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문제 정의
- 본 연구에서는 우리나라에서 해안선과 해빈의 변화를 연구하기 유리한 동해안을 대상으로, 해안선과 해빈의 단기적 변화에 있어 가장 중요한 원인인 폭풍파의 영향을 중심으로, 우리나라 동해안 해안선과 해빈의 계절적 변화 특성과 경향을 연구하고자 한다. 우리나라 동해안의 대표적인 8개 해빈을 대상으로 약 2년간 계절마다 지형 측량을 통해 해안선의 위치 및 해빈 단면의 변화를 분석하여, 계절과 파고에 따른 해안선과 해빈의 변화 특성을 파악하고 동해안의 계절적 해안 변화 경향을 일반화하였다.
제안 방법
- 우리나라 동해안의 해안선과 해빈 단면은 계절에 따라 전진과 후퇴, 침식과 퇴적을 거듭하면서 변화하고 있다. 8개 해빈의 해안선 변화와 4개 해빈의 단면 변화 분석 결과를 토대로, 강원도와 경상북도에서 시기별 해안선과 해빈 단면의 평균 변화를 산출하였다 (그림 6). 그 결과, 우리나라 동해안은 여름철에는 침식이, 가을철에는 퇴적이 뚜렷하게 나타나고, 봄철과 겨울철은 해에 따라 다양한 변화가 나타나는 것으로 분석되었다.
- 해안선 위치 측량은 최대 오차 3m의 휴대용 GPS인 Magellan Triton 400을 착용하고, 위치 확인과 측정 작업이 용이한 비치페이스의 상부를 따라 이동하면서 해안선의 위경도 좌표를 취득하였다. 그리고 ArcGIS 프로그램을 통해 이들 점 자료를 선 자료로 변경한 후, USGS(United States Geological Survey)에서 제작된 해안선 분석 프로그램인 DSAS 4.3(Digital Shoreline Analysis System 4.3) 을 이용해서 각 해빈 해안선의 계절별 진퇴 거리를 측정하여 계절별 변화량과 변화 특성을 분석하였다.
- 그리고 강원도 동해시에 위치한 대진 등대와 울산광역시에 위치한 간절곶 등대에서 관측된 해안의 파고 자료를 토대로, 해당 기간 동안의 파고 변화와 해안선 및 해안 변화 사이의 관계를 분석하였다. 또한 규모가 컸던 폭풍파에 대해서는 해당 시기의 날씨 정보와 일기도, 동해 연안의 부이 자료를 통해 기상 및 해양의 상태와 해빈 지형 변화와의 관련성에 대해 검토하였다.
- 그리고 강원도 동해시에 위치한 대진 등대와 울산광역시에 위치한 간절곶 등대에서 관측된 해안의 파고 자료를 토대로, 해당 기간 동안의 파고 변화와 해안선 및 해안 변화 사이의 관계를 분석하였다. 또한 규모가 컸던 폭풍파에 대해서는 해당 시기의 날씨 정보와 일기도, 동해 연안의 부이 자료를 통해 기상 및 해양의 상태와 해빈 지형 변화와의 관련성에 대해 검토하였다.
- 그러나 동해안 전체를 대상으로 하여 해안의 장·단기적인 변화 경향을 일반화한 연구 성과는 아직까지 없다. 본 연구는 동해안의 8개 해빈을 대상으로 2012년 3월부터 2014년 2월까지 2년 동안 지형 측량을 실시하여, 해안선과 해빈 단면의 계절적 변화 특성과 경향을 파악하였다.
- 야외 조사는 2012년 3월부터 2014년 2월까지 2년 동안 총 16회를 진행하였다. 사계절의 경계와 중앙에 해당하는, 1월 15일, 3월 1일, 4월 15일, 6월 1일, 7월 15일, 9월 1일, 10월 15일, 12월 1일 무렵에 매년마다 지형 측량을 실시하였다.
- 수준 측량은 순긋, 원평, 고래불, 대진 해빈 내에 정해진 3개(고래불 해빈은 4개) 단면에서 측량을 통해 해발고도를 확인한 육지의 고정된 기준점으로부터 동일 방향의 측선을 따라 해안선을 향해 2m 간격으로 이동하면서 Sokkia C4-1II를 이용하여 실시하였다. 수준 측량 결과를 도태로, 각 계절별 해빈의 단면을 그래프로 표현하고, 계절에 따른 해빈의 체적 변화를 계산하여, 계절별 해빈의 단면 변화와 침식 및 퇴적 양상을 종합적으로 분석하였다.
