본 연구에서는 우리나라의 대표적인 조간대 퇴적지형인 강화도 남단 갯벌을 사례로 서해안 조간대 지역의 퇴적환경을 구명하고 올바른 이용 및 관리방안을 고찰하였다. 연구결과는 다음과 같다. 첫째, 강화도 남단 갯벌은 세계적으로 그 가치가 인정되고 있는 지형 생태적으로 중요한 해안습지이다. 그러나 해안생태계의 자정작용 역할을 하는 염생습지의 대부분은 간척되어 현재는 농경지로 이용되거나 그대로 방치되고 있다. 둘째, 강화도 남단 갯벌의 평균 조석간만의 차는 7.3m로, 조석차를 바탕으로 권역을 구분하면 고위 조간대 중위 조간대 저위 조간대 및 천해로 구분 지을 수 있다. 또한 대부분 간척된 과거 염생습지로 이루어진 육지권역이 포함될 수 있다. 셋째, 연구지역의 퇴적환경을 지시한다고 판단된 표층 퇴적물의 물리적 특성을 분석한 결과 평균 입도 분포는 모래 41.5% 실트 47.3% 점토 11.2%로 나타나서 실트의 비율이 상당히 높은 비율을 차지하고 있는데, 이는 퇴적물의 생태적 특성을 지시하는 것이다. 넷째, 권역별 이용 및 관리방안으로는 (1) 고위 및 중위 조간대는 갯벌 체험학교와 인공 염생습지, 그리고 양식업 대상지로 이용할 수 있으며 오염물질의 유입과 양식장 관리가 중요한 곳이다. (2) 저위 조간대는 특정기간의 갯벌체험과 바다 낚시 대상지로 이용할 수 있으며 조류의 통과시기와 패류의 산란시기에는 각별한 주의가 요구되는 곳이다. (3), 천해는 외해와 인접한 곳으로서 극히 일부 기간의 갯벌 체험과 바다 낚시 대상지로 이용할 수 는 곳이다. (4) 인접 육지부는 방조제를 이용한 철새관찰용 시설물 설치와 갯벌의 생태적 특징을 중심으로 한 홍보물을 설치할 수 있는 생태 관광지 대상지이다. 또 갯벌부로 유입되는 생활하수와 축산폐수의 관리가 중요한 곳이기도 하다.
갯벌 생태계는 우리나라의 가장 중요한 습지생태계의 일부분으로 많은 해양생물에게 있어서 중요한 서식처이다. 한반도 서ㆍ남해안에 광활하게 펼쳐진 갯벌은 해양생물의 산란장으로서,다양한 생물들이 생활사중 일부, 특히 어린시기에 보육장으로 그리고 성육장으로 이용하고 있다. 그럼에도 불구하고 지금까지 갯벌에 대한 관심은 저서동물의 군집구조, 시ㆍ공간 및 우점종의 분포양상에 치중한 면이 우세하고, 비교적 최근에 들어 다양한 기능들에 대한 연구들이 수행중에 있다. (중략)
강화 남부 갯벌의 장기적인 퇴적환경 변화를 파악하기 위하여 1997년과 2011년 여름철 표층 퇴적물의 분포와 1998년 4월과 2013년 3월의 갯벌 고도를 비교하였다. 표층퇴적물은 1997년에 동부의 펄, 서부의 모래 펄 퇴적물이 우세하였으나, 2011년에는 동부의 선두리와 동검도 갯벌은 펄과 모래 펄, 중부의 동막리 갯벌은 모래 펄, 그리고 서부의 여차리와 장화리 갯벌은 모래와 펄 모래 퇴적물이 우세하게 분포하였다. 지난 14년 동안 펄 퇴적물 면적은 감소하였으나, 모래와 펄 혼합 퇴적물의 면적은 동쪽으로 확장되었다. 갯벌의 장기적인 지형 변화는 지난 15년 동안 동막리와 여차리 갯벌은 퇴적, 장화리 갯벌은 침식된 것으로 나타났다. 이러한 변화들은 1990년대 이후 강화 남부 갯벌 주변에 여러 종류의 인공구조물건설에 의하여 지역적인 수리적 변화가 영향을 주었을 것이다.
