韓半島 南海岸의 海岸地形 特色 및 發達過程 = Morpho-tectonic traits and coastal processes of Southern coast in Korean peninsula

국문 초록 (Abstract)

본 연구는 토말에서 진해에 이르는 한반도 남해안의 해안지형 특색을 파악하고 이와 관련된 생성배경 및 과정을 밝히려는 것이다. 그리고 이들의 공간적 변이도 아울러 살펴보고자 한다.
남해안은 만의 출입이 심하며 도서가 많은 해안이다. 지형학 관점에서 볼 때 이곳의 해안지형은 다음과 같은 점 때문에 매우 흥미롭다고 할 수 있다. 첫째, 해안선은 굴곡이 심하지만 강한 선상배열을 보이는 암벽이나 가파른 사면을 끼면서 추적되고 굽이치는 곳은 완만한 곡선보다는 직각으로 꺾이는 예가 많다. 이는 지구조 운동과 관련된 선구조 지형요소가 해수작용에 의해 크게 변형되지 못한 모습으로, 해안에 위치해 있으면서도 해수작용보다는 morpho-tectonic processes를 훨씬 높은 비중으로 반영하고 있기 때문이다. 둘째, 남해안은 도서들에 의해 가려진 만입이 많지만 토사의 매립이 활발치 않아 간석지나 사빈과 같은 퇴적지형 발달이 제한되어 있다는 점이다. 실제로 남해안은 만입이 좁은 경우도 토사가 그곳을 충분히 매립하지 못해 어느 수준의 수심을 유지하는 청정해역을 이루고 있다. 토사 퇴적은 만입 깊은 부위에 국한될 뿐이다. 셋째, 남해안에 나타나는 해안퇴적지형의 유형과 특색은 이곳에 분포하는 다양한 암석 및 이들의 풍화상과 의미 있는 상관성을 보이고 있다는 점이다. 이는 남해안 연구를 통해서 암석 풍화와 이로 인한 물질공급이 해안지형 발달에 어떻게 영향을 미치는 지도 파악할 수 있음을 의미한다.
이러한 남해안의 지형은 해수작용 중심으로 보는 좁은 의미의 해안지형 원리로만 설명되어지는 것은 아니다. 지구조운동과 지형발달(morpho-tectonic), 제4기 해수면 변동과 관련하여 해침-해퇴를 반복하면서 이루어진 지형형성체계(morpho-eustatic system)나 해안일대 암석의 풍화 및 물질공급체계 등을 모두 고려해야만 설명되는 지형이다.
이와 같은 과정이 남해안 전반에서 공통적으로 나타나는 특색은 무엇인가? 이들은 토말에서 진해쪽으로 가면서, 또는 강진만, 순천만, 사천만 일대에서는 어떤 모습으로 변이를 보이는가? 지형의 특색과 더불어 이 문제들을 밝히는 것이 본 연구가 추구하는 바이다.
이를 수행하기 위해서는 GIS 기법, 답사, 암석에 대한 Schmit Hammer Test, 퇴적물 분석 등이 동원되었다. GIS 기법은 1/5,000 수치고도 데이터를 기초로 한 3-D 영상제작 및 분석을 통해 연구지역의 선구조체계를 파악하는데 활용되었으며 Schmit Hammer 측정치는 해식애의 특징을 풍화와 관련시켜 파악하는데 이용되었다. 퇴적물 및 사면 피복물 분석은 입도분포, 점토광물 x-ray 회절분석, 실체 현미경을 이용한 모래의 표면 형태 분석, 편광현미경을 이용한 퇴적물 미조직 파악(micromorphology)을 중심으로 이루어졌다. 이 분석 결과들은 해안에 공급된 물질의 풍화진전 정도, 해수에 의한 물질 재배치과정을 설명하는데 사용되었다.

