[공부] 바닷가 모래언덕 자연방파제 해안사구 가치 구조 설명

들어가며

해안지역은 육지와 해양의 경계로 높은 파도나, 태풍, 해일, 쓰나미 등과 같은 자연재해의 위험이 항상 도사리고 있습니다.최근 지구온난화는 해안지역에 해수면 상승을 비롯한 여러 가지 환경 변화를 야기하고 있어, 재난 발생 가능성이 더 증가하고 있습니다. 사구는 재해를 줄여주는 해안사구를 보전하거나 복원하기 위한 정책들은 해안의 재난 위험에 적극적으로 대비하는 전략이 됩니다.

 

1. 사구(砂丘, sand dune)

사구는 모래가 쌓여 있는 언덕hill이나 능선ridge을 뜻하는 지형으로 사막, 바닷가, 호숫가, 강가 등지에서 볼 수 있으며, 주로 바람의 작용에 의해 만들어진다. 사구는 그것이 위치한 지역의 바람, 모래공급량, 식생조건 등 환경에 따라 크기와 모양이 매우 다양하게 나타난다. 사구가 넓게 나타나는 대표적인 경관은 모래사막이다. 사구가 연속해서 나타나는 사막은 에르그erg 또는 모래바다로 불리는데, 규모가 보통 100 ㎢ 이상인 지역을 가리킨다. 이것보다 규모가 작은 지역은 사구지대라고 부른다.

해안사구

모래로 이루어진 바닷가에서는 보통 해안선과 평행하게 늘어선 하나 또는 그 이상의 열이 나타난다. 이렇게 바닷가에 있던 모래가 바람에 의해 날려 사빈모래사장 뒤에 쌓여서 만들어진 모래 언덕을 해안사구라고 한다. 해안사구지대는 육상시스템과 해안시스템의 경계에 위치하는 생태적 점이지대로, 연안습지나 해안림, 하구역과 비교될 수 있다. 해안사구의 형태나 발달과정은 모래 공급지와 바람의 특성, 운반과 퇴적, 그리고 침식 양상에 따라 달라진다.

 

해안사구를 이해하는 것은 사막사구 보다 훨씬 어렵고 복잡한데, 그 이유는 해안사구가 바람의 작용뿐만 아니라, 파랑의 작용과 식생 등 더 많은 과정을 포함하고 있기 때문이다. 해안사구는 극지방에서 적도에 이르기까지 매우 넓은 범위에 분포하며, 특히 모래가 풍부하고 바람이 강한 지역에 잘 발달한다. 남한의 육지부에 분포하는 해안사구는 총 133개소에 이르고, 이 중 32%는 충청남도에, 24%는 강원도에 분포하고 있다.

 

2. 사구의 기능과 가치

최근 지구온난화는 해수면 상승을 비롯해, 태풍 같은 열대저기압의 강도나 빈도 증가, 수온 변화, 해류 변화 등 갖가지 환경 변화를 야기하고 있다. 이로 인해 해안지역에서는 자연재해의 빈도와 강도가 점점 더 증가하고 있으며, 인명과 재산 피해가 늘어나고 있다. 문제는 이런 경향이 앞으로 더 지속될 것이라는 데 있다. 따라서 해안에 인접한 나라들은 해수면 상승에 대비한 여러 가지 방안 마련에 고심하고 있다. 바닷가에 모래가 퇴적되어 만들어진 해안사구는 망그로브습지나 해안림과 더불어 해안의 자연재해 피해를 경감시키는 것으로 알려져 있다.

 

대규모 폭풍해일이나 쓰나미 같은 심각한 자연재해가 발생했을 때, 일차적으로 이를 저지시켜 대피 시간을 늘려주는 방어선 역할과, 재해의 강도를 줄이는 완충제 역할, 그리고 피해를 예방하는 방파제 역할을 수행하기 때문이다. 또한 사구열은 상승하는 해수면에 맞추어 후퇴하기 때문에, 안정적인 해안경관을 유지하는 데도 기여한다. 이런 이유로, 유엔환경기구(UNEP, United Nations Environment Program)에서도 기후변화와 해수면 상승에 대한 방어 전략으로 해안사구와 습지를 복원하거나 조성해야 하며, 주기적으로 모래를 공급하고 조림할 것을 권하고 있다.

