휴무스분석을 통한 진주 남강유역의 홀로세 기후 변화 연구
정혜경1·김정빈2,*
1순천대학교 화학교육과, 540-950, 전라남도 순천시 중앙로 255
2순천대학교 물리교육과, 540-950, 전라남도 순천시 중앙로 255
A Study of the Holocene Climate Change Using Humus Analysis of the Nam River Basin in Jinju, Southern Part of Korea
Heakyung Jung1 and Cheong Bin Kim2,*
1Department of Chemistry Education, Sunchon National University, Jeonnam 540-950, Korea
2Department of Physics Education, Sunchon National University, Jeonnam 540-950, Korea
Abstract: The Holocene climate change has been studied based on humus analysis of sediments that came from the Nam River basin in the Jinju, Gyeongnam. Humus and soil organic carbon analyses were performed to interpret the climate change and OSL dating and radiocarbon dating were conducted to determine the age of the sediments. The age determinations revealed that the sediments were formed approximately from 10,000±100 yr. BP to 4,370±50 yr. BP (2,970 BC) The deposits were classified into five layers based on sediments color and texture, and the climate change of each layer has been interpreted. The general climate was found out to be warm. The study result illustrated that section I was the lowest layer and section V the highest among the five surveyed sections. One the other hand, relatively cold events were detected in the sections ranging from I and II to III in terms of temperature. In term of humidity, sections II and III are estimated to have been relatively dry. Sections IV and V were relatively warm and dry, and the section IV tends to be warmest of the entire sedimentary. In addition, there is a tendency that the total soil organic carbon shows relatively high values under the cooler and humid climatic condition.
Keywords: Holocene, climate change, humus analysis, soil organic carbon, Nam river basin
요 약: 경남 진주시 남강유역에서 채취한 퇴적물을 이용하여 홀로세 기후 변화를 연구하였다. 기후 변화를 해석하기 위 해 휴무스와 토양유기탄소를 분석하였고, 퇴적물의 생성 연대를 파악하기 위해 OSL과 탄소연대측정을 하였다. 이 퇴적 층의 형성 시기는 약 10,000±100 yr. BP 부터 약 4,370±50 yr. BP (2,970 BC) 사이에 해당된다. 퇴적층의 토색과 입도 에 의해 5개의 층으로 구분하였고 각각의 기후 변화를 해석하였다. 전체 퇴적층의 기후는 대체로 온난한 것으로 해석 된다. 5개의 퇴적층 중 I층은 최하부층, V층은 최상부층에 해당되며, 기온에 있어서 I, II 그리고 III구간에서는 상대적 으로 냉량했던 추이가 감지되었다. 건습에 있어서는 II구간과 III구간이 상대적으로 건조하였던 것으로 파악된다. IV구 간과 V구간은 상대적으로 온난하고 건조하였으며, IV구간은 전체 퇴적층 중 가장 온난한 경향을 보이고 있다. 또한 상 대적으로 냉량하고 약습윤한 기후에서 토양의 총유기탄소값이 높게 나타나는 경향이 있다.
주요어: 홀로세, 기후변화, 휴무스분석, 토양유기탄소, 남강유역
서 론
홀로세(Holocene)는 제4기 중에서 최종 빙기가 끝 난 이후의 시기를 지칭하며, 이 시기의 시작은 대략
1만 년 전으로 보고 있다. 홀로세의 고환경을 연구하 는 목적은 현재 지구환경에 많은 영향을 끼친 가장 가까운 과거의 변화 기작(mechanism)을 이해하는데 있다. 왜냐하면 현재의 기후 특성을 효과적으로 이해 하고 미래의 기후변화 양상을 예측하는데 있어 제4 기 기후환경의 고찰과 해석은 매우 중요하기 때문이 다(정혜경 외, 2010). 고기후환경의 변화 연구에 있어
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지구적이거나 장기적인 기작에 대한 연구는 비교적 잘 규명되어 있으나(Shackleton and Opdyke, 1973;
Boyle and Keigwin, 1987; Dansgaard et al, 1989;
Fairbanks, 1989; Pirazzoli, 1998), 지역적이거나 단기 적인 기작에 대한 연구는 현재 진행 중이다(황상일 외, 2009; 정혜경 외 2010, 정철환과 류춘길, 2012;
Briffa et al., 1995; MacDonald et al., 2000). 제4기 동안 빙기와 간빙기의 반복으로 대표되는 긴 기간의 플라이스토세에 비해 짧은 기간의 홀로세 고기후환경 연구에 있어서는 지역적인 연구자료의 축적이 더욱 더 중요할 것이며, 이를 바탕으로 지구적인 연구자료 와의 상관관계를 고찰하는 것이 필요하다.
