Effect of Artificial Structures on the Long-Term Topographic Changes at Daehang-ri Intertidal Flat, the West Coast of Korea

인공구조물에 의한 대항리 갯벌의 장기 지형변화

Effect of Artificial Structures on the Long-Term Topographic Changes at Daehang-ri Intertidal Flat, the West Coast of Korea

최태진

⋅정의영

⋅양영진

⋅최진용

Choi Tae-Jin⋅Jeong Eui-Young⋅Yang Young Jin⋅Choi Jin-Yong

ABSTRACT

The Daehang-ri intertidal flat located the just outside of the Saemangeum dike has been reported to show new-developing flats. Based on the topographic surveys of 21 times from 2000 to 2016 by a leveling method every year, this site clearly shows variation of deposition/erosion in time and space. Deposition has consistently occurred at the rate of +3.75 cm per year at the area along the dike (Zone 1), and this tidal flat is expanding and prograding seaward. In the area of far from the dike (Zone 2), on the other hand, erosion prevails at the rate of -2.38 cm per year, and this zone tends to retreat landward. However, the erosional trend of Zone 2 has slightly slowed down since 2014. As a whole from 2000 to 2016, net deposition is recorded over 3.0 m at the upper beach and the area adjacent to the dike (Zone 1), while erosion up to 1.0 m in Zone 2. In conclusion, the results at the Daehang-ri intertidal flat clearly revealed that its topographic changes were induced by the artificial structures and water masses through its sluice gate. Counter-clockwise gyre newly created after the sea dikes construction probably results in relocating of sediment outside the dike 1 by transportation of materials eroded from the south to the north along the coast.

Keywords: Topographic changes; artificial structures; Saemangeum dike; Daehang-ri tidal flat

Ⅰ. 서 론

우리나라 서남해안은 전형적인 대조차 환경에 속하며, 해 안을 따라 대규모 갯벌이 발달되어 있다. 이용 가능한 토지 자원이 한정되어 있는 우리나라의 경우, 도시화 및 공업화로 토지의 수요가 급등함에 따라 과거부터 갯벌의 간척 가능지 로서의 잠재력이 큰 것으로 평가되었다. 특히 지난 100여 년 동안 식량의 안정적 공급을 목표로 우량 농경지의 개발 필요 성이 꾸준하게 제기되었으며, 대규모 현대식 간척사업이 시 대적인 과제로 부각되었다. 그러나 이와 같은 목적의 타당성 에도 불구하고 연안을 따라 건설되는 인공구조물들 (해안 구 조물이나 대규모 간척 방조제 등)에 의한 인근 연안의 수리현

상 및 퇴적환경의 변화는 피할 수 없는 악영향이며, 생물 서식 지 파괴를 포함한 생태계의 전반적인 변화가 야기된다.

1990년대 초부터 시작된 새만금간척종합개발사업 (이하

‘새만금 간척사업’)은 우리나라 간척사업 중 최대 규모로 당 시 사회적인 큰 이슈로 대두되었다. 특히 개발의 타당성과 환 경 악영향의 측면이 커다란 논란이 되었으며, 새만금 방조제 건설 과정 중 법정 분쟁으로 공사가 중단되는 사태까지 발생 하기도 하였다. 새만금 간척사업에 대하여 지역 주민 및 환경 단체들이 제기한 인근 지역의 생태계 교란, 담수호 수질 오염 및 갯벌 소실 등과 같은 부정적인 시각의 연구 결과들이 보고 되었다 (Koo et al., 2008; Lee, 2012).

그뿐 아니라 1990년대 이후 방조제 인근 지역을 대상으로 인공구조물 축조에 의한 지형변화 연구도 수행되었다. 선행 연구들은 수치모델을 적용하여 지형변화를 예측하거나 (HR Wallingford, 1997) 위성이나 카메라 영상으로 관측한 자료 (Choi and Lee, 2012; Kim and Park, 2009), 해빈과 조간대 측 량 자료 (Choi and Choi 2015; Choi and Lim 2007; Choi et al. 2016; Choi et al. 2018; Eo et al., 1999; Kwon et al., 2010) 그리고 방조제 내측 및 해측의 음향측심 자료 (Choi et al., 2002; Lee and Ryu 2008; Lee et al., 2006; Lee et al., 2008)를 바탕으로 지형변화를 연구하였다. 이들 연구들은 방조제 건 설 이후 내측 지역에서 주로 퇴적이 발생하는 것으로 보고되

aPh.D. Student, Department of Oceanography, Kunsan National University

b Senior Research Scientist, Korea Institute of Ocean Science & Technology

cAssociate Researcher, Korea Rural Community Corporation, Rural Research Institute

d Professor, Department of Ocean Science and Engineering, Kunsan National University

