[논문]독도의 토층 분포 및 토질 특성

김경수; 송영석; 방은석

doi:10.9720/kseg.2023.3.475

독도의 토층 분포 및 토질 특성
Soil Layer Distribution and Soil Characteristics on Dokdo 원문보기

지질공학 = The journal of engineering geology, v.33 no.3, 2023년, pp.475 - 487

김경수 (한국지질자원연구원 지질재해연구본부) , 송영석 (한국지질자원연구원 지질재해연구본부) , 방은석 (한국지질자원연구원 광물자원연구본부)

초록
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본 연구에서는 독도의 동도와 서도지역에 대한 토층 분포를 조사하고, 토질의 물리적 특성을 측정하여 분석하였다. 독도의 토층 분포를 조사하기 위하여 직접적으로 접근이 가능한 구간을 대상으로 토층 심도를 측정하였으며, 현장 접근이 불가능한 지역에 대해서는 드론 및 배 등을 이용하여 육안 관찰을 수행하였다. 독도의 토층 분포 및 심도에 대한 조사결과 토층의 심도는 3~50 cm 두께로 존재하며 대부분은 10~20 cm 내외의 두께를 갖는 것으로 조사되었다. 이러한 결과를 토대로 토층을 5 cm 두께로 구분하여 독도의 토층 분포도를 작성하였다. 독도의 토질특성을 분석하기 위하여 동도 및 서도를 대상으로 각각 13개소 위치에서 지질조건을 고려한 토질시료를 채취하였다. 토질시료에 대한 입도분포시험을 수행한 결과 모래의 함유량은 약 75% 이상인 것으로 나타났으며, 서도에서 채취한 흙은 자갈크기의 입자를 보다 많이 함유하는 것으로 나타났다. 입도분포시험를 이용한 통일분류법과 삼각도표 분류법을 토대로 입도 분포 특성을 분석한 결과 대부분의 흙은 모래로 분류되며, 일부 흙은 롬질 혹은 점토질 모래로 분류된다. 또한, 동도는 입도분포가 양호한 롬질 혹은 점토질 모래가 더 우세하고 서도는 입도분포가 불량한 자갈질 모래가 더 우세함을 알 수 있다. 이들 결과는 독도의 토질 특성을 연구하는데 있어 매우 중요한 기초자료가 될 것으로 기대한다.

Abstract ▼ AI-Helper

We surveyed the distribution of soil layers on Dongdo and Seodo of Dokdo and measured the physical properties of the soils. To investigate the distribution of soil layers, the soil depth was measured directly in accessible locations, and visual observations of inaccessible locations were carried out using drones and boats. Soil depths ranged from 3 to 50 cm, and most soil layers had depths of 10~20 cm. Based on these results, a map of the soil layer was drawn using 5 cm intervals for soil depth. To analyze the soil characteristics of Dokdo, soil samples were collected from 13 locations on Dongdo and 13 locations on Seodo, in consideration of various geological settings. According to the results of grain size distribution tests, sand contents were >75%, and soil from Seodo contained more gravel-sized particles than that from Dongdo. Using the unified soil classification system (USCS) and textural classification chart of the United States Department of Agriculture (USDA), most of the soil samples from Dokdo are classified as sand, and some are classified as loamy or clayey sand. In addition, well-graded loamy or clayey sands are more common in Dongdo, and poorly graded sands with gravel are more common in Seodo. These results are expected to be important for studying soil characteristics on Dokdo.

주제어

표/그림 (16)

그림 Fig. 1. Panoramic view of Dokdo.
그림 Fig. 2. Geological map of Dokdo (Kee et al., 2012).
그림 Fig. 3. Field survey and soil sample locations on Dokdo.
그림 Fig. 4. Photographs of soil layers at sample locations.
그림 Fig. 5. Soil layer on Dongdo (sdl depth = 10~15cm).
그림 Fig. 6. Soil layer on Seodo (soil depth = 6~10cm).
그림 Fig. 7. Soil layer distribution on Dokdo.
표 Table 1. Specific gravity and moisture content of soils
그림 Fig. 8. Specific gravity of the sdl samples.
그림 Fig. 9. Soil moisture contents.
그림 Fig. 10. Grain size distribution curves of the soil samples.
그림 Fig. 11. Grain size distribution of the soil samples.
그림 Fig. 12. Uniformity coefficient versus coefficient of gradation of the soH samples.
그림 Fig. 13. USDA textural classification chart for the soil samples.
표 Table 2. Grain size distribution and soil classification
표 Table 2. Continued

