본 연구의 목적은 해수면상승에 따른 연안침식을 평가하는 데 있으며, 미래 해수면상승에 따른 해안후퇴율을 산정하였다. 해안후퇴율은 23개 사빈해안(동해안 12개소, 남해안 5개소, 서해안 6개소)에 대하여 각 해안별 3개의 단면자료를 이용하여 평가하였다. 본 연구에 적용한 방법은 평형해빈단면이론이며, 우리나라 해안에서의 적용성을 파악하기 위하여 15개 해빈단면에서 검토하였다. 미래 해수면상승의 4가지 시나리오는 38 cm, 59 cm, 75 cm 그리고 100 cm가 적용되었다. 결과적으로 우리나라 해안에 대한 해안후퇴율은 38 cm 해수면상승시 43.7%, 59 cm일 경우 60.3%, 75 cm일 경우 69.2%, 그리고 100 cm일 경우에는 80.1%로 나타났다. 동해안의 해안후퇴율은 38 cm 해수면상승시 29.6%, 59 cm 상승시 45.1%, 75 cm 상승시 56.0%, 그리고 100 cm 상승시 69.9%로 나타나 남해안(51.9%, 67.6%, 77.2%, 87.3%)과 서해안(53.8%, 71.0%, 78.5%, 86.4%)의 해안후퇴율 보다 상대적으로 낮게 나타났다. 우리나라의 모든 사빈해안은 해수면상승이 증가함에 따라 취약해지는 것으로 평가된다. 본 연구의 평가결과는 미래 기후 시나리오와 마찬가지로 평가모델의 한계, 해빈단면의 시공간적 자료부족 등의 불확실성을 내포하고 있다. 따라서, 우리나라 사빈해안의 특성을 파악하기 위한 지속적이고 통합적인 모니터링과 더불어 해안침식에 대한 과학적 불확실성을 줄이는 연구들이 지속적으로 이루어져야 할 것으로 사료된다.
본 연구의 목적은 해수면상승에 따른 연안침식을 평가하는 데 있으며, 미래 해수면상승에 따른 해안후퇴율을 산정하였다. 해안후퇴율은 23개 사빈해안(동해안 12개소, 남해안 5개소, 서해안 6개소)에 대하여 각 해안별 3개의 단면자료를 이용하여 평가하였다. 본 연구에 적용한 방법은 평형해빈단면이론이며, 우리나라 해안에서의 적용성을 파악하기 위하여 15개 해빈단면에서 검토하였다. 미래 해수면상승의 4가지 시나리오는 38 cm, 59 cm, 75 cm 그리고 100 cm가 적용되었다. 결과적으로 우리나라 해안에 대한 해안후퇴율은 38 cm 해수면상승시 43.7%, 59 cm일 경우 60.3%, 75 cm일 경우 69.2%, 그리고 100 cm일 경우에는 80.1%로 나타났다. 동해안의 해안후퇴율은 38 cm 해수면상승시 29.6%, 59 cm 상승시 45.1%, 75 cm 상승시 56.0%, 그리고 100 cm 상승시 69.9%로 나타나 남해안(51.9%, 67.6%, 77.2%, 87.3%)과 서해안(53.8%, 71.0%, 78.5%, 86.4%)의 해안후퇴율 보다 상대적으로 낮게 나타났다. 우리나라의 모든 사빈해안은 해수면상승이 증가함에 따라 취약해지는 것으로 평가된다. 본 연구의 평가결과는 미래 기후 시나리오와 마찬가지로 평가모델의 한계, 해빈단면의 시공간적 자료부족 등의 불확실성을 내포하고 있다. 따라서, 우리나라 사빈해안의 특성을 파악하기 위한 지속적이고 통합적인 모니터링과 더불어 해안침식에 대한 과학적 불확실성을 줄이는 연구들이 지속적으로 이루어져야 할 것으로 사료된다.