† Corresponding author

Tel.: +81-63-469-4604, Fax: +81-63-469-7449 E-mail: [email protected]

Received: 03 February, 2020 Revised: 16 March, 2020 Accepted: 18 March, 2020

었고, 방조제 외해역은 내측과 달리 방조제 구간별로 침⋅퇴 적 경향이 공간적으로 상이한 양상을 보였다. 주로 개방부와 갑문 인근 지역은 이들을 통한 유출수의 빠른 유속으로 침식 골이 발생하였고, 이로 인하여 세굴된 토사는 주변으로 집적 되어 수심이 얕아지는 것으로 나타났다. 새만금 방조제 외해 역의 지형변화를 예측한 수치모델 결과에서는 방조제와 인접 한 약 1 km 이내의 전면해역은 방조제에 의한 조석의 반사파 가 발생하여 침식작용이 진행될 것으로 예측하였다. 게다가 새만금 방조제 건설은 인근 해역의 해빈과 갯벌에도 영향을 주는 것으로 나타났다. 방조제에서 약 4 km 이격되어 있는 변산 해빈은 방조제 축조 이후 급격한 침식을 겪어 2011년 이래로 양빈작업 (beach nourishment)이 이루어지고 있고, 일 부 연구에서는 만경강과 동진강으로부터 운반되던 토사가 새 만금 방조제 축조로 인하여 차단되어 인근 해역에서 침식이 발생할 것으로 예측하였다. 이와 달리 일부 연구에서는 방조 제와 인접한 지역에서 방조제를 따라 퇴적물이 집적되는 것 으로 보고되었다. 이처럼 새만금 방조제 인근 해역은 지역적 으로 상이한 침⋅퇴적 경향을 보이나, 선행 연구의 결과들은 전반적으로 인공구조물 축조로 인해 지형변화가 가속화되고 있는 것으로 보고되었다. 그러나 대부분의 기존 연구들은 주 로 2000년대 초와 전후반 자료로 장기간의 변화를 반영하지 못하는 5년 내외의 단기간 조사와 적은 관측 횟수의 자료를 바탕으로 해석되었고, 수치 모델링을 통한 결과는 현장 관측 자료를 기반으로 지형변화를 해석한 자료로 검증하는 것이 필요하다.

앞서 언급한 바와 같이 새만금 간척사업에 대하여 지역주 민, 환경 관련 시민단체와 언론은 방조제 인근 지역에 환경 오염 및 갯벌 소실 등이 발생할 것을 우려하였다 (The Kyunghyan Shinmun, 2007; The Seoul Shinmun, 2010). 그러나 환경적 가치가 새롭게 평가되는 갯벌 환경이 간척사업으로 인하여 소멸되는 것은 불가피한 사항이라 하더라도 일부 연 구에서는 새만금 방조제 전면해역에서 새로운 갯벌이 생성되 어, 인간간섭에 의하여 소멸된 갯벌의 환경적 기능 일부가 보 완되는 것으로 보고하였다 (RRI, 1999, 2002). RRI (2002)는 방조제 축조로 인한 지형변화를 보기 위한 수치모델 결과에 서 방조제 건설 이후 연평균 10∼30 cm 정도로 퇴적이 진행될 것으로 예측하였다. 특히 새만금 방조제 1호와 2호의 전면해 역에서 평균 4∼5 m 이상의 대규모 퇴적현상이 매우 광범위 한 지역에 걸쳐 발생할 것으로 보고되었다. 대표적으로 대항 리 갯벌 (Fig. 1a)은 새만금 1호 방조제와 바로 인접한 지역으 로 방조제 완공 이후 새로운 갯벌이 형성될 것으로 보고되는 지역이다 (KRC, 2003; The Jeonbuk Domin Ilbo, 2005). 실제로 대항리 갯벌 지역을 대상으로 5년 동안 6회에 걸쳐 지형을

영상 관측한 선행 연구에서는 연평균 약 0.127 m 퇴적되는 것으로 보고되었다 (Kim and Park, 2009).