AI 본문요약
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문제 정의

따라서 본 연구에서는 독도 지역에 토층 분포와 토질의 물리적 특성을 조사하고자 한다. 이를 위하여 먼저 현장조사를 통하여 독도의 동도와 서도지역에 대한 토층 분포와 심도를 조사하고, 지질 조건을 고려하여 현장시료를 채취하였다.

제안 방법

(1) 독도의 토층 분포를 조사하기 위하여 직접적으로 접근이 가능한 구간을 대상으로 토층 심도를 측정하였으며, 현장 접근이 불가능한 지역에 대해서는 드론 및 배 등을 이용하여 육안관찰을 수행하였다.
본 연구에서는 독도의 동도와 서도지역에 대한 현장조사를 통하여 토층의 분포와 심도를 측정하고, 이를 토대로 토층분 포도를 작성하였다. 그리고 현장에서 시료를 채취하여 토질시험을 수행하였으며, 시험결과를 토대로 토질의 물리적 특성을 분석하였다. 이들 결과를 정리하면 다음과 같다.
독도에 대한 전반적인 토층 분포를 조사하기 위하여 접근이 가능한 지역의 경우 직접적으로 토층 심도를 측정하였으며, 현장접근이 불가능한 지역에 대해서는 드론 및 배 등을 이용한 육안관찰을 통하여 토층 분포를 조사하였다.
이러한 양상들은 독도의 토층이 분포하고 있는 대분분의 위치에서 관찰되고 있다. 독도에서 채취된 토층시료를 이용하여 함수비시험(KS F 2306), 비중시험(KS F 2308), 입도분석시험(KS F 2309), 액성한계시험(KS F 2303) 및 소성한계 시험(KS F 2304) 등을 수행하여 독도 토층시료에 대한 물리적 특성을 분석하였다.
독도의 토질에 대한 물리적 특성을 조사하기 위하여 현장에서 직접 시료를 채취하여 토질시험을 수행하였으며, 현장에서의 토질 시료채취는 최대한 지질조건을 고려하여 수행하였다.
(2) 독도의 토층 심도는 3~50 cm 두께로 존재하며 대부분은 10~20 cm 내외의 두께를 갖는 것으로 나타났다. 독도의 토층 분포 및 심도 측정 결과를 토대로 토층을 5 cm 두께로 구분하여 독도의 토층분포도를 작성하였다.
본 연구에서는 독도의 동도와 서도지역에 대한 현장조사를 통하여 토층의 분포와 심도를 측정하고, 이를 토대로 토층분 포도를 작성하였다. 그리고 현장에서 시료를 채취하여 토질시험을 수행하였으며, 시험결과를 토대로 토질의 물리적 특성을 분석하였다.
따라서 본 연구에서는 독도 지역에 토층 분포와 토질의 물리적 특성을 조사하고자 한다. 이를 위하여 먼저 현장조사를 통하여 독도의 동도와 서도지역에 대한 토층 분포와 심도를 조사하고, 지질 조건을 고려하여 현장시료를 채취하였다. 채취된 시료를 대상으로 다양한 토질시험을 실시하여 독도의 동도와 서도지역에 분포하는 토질의 물리적 특성을 조사하고 분석하였다.
한편, 독도의 분포하고 있는 토층의 심도를 측정한 결과 토층은 3~50 cm 두께로 존재하며 대부분은 10~20 cm 내외의 두께를 갖는 것으로 조사되었다. 이와 같이 측정된 결과를 토대로 토층을 5 cm 두께로 구분하여 토층분포도를 작성하였다.
이를 위하여 먼저 현장조사를 통하여 독도의 동도와 서도지역에 대한 토층 분포와 심도를 조사하고, 지질 조건을 고려하여 현장시료를 채취하였다. 채취된 시료를 대상으로 다양한 토질시험을 실시하여 독도의 동도와 서도지역에 분포하는 토질의 물리적 특성을 조사하고 분석하였다.
현장조사와 시료채취는 토층이 분포하고 있는 곳에서 수행되었으며, 도보로 현장접근이 가능한 위치를 대상으로 하였다. 특히, 서도의 경우는 동도에 비해서 자연사면의 경사가 급할 뿐만 아니라 어민 숙소로부터 물골로 연결되는 매우 협소한 길만 존재하므로 이들 주변부를 대상으로 하여 조사를 수행하였다. 그리고 접근이 곤란한 구간은 배편을 이용하여 섬을 일주하면서 육안 관찰을 통하여 조사를 수행하였으며, 드론을 이용한 촬영자료를 활용하였다.