- 수준 측량은 순긋, 원평, 고래불, 대진 해빈 내에 정해진 3개(고래불 해빈은 4개) 단면에서 측량을 통해 해발고도를 확인한 육지의 고정된 기준점으로부터 동일 방향의 측선을 따라 해안선을 향해 2m 간격으로 이동하면서 Sokkia C4-1II를 이용하여 실시하였다. 수준 측량 결과를 도태로, 각 계절별 해빈의 단면을 그래프로 표현하고, 계절에 따른 해빈의 체적 변화를 계산하여, 계절별 해빈의 단면 변화와 침식 및 퇴적 양상을 종합적으로 분석하였다.
- 본 연구에서는 우리나라에서 해안선과 해빈의 변화를 연구하기 유리한 동해안을 대상으로, 해안선과 해빈의 단기적 변화에 있어 가장 중요한 원인인 폭풍파의 영향을 중심으로, 우리나라 동해안 해안선과 해빈의 계절적 변화 특성과 경향을 연구하고자 한다. 우리나라 동해안의 대표적인 8개 해빈을 대상으로 약 2년간 계절마다 지형 측량을 통해 해안선의 위치 및 해빈 단면의 변화를 분석하여, 계절과 파고에 따른 해안선과 해빈의 변화 특성을 파악하고 동해안의 계절적 해안 변화 경향을 일반화하였다.
- 야외 조사에서는 해안선의 위치를 파악하기 위해서 휴대용 GPS 측량을, 해빈의 단면을 분석하기 위해서 수준 측량을 실시하였다. 해안선 위치 측량은 최대 오차 3m의 휴대용 GPS인 Magellan Triton 400을 착용하고, 위치 확인과 측정 작업이 용이한 비치페이스의 상부를 따라 이동하면서 해안선의 위경도 좌표를 취득하였다. 그리고 ArcGIS 프로그램을 통해 이들 점 자료를 선 자료로 변경한 후, USGS(United States Geological Survey)에서 제작된 해안선 분석 프로그램인 DSAS 4.
대상 데이터
- 8개 해빈을 대상으로 2012년 3월부터 2014년 2월까지 2년 동안 GPS를 이용하여 해안선의 위치를 측량한 결과, 강원도 순긋 해빈의 해안선은 2년 동안 3.34m 후퇴하였다(그림 2, 표 2). 봄철(3~5월) 의 해안선은 유지 또는 약한 전진으로 나타나며, 여름철(6~8월)의 해안선은 2012년 -8.
- 강원도의 순긋과 원평 해빈을 대상으로, 2012년 3월부터 2014년 2월까지 2년 동안 수준 측량을 실시하여 해빈 단면의 시계열 변화를 분석한 결과는 다음과 같다(그림 4, 표 4). 강원도 순긋 해빈의 단변 변화를 계절별로 살펴보면, 초봄에는 퇴적, 늦봄에는 침식이 우세한 경향을 보이며, 여름에는 2년 모두 침식이 강하게 발생하였다.
- 계절에 따른 해안선과 해빈의 변화를 조사하기 위해, 우리나라 동해안 내에서 지리적 위치와 해안 조건을 고려하여 야외 조사에 적합한 해빈을 탐색한 결과, 강원도 강릉시 순긋, 동해시 망상, 삼척시 원평, 경상북도 울진군 망양정, 영덕군 고래불, 포항시 조사, 포항시 대진, 경주시 봉길의 총 8개 해빈을 연구 대상 지역으로 선정하였다(표 1). 이들은 각 지역을 대표하는 대체로 규모가 큰 해빈으로, 야외 조사가 용이하며 해안선과 해빈 퇴적물의 공간 분포에 있어 인위성이 크지 않고 해빈 사이의 거리 간격이 대체로 일정하여, 동해안 해빈의 계절적 변화에 대한 시·공간적 경향을 일반화하기에 유리한 해빈들이다(그림 1).
- 야외 조사는 2012년 3월부터 2014년 2월까지 2년 동안 총 16회를 진행하였다. 사계절의 경계와 중앙에 해당하는, 1월 15일, 3월 1일, 4월 15일, 6월 1일, 7월 15일, 9월 1일, 10월 15일, 12월 1일 무렵에 매년마다 지형 측량을 실시하였다.
성능/효과
- 2년간 동해안의 해안선 변화 경향을 종합해 보면, 먼저 강원도와 경상북도 해빈 모두 계절에 따른 해안선 변화가 뚜렷하게 나타나고 있다. 대체로 봄철과 가을철에는 해안선이 유지 또는 전진하는 경향을 보이지만, 겨울철에는 유지 또는 후퇴하는 경향을 보이며, 여름철의 해안선은 후퇴하는 경향으로 나타나고 있다.
