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제 21 권 제 6 호, pp. 453~461, 2009년 12월새만금 1호 방조제 외측 대항리 조간대 갯벌 지형 변화에 대한 영상 관측 Camera Monitoring of Topographical Changes of Daehang-ri Intertidal Flat
Outside Semangeum Sea Dike No.1.
김태림*·박석광*
Taerim Kim* and Seockwang Park*
요 지
: 새만금 방조제 건설 이후 새로운 갯벌 생성이 보고되고 있는 1호 방조제 앞 대항리 갯벌의 지형 변 화에 대한 영상 관측을 수행하였다. 갯벌 지역은 이동상의 어려움과 밀/썰물에 따른 시간상의 제약으로 국지 혹 은 소수 기선의 현장 관측만으로 제한되는 경우가 많다. 본 연구에서는 밀물시 조간대 갯벌에서 이동하는 수륙 경계선은 간조와 만조 정선 사이의 등고선을 나타낸다는 자연적인 원리를 이용하여 연속 촬영된 영상에서 관측 된 수륙 경계선에 대한 실제 공간 좌표를 계산하고 이를 모두 통합함으로서 조간대 지형에 대한 3차원 지형정보 를 획득하였다. 2005년 9월부터 2009년 9월까지 6차례의 영상 관측 결과를 분석한 결과 1호 방조제 외측 갯벌 은 매년 평균 0.127 m 씩 퇴적된 것으로 나타났으며 공간적 및 시간적으로 다양한 변화를 보였다.핵심용어
: 조간대 갯벌, 영상, 수륙 경계선, 새만금, 방조제, 3차원 지형Abstract : Camera monitoring of topographical changes of intertidal flat was performed at Daehang-ri mud flat outside Semangeum sea dike No. 1, where creation of mud flat was reported after sea dike construction. Ground survey on the mud flat is often limited only to points or few line surveys because of difficulty of walking and limitation of working hours by flood/ebb. This study uses natures of tide that the water lines moving on the intertidal flat during a flood indicate depth contours between low and high tide. Ground coordinates for the water lines extracted from the consecutive images of intertidal flat are calculated and information of topography is acquired by integrating all the water line data. Analysis of 6 camera monitoring data between September 2005 and September 2009 shows 0.127 m deposition per year on the average and variation of deposition/erosion in space and time.
Keywords : intertidal flat, image, water line, Semangeum, sea dike, topography
1. 서 론
최근 갯벌에 대한 생태적 중요성과 이로부터 야기되는 경 제적 효과가 제기되면서 새만금 사업으로 인하여 소실된 많 은 갯벌로 인한 부작용과 함께 새로운 갯벌 형성에 대한 관 심이 높아지고 있다. 인공적으로 갯벌을 조성하여 갯벌 고 유의 기능을 하도록 하는 연구도 수행(권 등, 2003)되고 있 으며 새만금 외측의 갯벌 환경에 대한 계속적인 모니터링 도 이루어지고 있다. 새만금 1호 방조제 외측에 위치한 대 항리 갯벌은 1998년 1호 방조제 완공 후 새로운 갯벌이 계 속 형성 된다고 보고되는 지역이다(전북도민일보, 2005.2.25).
또한 물막이 공사가 끝난 후에는 4호 방조제 앞쪽에서도 갯 벌이 빠르게 형성되고 있다고 보고되고 있다(내일신문, 2006.8.28). 그러나 연안에서의 구조물 축조에 따른 퇴적물 이동과 지형 변화는 매우 복잡한 현상으로 단기간에 제한 적인 지역에 대한 관측만으로는 이러한 새로운 갯벌 형성 에 대한 정확한 판단과 예측을 하기에는 많은 어려움이 따 른다. 특히 조간대라는 지형적인 특성은 계속적으로 일어 나는 수위변화와 그 진폭의 일별 변화로 인하여 정확한 방 법으로 일관성 있는 장기적 관측이 이루어지지 않을 경우 그 지형적인 변화를 정량적으로 관측하기 어렵다. 또한 갯 벌은 육상이나 백사장과는 달리 차량은 물론 사람의 이동
*군산대학교 해양건설공학과(Coastal construction Eng. Dept, Kunsan University, Kunsan, Jeonbuk, 573-701, Korea)
도 용이하지 않아서 갯벌 전체에 대한 관측은 어려우며 국 지적인 관측만 제한적으로 이루어지고 있다. 그러나 대항 리 갯벌과 같이 구조물 주변에서는 파의 굴절, 회절, 반사 와 함께 이로 인한 복잡한 흐름이 존재하며 이 때 발생하 는 퇴적물 이동과 지형 변화도 다양하게 나타나므로 국지 적인 관측으로 갯벌 전체의 변화를 해석하는 것은 무리가 있다.
