강원도 북부 동해안 연안류에 의해 운반되는 석영입자표면미세조직의 변화

1. 서 론

최근 동해안은 지구온난화에 따른 해수면 상승과 연안지질작용에 대한 명확한 이해 없이 이루어지는 난개발로 인해 심각한 연안침식 문제에 직면해 있다(An, 2013; Lim and Lee, 2017; Park et al., 2021; The Province of Gangwon, 2021; Ministry of Ocean and Fisheries, 2022). 연안침식은 해안가 지역의 퇴적물을 포함한 자연 지형 및 지반 구성물질 자체가 침식되어 사라지는 현상으로, 연안침식의 원인과 메커니즘을 이해하기 위해서는 이러한 지반 구성물질의 특성과 퇴적물 이동과정을 이해하는 것이 필수적이다. 하지만, 기존 동해안 지역에서의 연안침식 연구는 퇴적물의 해빈 내 유입 및 이동에 대한 실제 관측과 검증 과정은 극히 미진한 채 수치모델과 예측 연구에만 치우친 경향이 뚜렷하다(Kim et al., 2011; Prodger et al., 2017; Jin et al., 2020; Maeng et al., 2022; Shim et al., 2022). 또한, 이러한 연구 결과를 기반으로 건설된 대형 해안 구조물은 경우에 따라 해빈 내 표사 출입의 불균형을 야기하기도 하였고(e.g., Kang et al., 2010; Kim and Lee, 2013; Nukazawa et al., 2021), 결과적으로는 연안 회복탄력성(Coastal resilience)이 낮아지고 있다(Kang and Lee, 2023).

강원도 동해안 지역에서는 일반적으로 북동 방향으로부터 연안을 향해 입사하는 파도에 의해 해안선을 따라 남남동 방향으로 연안류가 우세하며 이 연안류를 따라 해빈 및 대규모 연안 지형이 형성되는 것으로 알려져 있다(Oh et al., 2010; Kim and Lee, 2013, 2015; Lim and Lee, 2017; Cho and Kim, 2019). 하지만 이들 선행연구 대부분은 위성 혹은 항공영상을 통한 일반적인 변화만을 관찰하는 수준에 머물고 있으며(e.g., Kim et al., 2005; Lee and Kim, 2007; Choi et al., 2009; Eom et al., 2010; Kim and Lee, 2013, 2015), 보다 상세한 해빈 내 퇴적물 이동 및 그 기작 등 연안 지질작용에 대한 실제적 근거는 여전히 불분명한 상태이다. 따라서 연안 지역의 지속가능한 보전 및 개발에 앞서 실제 퇴적물의 특성과 운반과정 그리고 잠재적 공급원 등 필수 기초 자료를 확보하여 동해안 연안의 지질작용에 대한 근본적 이해를 넓힐 필요가 있다.

석영은 거의 대부분의 해빈 퇴적물에서 주요 구성요소에 해당하며 지표환경에서 물리화학적으로 매우 안정한 상태를 유지하여 퇴적물 이동 및 퇴적 전후 과정 동안 발생된 여러 지질작용의 흔적들을 입자 표면에 기록한다(Goldich, 1938; Margolis and Kennett, 1971; Krinsley and Doornkamp, 2011). 퇴적물 입도 및 그 매개변수들이 주로 퇴적물 운반에 필요한 수력학적 에너지 및 퇴적환경을 해석하는 데 유용하지만, 석영입자표면미세조직은 같은 크기의 퇴적입자라 할지라도 운반과정 및 기작에 따라 입자의 마모와 화학적 조직이 달라진다는 특징을 활용하며, 이는 운반과정 및 직후의 속성작용을 해석할 수 있는 유일한 방법이다. 그동안 주사전자현미경(SEM; scanning electron miroscope)의 발전과 함께 석영입자표면미세조직(SMQ; surface micro-textures of quartz grains) 분석기법은 퇴적물의 운반기작 규명과 퇴적과정 연구에 널리 활용되어 왔다(e.g., Mahaney, 2002; Krinsley and Doornkamp, 2011; Vos et al., 2014; Itamiya et al., 2019; Baek and Jo, 2023; Park et al., 2023). 또한, SMQ에 대한 분석은 미국, 유럽, 중국 등 여러 나라에서 윤곽선 변화와 표면미세조직의 비율 변화를 통해 해빈 퇴적물의 운반 과정을 해석하는 데에도 다양하게 사용된 바 있다(Bellanova et al., 2016; Reddad et al., 2016; Tunwal et al., 2018; Itamiya et al., 2019; Madhavaraju et al., 2021, 2022).