국토의 3%를 차지하면서 우리들의 삶 속에 함께 있었음에도 불구하고 갯벌은 오랫동안 우리의 관심밖에서 매립, 간척으로 파괴되거나 각종 오염물의 유입으로 훼손되어 왔다. 갯벌은 그동안 조개류나 양식등을 통한 수산물을 획득하는 것 이외에는 질퍽한 뻘이 가득한 땅, 쓸모없는 땅으로 인식되어 왔다. 주로 서남해안에 위치해 있는 갯벌은 간척의 대상으로서 주목을 받아왔고 계화지구, 영산강 지구, 남양만 지구, 아산만 지구, 천수만 AB지구, 영종도 신공항 지구, 시화지구, 새만금 지구 등 강하구를 비롯한 주요한 갯벌의 대부분이 간척되었거나 간척중이다. 갯벌에 대한 중요성과 그 가치에 대한 인식은 최근 몇 년 사이에 급속히 확산되고 있으며 지난해 12월 29일 통과된 습지보전법에 의하여 정부는 갯벌에 대한 관리방안 마련과 조사활동 계획등을 수립하고 있다. a99년 이번 5월 10i¡18일에 있었던 제7차 람사협약당사국총회가 진행되는 동안 우리 나라의 갯벌은 국제적 관심사로 부각되기도 하였다. 그동안 우리 나라의 갯벌이 어떻게 인식되어 왔고 이용하였으며, 특히 농지와 산업용지 확보라는 측면에서 추진되었던 간척사업의 문제점 등을 새만금 종합개발 사업을 중심으로 하여 살펴보기로 하고, 먼저, 갯벌에 관한 일반적인 내용과 우리 나라 갯벌을 이해한 후 새만금종합개발사업에 논하도록 한다.
대한민국 서해안의 4개 갯벌에 대한 변화 탐지를 위해 다중분광 고해상도 다목적 위성인 KOMPSAT 시리즈 영상 자료를 분석하였다. 무감독 분류법을 이용하여 고해상도 위성 이미지에서 생성된 토지이용 및 토피피복 지도의 활용성과 연안 습지 변화의 경향을 결정할 때 시간 궤적 분석과 통합된 변화 탐지 방법론을 평가했다. 자연 현상과 인위적 활동에 대한 토지이용 및 토지피복 변화 분석을 통해 갯벌면적을 추출하고, 양질의 주제지도를 제공하기 위한 고해상도 KOMPSAT 데이터의 실질적인 적용 가능성을 확인하였다. 경기도와 전라북도의 갯벌 지역은 조석 차에 영향으로 면적 변화가 나타난 것으로 추정되었으며, 새만금 지역의 갯벌지역은 대규모 매립 및 도시화로 인한 인위적 활동에 따른 것으로 나타났다. 또한 전라남도 증도 갯벌지역의 경우 연안습지보호지역으로 지정되어 연안 갯벌 보전에 대한 사회적, 환경적 정책의 효과를 확인하였다. 따라서 고해상도 KOMPSAT를 이용한 습지변화 모니터링은 연안환경 관리 및 정책결정을 위해서 유용할 것으로 기대된다.
강화 갯벌의 퇴적작용은 주변의 대규모 건설로 인하여 지난 20여년 동안 변화되어 왔다. 강화 갯벌 동부와 염하수로 하류에 위치한 동검 갯벌의 퇴적환경은 조류와 하구 순환의 변화에 의하여 영향을 받았다. 그 결과 동검 갯벌에 급격한 퇴적이 일어났다. 두 개의 코어 퇴적물 상부에 나타나는 실트-점토 호층 엽리 실트 퇴적상은 동검 갯벌에서 상대적으로 많은 퇴적이 있었음을 나타냈다. $^{210}Pb$ 분석에 의한 두 개 코어 시료의 퇴적률은 정점3에서 3.25cm/year와 정점 5에서 3.47cm/year 였다. 그러나 2010년부터 2012년까지의 단기 퇴적률은 대부분 1cm/year 미만으로 상대적으로 낮은 비율의 퇴적을 나타내고 있었다. 결과적으로, 동검 갯벌의 퇴적물은 2000년대에 인공구조물 건설에 의하여 급격히 퇴적되었다. 현재 동검 갯벌의 고도 증가는 계절 변화를 가진 상대적으로 낮은 퇴적률을 보여 주고 있다.
천수만은 전형적인 반 폐쇄형만으로 수로, 사퇴, 작은 섬 그리고 갯벌 등 다양한 환경들이 있다. 1983년에서 1985년 사이에 건설된 서산 A와 B 방조제는 천수만 북부의 퇴적환경을 지속적으로 변화시켰을 것으로 보인다. 황도 갯벌과 주변 해역의 퇴적환경을 파악하기 위하여 2003년 6월과 10월에 표층과 주상 퇴적물을 채취하였다. 표층 퇴적물은 5개의 퇴적상으로 구성되어 있었다. 일반적으로 10월의 표층퇴적물은 6월과 비교하여 갯벌은 조립해 졌으나 주변 해역은 거의 변화가 없었다. 3개의 주상퇴적물의 퇴적상은 황도 주변 갯벌은 파랑과 조류 에너지가 상대적으로 높고, 조수로 근처의 갯벌은 에너지가 상대적으로 낮은 것으로 나타났다. 황도 갯벌의 11개월 동안 단기 퇴적률은 중앙지역은 퇴적 되었으나, 갯벌의 동쪽 측면과 서쪽 측면은 침식된 것으로 나타났다. 이는 방조제에 의하여 조류 형태와 퇴적물 순환이 변화되었기 때문으로 보인다.