- 강원도 3개 해빈과 경상북도 4개 해빈을 대상으로 동해안 해안선과 해빈의 계절 변화를 분석한 결과, 우리나라 동해안에서는 여름철에 후퇴 및 침식이, 가을철에 전진 및 퇴적이 우세한 것으로 분석되었다. 중위도에 위치한 세계의 많은 해안에서는 대체로 여름철에 해빈이 확장하고 겨울철에는 해빈이 축소되는 경향을 보이지만(Dubois, 1988; Quartel, 2008; Yates et al.
- 강원도 3개 해빈을 종합하면, 각 지역 및 시기별로 이동 거리에는 어느 정도 차이가 있지만, 전체적으로 봄철과 가을철에는 해안선이 유지 또는 전진하는 경향으로, 겨울철에는 유지 또는 후퇴하는 경향으로 나타난다. 그러나 여름철에는 해안선이 후퇴하는 경향이 뚜렷하게 나타난다.
- 그러나 이러한 평균적인 변화 경향은 강원도와 경상북도 해빈에서 서로 다르게 나타난다. 강원도 해빈은 2년간 평균 해안선 변화량이 0.03m로서 거의 변화가 없지만, 평균 해빈 단면 변화량은 -10.63㎡로 상당한 침식을 경험했던 것으로 계산되었다. 이는 2년 평균 해안선 변화량 -3.
- 강원도에 위치한 순긋 해빈과 원평 해빈의 단면 변화를 종합하면, 봄철에는 침식과 퇴적이 모두 나타나지만 전체적으로는 침식이 다소 우세하고, 여름철에는 두 지역 모두 2년 동안 침식이 강하게 나타났다. 반면, 가을철에는 퇴적이 우세하게 나타나며, 겨울철은 침식과 퇴적이 모두 발생하지만, 전체적으로는 침식이 우세하였다.
- 61m 후퇴한 것으로 측정되었다. 계절별로 보면, 봄철의 해안선은 6~8m 범위에서 전진하였고, 가을철의 해안선은 유지 또는 전진하는 경향으로 나타났다. 이와 반대로, 여름철의 해안선은 다른 해빈과 마찬가지로, 2012년 -11.
- 8개 해빈의 해안선 변화와 4개 해빈의 단면 변화 분석 결과를 토대로, 강원도와 경상북도에서 시기별 해안선과 해빈 단면의 평균 변화를 산출하였다 (그림 6). 그 결과, 우리나라 동해안은 여름철에는 침식이, 가을철에는 퇴적이 뚜렷하게 나타나고, 봄철과 겨울철은 해에 따라 다양한 변화가 나타나는 것으로 분석되었다.
- 45일 주기로 판단할 때, 동해안 4개 해빈 단면에서 침식과 퇴적의 경향이 2년간 완전하게 일치되는 시기는 나타나지 않는다. 단지 각 해에 4개 해빈에서 공통적인 변화가 나타나는 시기로, 2012년 늦여름, 2013년 초여름, 늦겨울에는 모두 침식이 우세하였고, 2012년 초가을, 2013년 초봄에는 모두 퇴적이 우세하였다.
- 동해안 8개 해빈에서 해안선의 전진 및 후퇴와 해빈 단면의 퇴적 및 침식 경향을 종합하면, 우리나라 동해안의 해빈에서는 후퇴 및 침식은 여름철에, 전진 및 퇴적은 가을철에 우세한 것으로 분석되었다. 이는 세계의 중위도 지역 해안의 계절적 변화 양상과는 다르지만, 국내의 서해안과 동해안에서의 선행 연구와는 대체로 일치하는 결과이다.
- 90㎡의 침식이 발생하였다. 따라서 순긋 해빈 단면의 평균 변화율은 3.02㎡/년으로서, 해안선 변화 분석 결과와는 달리, 해빈 단면에서는 퇴적이 다소 우세한 것으로 측정되었다. 조사 대상인 순긋 해빈의 길이가 1,000m 임을 고려하면, 순긋 해빈 전체의 연간 총 퇴적량은 3,020㎥으로 계산된다.
- 원평 해빈에서는 계절별로 보면, 2012년 봄에는 침식이, 2013년 봄에는 퇴적이 우세하였으며, 여름에는 2년 모두 침식이 발생하였고, 가을에는 전체적으로 퇴적이, 겨울에는 침식이 우세하게 나타났다. 원평 해빈에서 2년간 1구역에서는 -7.