해안 지형 변화에 대한 3차원 정보를 획득하는 방법으로 가장 많이 활용되는 것은 RTK-GPS 장비를 직접 들고 이 동하면서 관측하거나 혹은 4륜구동의 소형 오토바이나 차 량에 설치하여 관측하는 것이다. 그러나 이러한 방법을 갯 벌 지형에 사용하기는 어려우며 사람이 직접 관측하는 경 우에도 이동상의 어려움과 밀물에 따른 수륙 경계선의 이동 속도가 빨라서 소수의 기선 관측만이 동시에 가능하다. 최 근에 사용되기 시작한 지상 라이더(LiDAR)의 경우 짧은 시 간에 넓은 지역에 대한 3차원 지형 자료를 얻을 수 있다는 장점이 있으나 고비용으로 상시 설치용으로는 어려움이 있 으며 또한 갯벌 조간대와 같이 완만한 경사에서의 관측 정 확도와 항시 표층에 존재하는 물의 존재로 인한 오차의 발 생에 대해서는 더 많은 검증 및 연구가 필요하다(박 등, 2009). 위성 영상을 이용한 조간대 지형 연구의 경우 광학 혹은 레이다 영상에서 관측된 여러 조위에서의 수륙 경계 선을 모두 통합하여 조간대 지형을 산출하는 것으로서 현 장 관측에 비하여 정확도는 떨어지지만 우리나라와 같이 수 km의 폭을 갖는 조간대 지형을 관측 하는데는 효과적인 방 법이다(류 등, 2000). 그러나 정확한 조간대 지형을 관측하 기 위해서는 여러 조위 상태에서의 위성 영상이 필요하나 많은 영상의 입수가 용이하지 않아서 단기적인 지형변화 관 측은 어려우며 특히 1호 방조제 외측과 같이 시공간적으로 큰 변화가 예상되는 지역에서는 공간해상도 측면에서 한계 가 있다. 1980년 이후 연안의 지형 변화 및 물리 현상 연 구에 활용되기 시작한 카메라 영상 관측 기술의 경우 디지 털 영상 기술 및 인터넷 자료 전송의 기술 발달로 최근에 해안 현상의 모니터링 연구에 많이 활용되고 있다. 우리나 라의 경우 이미 전국 중요 백사장에 이러한 해안선 변화 모 니터링 시스템을 구축하여 실시간으로 그 변화를 관측하고 있으며 최근에는 해안선 변화 관측 외에도 파랑 및 연안류 관측에도 많이 활용되고 있다(유 등, 2008). 특히 조간대 해 역에서 계속적으로 이동하는 수륙 경계선을 등고선의 개념 으로 응용하여 밀물시기 동안 연속으로 관측된 조간대 영 상으로부터 수륙 경계선의 고도와 실제 지상 좌표를 획득 하여 조간대 지형을 산출한 연구도 시도된 바 있다(김ㆍ박,
2006). 이러한 방법의 경우 현장 직접 관측에 비하여 정확 도가 떨어지고 위성 관측에 비하여 그 관측 범위가 제한되 지만 1호 방조제 앞 갯벌과 같이 시공간적 변화가 큰 지형 을 원격으로 장기 관측 할 수 있다는 장점이 있다.
본 연구에서는 앞서 언급한 카메라 영상 관측 방법을 활 용하여 2005년 9월부터 2009년 9월까지 6차례에 걸쳐서 새 만금 1호 방조제 앞 대항리 갯벌을 관측한 영상 자료를 분 석함으로서 그 지형 변화에 대한 경향을 분석하고 또한 문 제점을 살펴본다.