대상 데이터

(3) 독도의 동도 및 서도를 대상으로 각각 13개소 위치에서 지질조건을 고려하여 토질시료를 채취하였다. 채취된 시료를 이용하여 토질시험을 수행한 결과 흙의 비중은 평균적으로 동도의 경우 2.
동도지역은 조면안산암이 분포하고 있는 8개 지점과 스코리아성 라필리응회암 및 라필리응회암이 분포한 5개 지점에서 토층시료를 채취하였다. 그리고 서도지역은 조면암 및 조면안산암이 분포하고 있는 6개 지점과 라필리응회암이 분포하고 있는 7개 지점에서 토층시료를 채취하였다. 현장의 여러 조건들로 인하여 불교란시료의 채취가 불가능한 경우는 비닐팩을 이용한 교란시료를 채취하였으며, 채취한 시료는 현장조건이 최대한 유지되도록밀봉한 상태로 운반하였다.
독도의 토질 특성을 파악하기 위하여 토층이 분포하고 있는 위치에서 토질시료를 채취하였다. 시료채취는 지질조건, 분포범위 및 접근가능성 등을 고려하여 총 26개소에서 수행되었으며, 동도와 서도지역에서 각각 13개소의 위치에서 수행되었다.
시료채취는 지질조건, 분포범위 및 접근가능성 등을 고려하여 총 26개소에서 수행되었으며, 동도와 서도지역에서 각각 13개소의 위치에서 수행되었다. 동도지역은 조면안산암이 분포하고 있는 8개 지점과 스코리아성 라필리응회암 및 라필리응회암이 분포한 5개 지점에서 토층시료를 채취하였다. 그리고 서도지역은 조면암 및 조면안산암이 분포하고 있는 6개 지점과 라필리응회암이 분포하고 있는 7개 지점에서 토층시료를 채취하였다.
시료채취 위치는 총 26개소로서 동도 및 서도를 대상으로 각각 13개소의 위치에서 토질시료를 채취하였다. 현장조사와 시료채취는 토층이 분포하고 있는 곳에서 수행되었으며, 도보로 현장접근이 가능한 위치를 대상으로 하였다.
독도의 토질 특성을 파악하기 위하여 토층이 분포하고 있는 위치에서 토질시료를 채취하였다. 시료채취는 지질조건, 분포범위 및 접근가능성 등을 고려하여 총 26개소에서 수행되었으며, 동도와 서도지역에서 각각 13개소의 위치에서 수행되었다. 동도지역은 조면안산암이 분포하고 있는 8개 지점과 스코리아성 라필리응회암 및 라필리응회암이 분포한 5개 지점에서 토층시료를 채취하였다.
시료채취 위치는 총 26개소로서 동도 및 서도를 대상으로 각각 13개소의 위치에서 토질시료를 채취하였다. 현장조사와 시료채취는 토층이 분포하고 있는 곳에서 수행되었으며, 도보로 현장접근이 가능한 위치를 대상으로 하였다. 특히, 서도의 경우는 동도에 비해서 자연사면의 경사가 급할 뿐만 아니라 어민 숙소로부터 물골로 연결되는 매우 협소한 길만 존재하므로 이들 주변부를 대상으로 하여 조사를 수행하였다.