제4기 퇴적물을 이용하여 고기후환경을 복원하는 정량적 분석 방법은 화분분석, 식물규산체분석, 규조 분석, 지화학분석, 대자율 분석, 뢰스분석 등이 있다.
각각의 분석방법은 분석하고자하는 퇴적물의 특성에 의해 결정된다(정혜경 외, 2010). 퇴적물에 특정 분석 대상이 남아있지 않을 경우, 몇몇의 분석방법은 그 적용에 있어 한계가 있다. 이러한 한계점을 극복하기 위해서는 토양학적 분석방법의 필요성이 대두되는데, 그동안 제4기 퇴적물에 있어 토양학적 분석방법의 적용이 어려운 이유는 토양의 물리적·화학적 특성이 약하게 남아있다고 인식되어왔기 때문이다.
이와 같이 일반적인 토양학적 분석방법의 적용이 어려운 제4기 퇴적물을 분석하기 위하여 토양생성적 특성을 분석하는 방법을 이용하기도 한다. 토양생성 작용에 영향을 주는 여러 인자 중 기후는 주로 토양 유기물과 토양수분 함량, 점토광물의 생성에 영향을 끼친다. 서로 다른 토양생성학적 인자에 따라 서로 다른 토양이 만들어지면 토양 내 생성물질인 휴무스 도 이러한 토양의 특징을 반영한다(Shmyk, 1924;
Orlov, 1974; Dergacheva, 1984).
경남 진주시 남강유역에서 문화유적발굴조사가 이 루어졌으며, 이 과정에서 제4기 퇴적물 시료를 획득 하였다. 연구지역에 해당하는 진주시는 동일한 위도 대의 마산에 비해 겨울철 일 평균기온, 일 최저기온, 일 최고기온이 모두 낮게 나타나며(이은영, 2008), 기 후학적인 특징으로 남강의 상류지역은 소백산맥이 있 어 여름에 남서쪽에서 오는 저기압이 이 산맥에 부 딪쳐 지형성 강우가 많고 이것이 하류지역의 홍수발 생의 원인이 되기도 한다(환경부, 2002). 이러한 지역 적인 특성은 홀로세 동안에도 크게 다르지 않았을 것으로 사료된다. 이번 연구 시료는 특정 분석 대상
이 남아 있지 않은 제4기 퇴적물로, 토양생성적 특성 을 이용한 휴무스 분석법을 적용하여 홀로세 동안의 기후 변화를 파악하고자 한다.
연구 지역
연구 지역인 남강 유역은 대부분 경상남도의 서부 에 위치하여 행정 구역으로는 함양군, 산청군, 진주 시, 함안군, 의령군 대부분 지역이 포함된다. 남강은 낙동강의 지류로서 경남 거창군 덕유산(1,150 m)에 서 발원하여 남류하며, 단성면에 이르러서는 양천과 경호강, 덕천강, 나불천을 합류하고, 진주에서 북동으 로 유로를 바꾸어 함안군 대산면에서 낙동강과 합류 한다.