2. 조간대 지형 영상 관측 시스템 조간대 지형 영상 관측 기술은 조수 간만의 차이에 의하 여 계속적인 이동이 이루어지는 수륙 경계선을 카메라를 이 용하여 연속으로 촬영한 후, 이를 영상으로부터 각각 추출 한 후 영상 보정을 통하여 추출한 수륙 경계선에 대한 실 제 지상 좌표를 산출하는 것을 근간으로 한다. 이렇게 산 출된 여러 개의 수심위치 자료를 다시 통합한 후 내삽을 이 용하여 계산하면 촬영한 조간대 지역에 대한 지형 자료를 획득할 수 있다. 이때 영상 보정을 위하여 사용하는 식은 전통적인 공선조건식으로서(Mikhail and Bethel, 2001) 식 (1)과 같으며
(1)
이때(x, y)는 사진 영상에서의 좌표를 의미하며, X, Y, Z는 사진 영상의 (x, y)에 상응하는 실제 지상에서의 위치 좌 표, fc는 카메라의 초점거리, XL, YL, ZL은 지상 좌표계의 원점으로부터 카메라 영상의 초점까지의 거리와 높이를 의 미한다. mij는 아래의 식 (2)에서와 같이 X, Y, Z축 각각 에 대한 회전을 의미하는 M행렬의 3×3의 각각의 요소를 의미하는데 ω는 X축에 대한 회전, φ는 Y축에 대한 회전, κ는 Z축에 대한 회전을 나타내며 각각의 축에 대한 회전 행렬의 곱으로 생성된다.
(2) 일반적으로 해안선 측정의 경우 해안 지형은 수평면에 근 사하다는 가정 하에 식 (1)의 Z에 정해진 값을 부여한 후
X X– L (Z Z– L)m11x m+ 12y m+ 13( )–f m31x m+ 32y m+ 33( )–f ---
=
Y Y– L (Z Z– L)m21x m+ 22y m+ 23( )–f m31x m+ 32y m+ 33( )–f ---
=
M cosφcosκ cosωsinκ sinωsinφcosκ+ sinωsinκ cosωsinφcosκ– cosφsinκ
– cosωcosκ sin– ωsinφsinκ sinωcosκ cosωsinφcosκ+ sinφ –sinωcosφ cosωcosφ
=
두 개의 식을 이용하여 사진 좌표상의 모든(x, y)에 상응 하는 (X, Y)값을 산출함으로서 해안선 변화를 관측하게 된 다. 이 때 초점거리 fc와 XL, YL, ZL그리고 M행렬에 사 용되는 ω, φ, κ값은 지상 기준점 관측을 통하여 미리 계 산된 값을 사용한다. 조간대 지형에 대한 영상 관측에 있 어서 구하고자 하는 값이 갯벌 지형 고도인 관계로 Z에 정해진 값을 부여할 수 없으며 영상에서 추출한 모든 수 륙 경계선에 대해서는 고도값이 미리 측정되어 있어야 한 다. 즉 연속된 촬영 영상에서 고도를 알고 있는 점을 통 과하는 수륙 경계선을 추출한 후 이 수륙 경계선이 나타 나는 사진 상의 모든 점(x, y)에 대하여 식 (1)을 계산하 면 2개의 미지수(X, Y)에 대하여 식 2개가 계산되어 동 일한 수심의 위치 즉 하나의 등고선에 대한 실제 지상 좌 표를 산출할 수 있다. 따라서 정확한 조간대 지형 산출을 위해서는 지상 기준점 관측 시 여러 고도에 대한 관측이 동시에 이루어져야 한다. 또한 이 방법의 대안으로 연속 적인 수위 변화를 관측할 수 있는 수압계를 간조 정선 바 깥쪽에 설치하여 시간적으로 동기화된 카메라와 함께 활 용하면 보다 정밀한 관측이 가능할 것으로 보인다. 관측 방법은 김과 박(2006)에 자세한 수식과 원리가 도식과 함 께 설명되어 있다.