연안의 대규모 인공구조물로 인한 지형변화는 매우 복잡한 현상으로 단기간 이거나 적은 관측 횟수의 자료만으로 지형변 화 또는 새로운 갯벌 형성에 대한 정확한 판단과 예측을 하기 에는 많은 어려움이 따르고, 단기 자료를 바탕으로 해석한 결 과는 논란의 여지가 발생할 개연성이 높을 수 있다. 게다가 새만금 호 내의 해수유통은 새만금 방조제 건설 중에는 개방 부를 통하여, 방조제가 체절된 이후로는 신시와 가력 갑문만 을 통하여 이루어지고 있다. 이들을 통한 유출수가 인근 해역 의 해류 패턴에 영향을 미치는 것으로 보고되었고 (KORDI, 2011), 최근 연구에 따르면 신항만 방파제 건설 전후로 주변의 표층 해류의 유속이 과거와 다른 양상이 나타나는 것으로 보 고되었다 (Kim et al., 2018). 이처럼 주변 해역의 물리적 환경 변화는 연안역의 지형변화에 큰 요인으로 작용할 것으로 예 측된다. 또한 선행 연구들은 방조제 건설 전후 초기 관측 자료 로 지형변화의 관점에서 해석한 반면, 인공구조물 축조로 새 로운 갯벌의 형성 원인을 해석한 연구는 거의 이루어지지 않 았다. 이러한 이유로 새만금 방조제 체절 이후 10여 년이 지난 현재까지 연안의 물리적 환경 변화 및 새로운 인공구조물의 건설이 진행되고 있음에도 불구하고, 새만금 방조제 외해역 에 대한 장기 지형변화 연구는 아직도 미비한 실정이다.

따라서 본 연구에서는 새만금 1호 방조제 축조 이후 대항 리 갯벌을 대상으로 약 16년 동안 관측한 지형 자료를 분석하 여, 연안의 인공구조물에 의한 갯벌의 형성과 장기 지형변화 에 대한 경향을 알아보았다.

Ⅱ. 연구방법

본 연구의 조사지역인 대항리 갯벌은 전라북도 부안군 대 항리 (35.68° – 35.70° N, 126.53° – 126.55° E)에 위치하고 새 만금 1호 방조제 남단에 해당한다 (Fig. 1a). 평균 조차가 약 4 m에 달하는 전형적인 대조차의 조간대에 속하는 대항리 갯 벌은 북쪽에는 합구항이 있고, 남쪽 지역에는 다수의 암반이 존재한다 (Fig. 1b). 본 연구를 위한 지형 측량은 새만금 방조 제 축조 이전 1988년에 1회 수행되었고, 1998년 1호 방조제 축조 이후 본격적으로 2000년 7월부터 2016년 5월까지 약 16 년 동안 총 21번 수행되었다. 2004년까지는 매년 봄철 (4월)과 가을철 (11월)에 관측하여 1년에 2회, 이후로는 매년 봄철 (3 월∼5월)에 대조기에 맞추어 정기적으로 조사하였다.

관측 영역은 연안을 따라 방조제로부터 약 2 km 구간, 그리 고 연안의 수직 방향으로 약 700 m 이내의 지역으로 약 84 ha에 해당하는 면적을 조사하였다. 관측 정점은 해안선으로

부터 저조선의 지역까지를 포함하며 관측 영역 내에서 100 m 간격으로 총 111개의 측량점을 계획하였다 (Fig. 1b).

계획 정점의 표고는 절대 표고인 EL. (해수면기준 높이) 기준으로 매 시기마다 동일하게 수준측량 (leveling method) 방식으로 정밀하게 측량 (SOKKIA B20)하였다. 관측 결과를 바탕으로 전체 조사지역은 2개의 구역으로 구분되었다. 1구 역 (Zone 1)은 대항리 갯벌의 북쪽에 해당하며 방조제와 인접 해 있고, 2구역 (Zone 2)은 남쪽지역에 해당한다 (Fig. 1b). 시 기별 지형 단면을 구역별로 비교하고자 본 연구에서는 비교 측선을 P3과 P12로 선정하였다. 측선 P3은 1구역의 1호 방조 제와 합구항에 인접하게 설정되었으며, 측선 P12는 2구역 내 에서 지형변화가 상대적으로 큰 중앙 지역에 위치하는 측선 들 중 하나로 2구역의 대표 지형 단면으로 제시되었다.

Ⅲ. 결과 및 고찰

1. 대항리 갯벌의 장기 지형 관측 결과

대항리 갯벌을 대상으로 장기 지형변화를 알아보기 위하 여, 1호 방조제가 축조된 이래로 약 16년 동안 관측한 결과를 바탕으로 공간분포 특성 (Fig. 2), 공간적인 지형변화 (Fig. 3), 구역별 대표 지형 단면(Fig. 4) 및 평균표고의 변화 (Fig. 5)를 분석하였고, 관측 시기별 정량적인 결과는 Table 1과 Table 2에 기술하였다.