연구 지역에서 남강은 서에서 북동방향으로 흐르며 넓은 범람원 사이를 곡류하고, 시료 채취 지점은 남 강의 소지류인 판문천이 북서방향에서 관류하여 남강 으로 합류하는 곳이다(Fig. 1). 남강유역은 서쪽, 남쪽, 북쪽이 대부분 산지로 둘러싸여 있기 때문에 분지처 럼 보이는데, 이 가운데를 따라 남강이 관류하고 있 다. 따라서 연구 지역은 외곽의 산지 지형과 달리 대 체로 평활한 충적 평야 지형을 형성하고 있다.
남강의 하천 흐름과 특징을 이해하기 위해서는 지 질특성을 파악할 필요가 있다. 연구 지역은 경상분지 의 남부에 해당되는 지역으로서 경상누층군이 전체 지질의 80%를 차지한다. 서부 산지는 소백산맥의 일 부를 구성하는 지리산 일대로, 선캄브리아기의 준편 마암 및 화강편마암을 기반으로 그 상부에는 중생대 백악기의 경상누층군이 부정합으로 덮고 있다(환경 부, 2001).
일반적으로 경남 지역 하천은 지리산, 덕유산, 가 야산, 가지산 등의 높은 산지를 제외하고는 모두 중 생대 백악기에 형성된 퇴적지형을 관류하며 그 구조 가 비교적 단순하다. 즉 경남 지역의 하천은 경상누 층군의 분포와 밀접하게 관련되어 있다. 남강은 지질 구조상 서에서 동으로 흐르지만 경상분지 내에서 지 류들의 방향은 북서-남동, 북-남 방향으로 흐른다. 이 것은 경상누층군의 주향 방향과 하천의 방향이 대체 로 일치하고 있음을 의미한다. 실제로 남강에 흘러드 는 지류로 유입되는 2차 소지류의 길이를 분석해보 면 능선을 기준으로 동쪽은 하천의 길이가 길고 완 사면이며 서쪽은 급사면으로 하천의 길이는 짧다. 즉 남강으로 유입하는 하천들의 주향과 일치하는 적종하
(subsequent stream)의 성격을 지니고 있고, 이에 유 입하는 2차적인 지류들은 케스타(cuesta) 지형에서 볼 수 있는 하천 방향과 유사하다. 이러한 하천의 형태 가 나타나는 이유는 지층의 경사가 5-10o정도 기울어 져 있기 때문일 것으로 판단된다(환경부, 2001).
연구 지역의 지형은 대부분 200-300 m 내외의 고 도를 갖는 낮은 산릉과 그 사이에 발달하는 비교적 넓은 계곡들로 형성되어 있다. 산지의 분포는 소백산 맥이 남쪽으로 뻗어내려 북부지역은 집현산(572.2 m), 광제봉(347 m), 검무봉(280.4 m)이 산줄기를 이루어 비교적 산세가 험하고, 전체적으로는 표고 100 m 이 하의 낮은 구릉지로 산사면도 15%이하로 완만하다.
이처럼 집현산 권역의 지형은 산정이 둥글고 낮으며, 산사면은 완경사를 이루는 야산이 대부분이며, 지형 윤회상 만장년기에서 노년기 산지의 형태적 특징을 이루고 있다(환경부, 2002).
연구방법
진주 남강유역의 평거 4지구 도시개발사업 과정에 서 경남발전연구원에 의해 문화유적발굴조사가 이루 어졌으며, 이 과정에서 트렌치 자료를 획득하여 토양 유기탄소분석과 휴무스분석을 실시하였다.
토양유기탄소분석은 튜린(Tyurin)법을 이용하였다 (Tyurin, 1937). 이 방법은 토양 내 유기물에 의해 유 기탄소를 측정하는 것이다. 분석 방법은 건조된 시료 를 0.25 메쉬로 체질한 후 토색에 따라 0.1-1.0 g을
취하여 플라스크에 담고 여기에 0.4 N 중크롬산칼리 (Potassium Bichromate) 황산 혼합용액을 10 ml 넣는 다. 이 혼합용액을 150oC에서 20분간 가열한 후 식혀 서 0.2 N 황산제1철암모니움용액(Ferrous Ammonium Sulfuric)으로 적정하여 분석값을 획득한다.
