., 0.125 mm) fine-grained sand particles. The observed seasonal change may be attributed to the different hydrographic condition and sediment delivery/removal on the surface sediments between the west beach and the east beach of Jinu-do through the increased precipitation and more freshwater discharge from the Nakdong River during the summer and the intensified wave and tide during the winter in the Nakdong River estuary.
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문제 정의
또한, 낙동강 하구역의 사주섬 또는 울타리섬들의 퇴적학적 특성을 규명하기 위하여 김 등(2007)이 진우도-신자도-도요등 해빈의 표층퇴적물 분포에 대한 결과를 발표하였지만 1회성의 자료로 계절 변화에 대한 정보를 제공하지 못하고 있다. 이 연구에서는 낙동강 하구역에서 하구둑 건설이후 지형적인 변화가 가장 적은 진우도 해빈 표층퇴적물의 조직변수들이 계절적으로 어떻게 변화하는 지를 보고하였다. 진우도 해빈에서 2005년 11월과 2006년 5월에 채취된 표층퇴적물은 각각 하계의 주된 퇴적작용과 동계의 주된 퇴적작용의 영향을 받고 난 후의 결과를 기록하고 있다고 가정하였다.
가설 설정
이 연구에서는 낙동강 하구역에서 하구둑 건설이후 지형적인 변화가 가장 적은 진우도 해빈 표층퇴적물의 조직변수들이 계절적으로 어떻게 변화하는 지를 보고하였다. 진우도 해빈에서 2005년 11월과 2006년 5월에 채취된 표층퇴적물은 각각 하계의 주된 퇴적작용과 동계의 주된 퇴적작용의 영향을 받고 난 후의 결과를 기록하고 있다고 가정하였다.
제안 방법
현재의 낙동강 하구 퇴적환경은 사주섬 또는 울타리섬 가까이에는 조립질 퇴적물이 우세하고 외해쪽으로 갈수록 세립질 퇴적물이 우세하게 분포하며 계절적인 변화가 나타난다. 이러한 계절적인 변화를 확인하기 위하여 진우도 해빈에서 2005년 11월과 2006년 5월의 2회에 걸쳐서 표층 퇴적물을 채취하여 조직변수를 분석하였다.
채취한 퇴적물을 적당량(20 g) 취하여 500 ml 비커에 담고 유기물 제거를 위해 5% 과산화수소수(H2O2)와 반응시켰다. 시료에 소량의 패각이 함유되었지만 탄산염 제거 과정은 생략하였다.
체질 된 퇴적물은 각 φ별로 무게를 측정한 후 총 무게에 대한 비율을 계산하였다(Galehouse, 1971).
대상 데이터
Sampling of surface sediments on the beach of Jinu-do. The sampling sites consist of 52 from the west to the east and 3 (Blue, Black and Red from the high sea level to the low sea level) across the beach.
Map showing the Nakdong River estuary and distribution of barrier islands. The study area is Jinu-do.
2). 따라서 총 312개의 표층퇴적물을 분석하였다.
남쪽 해안선을 따라 서쪽에서 동쪽으로 52개의 정점이 결정되었다. 또한 해안선에 평행하게 해빈 상부(Blue Transect-만조선 근처), 해빈 중부(Black Transect-평균 해면 근처) 그리고 해빈 하부(Red Transect-간조선 근처)의 세 지점으로 나눠서 채취되었다(Fig. 2). 따라서 총 312개의 표층퇴적물을 분석하였다.
진우도 해빈에서 표층 퇴적물의 채취는 2005년 11월과 2006년 5월의 2회에 걸쳐서 이루어졌다. 남쪽 해안선을 따라 서쪽에서 동쪽으로 52개의 정점이 결정되었다.
이론/모형
체질 된 퇴적물은 각 φ별로 무게를 측정한 후 총 무게에 대한 비율을 계산하였다(Galehouse, 1971). 조직변수(평균, 입도, 왜도)는 GRADISTAT 프로그램을 이용하여 계산하였고(Blott and Pye, 2001), Folk and Ward(1957)가 제시한 도표계산법을 적용하였다.
성능/효과
5). 2005년 11월과 2006년 5월의 해빈 상부, 중부 및 하부의 퇴적물 평균입도는 모두 서쪽 지역이 동쪽 지역보다 큰 값을 보이는 것으로 서쪽 지역이 동쪽 지역보다 세립한 퇴적물로 구성되어 있는 것을 알 수 있다(Fig. 5). 두 조사의 결과를 비교해 보면, 전체적으로 진우도 해빈 상부-하부-중부의 서쪽 지역에서는 2005년 11월과 2006년 5월의 평균 입도가 매우 비슷해서 차이가 미약하지만, 동쪽 지역의 경우 2005년 11월의 평균 입도보다 2006년 5월의 평균입도가 뚜렷하게 감소하여 두 계절사이의 평균입도 차이가 서쪽에 비하여 크게 증가되었음을 알 수 있다.
이러한 조립화 경향은 해빈 상부와 중부가 하부보다 더욱 뚜렷하다. 결과적으로 겨울철을 지나면서 진우도 해빈의 표층퇴적물은 서쪽 지역은 큰 변화를 보이지 않는 반면에 동쪽 지역은 서쪽 지역에 비하여 현저한 조립화 경향이 나타난 것이다.
