지질분석으로 드러난 기존 산맥체계의 문제점

산맥의 정의와 기준에 관한 논란

백두산을 한반도의 중심이자 출발점으로 인식한

‘산경표(山經表)’의 존재가 1980년대 초부터 일 반인에게 널리 알려지기 시작하면서 백두대간을 중심으로 한 전통적 산 인식체계에 대한 국민적 관심이 높아졌다. 아울러 현재 교과서에 실려 있 는 우리나라 산맥체계의 정당성에 대한 논란이 학계와 전문가 그리고 일반 국민 사이에 끊이지 않았다. 논쟁의 핵심은“기준을 땅밑 지질로 삼 느냐 아니면 땅위 지형으로 삼느냐”하는 산맥 의 정의와 기준문제 그리고“특정 산맥이 존재 하느냐, 아니냐”하는 실체문제였다. 이처럼 20 년이 넘도록 지속된 한반도 산맥체계에 대한 논

쟁에 종지부를 찍기 위해서, 이 글에서는 지질현 황도 등 실증자료를 토대로 현행 산맥체계가 한 반도 지질구조와 과연 일치하는지 구체적으로 살펴보도록 한다.

또한 국제적으로 통용되는 산맥에 관한 정의 와 기준을 파악하기 위해 각종 해외 문헌을 조사 해 보았다. 그 결과를 요약하면, 산맥이란 대체 로‘산지에서 일정한 규모를 가진 산봉우리가 선상으로 길게 연속되어 있는 지형’이라 정의되 어 있고 산맥의 설정기준은 규모와 연속성으로 규정되어 있다.

주요 문헌에서는 심지어 산맥은‘지질의 형 성요인과는 무관하다’¹⁾거나‘같은 지질구조를 반드시 가질 필요는 없다’라고 명시되어 있다.²⁾

지질분석으로 드러난 기존 산맥체계의 문제점

김영표｜국토연구원 기획조정실장, 우리산맥바로세우기포럼 상임대표

1) Mountains are commonly classified in physical geography according to scale and contiguity, without reference to genesis. [Fairbridge(1968) 참조]

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<그림 1> 분석에 활용된 공간데이터베이스

<수치표고모델>

<위성영상> <산봉우리의 위치좌표와 높이>

<지질현황도>

일부의 주장과는 전혀 다르다.

산맥체계 분석을 위한 공간데이터베이스 구축과정

1. 수치표고모형

총 12회(2005. 3~2006. 2)에 걸쳐 이 지면을 통 해 연재되는 이 연구에서는 현행 교과서에 수록 된 산맥체계의 특징과 문제점을 분석하기 위하 여 지형모델링 방법을 이용하였다. 이를 위해 한반도 전체에 대한 수치표고모형(DEM:

Digital Elevation Model) 자료를 준비하였다.

일반적으로 수치표고모형은 지형도의 등고선 을 이용하거나 위성영상을 처리하는 등 여러 가 지 방법을 통해 다양한 해상도의 자료를 얻을 수 있다. 이 연구에서는 한반도 지형 전체를 분석하 기 위해 30m급 해상도의 수치표고모형을 구득 한 후 편집하여 데이터베이스를 구축하였다. 이 번 7월호에서는 수치표고모형 자료를 직접 활용 하지 않지만, 다음 8월호에서는 산맥의 지형모 델과정에서 핵심적인 분석자료로 활용된다.

2. 지질현황도

현행 산맥체계의 문제점을 규명하거나 검증하기

를 사용하였다. 지질현황도는 지형 모델링과 중 첩될 수 있도록 좌표체계 변환과정을 거쳤다.

3. 위성영상

3차원의 사이버지형 위에 실제와 유사한 모습의

Landsat TM

분류하여 사용했다. 이 자료도 8월호에서 활용 할 계획이다.