휴무스분석은 튜린법을 개량한 빠나마례바-쁠로니코 바(Panamareva-Plotnikova)법을 이용하였다(Ponomareva and Protnikoba, 1980). 휴무스는 휴믹산(Humic acid), 풀빅산(Fulvic acid), 휴민(Humin)으로 구분할 수 있으며, 각각은 산과 알칼리에 반응하는 성질이 서로 다르다. 휴무스분석은 이와 같이 산과 알칼리에 서로 다르게 반응하는 성질을 이용한다. 일차적으로 산과 알칼리를 적정하여 휴무스를 휴믹산, 풀빅산, 휴민으로 분리하고 이차적으로, 휴믹산과 풀빅산을 다시 분획(fraction)으로 나눈다. 휴민은 분획으로 분 석하지 않는다. 1분획은 토양 내 다른 물질과 결합되 어 있지 않은 상태의 자유로운 휴무스(Free Hmus)를 의미한다. 2분획은 토양 내 칼슘과 결합된 상태의 휴 무스(Ca-bound Humus)를, 3분획은 주로 토양 내에서 점토 광물과 결합된 상태의 휴무스(Mineral-bound Humus)를 의미한다(정혜경과 김정빈, 2012).
전체 휴믹산과 풀빅산의 비인 Cha:Cfa의 값이 1.0 이상이면 휴믹산이 많은 토양형이고, 1.0 이하이면 풀빅산이 많은 토양이다. 일반적으로 초지토에서는 휴믹산의 비율이 높고, 삼림토에서는 풀빅산의 비율 이 높다(Kononova, 1963; Gerasimov, 1990).
연대측정은 한국기초과학지원연구원의 광자극 루미 Fig. 1. Location of the study area and the sampling site.
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네선스(OSL, Optically stimulated luminescence)와 서 울대학교 기초과학공동기기원의 가속질량분석기(AMS, Accelerator Mass Spectrometer)를 이용하여 측정하였 으며, 이 자료는 경남발전연구원에서 제공받았다.
연대측정 결과와 층서
연구지역의 홀로세 퇴적층을 대상으로 수행된 OSL 및 AMS 연대측정 결과는 Table 1과 2에 제시 하였다. OSL 연대측정은 하부의 모래층(심도 약 375 cm) 시료를 분석하여 약 10,000±100 yr. BP가 측정
되었다. AMS 연대측정은 상부의 실트질 모래층(심도 약 130 cm)에서 채취한 목탄을 분석하여 약 4,370±
50 yr. BP (2,970 BC)의 값이 측정되었다.
연구 지역의 기후 환경 변화를 분석하기 위해 발 굴 지역의 트렌치 단면을 조사하고 시료를 채취하였 다. 트렌치 단면의 총 두께는 약 400 cm이고 토색과 퇴적물의 변화에 따라 8개 층으로 구분하였다(Fig.
2). 퇴적층은 전반적으로 모래로 이루어져 있으며, 구 간 마다 모래의 입자 크기와 구성 물질에서 변화를 보이고 있다. 하부에서부터 상부 쪽으로 구간별 변화 양상을 살펴보면 다음과 같다.
Table 1. OSL dating result of the sand sample from the Nam river basin in the Jinju area Sample Code Depth
(cm)
Dose Rate (Gy/ka)
Water Contents (%)
Equivalent Dose (Gy)
Aliquots used (n)
OSL (ka BP, SE)
JP-B-07 375 3.67±0.10 0.3 38±2 16 10±1
Table 2. Radiocarbon age of charcoal from the Nam river basin in the Jinju area (Cal. ages are calculated by Oxcal) Lap Code Depth (cm) Material δ13C (‰) 14C age (yr. BP) Cal. age (AD/BC)
SNU12-R023 130 Charcoal -30.75 4,370±50 2,970 BC
Fig. 2. Photo of trench section, soil color and texture of sedimentary facies.