연구 지역의 공간분포 특성을 알아보고자 1호 방조제 착공

전 1988년, 완공 직후인 2000년 7월과 최근에 관측한 2016년 5월 각 시기의 공간분포도를 Fig. 2의 a, b, c에 각각 도시하였 다. 방조제 공사 이전 연구 지역의 표고는 전체적으로 EL(-)5

∼EL(-)0.5 m의 범위를 보였으며 육지에서 바다 쪽으로 서서 히 표고가 낮아졌다. 1구역의 북쪽 지역의 자연수로에서 가장 낮은 표고 (EL(-)5 m)가 관측되었고 북-서 방향의 등수심선이 나타난 것을 제외하면, 전반적으로 등수심선은 해안에 평행 한 방향으로 나타났다 (Fig. 2a).

조사지역에 대하여 본격적으로 관측을 시작한 2000년 7월 평균표고는 약 EL(-)1.5 m로 평균해면 (MSL) 이하 약 EL(-)3 m까지 범위를 보였고, 1호 방조제 공사 직후 연구 지역의 조 간대 영역이 넓게 확장되었다 (Fig. 2b). 전반적으로 이 시기의 등수심선은 해안선과 평행한 방향으로 발달되어서 1호 방조 제와 수직되게 보였다.

최근에 관측한 2016년 5월에는 과거와 다른 형태로 커다란 지형변화를 보였다. 가장 큰 특징으로 최근 지형의 등수심선 이 만곡된 형태로 분포하였다 (Fig. 2c). 1구역의 육지 쪽 말단 인 합구항 전면에서 조간대 지형은 평균해면보다 높은 EL(+)1 m 등수심선을 나타내었으며, 전반적으로 등수심선이 바다 쪽 방향으로 확장되었다. 2구역에서는 조간대 지형이 육 지 쪽으로 축소되어 EL(-)2 m까지 해당하는 상부조간대의 영 역이 크게 후퇴하였다. 따라서 1구역은 바다 쪽으로 전진하여 갯벌 지형이 확장된 반면에 2구역은 육지 쪽으로 후퇴하여, 최근 갯벌 지형은 전체적으로 방조제 축조 이후 지역별로 상 이한 변동을 나타내었다.

Fig. 1 (a) Location of the study site. (b) 111 observational points (open circles) were designed at approximately 100 m intervals and topographical surveys were conducted 21 times for 16 years from 2000 to 2016 by a leveling method

Date

Total area Zone 1 Zone 2

Volume (㎥)

Average elevation (EL.m)

Cumulative change

(m)

Volume (㎥)

Average elevation (EL.m)

Cumulative change

(m)

Volume (㎥)

Average elevation (EL.m)