이번 연구는 그동안 제시되어 왔던 동해안 해빈 퇴적물의 특성과 운반과정 가설을 테스트하고 이에 대한 실제 퇴적학적 증거를 제시하고자 수행되었다. 이를 위해 그동안 퇴적학적 연구는 물론 연안 지질 관련 연구가 극히 미진했던 남한 지역 동해안 최북단부의 화진포, 송지호, 청간 해빈을 대상으로 SMQ 분석을 실시하였다. 이번 연구는 동해안 연안 지질작용의 근본적인 이해라는 장기적인 연구 주제의 첫 번째 세부 연구에 해당하며, 연안류에 의한 해빈 퇴적물 운반과정과 SMQ 특성 변화 사이의 관련성에 대해 논의하고자 한다.

2. 연구 지역

연구 지역인 강원도 북부 동해안은 조차가 최대 0.3 m, 평균 0.2 m 내외를 보이는 소조차(micro tidal) 환경에 해당하며(Davis Jr and Fitzgerald, 2019), 강한 파랑의 영향을 많이 받는 대표적인 파랑 우세 환경이다(그림 1). 동해안은 연평균 북동쪽에서 입사하는 파도가 우세하기 때문에 남동쪽으로 연안류를 발생시키며(Oh et al., 2010; Lim et al., 2017; Cho and Kim, 2019), 이러한 연안류와 일치하는 방향으로 퇴적물이 순이동(net transportation)할 것으로 추정된다(그림 1; Schwartz, 2006; Davidson-Arnott et al., 2019). 그러나, 여름철 동안에는 계절풍으로 인한 남동 탁월풍과 태풍 등에 의해 강하고 높은 파랑을 남동쪽으로부터 입사시키기 때문에 북서쪽으로 흐르는 연안류를 발생시킬 가능성도 제기된다(Lim et al., 2017). 한편 연구지역에서 동해안으로 연결되는 하천들은 태백산맥의 동쪽 급사면을 따라 발달하므로 비교적 경사가 급하고 유로의 길이가 짧은 단순한 특징이 있다(Kim, 1999; Migoń et al., 2019; Shin et al., 2020).

Fig. 1.

The geographic location and study sites situated in the northeastern part of Gangwon-do Province. The inset figure (wave rose) represents distributions of wave directions. Due to the predominance of these waves, longshore currents are expected to flow in the southeast direction, as highlighted in orange.

강원도 고성군 화진포, 송지호, 청간 해빈 세 지역은 북북서-남남동 방향으로 발달한 포켓형 해빈이다(그림 2). 이들 해빈은 각각 서로 다른 지형지질학적 특징을 나타내기 때문에 퇴적학적 차이점과 공통점을 비교분석하기에 유리할 것으로 판단하여 연구지역으로 선정하였다. 먼저 화진포 해빈의 경우, 세 해빈 중 유일하게 변성암류가 주변에 분포하고 있으며, 하천 유입의 영향이 가장 작다. 송지호와 청간 해빈의 규모는 세 해빈 중 최대 및 최소이며. 하천 유입 영향은 청간 해빈이 송지호에 비해 월등하여 해빈 퇴적물에 대한 하천의 영향성을 비교 평가할 수 있을 것으로 판단하였다. 또한, 이들 두 해빈은 거의 단일 암종으로 구성된 매우 단순한 지질조건을 갖추고 있다.

Fig. 2.