4. 산봉우리와 고개 좌표값

산지의 분포를 체계적으로 분석하기 위해 남북 한의 1:25,000과 1:50,000 지형도에 표기된 모든 산봉우리에 대해 평면위치좌표(x, y)와 표고(z) 값을 추출하여 데이터베이스를 구축하였다. 데 이터베이스에는 남북한의 지형도에 산, 봉, 고 개, 령으로 표시되어 있는 산봉우리와 고개들을 포함하고 있는데, 모두 합하여 5,103개에 이른 다. 추출된 5,103개의 산봉우리와 고개들은 각 각의 고유한 위치좌표를 가지고 있다.

그런데 남한지도는 TM³⁾좌표체계로 구성되 어 있고 북한지도는 위도∙경도 좌표체계로 구 성되어 있다. 따라서 별도의 좌표변환 과정을

2) A mountain range is a grouping of mountains, bordered by lowlands or passes. Thus mountain ranges have an area and boundaries, they are not simply a list of peaks. A mountain range does not necessarily have the same geology.[http://bivouac.com/PgxPg.asp?PgxId=276 참조]

3) 국가기본도에서 사용하는 TM(Traverse Mercator: 횡메르카토르 도법)은 지구타원체를 베셀 타원체로 보며 좌표원점 계수를 1.0000로 쓰 고 원점의 좌표값을 X = 20만, Y = 50만으로 채택하고 있다

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거치기 전까지는 남한의 산과 북한의 산이 서로 다른 위치좌표체계를 가지게 되므로 바로 합 쳐서 사용할 수는 없는 실정이다. 그러므로 서로 다른 남북한의 좌표체계를 하나의 좌표체계 로 맞추는 과정이 필요하다. 이 연구에서 가장 핵심자료로 사용되는 수치표고모델이 UTM⁴⁾좌 표체계로 구성되어 있다. 그러므로 남한지역의 데이터베이스는 TM좌표체계에서 UTM좌표체 계로, 북한지역의 데이터베이스는 위도∙경도 좌표체계에서 UTM좌표체계로 변환시켜서 남 북한 통합 데이터베이스를 구축했다. 그런데 변환된 데이터베이스를 컴퓨터상에 화면 출력한 결과, 수치표고모델상의 산봉우리 및 고개 위치와 입력된 데이터베이스 사이에 약간의 오차가 발생하였다. 이러한 오차는 서로 다른 투영법, 종이지도의 고유한 축척오차, 좌표추출과정에 서의 수작업 오차 등의 이유로 발생한 것인데, 정확한 데이터베이스를 구축하기 위해 별도의 수정작업을 거쳤다. 즉, 수정과정에서 기존에 입력된 데이터베이스와 지형도, 수치표고모델의 표고값, ArcGIS 프로그램상의‘Hillshade’, ‘Contour’등의 3D Analysis 도구를 사용하여 컴퓨 터상에서 남북한 지형도와 수치표고모델상의 지점이 정확히 일치하는 위치를 직접 수정하여 입력하는 방법을 취했다.

작업에 많은 시간이 소요됐지만, 지형도상의 표고값과 컴퓨터 수치표고모델상의 표고값 사이 에 나타난 오차범위가 1m 미만으로 상당히 정확한 데이터베이스를 구축할 수 있었다. 위와 같은 작업을 통해서 구축된 데이터베이스는 <표>와 같다.

<표> 한반도 산 데이터베이스

일련번호 산이름 X좌표 Y좌표 표고값(m) 행정구역

1 백두산 422962.8 4648276.5 2750.0 양강도 삼지연군

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177 지리산 384551.3 3911132.3 1915.0 경상남도 산청군

178 정관령 588012.3 4745876.1 375.0 함경북도 온성군

179 마유산 597261.5 4748791.4 445.0 함경북도 온성군

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5103 달마산 277882.7 3807098.1 489.0 전라남도 해남군