Cumulative change

(m) 1988 (before

construction) 6,896,400 -1.79 - 3,900,400 -2.04 - 2,996,000 -1.44 -

1st 2000. 07 7,186,200 -1.45 - 4,179,700 -1.47 - 3,006,500 -1.41 -

2nd 2000. 11 7,126,700 -1.52 -0.07 4,155,200 -1.52 -0.05 2,971,500 -1.51 -0.10 3rd 2001. 04 7,134,400 -1.51 -0.06 4,169,900 -1.49 -0.02 2,964,500 -1.53 -0.12 4th 2001. 11 7,117,600 -1.53 -0.08 4,160,100 -1.51 -0.04 2,957,500 -1.55 -0.14 5th 2002. 04 7,122,500 -1.52 -0.07 4,165,000 -1.50 -0.03 2,957,500 -1.55 -0.14 6th 2002. 11 7,129,500 -1.51 -0.06 4,165,000 -1.50 -0.03 2,964,500 -1.53 -0.12 7th 2003. 04 7,144,900 -1.49 -0.04 4,194,400 -1.44 0.03 2,950,500 -1.57 -0.16 8th 2003. 10 7,163,100 -1.47 -0.02 4,209,100 -1.41 0.06 2,954,000 -1.56 -0.15 9th 2004. 04 7,175,700 -1.46 -0.01 4,228,700 -1.37 0.10 2,947,000 -1.58 -0.17 10th 2004. 11 7,152,600 -1.49 -0.04 4,209,100 -1.41 0.06 2,943,500 -1.59 -0.18 11th 2005. 04 7,168,700 -1.47 -0.02 4,228,700 -1.37 0.10 2,940,000 -1.60 -0.19 12th 2006. 06 7,191,100 -1.44 0.01 4,258,100 -1.31 0.16 2,933,000 -1.62 -0.21 13th 2007. 05 7,220,500 -1.40 0.05 4,287,500 -1.25 0.22 2,933,000 -1.62 -0.21 14th 2008. 04 7,188,300 -1.44 0.01 4,272,800 -1.28 0.19 2,915,500 -1.67 -0.26 15th 2009. 04 7,172,900 -1.46 -0.01 4,292,400 -1.24 0.23 2,880,500 -1.77 -0.36 16th 2010. 04 7,219,800 -1.41 0.04 4,346,300 -1.13 0.34 2,873,500 -1.79 -0.38 17th 2011. 04 7,226,100 -1.40 0.05 4,356,100 -1.11 0.36 2,870,000 -1.80 -0.39 18th 2012. 03 7,271,600 -1.34 0.11 4,405,100 -1.01 0.46 2,866,500 -1.81 -0.40 19th 2013. 03 7,238,000 -1.38 0.07 4,410,000 -1.00 0.47 2,828,000 -1.92 -0.51 20th 2014. 03 7,282,100 -1.33 0.12 4,429,600 -0.96 0.51 2,852,500 -1.85 -0.44 21st 2016. 05 7,347,200 -1.25 0.20 4,473,700 -0.87 0.60 2,873,500 -1.79 -0.38

* Volume datum level: EL.(-)10 m, Zone 1: 49 ha, Zone 2: 35 ha.

Table 1 Zonal results of the volume, the average elevation and its cumulative change at each investigation

Phase

Total area Zone 1 Zone 2

Change

Rate (cm/year)

Change

Rate (cm/year)

Change

Rate (cm/year) Volume

(m³) Elevation

(cm) Volume

(m³) Elevation

(cm) Volume

(m³) Elevation (cm) Phase 1 1988∼2002

(14 years) 233×10³ 28.0 2.00 264×10³ 54.0 3.86 -31×10³ -9.0 -0.64 Phase 2 2003∼2013

(10 years) 93×10³ 11.0 1.10 216×10³ 44.0 4.40 -123×10³ -35.0 -3.50 Phase 3 2014∼2016

(2 years) 65×10³ 8.0 4.00 44×10³ 9.0 4.50 21×10³ 6.0 3.00

2000.07∼2016.05

(16 years) 161×10³ 20.0 1.25 294×10³ 60.0 3.75 -133×10³ -38.0 -2.38

Table 2 Zonal changes of the volume, the elevation and rate of deposition/erosion at each phase

Fig. 2 Topographies in 1988 before the dike construction (a), 2000 (b) and 2016 (c) at the Daehang-ri tidal flat, respectively

연구 지역의 공간적인 지형변화를 살펴보기 위하여 1호 방 조제 건설 동안의 지형변화 (Fig. 3a)와 완공 이후 최근까지의 지형변화 (Fig. 3b)를 분석하였다. 1호 방조제 착공 전인 1988 년 이후로 2000년까지 지난 12년 동안 대항리 갯벌은 공간적 으로 많은 지형변화를 보인다. 대항리 갯벌의 중부 지역에 있 는 실개천 앞 부근과 중남부 지역의 바다 쪽 지역에서 침식이 발생한 것을 제외하면, 전반적으로 조사 지역은 약 0.2 m 이상 퇴적이 발생하였다 (Fig. 3a). 특히 1구역은 과거에 자연수로 로 수심이 깊은 지역 (EL(-)5 m)은 거의 2 m에 달하는 퇴적이 일어났고, 남쪽 지역에서도 약 0.25 m 이상 퇴적이 발생하여 지형변화가 뚜렷하게 나타났다.

1호 방조제 축조 이후 최근까지의 지형변화는 합구항을 중 심으로 만곡된 지역에서는 16년의 기간 동안 최대 2 m 정도의 퇴적물이 집적되었으며, 연간 집적률은 10 cm 이상 높게 나타 났다 (Fig. 3b). 그러나 침식이 우세하게 발생한 2구역에서는 이 구역의 중앙 지역에서 최대 1 m 이상 침식된 것으로 나타 났다. 대항리 갯벌은 1구역의 퇴적과 2구역의 침식으로 특징 되어지나, 전체적으로는 2구역의 침식률보다 1구역의 퇴적률

이 더 높았다. 특히 1구역의 면적이 2구역의 면적보다 넓은 것을 고려하면 전반적으로 연구 지역으로 퇴적물이 우세하게 공급되는 것으로 나타났다.