해안에서의 카메라 영상 관측에 있어서 가장 중요한 것 은 해안에 근접하면서 관측 희망 해역을 조망할 수 있는 높 은 위치에 카메라를 설치하는 것이다. 그러나 대부분의 해 안에서는 이러한 고지점을 확보하기가 어려워 주변에 건물 이 있는 경우 그 옥상에 설치하거나 혹은 따로 타워를 설
치하여 운용하기도 한다. 대항리 갯벌 영상 관측의 경우 주 변에 이러한 고지대의 확보가 어렵고 대조시에는 그 폭이 1 km가 넘는 경우도 있으므로 Fig. 1에서 보는 바와 같이 방조제 위에 두 대의 카메라를 설치하여 10분 간격으로 촬영하면서 관측 하였으며 또한 1호 방조제 끝단 북쪽 공 터의 타워에 설치한 자동 무인 영상 관측 시스템의 자료도 일부 활용하였다. 이 시스템은 2007년도 초에 설치되어 약 1년 동안 운영되었으며 디지털 카메라에 렌즈 필터를 끼운 후 1분 노출 영상을 사용하였다. 조석이 크지 않은 동해안 과 같은 경우 5분간 평균한 영상을 사용하기도 하지만 서 해안에서는 큰 조석차로 인하여 수륙 경계선이 빠르게 이 동하고 또한 영상의 평균 과정에서 시간이 소요되므로 1분 간 노출 영상을 사용하는 것이 바람직하다. 관측 시기는 가 능한 한 갯벌이 최대한 공기 중에 노출되는 대조시기를 선 택하여 주로 밀물 시기 동안 관측을 수행하였다. 썰물 시 기에 관측할 경우 갯벌에 존재하는 물들이 수륙 경계선과 의 구별을 어렵게 하므로 상대적으로 그 구분이 용이한 밀 물 시기를 활용하였다.
본 연구에서 사용한 영상들의 관측 일자와 시간 그리고 당시의 조석은 Table 1과 같다. 보다 정확한 지형 변화 분 석을 위해서는 월별 혹은 계절별로 일정한 시기에 대하여 지속적으로 관측이 이루어져야 하나 대조시기의 밀물 시간 이 카메라 영상 관측에 적합하지 않거나 혹은 날씨 등으로 인하여 일관성 있게 관측이 이루어지지는 못하였다. 또한 일부 기간에는 관측시 발생하는 예기치 않은 문제로 인하 여 조간대 일부에서만 관측이 이루어지기도 하였다. 그러
Fig. 1. A photo scene of Saemankeum sea dike # 1(image courtesy of KARICO) showing camera and observation tower locations
with specifications of tower monitoring system.
나 2005년부터 2009년까지의 장기 관측 자료를 통하여 대 항리 갯벌의 약 4년간의 지형 변화에 대한 분석은 가능할 것으로 보인다. 본 연구에서 사용한 카메라는 Olympus 사 에 제작한 카메디아 C-5060WZ 및 C-8080WZ 로서 각각 510만 과 800만개의 화소를 갖는다. 지상 기준점 지상 좌 표 측정을 위해서는 Sokkia 사에서 제작한 Total station SET 500 을 사용하였다.
Fig. 2는 대항리 조간대 갯벌을 촬영한 영상을 기하 보 정을 한 후 그 위에 Table 1에 나타난 각각의 조사 시기에 관측된 지상 기준점을 표시한 것이다. 새만금 방조제를 중 심으로 볼 때 이에 평행한 방향을 해안선 수직방향(Cross shore), 방조제를 가로지르는 방향을 해안선 방향(Along shore)로 정하였으며 Total Station 이 위치한 지점을 원점 으로 하였다. 카메라에 대한 상대 수심이 아닌 절대 수심을
구하기 위하여 1호 방조제 위에 설치한 국립 해양 조사원 의 수로 측량점(국립해양조사원, 2004)을 사용하였다(Table 2).
또한 지상 기준점 관측 시 마다 갯벌위에 굴양식을 위하여 일직선으로 박아 놓은 말뚝들을 따라서 기선 관측을 수행 하였다. Fig. 2의 적색 상자 안에 있는 Cross shore 방향의 일련의 관측점들은 이 기선에서 관측된 점들을 나타낸 것 이다. 기선 관측시 말뚝으로 인한 쇄굴 현상이 심한 지점 에서는 인근의 점을 대신으로 하였다. 이 기선 관측점들은 일부 지상 기준점 자료로 활용되기도 하며 또한 영상 관측 을 통하여 산출된 조간대 지형 자료의 검증을 위하여 사용 되었다.
