해안 퇴적 환경의 가장 기본적인 특징은 퇴적물의 입도 특성을 통해 파악할 수 있다. 퇴적물 특성을 정량적으로 표현하는 대표적인 방법은 입자 크기에 대한 값을 이용하여 평균입도(mean size), 분급도(sorting), 왜도(skewness), 첨도(kurtosis) 등의 퇴적물 입도 조직 변수를 구하여 표현하는 것이다. 퇴적 환경에서 입도 분포는 퇴적물의 이동과 퇴적의 동적 상태를 나타내는 기본적인 정보이다. (중략)
진우도 해빈에서 2005년 11월과 2006년 5월의 2회에 걸쳐서 표층퇴적물을 채취하여 퇴적물의 조직변수를 분석하였다. 2005년 11월에 비하여 2006년 5월에는 진우도 서쪽 해빈의 최빈값은 $3.0\phi$(i.e., 0.125 mm)로 변화가 거의 없었으나, 동쪽 해빈에서는 최빈값$3.0\phi$(i.e., 0.125 mm)의 함량이 대폭 감소하고 $2.5\phi$(i.e., 0.177 mm)가 절대적으로 우세한 조립화 경향이 발생하였다. 마찬가지로 표층퇴적물 평균 입도는 서쪽 해빈에서는 두 조사의 차이가 거의 미약하지만, 동쪽 해빈의 평균입도는 증가되어 조립화된 특징을 반영한다. 이러한 조립화는 2006년 5월에 진우도의 동쪽 해빈의 표층퇴적물에서 상대적으로 양의 값으로 변화된 왜도 경향과 일치한다. 결과적으로 2005년 겨울을 지나면서 진우도의 표층퇴적물은 서쪽 해빈은 큰 변화를 보이지 않는 반면에 동쪽 해빈은 $3.0\phi$(i.e., 0.125 mm)의 세립 사질퇴적물이 제거되는 현저한 조립화 경향이 나타난 것이다. 이와 같은 변화는 낙동강 하구역에 하계동안 증가된 강수량과 낙동강 방출량 그리고 동계동안 우세한 파랑 그리고 조석의 영향 등이 복합적으로 작용하여 진우도 서쪽 해빈과 동쪽 해빈의 표층퇴적물에 영향을 주는 수리학적 조건과 퇴적물의 공급/제거가 다르기 때문이다.
대조차 개방형 조간대 퇴적물에 대한 태풍 효과를 한국 서해안 고창 광승리 조간대에서 연구하였다. 2010년 태풍 곤파스 전·후에 나타난 표층 퇴적물 조직, 집적, 퇴적상 변화를 관측하였다. 태풍 곤파스는 2010년 9월 1일과 2일 사이에 한반도 남서부 연안에 상륙하여 내륙을 관통하였다. 태풍 곤파스 전·후에 고창 광승리 조간대의 측선을 따라 30m 간격으로 표층 퇴적물을 채취하고 집적 특성을 기술하였다. 광승리 조간대를 평균고조면, 평균해수면, 평균저조면을 기준으로 고조대, 중조대, 저조대로 세분하여 연구하였다. 태풍 곤파스 전·후 각 조간대의 표층 퇴적물은 퇴적물 조직의 입도와 분급에서 거의 변화를 보이지 않은 반면, 왜도는 중조대와 저조대에서 태풍 전보다 태풍 후 음의 왜도 값이 증가하였다. 태풍 곤파스 후에 고조대와 중조대는 퇴적되었고 저조대는 침식되었다. 고조대에서 저조대 방향으로 갈수록 집적이 감소하였다.