- 이상의 경상북도 5개 해빈을 종합해보면, 강원도 지역처럼 각 지역 및 시기별로 전진과 후퇴 거리에 차이를 보이지만, 대체로 봄철과 가을철은 전진하는 경향이 우세하고, 겨울철에는 전진과 후퇴가 모두 나타나며, 여름철에는 후퇴하는 경향이 우세하다.
- 77㎡/년으로 침식이 약간 우세한 것으로 계산되었다. 총 길이 1,100m인 대진 해빈의 연간 총 침식량은 1,947㎥로 나타났다.
- 계절에 따라 강원도와 경상북도 해안의 변화 양상은 서로 다르게 나타나기도 하여, 동해안의 해안선 변화는 계절에 따라 공간적인 차이가 존재하고 있다. 특히, 강원도의 순긋과 원평 해빈은 해빈 내의 각 구역 별로 침식과 퇴적이 서로 다른 양상을 띠는데 반해, 경상북도의 고래불과 대진 해빈은 각 구역의 변화 양상이 거의 유사하게 나타났다. 이로보아, 강원도 해안은 상대적으로 국지적인 지형 및 환경 조건이, 경상북도 해안은 계절별로 나타나는 광역적인 요인이 해안 변화에 주로 영향을 미치는 것으로 보인다.
- 27㎡로서, 8개 해빈 중 해안선 후퇴와 해빈 침식이 가장 크게 나타난 원평 해빈에 의한 영향으로 판단된다. 한편, 경상북도 해빈은 2년간 평균 12.09m의 해안선 전진, 평균 2.84㎡의 해빈 퇴적이 발생한 것으로 계산되어, 강원도 해빈과는 다르게 퇴적이 우세한 것으로 나타났다. 특히 경상북도에서도 고래불 해빈은 2년 평균 해안선 변화량 25.
- 해안선 변화 경향은 계절별로, 봄철과 가을철에는 대체로 해안선이 유지 또는 전진하는 경향을 보이지만, 겨울철에는 유지 또는 후퇴하는 경향을 보이며, 여름철의 해안선은 후퇴하는 경향으로 나타났다. 해빈 단면 측량이 실시된 강원도의 순긋과 원평, 경상북도 고래불과 대진 해빈에서는 2012년 늦여름, 2013년 초여름, 늦겨울에 해빈 단면적이 모두 축소되어 침식이 우세했고, 2012년 초가을, 2013년 초봄에는 4개 해빈 모두 단면적이 증가하여 퇴적이 우세했던 시기로 분석되었다.
- 동해안 8개 해빈의 해안선 변화를 분석한 결과, 계절 내의 변화량이 연간 변화량과 유사하거나 더 크게 나타나고 있어서, 동해안의 해안선 변화에 있어 단기적인 계절 변화가 매우 중요한 요인이라고 할 수 있다. 해안선 변화 경향은 계절별로, 봄철과 가을철에는 대체로 해안선이 유지 또는 전진하는 경향을 보이지만, 겨울철에는 유지 또는 후퇴하는 경향을 보이며, 여름철의 해안선은 후퇴하는 경향으로 나타났다. 해빈 단면 측량이 실시된 강원도의 순긋과 원평, 경상북도 고래불과 대진 해빈에서는 2012년 늦여름, 2013년 초여름, 늦겨울에 해빈 단면적이 모두 축소되어 침식이 우세했고, 2012년 초가을, 2013년 초봄에는 4개 해빈 모두 단면적이 증가하여 퇴적이 우세했던 시기로 분석되었다.
후속연구
- 해안선과 해빈의 변화를 보다 정확하게 분석하고 일반화하기 위해서는 연구 대상 지역 전체를 대상으로 오랜 기간 동안 관찰과 측정을 실시하여 얻어진, 다양하고 풍부한 자료를 토대로 경향성을 파악하는 것이 가장 바람직하다. 그렇지만 본 연구에서는 8개의 대표 해빈 지역만을 대상으로 2년 동안 45일 주기로 지형 측량을 실시하였기 때문에, 본 연구의 분석 결과는 동해안의 해안 변화 경향을 일반화하는데 어느 정도의 한계도 존재한다. 그러나 본 연구는 지리학 분야에서 최초로 동해안을 대상으로 실측을 통해 해안선과 해빈의 계절적 변화 양상과 경향을 분석하고 일반화하였다는 점에서 의의를 갖는다.
- 그러나 본 연구는 지리학 분야에서 최초로 동해안을 대상으로 실측을 통해 해안선과 해빈의 계절적 변화 양상과 경향을 분석하고 일반화하였다는 점에서 의의를 갖는다. 또한 본 연구의 결과는 동해안의 지형 형성과정과 해안 변화를 주제로 한 후속 연구에도 많은 도움이 될 것으로 기대한다.
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