Table 1. Camera observation date and time with tidal elevation
관측 일자 조 석 표
끝물막이 공사 전
2005/09/24 12:28(118) 19:13(550) 2005/11/18 10:09(38) 16:26(631) 끝물막이 공사 후
2006/06/28 11:16(164) 16:50(516) 2006/08/11 10:53(79) 16:37(606) 2007/10/26 08:54(25) 15:03(658) 2009/09/19 09:25(31) 15:12(666)
Fig. 2. A scaled rectified image of Daehang-ri intertidal flat outside Saemankeum sea dike # 1 with ground control points. The points lined inside the red rectangular box are line survey points along the piles used for oyster farming.
Table 2. Information of Buan # 3 bench mark
점 번호 부안 3 도 엽 명 부안 023
표 고 (m)
D.L. 14.350
좌 표 GRS80
N 35
o41 '57.383'' L.M.S.L. 10.830
E 126
o33 '20.486'' X 244768.079 Y 159787.759
I.M.S.L 10.636 BESSEL
N 35
o41 '47.045''
E 126
o33 '17.197''
X 244477.120
Y 155129.344
3. 관측 결과
원근감이 나타나는 빗각 촬영된 카메라 영상을 공선 방 정식을 이용하여 기하 보정된 영상으로 변환하면 Fig. 2에 서 보는 바와 같이 지도와 마찬가지로 영상의 각각의 화소
가 실제 좌표를 갖게 되며 이를 이용하여 거리에 대한 정 량적인 분석이 가능하게 된다. 그러나 원거리의 경우 원영 상의 화소수가 적으므로 이들을 새로운 지상좌표계로 변환 할 경우 정확한 관측이 어렵다. 본 연구에서는 매 관측시 마다 고정된 카메라 관측 지점을 사용하지 않고 간조 정선
Fig. 3. Water depth contours calculated from camera images.
의 범위와 광량 등에 따라 카메라 위치의 변동이 이루어 졌 으므로 영상으로 촬영된 지역을 실제 지상 좌표계로 변환 하였을 경우 정확하게 동일한 해역에 대한 지속적인 지형 정보를 얻을 수는 없었다. 2006년 6월 관측의 경우에는 장 비 문제로 인하여 해안 근처의 지역에 대해서만 영상 관측
이 이루어지기도 하였다. 그러나 대항리 포구의 서쪽 끝단 으로부터 외해 방향으로 약 700 m 그리고 새만금 방조제 로부터 해안선과 평행 방향으로 약 350 m의 지역의 지형 에 대한 관측은 공통으로 이루어져 그 지역에 대한 변화를 비교할 수 있었다. 더 많은 카메라로 관측을 하거나 혹은
Fig. 4. Comparison of depths between measured and calculated data.
높은 곳에서 관측이 이루어질 경우 보다 넓은 갯벌에 대한 관측이 가능할 것이나 방조제 주변의 다양한 침퇴적 현상을 고려하여 볼 때 국지 관측이나 기선 관측에 비하여 보다 이 지역을 대표할 수 있는 정보를 제공한다고 볼 수 있다.
Fig. 3은 Table 1에 표시된 각각의 시기에 관측된 영상으 로부터 계산된 조간대 갯벌의 등고선의 분포이다. 각 그림 에 표시된 cross shore 방향의 일련의 점들은 영상 관측 시 동시에 이루어진 기선 관측 점들을 나타낸다. 앞선 언급한 바와 같이 따로 기선을 위한 말뚝을 설치하지 않고 기존의 굴 양식장에서 사용되는 말뚝을 사용한 관계로 일직선의 형 태를 나타내지는 않으며 또한 말뚝 주변에 쇄굴 현상이 심 할 경우 그 주변의 값으로 대신하였으므로 위치가 일정하 지 않은 경우도 있다. 지형 분포에 대한 전체적인 경향을 살펴보면 기선을 중심으로 양쪽으로 수심이 깊게 나타나는 데 이는 대항리 포구 서쪽 방파제의 영향으로 그 전면에서 더 많은 퇴적 현상이 발생하여 나타난 것으로 보이며 밀/
썰물시 포구의 입구에서의 조류 출입에 의한 영향도 있을 것으로 사료된다. 영상 관측으로 계산된 수심의 정확도를 알아보기 위하여 매 회 양식장 말뚝 기선을 따라서 직접 관 측한 값들과 비교를 하였다. Fig. 4는 말뚝 기선을 따라 그 프로파일을 비교한 것으로 대체적으로 잘 일치하는 것으로 나타났다. 특히 영상 관측에서 계산된 지형 자료로부터 기 선을 따라 추출된 값의 경우 현장 관측 값에 비하여 보다 완만한 경향을 보이는데 이는 수집된 수륙 경계선 자료를 통합하여 3차원 지형 자료를 계산하는 과정에서 내삽을 하 기 때문으로 생각된다. 예를 들어 폭이 900 m이고 경사가 일정한 조간대 갯벌에서 6시간 동안 밀물이 들어온다고 가
정할 때 수륙 경계선은 시간당 150 m 씩 이동을 하게 되 며 이는 다시 10분당 25 m의 수륙 경계선의 이동을 의미 한다. 이러한 지형에서 본 연구의 관측에서와 같이 10분 간 격으로 촬영이 이루어지는 경우 두 수륙 경계선 사이의 지 형은 내삽으로 결정되므로 그 사이에 심한 굴곡이 현장 관 측되었을 때 영상 관측에서 계산된 값과 오차를 보일 수 있 다. 말뚝 기선을 따라 관측된 6회의 현장 관측 값과 영상 관측 값과의 상관 관계를 살펴보면 Fig. 5와 같이 모든 수 심에서 대체로 일치하는 것으로 나타났으며 RMS 오차는 0.057로 계산되었다.