The purpose of this study is to evaluate coastal erosion due to a sea-level rise. The shoreline retreat rate was calculated due to future sea-level rise. Shoreline retreat rates were quantified with the cross-sectional data of 23 sandy coasts (12 sites from east coast, 5 sites from south coast, and ...
The purpose of this study is to evaluate coastal erosion due to a sea-level rise. The shoreline retreat rate was calculated due to future sea-level rise. Shoreline retreat rates were quantified with the cross-sectional data of 23 sandy coasts (12 sites from east coast, 5 sites from south coast, and 6 sites of west coast) and 3 cross-sectional profiles from each side of the coasts in Korea. The theory of equilibrium beach profile was employed in this study to evaluate the applicability of the theory into the coast of Korea and was tested with 15 cross-sectional beach profiles. Four scenarios of future sea level rise such as 38 cm, 59 cm, 75 cm, and 100 cm were adopted to estimate the shoreline retreat rates. Overall shoreline retreat rates for the coasts in Korea were predicted as 43.7% for 38 cm, 60.3% for 59 cm, 69.2% for 75 cm, and 80.1% for 100 cm sea level rises, respectively. Retreat rates in the east coast (29.6% for 38 cm, 45.1% for 59 cm, 56.0% for 75 cm, and 69.9% for 100 cm) showed relatively low compared to the south coast (51.9%, 67.6%, 77.2%, 87.3%) and the west coast (53.8%, 71.0%, 78.5%, 86.4%). However, all sandy coasts in Korea were assessed to be vulnerable with increasing sea-level rise. There are uncertainties in the assessment of this study, which include the limitation of the assessment model and the lack of the spatio-temporal data of the beach profiles. Therefore, this study shows that it is very important to spend integrated efforts to respond coastal erosion including comprehensive observations(monitoring) and the development of scientific understanding on the field.
The purpose of this study is to evaluate coastal erosion due to a sea-level rise. The shoreline retreat rate was calculated due to future sea-level rise. Shoreline retreat rates were quantified with the cross-sectional data of 23 sandy coasts (12 sites from east coast, 5 sites from south coast, and 6 sites of west coast) and 3 cross-sectional profiles from each side of the coasts in Korea. The theory of equilibrium beach profile was employed in this study to evaluate the applicability of the theory into the coast of Korea and was tested with 15 cross-sectional beach profiles. Four scenarios of future sea level rise such as 38 cm, 59 cm, 75 cm, and 100 cm were adopted to estimate the shoreline retreat rates. Overall shoreline retreat rates for the coasts in Korea were predicted as 43.7% for 38 cm, 60.3% for 59 cm, 69.2% for 75 cm, and 80.1% for 100 cm sea level rises, respectively. Retreat rates in the east coast (29.6% for 38 cm, 45.1% for 59 cm, 56.0% for 75 cm, and 69.9% for 100 cm) showed relatively low compared to the south coast (51.9%, 67.6%, 77.2%, 87.3%) and the west coast (53.8%, 71.0%, 78.5%, 86.4%). However, all sandy coasts in Korea were assessed to be vulnerable with increasing sea-level rise. There are uncertainties in the assessment of this study, which include the limitation of the assessment model and the lack of the spatio-temporal data of the beach profiles. Therefore, this study shows that it is very important to spend integrated efforts to respond coastal erosion including comprehensive observations(monitoring) and the development of scientific understanding on the field.
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문제 정의
본 연구에서는 4개 해수면 상승 시나리오에 대하여 우리나라 사빈해안에 대한 해안 후퇴거리를 산정하였다. 먼저 23개 단면에 대한 해안 후퇴거리는 Fig.