Satellite photographs and sampling points in three beaches. The light blue lines correspond to stream. (a) Hwajinpo beach. (b) Songjiho beach. (c) Cheonggan beach. (d) Cheonjin stream.

3. 연구방법

3.2. 석영입자표면미세조직 관찰

퇴적물을 주로 구성하고 있는 석영입자의 전체적인 형태와 표면미세조직을 파악하기 위해 해빈 퇴적물 시료에서 330개, 하천 퇴적물에서 90개, 총 420개의 석영 입자를 256 μm~1 mm 까지 입자 크기 범위로 제한하여 SMQ를 추출하고 SEM 분석을 실시하였다.

시료의 전처리는 Vos et al. (2014)이 제시한 과정을 따랐다. 먼저 시료를 60℃에서 건조하고, 실체현미경(Nikon, SMZ18)을 이용하여 석영 입자를 시료당 최소 30개 이상 추출하였다. 추출한 석영 입자는 탄산염을 제거하기 위해 15%의 염산에서 10분간 가열한 후 증류수를 이용하여 3~4회 세척하였다. 그 후 50 g/L의 피로인산나트륨(tetrasodium pyrophosphate)에서 10분간 가열하여 부착 입자들을 분산시키고, 다시 증류수로 3~4회 세척한 뒤 60℃에서 건조하였다. 건조된 석영 입자는 탄소테이프에 고정한 후, SEM 분석을 위해 강원대학교 내의 강원 연계형 융합 이미징 특화 센터(KCSI, Kangwon Center for Systems Imaging)의 이온 코팅기(SPT-20, COXEM)를 이용하여 5 mA에서 300초간 백금(Pt)으로 도포하였다. 그 후 SEM(CX-200TM, COXEM)을 이용하여 관찰 및 이차전자 이미지(SE; secondary elec-tron) 데이터를 생성하였으며, 관찰 시 가속 전압은 20 kV, 전자빔의 크기(spot size)는 13-16 pA, 렌즈와 물체와의 거리(working distance)는 5 mm로 분석을 진행하였다. Vos et al. (2014)이 제시한 석영입자표면미세조직 분류 기준을 이용하여 총 34종의 표면미세조직(물리적, 화학적, 복합적 기원 표면미세조직 각각 19종, 8종, 7종)을 구분하였다(표 1).

Table. 1.

The correlation coefficient (-1≤r≤1) between transportation distance and SMQ in study areas. Unobserved SMQ is denoted by “-”. (HJP) Hwajinpo beach. (SJH) Songjiho beach. (CG) Cheonggan beach. (CJS) Cheonjin stream.

윤곽선(outline)은 Vos et al. (2014)에서 제시된 분류를 따라 각형 윤곽선(angular outline), 아각형 윤곽선(sub-an-gular outline), 원형 윤곽선(rounded outline)으로 분류하였다. 이 분류는 모서리의 마모 정도를 기준으로 하여 정성적으로 결정되었다. 그림 3a, 3d와 같이 모서리가 완전히 보존되어 면과 면 사이의 구분이 확실할 경우 각형 윤곽선으로 분류하며, 그림 3b, 3e의 경우처럼 모서리가 조금이라도 마모된 경우를 아각형 윤곽선으로 분류하였다. 원형 윤곽선은 모서리가 완전히 마모되어 면과 면의 구분이 없어져 자연스럽게 이어진 입자의 모습을 나타낸다(그림 3c, 3f). 이러한 분류법은 아각형 윤곽선 조직에 다수의 입자가 해당하기 때문에 이 범위 내에서 상세한 구분에는 불리한 측면이 존재하지만, 서로 극단에 있는 각형 윤곽선과 원형 윤곽선을 보다 명확하게 구분할 수 있고 윤곽선의 관찰 빈도를 통해 석영입자가 겪은 마모 정도 및 운반 과정을 평가할 수 있다는 장점을 지닌다.

Fig. 3.

SEM images displaying the classification criteria for outlines. (a, d) angular outline. (b, e) sub-angular outline. (c, f) rounded outline.

