IV. 지하수 유출과 해빈 미지형변화의 관계
1. 부피와 층후 변화
그림 24. 부피 및 유출량 변화 (2015.08.29.)
그림 25. 부피 및 유출량 변화 (2015.09.19.)
9월 19일 조금에는 유출량에 무관하게 유의미한 지형변화가 나타나 지 않았다. 특히 사리와 조금 시기에 추정한 기간 동안의 유출량은 변 화율의 정도는 차이가 존재하지만 유출량 자체는 큰 차이가 있다고 보 기 어렵다. 예를 들어 8월 29일 오전 11시부터 30분 간 유출된 31.350㎥의 지하수와 9월 19일 오후 2시부터 30분 간 유출된 30.684
㎥의 지하수 양은 큰 차이가 없으나, 지형 변화량은 전자에 유의미한 침식이 발생한 반면 후자에는 유의미하지 않은 퇴적이 발생하였다. 따
라서 사리와 조금 사이에 이러한 지형변화량의 차이는 지형변화에 영 향을 미치는 요인이 지하수 유출 이외에는 없는 상황에서 조위 변동성 이 보다 큰 사리에 측정 시기 전후를 포함한 누적 유출량이 많기 때문 으로 판단된다. 즉, 누적 유출량이 적은 조금에는 유의미한 지형변화가 발생하지 않은 것이다.
하지만 간조를 중심으로 지형변화량이 감소하였다가 다시 증가하는 경향성의 변화는 뚜렷하게 나타난다. 사리와 조금 모두 간조 이후 경향 성이 동일한 것으로 미루어 볼 때, 사리 역시 간조를 기준으로 경향성 이 변화하였을 것으로 판단할 수 있다. 유출량이 최대가 되는 시점은 간조 시점 이전 1시간 이내에 발생하였으므로 유출량 변동의 경향성이 곧 지형변화의 경향성을 결정하는 것으로 보인다.
연구지역을 살펴보면 지하수 유출지점에서 해빈 하부로 미약한 릿지 (ridge)가 형성되어 있다. 때문에 유출된 지하수는 바다 방향으로 고르 게 흐르는 대신 소규모로 형성된 갯골을 중심으로 흘러나간다. 따라서 지하수의 유출로 인해 발생하는 지형변화는 지하수 유출지점 근처에서 나타나는 경우 이외에도 갯골을 중심으로 나타날 수 있을 것으로 보인 다. 이에 따라 설정한 격자 내부에서 갯골 주변과 지하수 유출지점 주 변의 구역을 재설정하여 부피변화를 비교하였다(그림 26-27). 그 결과 사리와 조금에 나타난 전체적인 경향성은 크게 달라지지 않았다. 즉, 사리에는 갯골과 유출 지점 주변으로 침식 경향성이 나타나며, 조금에 는 갯골과 유출 지점 주변으로도 유의미한 지형변화가 나타나지는 않 았지만 경향성 자체는 전체적으로 동일하게 간조 시점을 중심으로 변 화하는 모습을 보였다.
그림 26. 갯골 및 유출지점 주변 부피 변화량 (2015.08.29.)
그림 27. 갯골 및 유출지점 주변 부피 변화량 (2015.09.19.)
결론적으로 유출량이 비슷한 두 시기를 비교하였을 때, 8월 29일 사 리에는 유의미한 침식이 나타났으며 9월 19일 조금에는 유의미한 변화 가 나타나지 않았다. 그러나 두 시기 모두 간조 시점을 중심으로 지형 변화의 경향성이 전환되는 모습이 뚜렷하게 나타났다. 이로부터 가능한 해석은 첫째, 사리 때는 지형변화를 일으키기에 충분한 지하수 유출이 일어났던 반면 조금에는 그렇지 못하다는 것이다. 이는 측량 시점 내에 서는 유출량에 큰 차이가 없지만, 지하수위 측정 시기 전체를 볼 때 사
리 때의 누적 유출량이 더 많다는 것에 기인한다. 따라서 유출된 지하 수가 퇴적물을 운반시킬 수 있을 정도로 충분한 힘을 가할 때에만 침 식이 일어난다는 해석이 가능하다. 이는 곧 지하수의 유출량이 특정한 임계값을 넘을 때 해빈 지형변화를 유발한다는 것을 의미한다. 임계값 을 넘지 못하는 경우에는 지하수 유출이 유발하는 침식작용보다 해빈 표면의 안정성이 커서(Owoputi and Stolte, 2001) 침식이 일어나지 않는 것으로 보인다. 하지만 이에 대해서는 본 연구에서 측량한 시기만 으로는 명백히 밝힐 수 없으며, 향후 추가적인 데이터의 획득과 더불어 모델링을 통해 임계값의 정확한 추정이나 다른 변수에 따른 임계값 수 치 변동에 관한 연구가 필요하다고 사료된다. 둘째, 사리와 조금의 지 형변화는 유출량이 최대값을 보이는 시점을 기준으로 다른 방향으로 발생한다는 것이다. 간조와 유출량의 최대 시점은 거의 일치하기 때문 에, 지형변화를 유발하는 유출량의 증감이 반대가 되면서 이로 인한 지 형변화도 그 시점을 기준으로 반대 방향으로 발생한다고 판단할 수 있 다.
이를 연구지역 해빈 지형 전반으로 확대해보면, 각각의 측량 시기 사 이에서는 퇴적 경향이 나타나고 기울기가 유출지점 상부에서 급해진 것은 국내 서해안의 해빈에서 Shepard(1950)이 제시한 해빈의 계절 순환 양상(Beach cycle)에 따라 여름철에 퇴적 경향이 나타나는 것과 일치한다고 판단된다(추용식 등, 1996). 하지만 지하수 유출 요인으로 제한하여 해빈 지형에 미친 영향만을 살펴볼 때, 충분한 지하수 유출이 있을 때는 이러한 경향과 반대로 침식이 우세한 것으로 나타난다. 즉, 지하수 유출은 여름철 퇴적이 우세한 지형변화 경향에 반대되는 침식 작용을 수행하며, 파랑에 의한 퇴적 작용이 이를 상쇄시킨다고 해석할 수 있다.
측량 일시
시점 고도(m)
종점
고도(m) 경사도(°) 유출지점 하부(°)
유출지점 상부(°)
유출량 (㎥/30min)
1000 0.902 4.312 5.02 1.11 7.82 34.144 1100 0.887 4.295 5.02 1.13 7.86 31.661 1130 0.881 4.289 5.02 1.13 7.87 31.350
표 11. 2015년 8월 29일 단면 변화
측량 일시
시점 고도(m)
종점 고도(m)
경사도 (°)
유출지점 하부(°)
유출지점 상부(°)
유출량 (㎥/30min)
1230 0.882 4.349 5.11 0.86 8.54 33.787 1300 0.885 4.361 5.12 0.84 8.52 32.753 1330 0.879 4.359 5.13 0.89 8.55 32.063 1400 0.881 4.355 5.12 0.86 8.53 31.374 1430 0.88 4.363 5.13 0.89 8.55 30.684 1500 0.88 4.363 5.13 0.89 8.57 29.650 1530 0.881 4.367 5.14 0.9 8.54 28.616
표 12. 2015년 9월 19일 단면 변화