)에 대한 현장 검증적 연구는 Bruun(1962)에 의해 시도된 바 있으며, Dean(1977)은 미국 주요 해빈의 502개 단면에 대해 이론식에서 제시된 2/3승의 적정성을 설명한 바 있다. 본 연구에서는 해역특성이 서로 다른 우리나라 주요 해빈을 대상으로 기존 평형해빈단면에 관한 이론식과 해빈단면 관측치를 비교해 보았다. 기 관측된 수심 및 해저질 자료가 있는 주요 5개 해빈을 대상으로 총 15개 단면을 설정하고, 대상 단면이 (h(y) = A(d)yN)으로 표현된다는 가정 하에 관측단면에 대한 수심-거리 회귀곡선식으로부터 N값을 산정하였다.
연안역은 최근 기후변화의 영향으로 인한 침식, 범람 등 자연재해가 지속적으로 늘어날 것으로 예상되어, 본 연구에서는 해수면 상승에 따른 우리나라 사빈해안의 후퇴거리를 정량적으로 평가하고자 하였다.
가설 설정
본 연구에서는 해역특성이 서로 다른 우리나라 주요 해빈을 대상으로 기존 평형해빈단면에 관한 이론식과 해빈단면 관측치를 비교해 보았다. 기 관측된 수심 및 해저질 자료가 있는 주요 5개 해빈을 대상으로 총 15개 단면을 설정하고, 대상 단면이 (h(y) = A(d)yN)으로 표현된다는 가정 하에 관측단면에 대한 수심-거리 회귀곡선식으로부터 N값을 산정하였다. 여기서 A(d)는 단면 축척률(profile scale factor)로서 Table 3을 이용하여 단면별 모래입경에 해당하는 값을 산정하였다(Dean and Dalrymple, 2002).
제안 방법
이들 매개변수는 단면의 형상(A), 범(berm)의 높이(B), 표사한계수심(h*), 해안선으로부터 표사 한계수심까지 거리(W*), 해수면 변화(S)이다. 먼저 본 연구에서는 4가지 해수면 상승 시나리오를 고려하였다. 이들 4개의 해수면 상승값은 IPCC 4차 보고서(2007)에서 제안된 바 있는 전 지구 평균 중간값인 38 cm, 지구 평균 상한값인 59 cm, 우리나라 해수면 상승률을 반영한 값인 75 cm, 마지막으로 IPCC 방법론에서 권고하는 표준 해수면 상승값인 100 cm이다.
해역별로는 동해안 12개소, 남해안 5개소, 서해안 6개소이다. 이들 사빈해안에 대하여 각각 3개 단면 자료를 이용하여 해안후퇴거리를 산정하였다.
대상 데이터
4. Study area(23 beaches).
우리나라 사빈해안의 후퇴거리를 산정하기 위한 해수면 상승 시나리오는 IPCC 4차 보고서(2007)에서 예측된 전 지구 평균 중간값인 38 cm, 지구 평균 상한값인 59 cm, 우리나라 해수면 상승률을 반영한 75 cm, IPCC 방법론에서 사용되는 표준 해수면 상승값인 100 cm 등 4개 시나리오를 사용하였다. 평가방법론으로는 평형해빈단면이론을 이용하였으며 우리나라 해안에 대한 적용성을 검토하였다.
여기서 Hs는 유의파고, Ts는 유의파고 주기이다. 유의파고는 1993년부터 2002년 1시간 간격 유의파고 자료가 사용되었다. Te는 관측치의 오차를 최소화하기 위하여 Fig.
본 연구에서 채택한 Bruun-based 모델을 이용하여 해안선의 잠재 후퇴량을 추정하기 위해서는 앞서 언급된 바와 같이 다양한 자료를 필요로 하게 된다. 해안 후퇴거리 산정을 위한 사빈해안은 국토해양부 연안침식 모니터링 사업 대상지역 중 23개소를 선정하였다(Fig. 4). 해역별로는 동해안 12개소, 남해안 5개소, 서해안 6개소이다.