4. 연구결과

4.1. 석영입자표면미세조직 분석결과

다양한 SMQ 중 가장 주요하게 인식되고 있는 종류 중 하나인 윤곽선의 경우, 세 해빈 모두에서 아각형 윤곽선이 평균 80% 이상으로 우세하게 나타난다는 공통점을 보인다. 해빈 환경 내부로 하천의 직접적 유입이 우세하지 않은 화진포와 송지호 해빈에서는 다양한 크기로 발달한 조개껍데기 형태의 패각상 파쇄면(conchoidal fractures; 그림 4a, 4b, 4c, 4d, 4e, 4g, 5a)이 매우 흔하게 관찰되나 중간 크기의 패각상 파쇄면(medium conchoidal fractures; <100 μm)이 가장 우세하게 관찰되었다. 또한, 패각상 파쇄면 내부에서 흔히 관찰되는 직선형 내지 곡선형 계단(straight/arc-uate steps; 그림 4a, 4c, 4e, 5b) 조직은 30~50%의 빈도로 관찰된다. 반면, 곡선형 능구조(meandering ridges; 그림 4c, 5c)는 연속된 패각상 파쇄면이 양측으로 이어져 형성되는 것으로 알려져 있으며(Vos et al., 2014), 화진포와 송지호 해빈에서는 5% 내외로 관찰되었다. 기반 암석으로부터의 분리 혹은 석영입자에 가해진 강한 충격으로 인해 벽개면처럼 형성되는 평탄 벽개면(flat cleavage surfaces; 그림 4f, 4h, 5d)도 5% 내외로 관찰된다. 또한, 주로 수중환경에서 입자 간 충돌로 형성되는 것으로 잘 알려진 V-형 충돌흔(v-shaped percussion cracks; 그림 4a, 4b, 4c, 4d, 5e)은 거의 모든 입자에서 관찰되었다. 무질서 편립(upturned plates; 그림 4c, 4d, 4g, 4h, 5f) 미세조직은 두 해빈에서 모두 50% 이상 발달한다. 초승달형 충돌흔(crescentic percussion marks; 그림 4d, 5g) 역시 입자 간 충돌로 형성되는 조직이며, V-형 충돌흔보다 상대적으로 더 강한 충격 혹은 반복된 충격으로 인한 패각상 파쇄면 미세조직의 초기 단계로도 알려져 있다(Vos et al., 2014). 이 미세조직은 화진포와 송지호 해빈 시료채취 지점에 따라 20~60%까지 다양한 비율로 관찰된다. 끌림 운반에 의해 형성된 한 방향의 선형 흔적인 평행 조선(parallel striations; 그림 4f, 5h) 조직은 송지호 해빈의 한 지점에서만 관찰되었다. 추가로 미세 용해소(solution pits; 그림 4d, 5i) 조직은 pH 8 이상의 환경에서 용해작용에 의해 형성된 조직으로 보고되었으며(Manickam and Barbaroux, 1987), 두 해빈 모두에서 50% 이상으로 비교적 흔하게 관찰된다. 또한, 표면의 거칠기를 의미하는 표면요철(relief)은 대부분의 석영 입자에서 중간 표면요철(medium relief; 그림 5k)을 보였지만, 5% 내외의 입자에서는 높은 표면요철(high relief; 그림 5l)을 나타내었다.

Fig. 4.

Low-magnification SEM images showing various SMQ in the East coast. (a, b) Hwajinpo beach. (c, d) Songjiho beach. (e, f) Cheonggan beach. (g, h) Cheonjin stream.

Fig. 5.

Various types of SEM in the East coast. (a) large conchoidal fracture. (b) medium conchoidal fracture and straight/arcuate steps. (c) meandering ridges. (d) flat cleavage surface. (e) v-shaped percussion cracks. (f) upturned plates. (g) crescentic percussion mark. (h) parallel striations. (i) solution pits. (j) adhering particles. (k) low relief. (l) high relief.

