서해안 만리포 해빈퇴적물의 동절기 퇴적환경 연구

Abstract

Mallipo Beach is a region influenced by the northwest monsoon in the winter and the tidal currents caused by an extensive tidal range. These characteristics are expressed in the seasonal variations in depositional sedimentary environment. The purpose of this study is to understand the depositional sedimentary environments of Mallipo Beach in the winter by means of grain size analysis, organic matter analysis, and sediments transport vetor model. To begin with, I studied the influences of the winter wind, tide and waves on the beaches of Mallipo region. For an insight into the characteristics of the depositional sediment, a total of 40 surface sediments were sampled to calculate grain size textural parameters and contents of organic matter. The Gao and Collins method was used to track the patterns of sediment transport pathway. The conclusions of this study are summarized as follows. First, the northwest wind was predominant in the study area, and the number of days influenced by gale were concentrated in the winter season. This shows that the region is most affected by the northwest monsoon. High tidal currents flowed in the northeast direction along the coast, and the low tidal currents flowed southwest. The longshore currents mostly flowed northeast. Second, a study of the surface sediments of the beach showed that the northern beaches of the study area are coarse, whereas the southern beaches, protected by breakwaters, are fine and have high mud content. Areas with high mud content also showed high contents of organic matter. In overall, Mallipo Beach was very well sorted by effective wave energy. Third, an analysis of the patterns of sediment transport pathway showed that the surface sediments at seaward beach coincide with the direction of tidal residual currents. This explains that the beach is influenced by tides. The surface sediments of landward beach were transported to the seawall by the northwest monsoon. Hence, it can be concluded that the upper beaches of Mallipo Beach that are exposed to the air for longer periods of time are subject to greater influence from the northwest monsoon. Also, the surface sediments were detected to be moving toward the southern beaches and offshore due to the interaction of tides and waves a.t seaward beach.;만리포 해변은 겨울철에 강한 북서계절풍의 영향과 큰 조차에 의한 조류의 영향을 받는 지역이다. 이러한 특성으로 해변 퇴적환경의 계절적 변화가 발생한다. 본 연구의 목적은 공간적으로 상이하게 분포하는 겨울철 만리포 해변 표층퇴적물의 특성을 파악하고, 해변에서 표층퇴적물의 이동양상을 살펴보는 것이다. 그리고 인공구조물 설치 이후 표층퇴적물의 시계열적인 변화를 통해 만리포 해변에서 나타나는 퇴적환경의 변화양상을 유추해 볼 것이다. 정량적 분석에 앞서 2003년 겨울철 만리포 지역에 영향을 미치는 바람, 조석, 파랑이 해변에 미치는 영향들을 검토하였다. 해변의 표층퇴적물의 특성을 조사하기위해 총 40여개의 표층퇴적물 시료를 채취하여 입도 통계간과 유기물 함량을 산출하였다. 퇴적물의 동적인 움직임을 살려보기 위해서 Gao and Collins 방법(1992)을 사용하여 퇴적물 이동양상을 파악하였다. 만리포 해변의 퇴적환경의 시공간적 변화양상을 살펴보고자 선행연구결과와 비교분석하여 그 차이를 찾아보았다. 연구 결과는 다음과 같이 요약될 수 있다. 겨울철 만리포 해변지역의 퇴적환경을 고찰하기에 앞서 해변에 영향을 미치는 요인들을 조사해본 결과, 연구지역에서 1968-2001년 사이의 주 풍향은 서, 북서풍이 우세하였고, 폭풍일수는 동계에 집중하였다. 이는 연구지역이 여름철 태풍보다 겨울철 북서계절풍의 영향을 많이 받고 있음을 알 수 있었다. 그리고 창조류는 해변을 따라 북동방향으로 흘렀고, 낙조류는 남서방향으로 흘렀다. 연안류는 대체로 북동방향으로 흘렀다. 입도분석과 유기물 함량분석을 통하여 나타난 겨울철 만리포 해변의 표층 퇴적물 특성은 퇴적물이 주로 중사 크기의 사질로 구성되어 있으며, 북쪽 해변은 조짐질, 방파제 뒤 남쪽해변은 세립질로 이질(mud)함량이 높게 나타났다. 이질함량이 높은 지역에서는 유기물 함량도 높게 나타났다. 해변은 효과적인 파랑에너지에 의해 분급도가 매우 양호하게 나타났다. 전반적으로 해안에 수직 방향으로 평균입도, 분급도, 왜도 등의 변화가 뚜렷하게 나타나지 않았는데, 이것은 널게 발달한 해변에 파랑의 에너지가 효과적으로 분산되었기 때문으로 보인다. 퇴적물 이동양상을 통해서 살펴본 겨울철 만리포 해변의 지역별 퇴적환경 특색은 다음과 같다. 만의 북쪽 해변은 겨울철 폭풍파에 의해 표층퇴적물이 외해로 이동하였고, 중앙 해변과 남쪽 해변은 겨울철 풍향에 따른 연안류에 의해 북동방향과 외해로 해변 퇴적물이 이동하고 있었다. 또한 대기중에 노출되는 시간이 상대적으로 긴 육지쪽 해변은 북서계절풍의 영향을 받아 표층퇴적물이 호안쪽으로 이동하였다. 그리고 해안쪽 해변에서는 파랑과 조석의 상호작용에 의해 표층퇴적물이 남서방향과 외해로 이동하고 있었다. 구조물 설치 이후 시계열적인 퇴적환경의 변화양상을 고찰하기 위해 1991년의 입도특성과 비교한 결과, 2003년 만리포 해변의 퇴적환경은 1991년에 비해 지속적으로 고에너지의 영향을 받아 표층퇴적물이 침식과 퇴적작용을 받는 것으로 나타났다. 이것은 과거에 비해 현재 해변이 지속적으로 모래가 유실되어 해변으로부터 완충지역으로서의 역할을 하지 못하였기 때문으로 보여진다. 따라서 앞으로 모래 유실로 인하여 만리포 해변의 규모가 축소되면서 해변에 직접적으로 작용하는 에너지는 더욱 커져 해변의 모래 유실이 더욱 가속화될 것으로 예측된다.