이론/모형

독도의 현장에서 채취된 흙의 입도분포 특성을 조사하기 위하여 입도분석시험(KS F 2309)을 수행하였으며, 체분석을 통한 방법을 활용하였다. Fig.
독도의 현장에서 채취된 흙은 최대한 보존할 수 있도록 패킹(packing)작업을 수행한 후에 실험실로 이동하였다. 토질에 대한 비중 및 자연함수비를 측정하기 위하여 국내시험기준을 토대로 비중시험(KS F 2308) 및 함수비시험(KS F 2306)을 수행하였다. Table 1은 독도의 동도 및 서도지역에서 채취된 토질의 비중과 자연함수비를 측정한 결과로서 채취된 위치에서의 지질조건을 함께 나타내었다.

성능/효과

(2) 독도의 토층 심도는 3~50 cm 두께로 존재하며 대부분은 10~20 cm 내외의 두께를 갖는 것으로 나타났다. 독도의 토층 분포 및 심도 측정 결과를 토대로 토층을 5 cm 두께로 구분하여 독도의 토층분포도를 작성하였다.
(4) 독도의 흙에 대한 입도분포 특성을 조사한 결과 모래의 함유량이 가장 많은 것으로 나타났으며 평균적으로 동도의 경우 79.0%, 서도의 경우 75.2%이다. 그리고 자갈의 함유량은 동도의 경우 8.
(5) 입도분포시험을 이용한 통일분류법과 삼각도표 분류법을 토대로 입도분포 특성을 분석한 결과 독도의 토질은 전부 모래에 해당한다. 그리고 일부 흙은 입도분포가 양호한 롬질 혹은 점토질 모래로 분류되거나 입도분포가 불량한 자갈질 모래로 분류된다.
2%이다. 그리고 자갈의 함유량은 동도의 경우 8.9%, 서도의 경우 18.8%로 서도에서 채취한 흙이 자갈성분을 보다 많이 함유하는 것으로 확인되었다.
일반적으로 화산활동이 진행되는 동안 또는 종료 후 화구지반의 침하와 붕괴에 수반되어 발생한 단열작용은 화구를 중심으로 환상의 단층들을 형성시키는데 독도의 단층들은 모두 이 같은 과정 중에 형성된 정단층으로 해석된다. 독도층군의 최후기 암체인 염기성 암맥을 제외한 모든 지층들이 단층에 의해 절단되거나 변위되어 있는 점으로 보아 주 단층작용은 조면암맥 관입 이후부터 염기성 암맥 관입 이전까지 집중적으로 발생된 것으로 유추할 수 있다. 그러나 판상으로 관입된 일부 조면암맥은 주 단층작용 이전에도 단층작용이 발생되었음을 시사한다.
6은 서도지역의 토층을 나타낸 것으로 토층이 동도지역에 비해 더 넓은 면적으로 분포하고 있으며, 직접적으로 접근이 곤란하여 육안관찰을 통하여 토층분포를 조사하였다. 조사 결과 상대적으로 토층의 심도가 두꺼운 경우 키가 큰 식물이 자라고 있으나, 상대적으로 토층의 심도가 얕은 경우는 키가 작은 식물이 자생하고 있는 것으로 파악되었다.
(3) 독도의 동도 및 서도를 대상으로 각각 13개소 위치에서 지질조건을 고려하여 토질시료를 채취하였다. 채취된 시료를 이용하여 토질시험을 수행한 결과 흙의 비중은 평균적으로 동도의 경우 2.60, 서도의 경우 2.55이며, 흙의 자연 함수비는 동도와 서도에서 평균적으로 약 22%에 해당하는 것으로 나타났다.
토층 분포에 대한 조사결과 동도와 서도의 전체지역에 토층이 분포되어 있지 않고 일부 구간들에 부분적으로 분포해 있음을 알 수 있다. 이러한 토층은 모암의 오랜 풍화로 인하여 생성된 풍화 잔류토층인 것으로 판단된다.
한편, 독도의 분포하고 있는 토층의 심도를 측정한 결과 토층은 3~50 cm 두께로 존재하며 대부분은 10~20 cm 내외의 두께를 갖는 것으로 조사되었다. 이와 같이 측정된 결과를 토대로 토층을 5 cm 두께로 구분하여 토층분포도를 작성하였다.

후속연구

(6) 독도의 토질조사 자료는 독도의 특성을 연구하는데 있어 매우 중요한 기초자료이며, 독도의 토질에 대한 특성을 이해하는데 도움이 될 것으로 판단된다.

참고문헌 (10)

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상세보기
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저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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