4) 미국에서 군사적인 목적으로 지구상의 모든 위치를 동일한 좌표계로 이용하기 위해 UTM(Universal Traverse Mercator)도법을 고안 해 냈다. UTM은 날짜 변경선을 기준으로 반 시계 방향으로 6도씩으로 나누고, 위도방향으로는 적도를 기준으로 북위 84도까지 남 위 80도까지 8도씩으로 나누어, 각 지역을 6×8도 간격의 격자로 나누어 일련번호를 부여하여 관리한다. 각 지역마다 좌표원점 계 수를 0.9996으로 채택하여 TM보다 넓은 지역에 사용되도록 만들어져 있고, 좌표원점에서의 정확도는 TM보다 다소 떨어지지만, 공통된 하나의 좌표체계를 유지하는 장점을 지닌다

지질현황도와 판이한 현행 산맥체계

일본 지질학자들에 의해 정립된 현 행 산맥체계는 지질현황을 바탕으 로 설정되었다고 전해진다. 따라서 이 글에서는 그것을 검증하기 위해 먼저 현행 산맥체계와 지질현황도 를 비교분석하였다. 기준으로 삼은 현행 산맥체계는 교육인적자원부 에서 교육용으로 작성하여 현재 사 용하는 산맥지도다.

<그림 2>의 ①지역은 낭림산맥 이 지나는 부분을 제외하면 산맥의

분포가 대부분 지질현황과 상관없이 설정된 것 으로 판단된다. 동일한 지질층이 하나의 산맥을 이루고 있는 부분은 낭림산맥 일대만 해당된다.

이 지역은 시생대와 원생대에 이르는 한 종류의 누층인 낭림누층군으로 이루어져 있다. ②지역 을 지나는 태백산맥은 신생대의 퇴적암류와 백 악기의 화강암류가 서로 교차하는 지역을 관통 하기 때문에, 지질현황은 전혀 고려하지 않고 설 정된 것으로 판단된다. 또한 이 지역을 지나는 광주산맥과 차령산맥도 지질현황을 고려해서 정 의한 것으로 받아들이기 어렵다. ③지역은 노령 산맥과 소백산맥이 지나는 지역인데, 이 지역도 지질의 현황과 상관없이 산맥이 지나고 있다.

이와 같이 지질현황도에 현행 산맥지도를 중 첩하는 간단한 분석을 통해서도, 현행 산맥체계 가 지질자료를 근거로 설정되었다는 주장을 받 아들이기 어렵다는 결론을 쉽게 얻을 수 있다.

단층선과도 다른 현행 산맥체계

현행 산맥체계가 지질구조에 근거한 것인지, 아 닌지를 완벽하게 검증하기 위해서는 지질구조상 의 단층선 분포와도 비교할 필요가 있다.

<그림 3>은 한반도 단층선의 분포도와 현행 산맥체계를 중첩한 것이다. 현행 산맥체계와 단층선의 분포를 비교하였을 때, 현행 산맥의 대부분은 단층선과 무관한 것으로 나타난다.

①지역은 강남산맥과 적유령 산맥의 일부가 단 층선 방향과 유사하게 지나가고 있으나, 함경 산맥, 마천령산맥, 낭림산맥 등 대부분이 단층 선의 방향과 전혀 상관성이 없다. 그리고 ②지 역도 광주산맥의 일부가 단층선과 평행하게 지 나가는 것을 제외하면, 차령산맥, 태백산맥 모 두 단층선 방향과 거의 무관하게 산맥이 설정 되어 있다. ③지역은 노령산맥 말단부가 단층

<그림 2> 지질현황도와 비교한 현행 산맥지도

선 방향과 유사하게 지나가고 있으며, 노령산맥의 시작부분 이나 소백산맥의 대부분은 단 층선 방향과 상관없이 설정되 어 있다.

지질구조만으로 설명하지 못하는 고토분지로의 산맥체계

현행 산맥체계는 고토분지로의 연구결과에서 출발하여 시대에 따라 조금씩 변형되어 오늘에 이르고 있으나, 그 근간은 고토 분지로의 산맥체계를 바탕으로 하고 있다. 따라서 원시자료가 되는 고토분지로의 한반도 산 맥자료를 지질현황 및 단층선 과 비교해 보는 작업은 중요한 의미를 지닌다.

