초록 ▼

□ 연구개요
○ 탄산염 쇄설성 퇴적물(bioclastics)은 탄산염암의 주요 구성퇴적물로서 암석학적으로 많은 이해가 진행된 반면, 퇴적역학적 특성에 대한 연구는 미진함.

○ 사질해빈(quartz beach)에서, 또는 석영 모래를 갖고 수조실험을 통해 얻은 층면퇴적구조(bedform)의 발달과 진화는 1990년대에 집중적으로 연구되어 유속-입도에 따른 상변화(phase diagram)가 작성되어 거의 완결됨. 하지만 탄산염 퇴적물의 층면퇴적구조에 대한 연구는 거의 수행되지 않고 있음. 탄산염 퇴적물은 석영 모래와

□ 연구개요
○ 탄산염 쇄설성 퇴적물(bioclastics)은 탄산염암의 주요 구성퇴적물로서 암석학적으로 많은 이해가 진행된 반면, 퇴적역학적 특성에 대한 연구는 미진함.

○ 사질해빈(quartz beach)에서, 또는 석영 모래를 갖고 수조실험을 통해 얻은 층면퇴적구조(bedform)의 발달과 진화는 1990년대에 집중적으로 연구되어 유속-입도에 따른 상변화(phase diagram)가 작성되어 거의 완결됨. 하지만 탄산염 퇴적물의 층면퇴적구조에 대한 연구는 거의 수행되지 않고 있음. 탄산염 퇴적물은 석영 모래와 달리 퇴적물 형태(shape), 밀도(density), 거칠기(bed roughness)가 다름에도 탄산염 해빈에서 층면퇴적구조가 나타남.

○ 이 연구는 탄산염 퇴적물의 이동으로 형성되는 층면퇴적구조(bedform)의 발달양상을 이해하고자, 제주의 탄산염 해빈의 하나인 금능 해빈에서 Go-pro 비디오 모니터링과 ADV/OBS 유속관측시스템을 현장에 설치하여 탄산염 퇴적물에서 층면퇴적구조의 발달과 진화를 밝힘

□ 연구 목표대비 연구결과
○ 층면퇴적구조(bioclastic bedforms) 발생과정 Go-pro 비디오 모니터링
- 제주 금능해빈의 220m 지점에 Go-pro 카메라 비디오 모니터링과 ADV-OBS-ADCP 유속관측시스템을 동시 설치하여, 수리역학자료와 층면퇴적구조 발생과정 취득함
- 겨울철 평균유속은 ~24cm/sec, 유의파고 ~50cm로 기록됨
- 탄산염 퇴적물로 구성된 2D 연흔과 3D 연흔이 해저면에서 발견됨
- 평탄면에서 약 1분 이내에 침식 홈이 만들어지고, 침식 홈 배후에 바로 구릉이 나타남. 작은 구릉이 매우 빠른 속도로 연결되어 연흔(ripple)이 발생함

○ 탄산염 퇴적물(bioclastic sands)의 체질(sieve) 및 settling tube를 활용한 침전방식 입도분석과 비교
- 주사전자현미경으로 퇴적물 분석결과, 탄산염 함량은 약 >95% 이상으로 주로 방해석과 아라고나이트로 구성됨. 석영과 사장석의 함량의 각각 <2% 이하
- 탄산염 퇴적물의 평균 입도는 1.25~1.75 phi이며, 겨울의 퇴적물이 더 조립함. 해빈의 측선상에서 평균입도는 육지방향으로 조립한 경향을 보임
- 체질입도와 침강 입도를 비교한 결과, 침강 입도는 단모드(unimode)를 보인 반면에 체질입도는 다중 모두(multi-mode)를 나타냄. 최빈값(mode)은 체질 입도보다 약 1~2 phi 더 세립한 특징을 보임
- 평균 입도는 침강입도가 체질입도보다 평균적으로 약 0.5phi 세립한 것으로 나타남. 이는 탄산염 퇴적물의 밀도가 더 낮기 때문으로 해석됨

○ 탄산염 퇴적물(bioclastic sands)의 층면퇴적구조의 상변화 phase diagram 작성
- 평균입도-유속에 따른 층면구조 상변화 도표에 금능 해빈의 층면퇴적구조 관측결과를 도시한 결과, 겨울철 금능의 층면퇴적구조는 체질 입도를 대입하면 dune 퇴적구조 영역에, 침강 입도를 대입한 경우 연흔(current ripple) 영역에 도시됨. 여름철 금능의 층면퇴적구조는 체질과 침강 입도 모두 연흔 영역에 도시됨

○ 탄산염 해빈의 지형변화 모니터링 및 지형반응 침·퇴적 모델
- 여름과 겨울 주기적인 VRS-GPS 해빈지형측량, 탄산염 해빈은 3열의 bar가 형성되고 다시 1열의 bar로 병합되는 양상을 보임. 계절적으로 겨울에서 봄에 걸쳐 최대 3열의 bar가 나타나며, 여름에는 1-2열의 bar로 줄어듬. 따라서 사질 석영 해빈과 유사한 해빈 지형 변화를 겪음
- 일반적으로 겨울철에는 bar의 형태가 뚜렷하며, 여름에는 bar는 완만하며, 그 개수는 줄어들며 성장하는 것으로 해석됨
- Bar의 성장과 병합에 따라, 큰 지형변화를 보이며 이에 따라 침·퇴적이 발생하지만 뚜렷한 퇴적물의 손실은 나타나지 않음

□ 연구개발결과의 중요성
○ 탄산염 해빈 퇴적물의 입도분석에 통상적으로 사용되던 체질 분석과 더불어, 국내 최초로 침강(settling) 입도분석을 수행하여 좀 더 자연상태 조건에 가까운 연구결과를 확보함. 층면퇴적구조의 발달과 진화 양상을 나타내는 phase diagram에 침강 입도분석 결과를 도시함

○ 층면퇴적구조 발달과 형성과정을 실시간으로 캡쳐할 수 있는 Go-pro 비디오 모니터링 시스템을 국내 최초로 도입하여 연구결과를 생산하였으며, 매우 독창적 연구방법으로 중요성이 있음

○ 고기 암석의 탄산염 퇴적층에서 나타나는 층면퇴적구조의 해석에 있어 이 연구의 수리역학적 데이터와 해빈지형변화 특성은 활용될 것으로 기대됨

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 1.1 연구 배경 ... 4
• 1.2 국내외 연구개발 동향 ... 4
• 1.3 연구 범위 ... 6
• 1.4 최종 목표 ... 6
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 7
• 2.1 연구지역 ... 7
• 2.2 연구방법 ... 7
• 2.3 연구결과 ... 9
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 19
• 4. 참고문헌 ... 20
• 5. 연구성과 ... 21
• 끝페이지 ... 21