Fig. 3 Distributions on topographic changes for 12 years from 1988 before construction to 2000 (a) and for 16 years from 2000 to 2016 (b) in the Daehang-ri tidal flat, respectively

Fig. 4는 구역별 대표적인 측선에 대한 지형 단면이 비교되 었다. 시기별 단면을 중첩하여 비교한 결과, 구역별 두 측선에 서는 지형변화의 양상이 서로 상이하게 나타났다. 퇴적이 우 세한 1구역의 대표 측선은 방조제 공사 이전 단면(1988년)보 다 관측 초기 2000년의 지형 단면이 높게 위치하고, 특히 지반 표고는 육지와 가까운 상부조간대보다 바다 쪽으로 인접한 하부조간대에서 약 1.5 m 이상 상승하였다 (Fig. 4a). 최근 2016년의 지형 단면은 관측 초기 2000년에 비해서 높게 위치 하고 있다. 최근 지반 표고는 육지 쪽 상부조간대에서 약 80 cm 이상 높아졌고 바다 쪽의 하부조간대에서는 약 50 cm 정 도 상승하여, 하부조간대에서 지형변화가 켰던 방조제 공사 이전과 달리 최근에는 상부조간대 지역에서 더 큰 변화가 일 어났다.

반면에, 침식이 우세한 2구역의 측선 P12의 지형 단면은 1구역과 달리 관측 초기는 방조제 건설 이전과 차이가 크지 않았다 (Fig. 4b). 그러나 최근 2016년 지형 단면은 관측 초기 2000년에 비하여 낮게 위치하여 그 결과 육지 쪽 상부조간대 에서 약 30 cm 정도 침식된 것으로 나타났다. 또한 2구역은 하부조간대에서 침식이 우세하게 발생하였고 지반 표고는 약 70 cm 이상 낮아져 최근 상부조간대에서 지형변화를 크게 겪 은 1구역과 다른 경향을 보였다.

Fig. 4 21 Cross-shore profiles’ overlays of P3 (a) in Zone 1 and P12 (b) in Zone 2

장기 관측한 지형 결과를 정량적으로 비교하기 위하여 조 사 시기에 따라 구역별로 체적, 평균표고, 평균표고의 누적변 화량을 Table 1에 제시하였다. 이 결과를 바탕으로 단계별 침⋅퇴적률은 Table 2에 나타내었고, 구역별 평균표고 변화는 Fig. 5에 도시하였다.

Fig. 5 Temporal changes in the average elevations at the Daehang-ri tidal flat

대항리 갯벌은 새만금 1호 방조제의 착공 이전인 1988년부 터 완공 직후 2000년까지 약 12년 동안 전 구역에서 퇴적 (평 균 +34.0 cm)이 일어났다. 특히 북쪽 지역에 해당하는 1구역 은 평균 약 +50 cm 이상으로 2구역 (평균 +3.0 cm)보다 거의 15배 이상 퇴적이 발생하였다 (Table 1). 1호 방조제 완공 이 후, 2002년까지 연구 지역은 평균표고가 약 EL(-)1.5 m 내외 로 어느 정도 일정하게 유지되어 나타났다 (Fig. 5).

그러나 2003년 이후 2013년까지 약 10년 동안 평균표고의 변화가 가장 크게 나타났다. 특히 지역적으로 퇴적과 침식의 변화양상은 구역별로 뚜렷하게 다른 양상을 보여주었다. 1구 역은 연간 약 +4.4 cm 정도로 매우 높은 퇴적률을 보인 반면에 2구역은 연간 약 –3.5 cm 정도의 침식률을 보여, 과거와 다른 침⋅퇴적 경향을 나타내었다 (Fig. 5 and Table 2).

최근에 대항리 갯벌의 연구 결과는 1구역은 과거와 유사 하게 지속적으로 퇴적이 발생하였다. 그러나 2구역은 종전 과 달리 침식 경향이 뚜렷하게 둔화되어 나타났고, 오히려 퇴적환경 (약 +3.0 cm/year)으로 변이되는 경향을 보였다 (Fig. 5).