평가방법론으로는 평형해빈단면이론을 이용하였으며 우리나라 해안에 대한 적용성을 검토하였다. 해안사빈은 총 23개 해안(동해안 12개, 남해안 5개, 서해안 6개)을 대상으로 각각 3개 단면자료를 이용하였다. 우리나라 전 해안에 대한 평균 후퇴율은 38 cm 해수면 상승시에 43.
4). 해역별로는 동해안 12개소, 남해안 5개소, 서해안 6개소이다. 이들 사빈해안에 대하여 각각 3개 단면 자료를 이용하여 해안후퇴거리를 산정하였다.
이론/모형
여기서 He와 Te는 연중 12시간을 초과하는, 즉 연중 초과출현빈도 0.137%에 해당하는 유의파고와 주기로서 장기파랑산출자료집(KORDI, 2003)을 이용하여 산정하였다. 여기서 Hs는 유의파고, Ts는 유의파고 주기이다.
우리나라 사빈해안의 후퇴거리를 산정하기 위한 해수면 상승 시나리오는 IPCC 4차 보고서(2007)에서 예측된 전 지구 평균 중간값인 38 cm, 지구 평균 상한값인 59 cm, 우리나라 해수면 상승률을 반영한 75 cm, IPCC 방법론에서 사용되는 표준 해수면 상승값인 100 cm 등 4개 시나리오를 사용하였다. 평가방법론으로는 평형해빈단면이론을 이용하였으며 우리나라 해안에 대한 적용성을 검토하였다. 해안사빈은 총 23개 해안(동해안 12개, 남해안 5개, 서해안 6개)을 대상으로 각각 3개 단면자료를 이용하였다.
표사이동한계수심(h*)을 산정하는 방법은 여러 연구자에 의하여 제안되었으며(Hallermeier, 1981; Birkemeier, 1985), 본 연구에서는 식 (3)과 같이 Hallermeier(1981)에 의해 제안된 식을 최종적으로 선정하였다.
성능/효과
7381로 2/3보다 다소 크게 나타나고 있어 서해와 다소 다른 경향을 보인다. 또한 각각의 대상 해빈별로 살펴볼 때 공간적인 침식 정도가 심한 단면일수록 N값이 상대 적으로 크게 나타나는 경향을 볼 수 있었으며, 이는 동일지역에서 해안을 따른 공간적인 N값의 변화를 파악함으로써 공간적인 침식정도를 정성적으로 가늠할 수 있을 것으로 사료된다.
따라서 이와 같은 지역적 특성을 고려하지 않을 경우 실제 현상과는 다른 결과를 나타낼 수 있음을 시사한다. 반면 독산해수욕장과 뒷뿔해수욕장의 경우는 이론식과 비교적 잘 일치하는 것으로 나타났다.
Table 1은 2008년 주요 120개 대상지역에 대하여 연 2회 조사를 수행하여 분석한 결과이다. 이 결과를 살펴보면, 전체 조사지역 120개소 중 A등급은 9개소, B등급은 60개소, C등급은 35개소 그리고 D등급은 16개소로 나타났으며, 이 중 C등급 이하는 51개소로서 전체의 42.5%를 차지하였으며 예방적 연안정비사업의 수요대상지역에 반영할 필요가 있는 D등급은 16개소로서 약 13.3%에 달하는 것으로 파악되고 있다. 조사대상지역 등급변동을 살펴보면, 등급상승이 20개소, 등급하강이 11개소로 작년 대비 상승지역이 증가(Table 1)한 것으로 나타났다(MLTM, 2009).
먼저 본 연구에서는 4가지 해수면 상승 시나리오를 고려하였다. 이들 4개의 해수면 상승값은 IPCC 4차 보고서(2007)에서 제안된 바 있는 전 지구 평균 중간값인 38 cm, 지구 평균 상한값인 59 cm, 우리나라 해수면 상승률을 반영한 값인 75 cm, 마지막으로 IPCC 방법론에서 권고하는 표준 해수면 상승값인 100 cm이다.