첫 번째 층은 심도 약 400-380 cm 구간이며 두께 는 약 20 cm 정도이다. 이 구간의 퇴적물은 조립질 모래가 주를 이루며 소량의 중립질 모래도 포함되어 있다. 또한 이 구간의 하부에는 원마도가 좋은 하천 의 잔자갈도 확인되며, 크기는 약 2-3 cm가 주를 이 루고, 약 5, 10 cm 이상의 크기도 확인되었다. 두 번 째 층은 심도 약 380-335 cm 구간으로 두께는 약 45 cm 정도이다. 이 구간의 퇴적물은 중립질 모래와 조 립질 모래가 주를 이루고 있는 모래층이다. 세 번째 층은 심도 약 335-297 cm 구간이며 두께는 약 38 cm 정도이다. 이 구간은 점토질 모래이며 상부의 점 토질 모래층보다는 모래의 비율이 많다. 네 번째 층 은 심도 약 297-248 cm 구간으로 두께는 약 49 cm 정도이다. 이 구간의 퇴적물은 세립질 모래, 중립질 모래, 조립질 모래로 이루어져 있다. 다섯 번째 구간 은 심도 약 248-235 cm 구간으로 두께는 약 13 cm 이다. 이 구간의 퇴적물은 점토질 모래이며 하부의 점토질 모래층에 비해 모래의 비율이 적은 특징이 있다. 여섯 번째 구간은 심도 약 235-180 cm 구간이 며 두께는 약 55 cm 정도이다. 이 구간의 퇴적물은 세립질 모래로 이루어져 있다. 일곱 번째 구간은 심 도 약 180-130 cm 구간으로 두께는 약 50 cm 정도이 다. 이 구간은 실트질 모래이며 모래의 구성은 극세 립질이 주를 이루고 있다. 여덟 번째 구간은 심도 약 130-0 cm 구간이며 두께는 약 130 cm 정도이다. 이
구간은 실트질 모래이며 모래의 구성은 세립질이 주 를 이루고 있다. 이 구간에서는 경작의 흔적이 발견 된다. 지면 하 약 80 cm 부근에서는 약 30 cm 정도 의 식물 뿌리가 관찰되고, 약 100 cm 부근에서는 잔 뿌리들이 많이 관찰된다.
분석결과
휴무스분석은 잔자갈과 모래로 이루어진 첫 번째 구간(심도 약 400-380 cm)과 모래로 이루어진 두 번 째 구간(심도 약 380-335 cm), 객토의 가능성을 배제 하기 위하여 여덟 번째 구간(심도 약 130-0 cm)을 제 외한 구간에서 실시하였다. 전체 휴무스에서 휴믹산 과 풀빅산, 휴믹이 차지하는 비율은 다음과 같다(Fig.
3).
휴믹산의 비율은 대체로 20%를 넘지 않고, 풀빅산 의 비율은 25%를 넘으며, 나머지는 휴믹이 차지하고 있다. 전체 휴믹산(Humic acids)이 높은 구간은 심도 315-310 cm(점토질 모래층)와 145-140 cm(실트질 모 래층)이다. 전체 풀빅산(Fuvic acids)이 높은 구간은 심도 265-260 cm(세립질, 중립질, 조립질이 섞인 모 래층)와 145-140 cm(실트질 모래층)이다.
다음은 휴믹산:풀빅산(Cha:Cfa)의 값과 토양총유기 탄소값(TOC)을 나타낸 것이다(Fig. 4). Cha:Cfa의 범 위는 0.70-0.23으로 높지 않으나 전체 퇴적상에서 상 Fig. 3. Vertical variations of the humus.