전술한 바와 같이 화진포와 송지호 해빈은 유사한 특징을 보이지만 청간 해빈은 상대적으로 큰 차이를 보인다(그림 6). 청간 해빈에서의 경우, 평탄 벽개면, 무질서 편립, 평행 조선, 높은 표면요철 미세조직이 상대적으로 많이 관찰되며, 반대로 작은 크기 및 중간 크기의 패각상 파쇄면, 미세 용해소, 낮은 표면요철은 미세조직은 상대적으로 드물게 나타난다. 특히, 청간 해빈 남부에 위치한 CG 4 지점에서는 다른 청간 해빈 시료채취 지점들과는 다르게 각형 윤곽선은 관찰되지 않았고 원형 윤곽선이 증가하는 경향이 뚜렷하며, 주로 큰 크기의 패각상 파쇄면(large conchoidal fractures; >100 μm) 미세조직이 형성되어 있는 특징이 나타난다. 또한, 초승달형 충돌흔도 이번 연구 전체 시료 중 가장 높은 비율을 보여주었으며, 부착 입자(adhering par-ticles; 그림 5j)는 전혀 관찰되지 않는 것이 특징적이다(그림 6).

Fig. 6.

Frequency distributions of SMQ results from the East coast sediment. The x-axis represents 34 SMQ classified according to the method proposed by Vos et al. (2014).

한편, 천진천은 해빈 퇴적물과는 다른 특징을 가진다. 각형 윤곽선이 약 70%로 지배적이며, 곡선형 계단구조, 부착입자 역시 천진천 시료에서 높은 비율로 산출된다. 반면, V-형 충돌흔 40% 이하로 해빈 퇴적물에 비해 상대적으로 적게 형성되어 있다. 청간 해빈에서 관찰되었던 패각상 파쇄면, 평탄 벽개면, 무질서 편립, 평행 조선, 미세 용해소, 표면요철의 경우에는 천진천에서도 유사한 비율로 관찰되어 해빈과 하천 환경 사이의 차이를 보이지 않았다.

4.2. 통계분석 결과

이번 연구에서 분석한 SMQ 관찰 빈도를 통해 시료채취 지점 간 군집분석을 실시하였다. 그 결과, 유클리드 거리 5를 기준으로 총 8개의 군집이 구분되었고(그림 7), 이들은 크게 해빈과 하천 환경으로 구분되었다.

Fig. 7.

Dendrogram showing cluster analysis based on SMQ results from the East coast sediment. Clusters are classified according to a Euclidean distance threshold of 5.

세부적으로는, 천진천 상류에 해당하는 군집 1(CJS 1), 각각, 중류와 하류인 군집 2(CJS 2, CJS 3), 청간 해빈에서 북부 및 중부에 해당하는 군집 3(CG 1, CG 3)과 군집 4(CG 2), 청간 해빈의 가장 남부 지점에 해당하는 군집 5(CG 4)로 순차적으로 조합되었다. 이러한 군집분석 결과는 현재의 환경조건을 잘 반영한 결과로 판단할 수 있으며, 이번 연구에서 분석한 SMQ 자료의 높은 신뢰성을 암시한다. 또한, 군집 6(SJH 1, SJH 2)과 군집 7(HJP 1, SJH 3, HJP 2)은 화진포와 송지호 해빈의 북부와 중부 지점들로 조합되어 이들 시료에서 높은 유사성을 지시하였고, 마지막 군집 8(SJH 4, HJP 3)의 경우 화진포와 송지호 해빈의 남부 지점들로 별도의 특성을 지니는 것으로 분류되었다.

5. 토 의

하천 환경에서 퇴적물은 기원지에서 직접 공급되어, 상류에서는 짧은 운반 거리와 시간으로 인해 낮은 원마도를 보이나, 하류로 이동함에 따라 원마도가 향상된다(Mahaney, 2002; Li et al., 2020). 또한, 얕은 해안 환경에 도달한 퇴적물은 원마도가 급격하게 증가한다는 사실이 확인되었다(Chandler, 1988). V-형 충돌흔은 수중환경에서 입자 간의 충돌에 의해 형성되는 표면미세조직으로, 저에너지의 하천 환경의 석영에서는 50% 미만으로, 고에너지의 해빈 환경에서는 50% 이상 형성되는 것으로 잘 알려져 있다(Margolis and Kennett, 1971; Mahaney, 2002; Vos et al., 2014; Bellanova et al., 2016; Itamiya et al., 2019; Madhavaraju et al., 2022).