1호 방조제 외측에서의 침식/퇴적의 시공간적인 변화를 살펴보기 위하여 각 연도별로 그 갯벌 지형의 고도 차이를 계산하면 Fig. 6과 같다. 2005년 9월에서 2006년 8월 사이 (Fig. 6(a))에는 전반적으로 퇴적 현상이 발생하였으며 방조 제 외측 인근에서 50 cm 이상의 퇴적이 나타난 반면 대항 포구 입구 전면에서는 침식이 발생하였다. 2006년 8월에서 2007년 10월 사이에는(Fig. 6(b)) 전반적으로 침식 현상이 발생하였으나 대항 방파제 앞쪽에서는 퇴적 현상도 관측 된 다. 지속적으로 퇴적 현상이 발생하여 갯벌이 계속 성장할 것이라는 예상과 달리 이 시기에 침식현상이 우세하게 나 타난 것은 2006년 4월 새만금 끝물막이 공사의 완료와 관 련이 있는 것으로 보인다. 신 등(2009)은 끝물막이 공사 이 후 각 갯벌의 지형 및 퇴적물 입자 크기가 전과 비교하여 큰 변화가 보임을 관측하였으며 특히 본 연구의 대상 해역 인 대항 갯벌과 비안도 갯벌은 조사기간 동안 41 cm 이상 의 침식되었다고 보고 하였다. 끝물막이 공사 전 강한 흐 름이 존재하였던 4호 방조제 앞의 흐름이 갑자기 중단되면 서 1호 방조제 지역의 흐름과 퇴적물 이동의 양상에도 큰 변화가 있었음을 의미하며 이에 대한 정확한 해석을 위해 서는 수치 모델 등을 이용한 추가적인 연구가 필요할 것으 로 보인다. 2008년에는 영상 관측이 이루어지지 못했으며 2007년 10월과 2009년 9월 사이(Fig. 6(c))의 변화를 보면 cross shore 방향으로 침식과 퇴적이 번갈아서 나타나는 것 을 관측할 수 있으나 전반적으로 퇴적 현상이 우세하게 관 측되었다. 마지막으로 2005년 9월과 2009년 9월의 4년간의 변화(Fig. 6(d))를 살펴보면 전반적으로 퇴적 현상이 우세하 게 발생하였으며 특히 방조제 외측 인근에서는 1 m 정도 의 퇴적이 발생한 곳도 관측되고 있고 방조제에서 멀어질 수록 퇴적양이 줄어드는 것을 볼 수 있다. 또한 cross shore 방향으로 퇴적양 변화가 강약을 보이는 것으로 나타나는데 이 원인에 대해서는 아직 많은 연구가 필요하다. 전체적으 로 영상 관측한 지역에 대하여 단위 면적당 연간 평균 침
Fig. 5. Correlation between measured and calculated depths.
퇴적 변화율을 계산하면 Table 3과 같다. 즉 관측 기간 동 안 해마다 그 양이 변화지만 4년 동안의 자료를 평균하여 볼 때 약 0.127 m의 퇴적율을 보이는 것을 알 수 있다.