그레자이트가 한국에서는 최초로 남동 황해 대륙붕의 준표층 니질퇴적물에서 발견되었다. 이 지역의 수심은 70~80m이며, 표층 퇴적물은 수십cm 두께의 사질과 니질퇴적물이 교호하는 것으로 보아 조류의 영향을 받은 홀로세의 해침에 의하여 형성된 것으로 보인다. 그레자이트 입자는 0.1~2mm의 크기에 구상의 형태로 산출되며 니질퇴적물 내에 산점상으로 산포되어 있거나 0.5cm 정도의 엽리를 형성하고 있다. 이 광물은 강한 자성을 가지고 있으며 육안으로는 검은색을 띄나, 반사현미경하에서는 황백색을 띠며 등방성을 보인다. 그레자이트의 화학조성은 Fe=54.36, S=42.37, As=0.14, Si=2.25 wt.%로서 S=4일 때의 화학식은 Fe2.95S4이다. X-선 회절분석에 의한 단위포의 크기는=9.8635$\AA$, V=959.6$\AA$3이며 밀도는 4.094 gm/cc이다. 이 광물은 산출상태, 조직적 특징 및 수반광물의 종류로 보아 생물의 활동에 의한 환원조건의 니질퇴적물 내에서 자생한 것으로 추정된다.
한반도 서남해안의 고창군 동호 포켓형 대조차 해빈에서 계절에 따른 퇴적물 조직과 퇴적 환경 변화를 연구하였다. 표층 퇴적물은 3개 측선의 45지점(각 측선 당 15개 지점)에서 4계절(2006년 5월-2007년 2월) 동안 각각 채취하였다. 동호 해빈의 표층 퇴적물은 세립사, 중립사, 조립사로 대부분 구성되어 있으며, 함량비는 세립사가 가장 크다. 평균 입도는 여름에 가장 조립하게 나타난다. 표층 퇴적물의 공간분포는 봄, 가을, 겨울의 세 계절에 세립사와 중립사가 해안선과 평행한 띠 모양으로 나타나는 반면, 여름에는 중립사가 연구지역의 북쪽 부분에 우세하게 나타난다. 여름 동호 해빈의 표층 퇴적물에 미치는 영향은 조석이 파랑보다 효과적인 것으로 추정된다.
한국 근해 경기만에 발달한 조류 기원 사퇴에서 1987년 8-9월에 획득한 16개 표층 퇴적물 및 유속자료를 분석하여 퇴적물 조직 특성(Textural Characteristic) 및 이동 양상을 연구하였다. 연구 결과 표층 퇴적물의 조직 특성은 사퇴에서의 위치에 따라 다 양하게 나타났다. 즉 사퇴 정부의 퇴적물은 분급이 매우 양호하고 대청적인 왜도 및 leptokurtic 한 첨도를 보여주는 모래인 반면, 사퇴 기저부(trough)의 퇴적물은 분급 이 매우 불량하고 조립한 쪽으로 편향된 왜도 및 plaarykurtic 한 첨도를 보여주는 모 래인 것으로 나타났다.한편, U/SUB 100/ (해저면 상부 1 m 에서의 유속) 및 U/SUB */ (경계면 전단속도)의 평균값은 각각 41/4 cm/sec와 2.39 cm/sec으로 계산되었다. 연구 지역 사퇴에서의 퇴적물 및 유속 자료를 이용하여 모래 이동 양상을 분석한 결과, 대 부분의 모래가 밑짐 (주로 saltation)으로 운반되는 것으로 판명되었다.
모멘트 입도분석을 통해 구해진 퇴적물 입도조직변수(평균입도, 분급도 및 왜도)를 이용하여 동해 연안사질 퇴적물 이동경향을 밝힐수 있는 Gao and Collins(1992) 방법을 소개하였다. 그 결과로서 파랑에 기인한 연안류가 연안 퇴적물 이동에 관여하는 것으로 밝혀졌다. 동해 연안 표층퇴적물의 이동 경로를 제시할 수 있는 퇴적물이동벡터가 제시되었으며, 실제 이를 반영하는 지형적인 형태로서 남대천 입구에 사취가 존재하는데 연안류에 의한 퇴적물 이동의 결과로 사취가 남쪽으로 길게 발달해 남대천과 바다와의 순환을 차단하는 결과를 가져왔다. 차후 이를 검증할만한 계절적인 조사와 수역학적인 관측이 보완되어야 할 것이다.