1. 지구조 운동과 관련된 선구조 지형요소가 높은 비중으로 나타나는 남해안 지형경관은 거시적인 산지나 해안선에서부터 국지적인 해안선의 출입양상, 해안 산지에 발달한 곡지 등에 이르기까지 선구조 지형요소가 매우 뚜렷하게 나타나고 있다. 거시적 시야에서 국지적 시야에 이르기까지 파악되는 지형요소의 선구조 체계는 남해안 지형의 기본 틀을 이룬다. 해수작용을 포함한 외적영력은 이를 크게 변형시키지 못했다.
1) 남해안 지형의 선구조체계는 가장 거시적으로 드러나는 산지 배열을 인식한 바탕 위에서 파악될 수 있다. 북동-남서 방향의 선구조는 남해안의 거시적인 산지 및 도서의 배열을 통해 인식된다. 이 선구조가 반영되는 지형, 즉 광양 백운산에서 해남의 대둔산․달마산을 거쳐 토말에 이르는 산지, 보성에서 완도, 보길도에 이르는 산지와 도서의 배열, 고흥반도에서 고금도, 금일도, 생일도, 청산도에 이르는 도서의 배열, 이들 사이에 펼쳐진 보성만 등은 남해안 지형의 큰 틀을 이룬다.
북북동-남남서를 비롯한 남-북 계열 곡지와 만입은 북동-남서 방향의 거시적인 산지와 만입을 파고들며 남해안의 주요 만입을 발달시키고 있다. 이들은 또 다른 남-북 방향 곡지나 만입으로 교란되어 있다. 이와 같은 선구조에 의해 남해안은 북동-남서방향을 따라 북북동-남남서, 남-북, 북북서-남남동 방향의 주요 만입으로 개석되고 해안은 심한 굴곡을 이루게 된다. 그리고 만입사이의 돌출부를 이루는 산지와 도서들은 다시 북서서-남동동, 동-서 방향의 곡지와 만입으로 개석되면서 해안선을 더욱 복잡하게 만들고 있다.
이러한 선구조에 의한 남해안의 지형발달은 ① 북동-남서 ② 북북동-남남서 ③ 남-북 ④ 북북서-남남동 ⑤ 동-서의 순서를 보인다.
2) 이와 같은 지형의 선구조체계는 남해안에 여러 방향의 압력과 장력을 수반한 지구조운동이 있었음을 시사한다. 이는 남해안이 동해 및 일본열도 생성과정에서 발생한 압력, 남중국을 거쳐 한반도에 미치는 히말라야 조산운동의 파장, 태평양-필리핀 판과 유라시아 판의 충돌되는 힘의 응력장에 있었기 때문이다. 이 과정에서 시기를 달리하며 생성된 단열을 따라서는 외적영력에 의한 개석․침식이 이루어졌다. 그런데 이들 단열의 존재를 시사하는 지형요소의 선구조는 크게 변형되지 않은 수준이다. 해안선은 여전히 날카롭고 곡지들은 외적영력에 크게 변형되지 않은 직선사면인 경우가 많다. 선구조 자체는 대보조산운동에서 현재에 이르기까지 다양한 시기에 걸쳐 형성되었지만 선구조가 구체적인 지형으로 발달된 것은 오래되지 않은 모습이다. 한반도 응력장의 변화, 지질학적 증거, 선구조의 선후관계 및 지형학적 특징을 모두 고려하면, 지형요소로의 개석은 북동-남서를 제외하고는 모두 제 4기 근자에 이루어졌다.
3) 북동-남서, 북북동-남남서 방향의 산지 내에는 하천들이 남-북, 동-서 방향의 선구조를 따라 산지 곡류하는 경향이 높다. 탐진강, 보성강, 남강, 섬진강을 포함하는 대부분의 남해안 하천들은 거시적인 산지나 곡지의 방향과는 일치하지 않으며 유로는 기복과 상관없이 가장 나중에 발달된 선구조를 따라 산지 곡류하고 있다. 이는 현재의 유로가 남-북, 동-서 방향 선구조가 발달된 시기에 재설정되었을 가능성을 의미하고 있다.