 

3. 사구의 구조

해안사구를 이해하기 위해서는 사빈과 사구와 관련된 지형을 알아 둘 필요가 있다. 파랑(wave)에 의해 운반·퇴적된 지형을 해빈(海濱, beach)이라고 하는데, 해빈은 퇴적물의 종류에 따라 사빈과 역빈으로 나눌 수 있다. 모래가 쌓여 형성된 사빈은 파랑의 작용이 활발한 곳에 잘 나타나며, 사빈이 잘 발달한 곳이 해안사구 형성에 유리하다. 사빈 배후에 해안선과 나란하게 발달하는 모래언덕을 전사구(foredune)라고 하며, 전사구의 바로 앞에 이제 막 만들어지고 있는 사구를 초기사구 또는 배사구라 한다. 

사구의 구조

 

전사구 전면부는 사빈과 모래를 비롯한 여러가지 물질을 끊임없이 교환한다. 사구의 언덕 꼭대기를 사구마루라고 하며, 경우에 따라서는 여러 개의 사구마루가 능선을 이루기도 한다. 일반적으로 사구마루는 전면부나 후면부에 비해 바람의 세기가 더 강하며, 더 굵은 모래 입자가 퇴적되는 경향이 있다. 전사구 뒤쪽에 있는 사구를 배후사구라고 하며, 전사구가 사빈과의 모래 교환을 활발히 하는데 비해 배후사구는 그렇지 않은 경향이 있다.

 

전사구 후면부나 배후사구 후면부에는 사구를 형성하는 탁월풍이 거의 불지 않는 바람그늘이 형성된다. 해안사구지대에는 일반적으로 여러 개의 마루나 열이 있으며, 이들 사이에는 낮은 골짜기가 형성되는데, 사구와 사구 사이의 느슨한 부분을 슬랙또는 사구저지라고 부른다. 슬랙은 다시 습한 정도에 따라 건조슬랙과 습윤슬랙으로 나뉘며, 습윤슬랙은 사구습지로 발달하기도 한다. 해안사구는 모래의 공급과 식생의 성장 관계에 따라 그 형태가 변화한다. 식생으로 덮이지 않은 사구는 보통 바람의 활동에 따라 이동하기 때문에 활동사구라고 불린다. 이때 활동사구 전면부에서는 모래가 사구사면을 타고 거슬러 올라가 완경사면을 이루고, 사구마루를 지나서는 중력에 의해 미끌어지면서 32~34도의 급경사를 이룬다. 이를 사면안정각이라고 부른다.

 

활동사구와는 반대로 식생으로 덮여서 움직이지 않게된 사구를 고정사구 또는 피복사구라고 한다. 모래의 공급량이 적거나 퇴적량에 비해 식생의 성장이 더 활발한 경우에 잘 나타난다. 한편, 해안선을 따라 여러 개의 전사구가 열을 이루는 경우를 가리켜 전사구열이라 부르는데, 일반적으로 해안에서 가장 멀리 있는 사구열이 가장 먼저 형성된 것이다. 해빈열 또는 빈제란 이와 비슷하지만 바람에 의해 만들어지지 않고 파랑에 의해 여러 개의 열이 형성된 경우를 가리킨다. 해빈열도 해안에서 가장 멀리 있는 열이 가장 오래된 것이다. 해빈열이나 사구열은 해안지역의 전진과정을 잘 보여주는 지형들이다.

 

4. 사구와 관련된 용어들

사구저지(砂丘底止), 사구습지(砂丘濕地): 사구와 사구 사이의 움푹 패인, 낮은 부분. 물이 고여 있는 곳은 사구습지砂丘濕地라고 함. 이들은 사구성 동식물의 생존에 필요한 수분을 공급하는 중요한 생태적 기능을 하며, 습지가 상당 기간 동안 유지될 경우 분해되지 않은 식물체의 퇴적물인 이탄(泥炭, peat)이 형성되기도 함.