천진천 상류로부터 청간 해빈 남측지점까지의 퇴적물 운반과정에서 환경 변화에 민감하게 반응하는 윤곽선과 V-형 충돌흔 미세조직의 산출률 변화를 선형회귀분석을 통해 확인하였다(그림 8; 표 2). 이들 회귀식에서 계수는 윤곽선과 V-형 충돌흔의 변화율을 나타내며, 이는 회귀선의 기울기를 의미한다. 추가로, 운반거리에 따른 SMQ 산출 비율 변화의 경향성을 더욱 명확하게 파악하기 위해 운반거리와 SMQ와의 상관관계를 확인하였다(표 1). 상관분석 결과, 각형 윤곽선, 아각형 윤곽선, V-형 충돌흔 미세조직만이 해빈과 하천 지역 모두에서 공통적으로 운반거리가 증가함에 따른 상관성이 관찰되었다.

Fig. 8.

The regression line showing the frequency changes in SMQ depending on the transport distance from Cheonjin stream (0-6800 m) to Cheonggan beach (6800-7200 m).

Table. 2.

The linear regression equation calculated through statistical analysis in study areas. with Y representing frequency of SMQ (%) and X denoting distance (m).

하천의 하류 방향으로 운반 거리가 증가함에 따라 각형 윤곽선은 감소하고, 아각형 윤곽선과 V-형 충돌흔은 증가하는 경향을 보인다(그림 8; 표 2 CJS). 이러한 관계의 상관계수는 ±1로 매우 높으며, 하류방향으로 유의미한 변화 경향을 보이기 때문에, 윤곽선과 V-형 충돌흔은 흐름 방향을 지시하는 유력한 증거인 것으로 판단된다.

한편, 천진천과 직접 연결된 청간 해빈 내에서는 하구 지점부터 시작하여 남부 시료채취 지점으로의 SMQ 변화 경향성을 관찰할 수 있었고, 이러한 경향은 동해안 북부로부터 남동 방향으로 형성되는 연안류 흐름에 의한 결과로 해석된다. 또한, 천진천에서 청간 해빈으로 환경이 변함과 동시에, SMQ의 변화는 같은 방향으로 나타나지만 기울기가 각각 -0.0093, 0.0098, 0.0108에서 -0.0716, 0.0381, 0.0397로 약 3~8배 가량 급격하게 증가한다(그림 8; 표 2 CG, CJS). 이러한 특징적인 경향은 하천보다 해빈 내에서 SMQ 발달이 우세하다는 점을 반영하는 것으로 해석할 수 있으며, 동시에 연안류의 방향을 지시하는 증거로 판단된다. 하지만, 청간 해빈에서 관찰되는 남쪽으로의 경향성은 하구에서 공급된 하천 퇴적물 특성이 해빈 퇴적물과 혼합되어 나타난 경향일 가능성이 있기 때문에 이러한 특징이 화진포와 송지호 해빈에도 적용될 수 있는지 확인이 필요하다.

따라서 해빈 인근 하천의 영향이 매우 혹은 비교적 적은 화진포와 송지호 해빈에서도 SMQ와 각 해빈의 북부에서 남부까지 연안류에 따른 운반거리 간의 관계를 분석하였다(표 2 HJP, SJH). 그 결과, 하천이 없는 두 해빈에서도 모두 일관된 SMQ의 경향성을 확인하였으며, 이는 앞서 확인한 천진천과 청간 해빈에서 관찰된 바와 동일한 결과로써, 연안류 흐름의 방향성을 지시하는 유력한 지표로 평가된다. 이러한 해석은 하천이 없는 해빈 환경에서는 SMQ의 변화가 연안류에 의해 주로 조절된다는 사실을 재확인하는 것이다(Davis Jr and Fitzgerald, 2019). 또한, 화진포와 송지호 해빈에서 관찰된 SMQ 변화의 기울기가 청간 해빈보다 상대적으로 낮은 이유는, 주변 혹은 인근 하천으로부터 새로운 하천 퇴적물의 공급이 적기 때문에 이미 상대적으로 성숙한 해빈 퇴적물의 특성이 더 지배적으로 관찰되기 때문으로 해석할 수 있다.