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대적으로 높은 값이 나타나는 구간은 심도 315-310 cm(점토질 모래층), 심도 295-290 cm(세립질, 중립질, 조립질이 섞인 모래층), 225-220 cm(세립질의 모래 층), 195-190 cm(세립질의 모래층)이다.
토양 중에 포함된 총유기탄소(TOC)는 0.5%를 넘 지 않는 비교적 낮은 값이 추출되었으며 최대값은 0.33% 최소값은 0.04%이다. 전체 퇴적층 중 총유기 탄소가 가장 높은 구간은 실트질 모래층인 심도 약 180-130 cm이었으며, 가장 낮은 값이 나타나는 구간 은 모래층인 심도 약 297-248 cm이다. 점토질 모래층 인 심도 약 335-297 cm와 248-235 cm에서는 상부의 실트질 모래층보다는 낮은 값이 추출되었으나, 세립 질 모래층인 심도 약 235-180 cm보다는 높은 값이 나타난다.
고 찰
연구지역에서 시료를 채취한 지점의 해발고도는 약 29.4 m이며, 절개한 퇴적층의 심도는 약 4 m이다. 이 퇴적층의 전체적인 퇴적물은 모래에 해당하며, 대체 로 상향세립화의 경향을 보이고 있다. 시료 채취 지 점과 남강의 거리는 약 0.5 km이고, 판문천과의 거리 는 약 0.3 km이다. 전체적으로 보아 이곳은 남강유역 의 하안에 발달된 충적평야이나, 시료 채취 지점의 퇴적층은 이곳을 관통하여 남강으로 유입하는 지류인 판문천의 영향을 받은 것으로 생각된다.
이 퇴적층의 하부인 심도 약 375 cm에서 OSL 연 대측정을 하여 약 10,000±100 yr. BP 연대값이 측정 되었다. 상부층인 심도 약 130 cm에서 탄소연대 측 정을 실시하여 약 4,370±50 yr. BP (2,970 BC)의 연 대값이 측정되었다. 따라서 이 퇴적층의 형성 시기는 약 10,000±100 yr. BP 부터 약 4,370±50 yr. BP 사 이에 해당된다. 퇴적층의 최하부인 심도 약 375 cm 에서 하상의 자갈이 퇴적된 것으로 보아, 약 10,000
±100 yr. BP 이전에는 이 지점이 하상이었으나 자연 환경과 기후 환경의 변화에 의해 점차 자연제방성 퇴적물이 퇴적된 것으로 판단된다.
연구 지역은 남강 다목적 댐이 건설되기 전에는 상류 쪽에서 발생하는 지형성 강우로 인해 홍수가 빈발한 지역이었기 때문에 퇴적물의 퇴적 과정이나 기간이 단순하지 않을 것으로 판단된다. 또한 휴무스 분석을 실시한 퇴적층의 연대값 또한 최하부와 최상 부의 두 지점에만 국한되어 있어 각 시기별 기후 환 경 변화를 정량적으로 고찰하는데 어려움이 있다. 그 러나 심도에 따라 퇴적물의 토성이 변화한다는 것은 퇴적 시기와 환경이 서로 다르다는 것을 의미하고, 토양의 총 유기탄소값과 휴무스 분석값이 일정하지 않고 변한다는 것도 이를 뒷받침 한다고 할 수 있다.
휴무스분석을 통해 획득한 휴믹산:풀빅산 값의 범위 는 0.70-0.23으로 높지 않다.
다음은 휴무스분석의 휴믹산과 풀빅산의 각 프랙션 값과 휴민을 심도별로 나타낸 것이다(Fig. 5). 휴믹산 과 풀빅산의 비(Cha:Cfa)는 기온과 강수량, 휴믹산 (HA1, HA2, HA3)은 기온, 그리고 풀빅산(FA1a, FA1, FA2, FA3)은 강수량과 높은 상관관계가 있다 (Dergacheva, 2009). 휴민은 기후를 분석하는데 이용 되지 않지만 휴무스 내에서 각각의 비율을 살펴보기 위함이다. 이 퇴적층이 형성된 시기는 제4기 최종 빙 기가 끝나고 후빙기가 시작되는 시기에 해당되므로 전반적인 기후 환경은 온난하고 습윤했을 것으로 판 단된다. 따라서 본 연구에서는 퇴적층 내에서 기후 환경의 상대적인 미변화를 살펴보고자 한다.