2. 고 찰

본 연구에서는 새만금 방조제 축조 이후 인공구조물에 의 한 갯벌의 형성과 지형변화를 알아보고자, 1호 방조제 외해역 에 인접한 대항리 갯벌을 대상으로 1호 방조제 완공 이후로 약 16년 동안 장기 관측한 결과를 검토하였다. 그 결과 연구 지역의 연간 평균 변화율은 약 +1.25 cm 정도로 지속적인 퇴 적의 변화 경향을 보였다 (Table 2). 이 지역의 구역별 평균표 고의 시간적인 변화 경향 (Fig. 5)을 검토한 결과, 대항리 갯벌 의 지형변화는 1호 방조제 완공 이후 일정한 평균표고를 나타 내는 1단계 (Phase 1), 구역별로 상이한 지형변화를 보인 2단 계 (Phase 2) 마지막으로 2구역에서 종전과 다른 퇴적 경향을 보이는 3단계 (2014년∼2016년)로 크게 세 개의 단계로 구분 되었다.

1호 방조제 축조 이전부터 2002년까지 1단계 (Phase 1) 동 안에는 1호 방조제의 영향으로 전 지역에서 대규모 퇴적이 발생하였으나, 완공 이후 이 지역은 평균표고가 일정하게 유 지되었다. 이것은 방조제 축조 이후 연구 지역이 상대적으로 평형 상태 (steady-state)를 이루는 것으로 판단된다.

그러나 2단계 (Phase 2)에 속하는 2003년부터 2013년까지 는 1구역은 퇴적, 2구역은 침식으로 지형변화가 시⋅공간적 으로 뚜렷하게 상이한 양상을 나타내었다. 새만금 방조제 건 설 동안 방조제 외해역은 개방부와 가력갑문을 통한 유출수 로 인하여 표층 해류가 반시계 방향의 소용돌이가 형성되었 다 (KORDI, 2011). 대항리 갯벌의 인근 해역의 이런 순환작용 은 대항리 남쪽 지역의 퇴적물이 북쪽 지역으로 이동하게 하 는 것으로 예측되며, 이동한 퇴적물은 방조제 주변에 퇴적되 어 구역별로 상이한 침⋅퇴적 양상이 나타난 것으로 판단된 다. 또한 2단계 내에서도 2006년 이후로 구역별로 침⋅퇴적률 이 가속화되는 경향을 보였다 (Fig. 5). 새만금 방조제 건설 중에는 개방부를 통하여 해수유통이 이루어졌으나 새만금 방 조제가 완전히 체절된 2006년 이후로는 신시와 가력갑문만을 통해서 방조제 내측과 해측의 해수유통이 이루어졌다. 그로 인하여 연구 지역은 2단계 초기에 개방부를 통한 유출수에 의하여 영향을 받다가 2006년 이후로는 가력갑문을 통한 유 출수가 외해로 강하게 배출되면서 보다 더 강한 영향을 받은 것으로 해석된다.

3단계 (Phase 3)는 2014년부터 최근 2016년까지 해당된다.

최근 연구 지역은 1구역은 과거와 동일하게 퇴적이 지속적으 로 발생하고 있으나, 2구역은 침식 경향이 뚜렷하게 둔화되어 종전과 다른 경향이 관측되었다 (Fig. 5).

서론에서 언급한 바와 같이, 수치모델링 결과와 일부 선행 연구에서 새만금 방조제와 인접한 약 1 km 이내의 전면해역 에서 침식이 발생할 것으로 예측하였다. 그러나 16년 동안 장 기 관측한 본 연구 결과에 의하면 대항리 갯벌은 지역적으로 침식과 퇴적이 병행하여 발생하였다. 연구 지역은 1호 방조제 축조 초기에 인공구조물에 의하여 대규모 퇴적이 발생하였으 나, 이후로는 개방부와 가력갑문을 통한 유출수에 의하여 조 절되는 것으로 판단된다. 또한 새만금의 배수분지로부터 추 가적인 퇴적물의 공급은 충분하지 않을 것으로 예측되며, 만 경-동진강을 따라 운반된 퇴적물의 대부분은 새만금 호 내측 에 퇴적되는 것으로 보인다. 최근에는 새만금 내부 개발을 위 한 내측 준설이 진행되어 육상공급물질의 외해로의 유출은 크지 않을 것으로 판단된다. 따라서 대항리 갯벌의 형성 및 지형변화의 주요 요인은 육상으로부터의 추가적인 퇴적물 공 급 및 차단의 영향이 아닌 인근 해역의 해수유동의 변동으로 판단되고, 이것은 남쪽 지역의 퇴적물이 해안선을 따라 북쪽 지역으로 이동하여 발생하는 것으로 지역적으로 퇴적물의 재 배치 (relocation)의 결과로 해석된다.