<그림 4>는 고토분지로의 산 맥체계와 지질현황도를 비교한 것이다. 그림에서 보는 바와 같 이 고토분지로의 산맥체계는 일부지역에서 지질특징이나 생 성연대가 같은 지역에 하나의 산맥이 지나는 경우가 종종 나타난다. 이처럼 고토분지로의 산맥체계 중 극히 일부지역의 산맥 은 지질현황을 근거로 했다고 판단할 수 있다. 추측해볼 때, 고토분지로가 직접 현장답사⁵⁾를 한 지역은 지질현황과 산맥이 비교적 일치하는 것으로 판단된다. 그러나 산맥의 분포가 지질현황 우 리 산 맥 바 로 세 우 기 ∙ 5

<그림 3> 단층선 방향과 비교한 현행 산맥지도

<그림 4> 지질현황과 고토분지로의 산맥체계 비교

5) 고토 분지로는 1901~1902년, 1902~1903년 두 차례에 걸쳐 266일 동안 한반도를 답사했다고 한다. 답사시 망아지 네 마리와 여섯 사람을 대동했고, 하루에 약 20km 가량 현장을 답사했다는 기록이 조선산악론 서론에 나온다

산맥체계를 단층선 방향과 비교해볼 때 도, 지질현황과 비교했을 때처럼, 일부 산맥만이 단층선 방향과 유사하게 나타 나고 있음을 알 수 있다. 현행 교과서에 실린 산맥체계보다는 고토분지로의 원 자료가 일부지역에서 단층과 유사한 부 분이 더 많이 나타나고 있다. 그러나 산 맥체계 전체로 볼 때, 비슷한 사례보다 는 일치하지 않는 산맥이 훨씬 더 많다.

따라서 단층선의 분포도 산맥의 흐름과 경향을 같이 한다고 말할 수 없다.

지질구조와 무관한 현행 산맥체계

국제적으로 통용되는 산맥의 정의와 기준에서 알 수 있듯이, 산맥은 땅속 지질구조가 아닌 땅 위 지형모습을 근거로 설정되는 것이 옳다. 그럼 에도 불구하고 일부 학자들은 지질구조를 토대 로 산맥을 설정해야 하고 현행 산맥체계는 그러 한 기반 위에 설정된 것이라 주장하고 있다. 그 러나 지질현황도와 현행 산맥체계를 비교한 결 과, 그러한 주장은 근거가 희박하다는 사실을 쉽 게 알 수 있다.

이제까지 살펴본 바와 같이 현행 산맥체계에 서 지질구조와 일치하는 산맥보다는 일치하지 않는 산맥이 훨씬 더 많이 나타나고 있다. 그러 므로 현행 산맥체계가 땅위 지형모습보다도 땅

밑 지질구조를 근거로 정립되어 있다는 주장은 설득력을 가질 수 없다. 이러한 산맥의 실체에 대해 보다 심층적으로 분석하기 위하여 다음 8 월호에서는 현행 산맥체계가 지형의 모습과 실 체를 어느 정도 반영하고 있는지 객관적으로 살 펴볼 예정이다.

참고문헌

김영표∙임은선. 2003. 「GIS기반 공간분석방법론 개발연구」. 경기 : 국 토연구원.

김영표 외 2인. 2004. 「한반도 산맥체계 재정립 연구: 산줄기 분석을 중 심으로」. 국토연구원.

북한과학원 지리학연구소. 1999. 「조선의 산줄기」. 과학기술출판사.

小藤文次郞. 1901. “朝 鮮 南 部 の 地 勢”. 地學雜誌. 第13輯. 第150-151卷 小藤文次郞. 1902. “朝 鮮 北 部 の 地 勢”. 地學雜誌. 第14輯. 第162-163卷 Koto. B. 1903. An Orographic Sketch of Korea. Journal of the

College of Science. Vol. 19. Imperial University. Tokyo.

Japan

Fairbridge. R.W. 1968. Encyclopedia of Geomorphology.

Reinhold Book Corp.

http://bivouac.com/PgxPg.asp?Pgxld=276 (2004∙5∙10 검색)