황해 남동해역의 제주도 연안에 분포하고 있는 퇴적물의 근원지를 조사하기 위해 표층 퇴적물의 입자조직, 지화학 성분 그리고 점토광물 분석이 이루어졌다. 본 연구에서 Ti/AI, Nb/Al 그리고 Rb/Al 비 등을 포함한 특징적인 원소성분도(geochemical discrimination diagram)와 희토류 원소들의 함량 특성은 퇴적물의 근원지를 판단하는데 매우 유용한 지시자들로 제시된다. 이들 결과에 의하면, 연구해역의 세립질 퇴적물은 대부분 증국의 양자강으로부터 기원 ${\cdot}$ 운반 퇴적되었으며, 조질질 퇴적물은 주변 화산암의 풍화 잔류물인 것으로 해석된다. 창해와 동중국해에서 치근 조사된 해수의 순환 패턴과 물리-화학적 특성은 양자강으로부터 기원된 세립 퇴적물이 연구해역을 포함한 한반도 남해(황해 남동해역) 연안역까지 운반 퇴적될 수 있음을 보여준다.
한반도 서해 중부 안면도 사질 조석대의 퇴적 환경을 연구하기 위해서 142점의 표층 퇴적물을 분석하였고, 12개 측선에서 수준측량을 실시하였다. 표층퇴적물의 퇴적상은 소량역질사, 사, 소량역사질니 등 다양하게 나타났고 외해방향으로 세립해진다. 조직변수는 조상대와 조간대에서는 평균입도가 조립하고 분급이 양호하며 양의 왜도를 갖는 특징을 보이고, 조하대에서는 평균입도가 세립하고 분급이 불량하며 음의 왜도를 갖는 특징을 보인다. C-M도에 의하면 퇴적 기작은 조상대와 조간대의 퇴적물은 밑짐이동과 점이부유가 혼합된 형태로 이동하고, 조하대의 퇴적물은 점이부유와지속적부유의 형태로 이동하는 것으로 나타났다. 주상도표에서 하부조하대의 퇴적물은 밑짐과 뜬짐 2가지의 이동모드가 모두 나타나는 이중모드의 형태를 보인다.
한국 남동해역 내대륙붕 이토대(mudbelt) 퇴적물의 물리적 성질을 연구하기 위하여 이토대지역 총 14개 정점에서 피스톤시추기를 이용하여 해저 퇴적물을 채취하였다. 시추퇴적물은 실험실에서 각 코어별 일정한 깊이로 퇴적물의 조직, 물리적 성질 및 음파전달속도를 측정하였다. 표층퇴적물의 조직 중 평균입도는 연구지역의 남쪽지역인 울산 앞바다에서 북쪽으로 갈수록 등수심선과 거의 평행하게 감소하는 경향을 보인다. 물리적 성질인 습윤전밀도와 공극율 그라고 속도 등의 분포 형태도 평균입도 분포와 유사하게 변화하는 경향을 뚜렷하게 보여주어 퇴적물의 입도가 물성에 큰 영향을 끼치고 있음을 알 수 있다. 이러한 퇴적물의 조직 및 물성의 분포특성은 낙동강 및 한반도 주변에서 공급된 세립질 퇴직물이 연안류나 대마난류 등에 의해 해안선을 따라 북동쪽으로 이동하면서 분급화되어 북쪽으로 갈수록 점진적으로 조립질에서 세립질로 변해가는 퇴적과정을 보여주는 것으로 해석된다. 퇴적물의 조직, 물성 및 속도등의 수직적인 변화도 최적후의 다짐작용보다는 퇴적물의 조직에 의해 영향을 받고 있는 것으로 나타났다. 조직 및 물성간의 상관관계를 보면 비교모델로 시용한 북태평양 대륙붕 및 사면퇴적물은 물론 남해대륙붕 퇴적물과 전반적인 경향은 유사하나 절대값의 차이가 있다. 즉 같은 조직 및 물성값에 대해 본 연구지역의 속도가 더 높다. 이러한 결과는 퇴적물의 기원에 기인한 광물조성 및 퇴적환경의 차이와 본 연구지역에 비교적 흔한 가스함유퇴적층의 존재로 인한 가스의 방출로 퇴적물의 공극비가 감소하여 높은 속도감을 보이는 것으로 사료된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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