이와 같이 산정된 N값의 범위는 0.5713~0.7381이고, 전체 평균은 0.663을 나타내고 있어 기존의 평형해빈단면 식에서 제시된 2/3와 비교하여 대체적으로 잘 일치하는 것으로 나타났다(Table 4). Table 4에서 R2는 상관계수로서 표본상관계수의 제곱으로 표현되며, 이 값이 1에 가까울수록 회귀곡선이 관측단면과 잘 일치함을 의미한다.
4%)에 비하여 낮게 나타났다. 평균 후퇴율의 지역별 분포는 서해안과 남해안이 동해안보다 상대적으로 더 취약하나 해수면이 상승할수록 전 해안이 취약한 것으로 나타났다.
후속연구
먼저 방법론과 관련하여 해안과정의 시공간적 다양성을 감안할 때 파동, 해수면 상승, 해안 단면 등으로 정량화하는 것은 한계가 있으며, 연안표사 및 그 변동을 정상 상태로 가정하는 것도 각 해역의 특성과 다를 수 있다. 더불어 관측 자료들의 시공간적인 제한이 본 연구의 불확실성을 증가시킬 수 있을 것으로 판단된다. 본 연구는 해수면상승 효과만을 고려하였으나 기후변화에 따른 파동, 태풍 해일, 해류, 강수 등의 외력 변화를 고려하면 미래의 해안선은 다른 모습을 보일 수 있다.
본 연구는 해수면상승 효과만을 고려하였으나 기후변화에 따른 파동, 태풍 해일, 해류, 강수 등의 외력 변화를 고려하면 미래의 해안선은 다른 모습을 보일 수 있다. 따라서 우리나라 사빈해안의 특성을 파악하기 위한 지속적이고 통합적인 모니터링과 더불어 해안침식에 대한 과학적 불확실성을 줄이는 연구들이 지속적으로 이루어져야 할 것으로 사료된다.
본 연구에서 채택한 Bruun-based 모델을 이용하여 해안선의 잠재 후퇴량을 추정하기 위해서는 앞서 언급된 바와 같이 다양한 자료를 필요로 하게 된다. 해안 후퇴거리 산정을 위한 사빈해안은 국토해양부 연안침식 모니터링 사업 대상지역 중 23개소를 선정하였다(Fig.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
사빈해안의 침식을 유발하는 원인은?
, 2007). 전 세계 해안선의 약 20%를 차지하고 있는 사빈해안은 파랑과 조석에 의해 형성, 유지되나 지속적인 해수면 상승은 사빈해안의 침식을 유발하는 원인이 된다. 해수면 상승에 의한 해안선 후퇴를 예측하는 가장 단순하고 유용한 모델인 Brunn’s Rule을 이용하면 해수면이 각각 30 cm, 65 cm, 100 cm 상승하는 경우 일본 사빈해안의 56.
일본 사빈해안의 침식을 유발하는 원인을 어떻게 구하였나?
전 세계 해안선의 약 20%를 차지하고 있는 사빈해안은 파랑과 조석에 의해 형성, 유지되나 지속적인 해수면 상승은 사빈해안의 침식을 유발하는 원인이 된다. 해수면 상승에 의한 해안선 후퇴를 예측하는 가장 단순하고 유용한 모델인 Brunn’s Rule을 이용하면 해수면이 각각 30 cm, 65 cm, 100 cm 상승하는 경우 일본 사빈해안의 56.6%, 81.7%, 90.3%가 침식에 의해 손실되는 것으로 예측되었다(Mimura and Kawaguchi, 1996).
기후변화는 무엇을 야기하고있나?
최근 기후변화는 연안역에 미치는 외력환경의 변화를 유발하고 있으며 이들 변화는 연안역의 취약성을 한층 더 증대시킬 것으로 예상되고 있다(Nicholls et al., 2007).
참고문헌 (18)
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