 

• 석호(潟湖, lagoon): 연안류의 작용으로 형성되는 사주모래톱, 사취 등이 만의 입구를 막아 바다와 분리되어 형성된 호수. 보통 후빙기의 해수면 상승과 관련 있는 것으로 알려져 있으며, 염도는 민물과 바닷물이 혼합된 ‘기수’의 특성을 나타냄. 동해안 석호의 사주에서는 사주가 막혔다가 열리는 갯터짐 현상이 잘 발생.
• 묘안호(cat’s eye lake): 사주나 사취가 발달하는 과정에서 사주와 사주 사이의 낮은 부분에 ‘고양이의 눈’처럼 좁고 긴 형태로 발달하는 석호성 습지. 해빈열이나 전사구열 같은 사구지대에서 발견됨.
• 횡사구(橫砂丘, transverse dune): 주로 탁월풍 방향에 대해 수직으로 발달한 사구를 일컫는 말로, 모래의 공급이 많을 때 초승달 모양의 사구가 횡으로 연결되어 형성됨.
• 종사구(縱砂丘, longitudinal dune, linear dune): 탁월풍 방향에 대해 사구능선이 수직으로 발달한 횡사구(橫砂丘)에 대비해, 능선이 바람 방향과 평행하게 발달한 사구를 일컫는 말.
• 사구포집(砂丘捕執): 인위적인 구조물(모래포집기, sand trap 또는 sand fence)을 설치해 바람에 실려 오는 모래를 퇴적시키는 방법.
• 취식와지(blow out): 바람에 의해 사구지대가 침식되어 만들어진 것으로, 화분받침, 컵, 사발, 홈통 등의 형태를 띠는 와지 지형. 취식와지가 형성되면 바람과 식생 조건에 따라 지형이 빠르게 변화되며, 배후지역으로 모래를 더 멀리 공급해 사구생태계에 긍정적인 영향을 줌.
• 포물선사구(parabolic dune): 사구능선이 바람이 불어가는 방향으로 움직이면서 낙하산이나 포물선 형태로 발달한 사구. 그 형태로 인해 U자형 사구(U-shaped dune), 머리핀(hair pin)사구라고도 불림.
• 해빈열(beach ridge)과 전사구열(foredune ridge): 사빈과 평행하게 발달한 다수의 열을 가리키는 용어로 파랑에 의해 만들어진 경우 해빈열, 바람에 의해 만들어진 경우 전사구열이라고 부름. 이들은 모두 모래 공급이 많은 사빈 해안에 잘 형성되는 것으로 알려져 있으며, 이러한 지형을 연구하면 과거의 파랑이나 바람의 상태, 퇴적물의 공급 기원, 기후 조건, 해수면 변동 등을 파악할 수 있음. 해빈열 위에 풍성사구사가 쌓인 경우 해빈-전사구열(beachforedune ridge)이라고 함.

 

마치며

해안사구는 바다로부터 밀려오는 폭풍 해일이나 쓰나미, 태풍 등의 자연재해에 대한 일차적인 저지선이며, 피해를 완화시켜주는 기능을 한다. 사구로 이루어진 해안은 사구가 파랑에너지를 분산시키고 충격을 흡수하는 역할을 한다. 때때로 강한 태풍이나 폭풍에 의해 해일이 발생하고 전사구 전면부에 침식이 발생하는 경우도 있지만, 시간이 지나면 다시 원래의 지형을 회복하는 뛰어난 복원력도 있다. 유동성이 강한 사구 일수록 더 효율이 높으며 침식피해를 겪더라도 새로운 해빈단면이 형성 되어 자연스러운 경관이 형성된다. 해안지역의 재해 위험성을 줄이기 위 해서는 해안사구의 복원과 조성에 노력해야 한다. 특히 기후변화에 따른 해수면 상승에 대비하기 위해서는 사구와 같은 자연방파제의 유지가 매우 필요하다.