천진천, 청간 해빈, 그리고 직접적 하천이 없는 화진포와 송지호 해빈 환경에서 관찰된 공통적인 SMQ의 변화 경향성을 재검증하기 위해 추가적인 군집분석을 수행했다(그림 7). 이번 군집분석은 모든 시료채취 지점 간 SMQ 자료의 유사성을 평가하여 유사한 지점끼리 분류하는 방식으로 진행하였으며, 이 분석을 통해 청간 해빈의 남측 지점은 군집 5로, 화진포와 송지호 해빈의 남측 지점들은 군집 8로 분류되었다. 이 분류 결과는 연안류에 의한 해빈 퇴적물 운반이 남쪽으로 지속적으로 발생하여, 모든 시료채취 지점들이 유사한 특성으로 수렴하고 있음을 나타낸다. 이는 앞서 언급한 각형 윤곽선, 아각형 윤곽선, V형 충돌흔 미세조직이 연안류에 의한 퇴적물 운반거리 및 환경 변화에 따른 성숙도 변화를 잘 반영하는 지표라는 점을 반복적으로 재확인시켜 주는 결과이다. 따라서 본 연구에서 관찰한 결과들은 연안류에 의한 퇴적물 이동이 SMQ 특성에 반영된다는 사실을 증명하며 향후 실질적인 연안류의 방향을 지시하는 수단으로 SMQ가 유용하게 활용될 수 있음을 시사한다.

6. 결 론

SMQ 분석은 그동안 퇴적환경뿐만 아니라 퇴적물의 운반 경로를 추정하는 데 있어 유용하게 이용되어 왔다. 본 연구는 강원도 북부 동해안 고성군의 화진포, 송지호, 청간 해빈을 대상으로 SMQ 분석을 적용하였다. 이들 해빈은 규모가 상대적으로 작고, 여러 해빈 사이에 크고 작은 하천이 발달하는 특징을 지니고 있다. 또한, 현재까지 연구를 통해 동해안 남동쪽 방향으로의 연안류가 추정되어 왔다. 하지만 이러한 연안류의 방향과 그에 의한 퇴적물 이동의 직접 증거는 아직까지 제시된 바가 없다. 이번 연구의 결과, 다양한 SMQ 중 각형 및 아각형 윤곽선, 그리고, V형 충돌흔 미세조직은 해빈으로 직접 유입되고 있는 천진천 내 운반거리에 따라 변화하는 경향을 뚜렷하게 보여주었다. 이러한 경향성은 세 해빈 모두에서 남동쪽으로 일관된 방향성을 나타낸다. 따라서 이러한 결과는 이들 SMQ가 연안류의 방향을 해석하는 데 유용하게 활용될 수 있다는 점을 강하게 시사한다. 추가로 하천의 영향이 적거나 없는 해빈 환경에서의 SMQ 변화가 연안류에 의한 이동에 의해 크게 조절될 수 있다는 점을 고려하면, 향후 연안류에 의한 퇴적물 이동 양상의 파악에 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

Acknowledgments

이 연구는 중견연구과제(NRF-2023R1A2C1006352)의 지원을 받아 수행되었으며, 부분적으로 과학기술정보통신부 및 정보통신기획평가원의 지역지능화혁신 인재양성사업의 일환으로 수행되었다(RS-2023-00260267). 또한 정부(교육부)의 재원으로 한국기초과학지원연구원 국가연구시설장비진흥센터의 지원을 받아 수행되었다(2019R1A6C1010006).

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