2. 물질수지에 따른 해안의 변화
1) 남해안으로의 물질유입과 재배치 양상은 다음과 같은 특징을 나타낸다. ① 남해안은 배후지역의 풍화가 크게 진전되지 않았고 큰 하천의 발달이 미약하여 해안으로 공급되는 물질의 양은 많지 않다. ② 조류나 파랑에 의한 연안류의 흐름이 약할 뿐만 아니라 선구조에 의해 만들어진 ㄴ, ㅅ, ㅗ 형태의 해안은 물질의 수평․수직적인 이동을 제한하고 있다. 이러한 특징에 의해 남해안은 내부에서 공급되는 물질이 매우 적을 뿐만 아니라 외부에서 물질공급도 거의 이루어지지 않아, 자그마한 만입조차도 충분히 채워지지 않은 모습을 보인다.
2) 내,외부로의 물질공급이 제한되었다는 사실은 역설적으로 지역적인 환경이 보다 뚜렷하게 나타나는 요인으로 작용한다. 연안류나 조류에 의해 해안전체에 걸쳐 동일한 경관을 형성하는 동․서 해안과는 달리, 남해안은 암석분포가 지역에 따라 다른 패턴을 보이며 각각의 만입들은 여러 반도와 섬들로 구획되어 있다. 이로 인해 남해안의 만입들은 물질 퇴적에 있어 각기 자신만의 특성을 가지고 있으며 바로 인접해 있는 만이라 할지라도 서로 영향을 거의 받지 않는다.
3) 남해안은 암석 유형에 따른 풍화패턴과 물질공급양상을 잘 반영하며 암석의 특성과 만입의 조건에 따라 퇴적되어 있는 모습도 다르게 나타난다.
화강암은 풍화 초기나 풍화전선대에서 석영이나 칼륨장석이 입상붕괴 되는 풍화특성으로 인해 해안으로 많은 모래가 공급되는 특성을 보인다. 주변 지역이 화강암으로 이루어졌거나 하천을 통해 화강암의 풍화산물이 공급되는 지역에는 백사장이 잘 발달하며, 남해안에 나타나는 대부분의 해수욕장은 화강암의 분포와 일치하는 경향을 보인다. 반면 화강암의 암석산지가 해안과 일정거리를 두고 배후에 놓여 있는 경우에는 사면을 따라 거력, 암설, 모래, 미립물질 등 많은 양의 물질들이 해안으로 공급된다. 공급된 물질은 해안의 작은 곡지를 완전히 매립하여 해안선은 국지적으로 직선화 경향을 보이기도 한다.
편마암은 풍화특성상 점토․실트 중심의 많은 미립물질을 공급한다. 이로 인해 편마암을 유역으로 하는 하천 하구에는 규모가 큰 점토, 실트 중심의 미립질 갯벌이 잘 발달한다. 순천만 갯벌이 대표적이다. 이에 비해 퇴적암은 실트․극세사 중심의 조립질의 물질과 각력을 소량으로 공급하여, 퇴적암 지대에는 자갈을 포함하는 조립질 갯벌이 소규모로 나타난다. 이러한 물질공급 특성 이외에도 퇴적암은 풍화가 느리게 진전되고 심하게 풍화되어도 사면은 급한 경사를 유지하는 경향을 보인다. 슈미츠 해머로 측정한 결과, 손으로 뜯어도 부서질 정도인 15-20정도의 강도에도 해체되지 않고 수직의 해식애가 잘 발달한다.
안산암은 풍화에 매우 강한 특성을 보여 여러 방향의 선구조에도 해체되지 않고 뚜렷한 기복을 형성한다. 여수반도가 대표적인 지역이다. 안산암질의 만입은 급한 사면으로 이루어져 좁고 깊은 모습을 보이며, 물질의 퇴적도 별로 없이 각력만이 소량 퇴적되어 있다. 안산암은 소량의 암설 이외에는 다른 물질은 거의 공급되지 않는다. 안산암이 외해에 노출되어 있는 경우, 해안으로 공급된 각력들은 와해되지 않고 마식되어 ‘몽돌해안’이 발달한다. 남해안의 몽돌해안은 퇴적암인 거제도를 제외하고 대부분이 안산암으로 이루어져 있다.
유문암은 물리적으로는 강한 암석이지만 풍화에는 약한 모습을 보인다. 이러한 특성으로 인해 지형기복은 화강암과 유사한 낮은 구릉과 넓은 만입이 발달한다. 해안으로의 물질공급은 암석의 물질구성을 반영하여 상당한 양의 미립물질과 소량의 모래들을 공급하기 때문에 만입에는 이들이 뒤섞여 있는 ‘센벌’이 나타난다. 고흥반도 동편이 대표적이다.