각 분석값을 종합하여 살펴보면, 최하부층인 I구간 의 기후 환경은 상대적으로 약온난하고 습윤한 기후 에서 온난하고 약건조한 기후로 변했으며, 다시 상부 로 갈수록 냉량하고 약습윤한 기후로 변한 것으로 해석된다. I구간 중 냉량하고 약습윤한 구간에서는 토양의 총유기탄소값이 증가하는 경향을 보이고 있 다. 따라서 정확한 시기는 언급할 수 없지만, 다른 Fig. 4. Vertical variations in the Cha:Cfa and Total Organic
Carbon (TOC).
구간에 비해 하천의 영향을 조금 덜 받는 환경에서 어느 정도의 식생이 서식하였음을 유추할 수 있다.
II구간으로 넘어오면서 하부의 냉량하고 약습윤한 기후는 다시 온난하고 건조한 기후로 변하였다. 그러 나 하부 구간에 비해 상대적으로 약온난하고 약건조 한 기후가 한번 있었으며 이후에는 다시 온난하고 건조한 기후로 변화하는 양상을 보이고 있다. II구간 은 전체 퇴적층 중 가장 건조한 경향을 보이고 있으 며, 토양 총유기탄소값은 전체 퇴적층 중 가장 낮은 값이 나타난다.
III구간의 기후는 하부의 구간에 비해 상대적으로 냉량하고 약습윤한 것으로 해석되며 전체 퇴적층 중 가장 기온이 낮았던 것으로 유추된다. 그러나 토양의 총유기탄소는 비교적 높은 값이 나타나는 것으로 보 아 이 구간도 역시 정확한 시기를 언급할 수 없지만, 하천의 영향을 조금 덜 받는 환경에서 어느 정도의 식생이 서식하였을 것으로 생각된다.
IV구간의 기후는 하부 구간에 비해 온난하고 건조 한 경향이 뚜렷하다. 그러나 이 구간 역시 짧지만 냉 량하고 건조한 기후 환경이 나타나다 다시 온난하고
건조한 기후로 변화하는 양상을 보이고 있으며 전체 퇴적층 중 가장 온난한 경향을 보이고 있다. IV구간 의 토양 총유기탄소값 또한 전체 퇴적층 중 비교적 낮은 값이 나타난다.
V구간은 하부 구간에 비해 상대적으로 온난하고 약건조한 기후가 나타나지만 상부로 갈수록 약온난하 고 약습윤한 기후를 보이다가 다시 온난하고 약건조 한 기후로 변화하는 양상을 보이고 있다. V구간에서 는 전체 퇴적층 중 비교적 높은 토양 총유기탄소값 의 분포경향을 보이며, 냉량하고 약습윤한 기후를 보 이는 구간에서는 전체 퇴적층 중 가장 놓은 값이 나 타난다.
일반적으로 중부 유럽의 홀로세 편년과 기후 변화 는 Table 3과 같다. 우리나라에서도 홀로세의 기후 변화는 화분분석의 결과로 많이 확인되고 있다(윤순 옥, 1997; 박지훈과 박경, 2009; 윤순옥 외, 2009; 정 철환과 류춘길, 2012). 시기에 있어서 약간의 차이가 보이나 변화 경향은 비슷한 것으로 연구되고 있다.
이번 연구에서는 연대측정 자료가 부족하여 이러한 자료들과 대비하여 수준 높은 논의를 하기에는 어려 Fig. 5. Vertical variations in the humic acids and fulvic acids fraction.