4. 결론 및 토의
방조제 주변의 조간대 갯벌 지형과 같이 시공간적으로 다 양한 변화가 예상되는 지역에 대한 관측을 수행할 때는 소 수의 국지 관측이나 기선 관측만으로는 그 지역을 대표할
수 있는 정량적인 자료를 제공할 수 없으므로 최대한 공간 해상도를 작게 하여 빈도 높은 관측이 이루어져야 한다. 그 러나 갯벌의 경우 그 특성상 이동이 어려울 뿐만 아니라 육 상과 달리 간조시에만 관측이 이루어지기 때문에 시간적으 로도 제약을 받게 되므로 직접적인 현장 관측으로는 분석 에 필요한 충분한 정량적인 자료의 획득에 어려움이 있다.
본 연구에서는 조석변화에 따른 수륙 경계선의 이동을 이 용하여 카메라 영상을 이용한 간접적인 조간대 갯벌 지형 관측을 수행하였으며 비록 빈도 높은 관측이 이루어지지 않 아서 시간적인 변화에 대하여 정확한 분석을 할 수 없지만 4년간의 1호 방조제 외측 대항리 갯벌에 대한 평균 침퇴적 연간 변화율을 계산할 수 있었다(Table 3). 그 결과 연간 약 0.127 m의 비율로 퇴적이 우세하게 발생한 것으로 나타났 으며 특히 방조제 외측 인근에서 퇴적 현상이 뚜렷하게 발 생하였음을 확인할 수 있었다. 실제로 본 연구에서 기선으 로 선택하였던 굴양식장 말뚝들의 경우 2005년도와는 달리
Fig. 6. Depth difference contours.
Table 3. Rate of deposition/erosion
기 간 침퇴적양
(m
3)
단위면적당 평균
연침퇴적율(m/year)
2005. 9 ~ 2006. 8 62,062 0.382
2006. 8 ~ 2007.10 -6,661.8 -0.0346
2007.10 ~ 2009. 9 21,598 0.0685
2005. 9 ~ 2009. 9 79,359 0.127
2009년도에는 상당부분이 갯벌로 인하여 묻힌 것을 보더라 도 상당한 퇴적이 일어났음을 알 수 있었으며 2005년만 하 더라도 만조시에 제한되어 사용되었던 대항리 어항이 2009 년 관측시에는 대량의 퇴적으로 인하여 그 기능을 상실하 고 방조제의 가력도 방향으로 새로운 어항을 건설하여 운 영하고 있었다. 본 연구에서 관측한 결과 예상한 바와 같 이 구조물 주변의 침퇴적 변화가 시공간적으로 다양하게 일 어났음을 확인 할 수 있었으며 이는 새만금 방조제의 끝단 에 위치한 1호 방조제와 대항리 어항의 구조물 그리고 해 안선 등에 전파된 파랑과 조류의 많은 변화에 의하여 발생 한 것으로 보이며 이의 해석을 위해서는 보다 넓은 해역에 대한 지형 관측뿐만 아니라 파랑 및 조류 등과 같은 역학 적인 원인에 대하여 동시에 관측이 이루어져야 하며 또한 수치 모델에 의한 연구가 함께 수행되어야 할 것으로 보인 다. 그리고 현재의 결과만으로 향후 갯벌 성장에 대한 정 량적인 수치를 제공하는 것은 본 연구에서 나타난 연도별 시공간적인 다양한 변화와 본 연구의 제한된 관측 지역을 고려할 때 어려울 것으로 보인다. 매일 그 조석 진폭 변화 에 따라 공기 중에 노출되는 조간대 갯벌의 크기가 변화하 는 것을 감안할 때 목측에 의한 오류를 줄이고 보다 정확 한 정량적인 자료를 토대로 향후 갯벌의 지형적인 변화에 대한 값을 계산하기 위해서는 보다 넓은 해역에 대하여 보 다 높은 빈도를 가지고 카메라 영상 관측이 이루어 져야 할 것이다.
감사의 글
이 논문은 2008년도 군산대학교 교수 장기 국외 연수 경 비의 지원에 의하여 연구되었습니다. 이 논문을 심사하시고
많은 조언을 해주신 세 분의 심사 위원님께 감사드립니다.
참고문헌