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문제 정의
- 또한 시계열적인 해빈 지형변화를 추적하여 계절별 해빈 단면 변화를 밝히는 연구가 있지만(예, Kim and Jang, 2011; Davis, 2015), 해빈 지형의 연간 변화와 집적률 파악을 위해서는 수년간의 지속적인 모니터링이 요구되고 있다. 따라서 본 연구는 우선적으로 서해안의 개방형 해빈 환경인 동호리, 광승리, 명사십리의 고창 해빈에서 2014년 2월부터 2015년 2월까지 1년 간 5회 계절별 측량 결과에 근거하여, 고창 해빈 지형의 계절별 변화를 통해 표층 퇴적물의 침식과 퇴적 경향을 논의하고자 한다.
제안 방법
- 2; KHOA, 2013)을 기준으로 측량하였다. 고도 측량에 사용된 광파거리측량시스템은 Pulse Total Station GPT-7503 (Topcon)이었으며, 각 측점의 위치는 Garmin GPS V를 이용하여 기록하였다. 본 조사에 사용된 측량시스템은 3 km 수평거리에 ±2 mm 이하의 고도 오차를 갖는다.
- 대조차, 개방형, 직선형 해안, 모래 저질의 특징을 보이는 고창 해빈에서 2014년 2월부터 2015년 2월까지 수평거리 600 m의 장거리 해빈 지형 단면을 측정하여 1년간의 계절별 지형 변화 특성을 연구하였다. 연구 해역 DL 고도의 평균고조면(MHWL), 평균해수면(MSL), 평균저조면(MLWL)을 기준으로 고창 해빈의 지형 단면을 고조대, 중조대, 저조대로 구분하였다.
- 해빈 환경의 대표적인 에너지원인 파랑과 조석은 연안 표층퇴적물의 이동을 통해 해빈 표층퇴적면의 지형 단면 변화를 유발할 수 있다(Davis and Fitzgerald, 2004; Hobbs, 2012). 동호리, 광승리, 명사십리 지역에서 육지 관측 기준점에서 30 m 간격으로 수평거리 600 m까지 광파거리측량기를 이용하여 해빈 표층퇴적면의 지형 단면 변화를 측정하였다.
- 동호리, 광승리, 명사십리 해빈의 1년간의 지형 단면 관측을 통해 계절별 고도편차를 구하고, 연구지역 해빈을 고조대, 중조대, 저조대로 세분하여 계절별 집적률을 비교하였다(Table 4; Fig. 4). 동호리 해빈의 봄은 고조대와 중조대에서 각각 −0.
- 또한 연안 조사에서 원격탐사 자료 분석과 같은 간접적인 연구 결과에 비해, 해빈 환경의 지형 단면 변화에 대한 현장 측량 자료가 부족한 편이다. 본 연구는 고창 해빈의 지형 단면분석을 위해 국립해양조사원의 구시포항 기본수준점(TBM No. 2)과 국립국토정보지리원의 조석기준면계산식을 이용하여, 연구 해역의 평균고조면(MHWL), 평균해수면(MSL), 평균저조면(MLWL)을 구하였다. 이러한 각 해면을 기준으로 고창 해빈의 지형 단면을 고조대, 중조대, 저조대로 구분하였으며(Fig.
- 34 m이다. 본 연구에서는 평균고조면(MHWL)까지를 고조대, 평균고조면(MHWL)에서 평균해수면(MSL)까지를 중조대, 평균해수면(MSL)에서 평균저조면(MLWL)까지를 저조대로 구분하였다(Fig. 3). 동호리, 광승리, 명사십리 해빈의 1년간의 계절별 지형 단면은 모두 위쪽으로 오목한 지형 단면을 보이며(Fig.
- 고창 해빈 연구는 고창군 상하면과 해리면에 위치한 동호리, 광승리, 명사십리의 3개 지역에서 실시하였다. 세 지역에서 조류로나 조류세곡의 영향이 크지 않으면서 각 지역을 대표할 수 있는 각 1개의 측선을 선정하여, 총 3개의 측선으로 연구를 진행하였다(Fig. 2). 연구지역에서 1년간 계절별 측점 고도 및 지형 단면 변화를 조사하기 위하여, 2014년 2월(겨울), 5월(봄), 8월(여름), 11월(가을)과 2015년 2월(겨울)에 총 5회의 측량을 실시하였다.