전지구적인 해수면상승은 해안지역에 침수와 침식을 일으켜 생태환경 변화에 영향을 미친다. 해수면 변화에 따른 지형 생태환경 변화에 관한 예측모델은 다가올 수 있는 미래의 환경변화를 예측함으로써 해안지역 관리를 위한 정보를 제공해 줄 수 있을 것이다. 본 연구는 해안지역에서 해수면 상승에 따른 생태환경 변화를 예측하고자 하였다. 예측모델은 IPCC 시나리오에 따라 해안변화를 예측할 있도록 개발된 SLAMM 모델을 사용하였다. 모델은 한강과 낙동강 하구, 순천만과 함평만을 사례지역으로 100년간의 환경변화를 예측하였다. 연구결과를 요약하면, 한강하구는 갯벌이 2075년부터 점차 사라졌고, 관목습지와 염생식생대가 발달하였다. 낙동강 하구에서는 2025년부터 관목습지가 감소하였고, 2050년부터 갯벌이 발달하였으며, 김해 평야가 부분적으로 침수되었고, 습지가 형성되었다. 함평만에서 2025년에 염생습지가 퇴적되었고, 2050년까지 확장되었던 갯벌은 그 이후에 부분적으로 침수되었다. 순천만의 갯벌은 2025년 이후 침수로 사라졌으며, 염색습지가 만입지역에 발달하였다.
연구지역에서 2003년 8월에 199개 정점에서 표층퇴적물을 채취하여 분석하였다. 표층 퇴적물은 6개의 퇴적상으로 구성되어 있었다. 일반적으로 모래 펄 퇴적물이 강화 남단 갯벌에서 우세하였고 모래 퇴적물은 강화도 서부의 수로와 조하대에서 우세하였다. 이 지역의 1997년 퇴적상과 비교하여 모래펄 퇴적물은 갯벌의 동쪽으로 확장 되었다. 강화 남단 갯벌과 주변부 30 정점의 표층퇴적물에서 살아있는 유공충 34종을 포함하여 총 61종의 유공충이 확인되었다. 살아있는 유공충에서는 Ammonia beccarii와 Elphidium etigoense, 전체군집에서는 Ammonia beccarii, Elphidium etigoense, Jadammina sp.와 Textularia earlandi가 연구지역에 넓게 분포한다. 일반적으로 개체수와 종 다양성은 갯벌의 서부에서 상대적으로 높은 수치를 나타냈다. 전체 유공충 군집의 집괴분석 결과 4개의 생물상으로 구분되었다. 생물상 1은 강화 남단의 동부 갯벌, 생물상 4는 강화 남단의 서부 갯벌의 저서환경을 나타냈다. 생물상 3은 생물상 1과 4의 전이환경으로 보여 진다.
근소만 갯벌에 대해 위성영상 자료를 적용하여 갯벌 표층의 퇴적상과 저서미세조류군집의 변화를 관측하였다. 현장조사 자료 분석을 통해 갯벌 표층 퇴적상 분포를 확인하고, 저서미세조류의 분포 지역이 위성영상에서 어떠한 반사도 특성으로 나타나는지 관측하였다. 근소만의 표층은 $3.5{\Phi}-6.5{\Phi}$ 까지 크기의 입자가 주로 분포하여 공간적인 퇴적상의 분포가 뚜렷하지 않으므로 중저해상도의 영상에서는 퇴적환경 변화의 양상 분석이 적합하지 않았다. 그러나 10월부터 2월까지 갯벌 표층에 나타난 저서미세조류의 번성 현상을 뚜렷하게 관측할 수 있었으며, 중저해상도의 영상을 활용하여 계절별 저서생태계의 분포 변화 관측이 가능함을 알 수 있었다. 고해상도 영상에서는 모래성분이 우세한 지역이 잘 구분되어 나타났으며, 잘피의 분포지역을 뚜렷이 관측할 수 있었다. 따라서 국내 고해상도 위성영상인 KOMPSAT-2 자료가 갯벌 표층 퇴적상 및 정밀한 생태환경 주제도 작성에 효과적으로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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