이 등(2008)은 진우도 남쪽의 외해로 약 3 km 떨어진 정점에서 부유사 수송량의 변화를 조사하였다. 그 결과 대조기(2007.5.19~20)시의 동-서 수송량은 대체로 전 수심에 걸쳐 평균 28 kg/m2/hr로 동측으로 이동하였으며, 남-북 수송량은 약 11.1 kg/m2/hr로 북측으로 이동하는 것으로 나타나, 동-서 수송량이 남-북 수송량에 비해 약 2.5배 수송량이 많은 것으로 나타났다. 또한 소조기(2007.
5). 두 조사의 결과를 비교해 보면, 전체적으로 진우도 해빈 상부-하부-중부의 서쪽 지역에서는 2005년 11월과 2006년 5월의 평균 입도가 매우 비슷해서 차이가 미약하지만, 동쪽 지역의 경우 2005년 11월의 평균 입도보다 2006년 5월의 평균입도가 뚜렷하게 감소하여 두 계절사이의 평균입도 차이가 서쪽에 비하여 크게 증가되었음을 알 수 있다.
따라서 2005년 겨울을 지나면서 진우도의 동쪽 지역은 서쪽 지역에 비하여 3.0φ(i.e., 0.125 mm)의 최빈값 함량이 감소하면서 최빈값은 2.5φ(i.e., 0.177 mm)로 변화되고 평균입도는 감소하고 왜도는 증가하는 결과가 나타나는 것이다.
마찬가지로 동일한 기간에 낙동강 하구역의 남쪽 외해에 위치한 거제도 해상부이(34o46'N, 128o54'E)에서 관측된 입사파랑 분포에 의하면, 하계기간의 주 입사파향은 SW, SSW 및 ENE 계열이 비슷한 발생빈도를 보였지만, 동계에는 SW와 SSW 계열의 발생빈도가 줄어들고 ENE 계열의 발생빈도가 증가하여 우세하게 나타났다.
5에서 관찰할 수 있다. 표층퇴적물의 분급도는 진우도의 해빈 상부, 중부 및 하부에서 동쪽 지역이 서쪽 지역보다 값이 크게 나타나서 분급도가 나쁘다는 것을 지시한다. 그러나, 2005년 11월과 2006년 5월 사이에 분급도의 변화는 크게 다르지 않고 전반적으로 거의 유사한 양상을 보인다.
후속연구
2배 크게 계산되었다. 그러나 진우도 해빈 퇴적물의 이동 방향과는 다르게 남쪽의 외해에서는 동쪽으로 흐르는 조류가 우세하기 때문에(이 등, 2008) 해빈 퇴적물과 더불어 조하대 퇴적물의 이동 경향은 향후의 정밀한 조사가 요구된다. 따라서 진우도 해빈 지역에서 표층퇴적물의 변화가 계절적으로 동-서 방향으로 나타날 수 있음을 시사하는 것이다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
낙동강 하구둑은 언제 완공 되었는가?
낙동강 하구둑은 해수의 역류로 발생하는 산업 용수공급 장애와 김해평야의 염해를 방지하기 위해 1983년 6월에 공사를 착수하여 1987년 11월에 완공되었으며, 하구둑의 준공으로 인해 식수와 공업용수의 안정적인 공급이 가능하게 되었다(Fig. 1; 부산지방환경청, 1992).
낙동강 하구둑은 어떤 목적으로 개발하였는가?
낙동강 하구둑은 해수의 역류로 발생하는 산업 용수공급 장애와 김해평야의 염해를 방지하기 위해 1983년 6월에 공사를 착수하여 1987년 11월에 완공되었으며, 하구둑의 준공으로 인해 식수와 공업용수의 안정적인 공급이 가능하게 되었다(Fig. 1; 부산지방환경청, 1992).
진우도 표층퇴적물을 채취하여 조직변수의 분석 결과가 서쪽 해빈은 큰 변화를 보이지 않는 반면에 동쪽 해빈은 서쪽 해빈에 비하여 현저한 조립화 경향이 나타나는 이유는 무엇 때문인가?
2005년 11월과 2006년 5월의 진우도 표층퇴적물을 채취하여 조직변수를 분석한 결과, 2005년 겨울을 지나면서 진우도의 표층퇴적물은 서쪽 해빈은 큰 변화를 보이지 않는 반면에 동쪽 해빈은 서쪽 해빈에 비하여 현저한 조립화 경향이 나타난다. 이러한 변화는 낙동강 하구역에 하계동안 증가된 강수량과 동계동안 우세한 파랑 그리고 조석의 영향 등이 복합적으로 작용하여 진우도 서쪽 지역과 동쪽 지역의 해빈 퇴적물에 영향을 주는 수리학적 조건과 퇴적물의 공급/제거가 다르기 때문이다.
참고문헌 (32)
권오섭 (1991). 낙동강 하구언 건설에 의한 환경요인의 변화. 한국육수학회지, 24, 231-238
전병일 (2005). 낙동강 하구언 건설 전후의 기상환경 변화 특성. 환경영향평가, 14, 135-145
Blott, S.J. and Pye, K. (2001). GRADISTAT: A grain size distribution and statistics package for the analysis of unconsolidated sediments. Earth Surface Processes and Landforms, 26, 1237-1248
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