- 대조차, 개방형, 직선형 해안, 모래 저질의 특징을 보이는 고창 해빈에서 2014년 2월부터 2015년 2월까지 수평거리 600 m의 장거리 해빈 지형 단면을 측정하여 1년간의 계절별 지형 변화 특성을 연구하였다. 연구 해역 DL 고도의 평균고조면(MHWL), 평균해수면(MSL), 평균저조면(MLWL)을 기준으로 고창 해빈의 지형 단면을 고조대, 중조대, 저조대로 구분하였다. 고창 해빈의 지형 단면은 고조대에서 중·저조대방향으로 갈수록 지형 고도가 낮아지고 경사가 완만하며, 위쪽으로 오목한 지형 단면이 나타났다.
- 2). 연구지역에서 1년간 계절별 측점 고도 및 지형 단면 변화를 조사하기 위하여, 2014년 2월(겨울), 5월(봄), 8월(여름), 11월(가을)과 2015년 2월(겨울)에 총 5회의 측량을 실시하였다.
- 2)과 국립국토정보지리원의 조석기준면계산식을 이용하여, 연구 해역의 평균고조면(MHWL), 평균해수면(MSL), 평균저조면(MLWL)을 구하였다. 이러한 각 해면을 기준으로 고창 해빈의 지형 단면을 고조대, 중조대, 저조대로 구분하였으며(Fig. 3), 이러한 해면 기준의 지형 단면 구분은 관측된 지형 단면의 특성과 잘 부합하였다. 이 기준으로 고창 해빈의 고조대는 지형 단면 고도가 높고 기울기가 급하여 중조대와 뚜렷이 구분되었고, 낮은 고도와 완만한 기울기를 보이는 중조대와 저조대도 비교적 잘 구분되었다(Table 3).
- 측량은 3개 해빈 측선의 육지 쪽에 각각 설정된 고도 측정 기준점으로부터 해빈의 고조대에서 중저조대 방향으로 약 600 m 거리까지 수행하였다. 측선 당 21개의 지점에서 30 m 간격의 표척을 세워, 총 315개 지점에서 광파측량기기를 활용하여 각 측점의 Datum Level (DL) 기준 고도를 측정하였다(Fig. 3). 연구지역의 육지 관측 기준점과 해빈 각 측점의 DL 고도는 국립해양조사원이 구시포항에 설치한 기본수준점 2번(tidal bench mark, TBM No.
대상 데이터
- 고창 해빈 연구는 고창군 상하면과 해리면에 위치한 동호리, 광승리, 명사십리의 3개 지역에서 실시하였다. 세 지역에서 조류로나 조류세곡의 영향이 크지 않으면서 각 지역을 대표할 수 있는 각 1개의 측선을 선정하여, 총 3개의 측선으로 연구를 진행하였다(Fig.
- 00 m이다(KHOA, 2013; Table 1). 기상 자료는 기상청 고창 관측소, 심원과 상하 자동관측시스템의 자료를 이용하였다(Fig. 1; KMA, 2014-2015a, b). 폭풍은 주로 늦봄, 여름, 늦가을, 겨울에 나타나며, 여름철과 겨울철 풍계는 각각 남풍과 북풍이 우세하다(Table 2).
- 본 연구지역에서 사용한 조석 관련 자료와 평균해면 자료는 고창군 구시포항 기본수준점 자료를 이용하였다. 국립해양조사원 자료에 의하면 구시포항을 기준으로 조석은 반일주조형이며, 대조차는 5.
- 본 조사에 사용된 측량시스템은 3 km 수평거리에 ±2 mm 이하의 고도 오차를 갖는다.
- 연구지역은 전라북도 고창군 해리면과 상하면에 속하는 서해안 지역이며, 고창 해빈은 곰소만의 남쪽과 고리포만 북쪽 사이에 위치한다(Fig. 1). 고창 해빈의 해안선은 북북동-남남서 방향으로 약 8.
- 3). 연구지역의 육지 관측 기준점과 해빈 각 측점의 DL 고도는 국립해양조사원이 구시포항에 설치한 기본수준점 2번(tidal bench mark, TBM No. 2; KHOA, 2013)을 기준으로 측량하였다. 고도 측량에 사용된 광파거리측량시스템은 Pulse Total Station GPT-7503 (Topcon)이었으며, 각 측점의 위치는 Garmin GPS V를 이용하여 기록하였다.