최근 대항리 갯벌의 2구역에서 발생하는 침식둔화 경향 (Phase 3)은 또 다른 요인이 작용하는 것으로 보인다. 2호 방조 제 전면해역은 2014년부터 수면 위로 노출된 신항만 방파제 가 축조되었고, 최근에는 신항만 건설이 개시되었다. 최근 연 구에 의하면, 신항만 방파제 건설 전후로 표층해류의 유속이 약화되어 주변 환경이 저에너지 상태로 변이된 것으로 보고 되고 있다 (Kim et al., 2018). 이러한 주변 해역의 신규 인공구 조물 건설은 최근 대항리 갯벌의 지형변화에 또 다른 영향을 미칠 것으로 예측된다. 2구역에서 침식이 둔화된 것에 비하여 1구역에서 퇴적이 지속되는 것을 고려하면, 2구역으로 설정 된 영역의 보다 넓은 외측에서 침식이 발생하고 침식된 퇴적 물이 1구역으로 이동되는 것으로 해석된다. 이 같은 인공구조 물에 의한 지형변화는 신항만 완공 이후에도 상당한 기간 동 안 지속적으로 발생할 것으로 예상되어 향후 인근 해역에 대 한 모니터링이 필수적으로 요구된다.

Ⅳ. 요약 및 결론

대항리 갯벌을 대상으로, 장기 관측한 지형 결과는 새만금 간척사업이 지형변화에 영향을 준 것으로 뚜렷하게 판명되었 다. 새만금 1호 방조제가 축조된 이후 관측을 시작한 2000년 이래로 약 16년에 걸쳐 관측한 자료를 분석하였으며 본 연구

의 결과를 요약하면 다음과 같다.

(1) 대항리 갯벌은 새만금 1호 방조제가 축조된 이후 연평 균 +1.25 cm 가량의 순퇴적률을 보이며 새로운 갯벌이 형성되고 있다. 그러나 침⋅퇴적 변동양상은 지역적으 로 크게 상이하여, 방조제와 인접한 지역 (1구역)에서 연간 약 +3.75 cm의 퇴적률을 보이는 반면, 방조제로부 터 약 1 km 이상 이격된 지역 (2구역)에서는 연간 약 –2.38 cm 침식률이 나타났다.

(2) 대항리 갯벌의 장기 지형변화는 1호 방조제 축조 이후 일정 기간 평형 상태 (steady-state)를 이룬 1단계 (1988 년∼2002년), 1구역과 2구역에서 퇴적과 침식으로 각각 상이한 지형변화를 보인 2단계 (2003년∼2013년) 그리 고 2구역에서 종전과 다른 퇴적 경향을 보이는 3단계 (2014년∼2016년)로 크게 구분되어 나타났다.

(3) 연구 지역의 인근 해역은 방조제 건설로 개방부와 갑문 을 통한 유출수로 인하여 반시계 방향의 소용돌이 형상 의 표층 해류가 형성되었고, 이런 순환작용은 대항리 남쪽 지역의 퇴적물이 해안선을 따라 북쪽 지역으로 이 동하게 하여 연구 지역에서 구역별로 상이한 지형변화 가 발생하는 것으로 해석된다.

(4) 결론적으로 대항리 갯벌의 지형변화는 육상으로부터의 추가적인 퇴적물 공급 및 차단의 영향이 아닌 1호 방조 제 축조 이후 인근 해역의 해수유동의 변동에 의하여 조절되는 것으로 해석되며, 이로 인하여 지역적으로 퇴 적물의 재배치 (relocation)의 결과로 지형변화가 발생 하는 것으로 판단된다.

(5) 최근 대항리 갯벌의 남쪽 지역은 침식 경향이 둔화되 는 것으로 나타나 또 다른 요인이 작용하는 것으로 보 인다. 2016년에 완공된 신항만 방파제와 최근에 공사 가 개시된 신항만 건설이 인근 연안의 지형변화에 또 다른 영향을 미칠 수 있다. 따라서 향후 새로운 인공구 조물이 완공될 경우, 보다 넓은 범위에서 퇴적환경 변 동이 예상되며 이에 따른 추가적인 모니터링을 고려할 필요가 있다.

감사의 글

본 연구는 한국농어촌공사 농어촌연구원 연구사업 재원과 한국농어촌공사 새만금사업단에서 제공한 자료에 의해 이루 어졌습니다. 한국해양과학기술원의 연구사업 (PE99843)과 한 국여성과학기술인지원센터 (WISET)에서 일부 재원을 지원 받았음.

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