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움이 있으나, 전반적인 경향에 있어 유사한 부분이 있는 것으로 사료된다. 즉 휴무스분석을 실시한 퇴적 물이 10,000±100 yr. BP 이후 퇴적되기 시작하여 약 4,370±50 yr. BP (2,970 BC)에 퇴적이 끝나기 전까 지의 기후 변화는 앞에서 고찰한 바와 같이 다양하 나, 그 경향을 살펴보면 II구간에서는 건조한 경향이 뚜렷하고 IV와 V구간에서는 온난한 경향이 나타난다 는 점이다.
이번 연구에서 나타나는 기후의 변화와 냉량하고 약습윤한 기후일 때 토양 총유기탄소값이 높게 나타 나는 경향 등은 지역적인 기후 변화의 영향이 반영 된 것으로 생각된다. 그러나 이 원인이 앞서 밝힌 바 와 같이 연구지역인 진주지역의 기후학적인 특징, 즉 동일 위도대의 다른 지역에 비해 냉량한 경향이 있 으며, 지형성 강우도 많이 발생하는 것과 연관이 있 는지에 대한 좀 더 체계적인 연구가 필요할 것으로 생각된다. 이와 같이 전 지구적인 기후변화 경향과 지역적인 기후변화 경향에 대한 수준 높은 논의를 위해서는 우리나라에서 다양한 지역의 연구결과 축적 이 요구된다.
결 론
진주 남강 유역에서 채취한 충적 퇴적물(약 10,000
±100-4,370±50 yr. BP)을 토색과 퇴적물의 변화에 따
라 5개 층으로 구분하고 유기탄소분석과 휴무스분석 을 통하여 홀로세 동안의 기후 변화를 고찰하였다.
최하부층인 I구간의 기후 환경은 상대적으로 약온 난하고 습윤한 기후에서 온난하고 약건조한 기후로 변했으며, 다시 상부로 갈수록 냉량하고 약습윤한 기 후로 변한 것으로 해석된다.
II구간의 기후는 다시 온난하고 건조한 기후로 변 하였으나 하부 구간에 비해 상대적으로 약온난하고 약건조한 기후가 한번 있었으며, 이후에는 다시 온난 하고 건조한 기후로 변화하는 양상을 보이고 있다.
전체 퇴적층 중 건조한 경향이 뚜렷하다.
III구간의 기후는 하부의 구간에 비해 상대적으로 냉량하고 약습윤한 것으로 해석되며 전체 퇴적층 중 가장 기온이 낮았던 것으로 유추된다.
IV구간의 기후는 하부인 III구간에 비해 온난하고 건조한 경향이 뚜렷하나, 냉량하고 건조한 기후 환경 이 짧게 나타나고, 다시 온난하고 건조한 기후로 변 화하는 양상을 보인다. 전체 퇴적층 중 가장 온난한 경향을 보이고 있다.
V구간은 하부인 IV구간에 비해 상대적으로 온난하 고 약건조한 기후가 나타나지만 상부로 갈수록 약온 난하고 약습윤한 기후가 짧게 나타나고, 다시 온난하 고 약건조한 기후로 변화하는 양상을 보이고 있다.
전체 퇴적층 중 비교적 온난한 경향을 보이고 있다.
또한 전체 퇴적층에서 상대적인 기후가 냉량하고 약 습윤할 때 토양의 총유기탄소값이 높게 나타나는 경향 이 있다. 이는 하천의 영향이 약해지며 어느 정도 육 화되는 환경에서 식생이 서식한 결과로 사료된다.
감사의 글
시료 제공과 분석에 도움을 주신 (재)경남발전연구 원과 논문이 더욱 좋게 만들어질 수 있도록 조언을 해주신 심사위원님들께 감사드립니다.
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2012년 9월 17일 접수 2012년 10월 1일 수정원고 접수 2012년 10월 12일 채택