- 이러한 폭풍과 태풍은 해안의 침식과 퇴적을 유발하며 해빈 지형의 변화를 일으킨다. 연구지역인 고창군 해안은 우리나라 서해안 지역에서 드물게 직선형 해빈 지형을 이루고 있으며, 인근 지역에 큰 강이 없어 외부로부터 퇴적물공급이 원활하지 않은 환경이다(Fig. 1). 또한 보호섬이 없고 외해와 직접 연결되는 개방형 해빈 환경으로 조석과 파랑의 영향에 따른 해빈 지형의 변화를 연구하는데 적절한 지역이다.
- 측량은 3개 해빈 측선의 육지 쪽에 각각 설정된 고도 측정 기준점으로부터 해빈의 고조대에서 중저조대 방향으로 약 600 m 거리까지 수행하였다. 측선 당 21개의 지점에서 30 m 간격의 표척을 세워, 총 315개 지점에서 광파측량기기를 활용하여 각 측점의 Datum Level (DL) 기준 고도를 측정하였다(Fig.
이론/모형
- 연구 지역의 해수면 자료는 국립해양조사원(KHOA, 2013)이 발표한 구시포항 기준의 조화상수 값과 국토지리정보원(NGII, 2015)이 제시한 해상 수직기준체계의 주요 4대 분조 특성과 각종 조석기준면 계산식을 이용하여 나타내었다. 구시포항의 평균해수면(MSL)은 3.
성능/효과
- 가을은 고조대, 중조대, 저조대에서 각각 −0.028,−0.019, −0.082 m로 침식되는 경향을 보였으며, 겨울은 고조대, 중조대, 저조대에서 각각 −0.11, −0.19,−0.54 m로 침식되는 경향을 보였다.
- 가을의 고조대, 중조대, 저조대의 고도 편차는 각각 0.10, −0.045, 0.15m로 고조대와 저조대에서 퇴적이 우세하였고, 중조대에서 침식이 나타났다.
- 10 m/yr로 침식이 우세하였다. 계절별 평균 고도의 연간 최대 변화값은 동호리 해빈 0.54 m, 광승리 해빈 0.30 m, 명사십리 해빈 0.55 m로 동호리 해빈과 명사십리 해빈에서 광승리 해빈에 비해 상대적으로 계절 변화가 크게 나타났다.
- 광승리 해빈의 계절별 집적률은 봄, 여름, 가을, 겨울에 각각 −0.26, −0.19, 0.21, 0.036 m의 평균 고도 편차가 나타났다.
- 동호리 해빈의 1년간의 집적률은 −0.091 m로 침식이 우세하게 나타났으며, 고조대에서 중·저조대 방향으로 침식률이 증가하는 경향을 보였다.
- 11 m로 겨울에 퇴적이 우세하게 나타났다. 명사십리 해빈의 가을과 겨울에 퇴적이 우세한 경향을 보였으며, 고조대에서 중저조대 방향으로 집적률이 높아지는 경향을 보였다.
- 25 m로 고조대에서 퇴적이 나타났으며, 저조대에서는 침식이 나타났다. 명사십리 해빈의 봄과 여름에서 고조대에서 저조대 방향으로 침식률이 증가하는 경향을 보였다. 가을의 고조대, 중조대, 저조대의 고도 편차는 각각 0.
- 3), 이러한 해면 기준의 지형 단면 구분은 관측된 지형 단면의 특성과 잘 부합하였다. 이 기준으로 고창 해빈의 고조대는 지형 단면 고도가 높고 기울기가 급하여 중조대와 뚜렷이 구분되었고, 낮은 고도와 완만한 기울기를 보이는 중조대와 저조대도 비교적 잘 구분되었다(Table 3).
후속연구
- 고창 조간대 해빈의 경우에도 본 연구의 1년간 자료에 근거하여 지역별, 구간별, 계절별 지형 변화의 경향이 장기간 일정한 것인지 또는 해빈의 에너지 수준이 평형 상태에 도달하지 못하여 불안정한 상태로 변화하는 것인지에 대해 판단하는 것은 어렵다. 이를 위해서는 이 해빈에 대한 장기간 관측 및 자료 분석이 필요하며, 본 연구는 이러한 장기간 관측 연구 및 자료 분석의 기초 자료가 될 것이다.
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