3. 해수면 변동에 따른 남해안
1) 남해안의 육지 말단부에는 ‘해안기후단구’가 발달한다.
일반적으로 해안은 해수면이 낮아진 빙기에는 침식되고, 해수면이 상승한 간빙기에는 해침이 이루어진 곡지에 퇴적 현상이 일어난다. 그러나 남해안의 산지 말단부에는 빙기에 주변 산지로부터 공급된 물질이 해수면이 높아진 현재에 침식되어 단구가 나타난다. 이들은 해안에 위치해 있지만 내륙에서 나타나는 기후 단구와 유사한 발달 과정을 거쳤기 때문에 ‘해안기후단구’라 할 수 있다. 지형학 일반론에서 언급되는 해면 변동 단구(thalassostatic terrace)와는 다르다.
이러한 모습은 완도의 이진리․서홍리, 고흥반도의 월정리, 순천만의 와온마을, 여수의 장등해안, 사천만의 대례마을, 거제도 신촌마을, 망치해안 등 남해안 전역에 걸쳐 공통적으로 나타나고 있어 국지적인 현상이 아니다. 본 유형의 ‘해안기후단구’는 동․서해안에서는 잘 나타나지 않는 모습으로, 빙기․간빙기를 거치면서 해면변화를 수반한 남해안의 발달과정과 밀접하게 관련된다.
2) ‘해안기후단구’는 빙기에 공급된 대량의 쇄설성 물질들이 해수면이 상승한 현재에 그 말단부가 역설적으로 파랑작용에 의해 침식되어 생성되었다. 이는 빙기 때는 침식, 간빙기 때는 퇴적이라는 일반적인 상식과는 다르다. 오히려 빙기 때 퇴적, 후빙기에 침식이 이루어지고 있으며, 현재 퇴적이 우세한 지역을 약간 벗어난 지점에서 나타나고 있다. 즉 갯벌과 같은 퇴적지형이 발달한 만입 깊은 부위를 벗어나 현재의 파랑에 침식되어 단구로 발달된 지형이다. 이 사실은 침식과 퇴적을 파랑과 같은 외적영력의 강도로 파악하기보다는 기후지형학 관점의 물질수지로 파악해야 함을 의미한다. 즉 물질수지가 흑자인 환경에서는 퇴적이고, 물질수지가 적자인 환경에서는 침식이 이루어지는 것이다. 결국 빙기에 퇴적되었던 물질이 현재 침식되고 있는 모습은 오늘날 기후지형 환경에서는 단구에 더 이상의 퇴적 현상이 진전되지 않음을 의미한다.

지금까지 지형학 연구들에서 해안 지형은 파랑과 조류의 작용 중심으로 접근해왔다. 그러나 남해안과 같이 선구조 지형요소들이 해안의 형상을 결정하고 있는 해안은 지구조운동과 관련된 지형요소들을 이해한 틀 위에서 이차적으로 해수작용을 살펴보아야 체계적으로 설명될 수 있음을 시사하고 있다.

목차 (Table of Contents)

• Ⅰ. 서론 1
• 1. 연구목적 1
• 2. 연구내용 및 방법 2
• 3. 연구동향 및 연구의 의의 4
• Ⅱ. 남해안의 거시적인 윤곽과 물질수지 10
• 1. 남해안에서 인식되는 선구조의 특징 12
• 가. 선구조의 지역별 변화양상 12
• 1) 북동~남서방향이 우세한 서부지역 12
• 2) 남북, 동서계열이 뚜렷해지는 중부지역 14
• 3) 북북동-남남서 방향의 동부지역 17
• 4) 일반적인 경향과 지역별 변화양상 18
• 나. 선구조로 구획된 해안의 형상 20
• 1) 해안선의 윤곽에 반영된 선구조 20
• 2) 선구조 양상에 따른 해안선의 모습 22
• 다. 기반암 유형에 따른 선구조 특성 23
• 1) 암석에 따른 선구조 발달양상 24
• 2) 암석의 풍화특성과 지형발달 26
• 2. 남해안의 물질수지와 지형발달 양상 32
• 가. 우리나라의 해안특성과 물질공급 양상 32
• 1) 파랑/조류가 주도하는 해안의 특성 32
• 2) 남해안의 지형환경과 물질수지 35
• 3) 기반암 유형에 따른 공급물질의 변화 36
• 4) 지역별 변화양상 40
• 나. 남해안의 물질공급 특성과 변화양상 42
• 1) XRD분석으로 파악되는 남해안의 물질과 풍화특성 42
• 2) 모래분석 51
• Ⅲ. 남해안의 지역별 변화양상 69
• 1. 사천만 72
• 가. 해안의 형상과 배후지역의 모습 72
• 1) 선구조와 해안의 형상 72
• 2) 배후지역과 하천의 발달 75
• 나. 만입의 특징과 퇴적양상 76
• 1) 좁고 긴 형상의 사천만 76
• 2) 동서간의 대비가 뚜렷해지는 중․하부 구간 85
• 3) 사천만의 단면특징과 퇴적양상 97
• 다. 사천만의 특색 102
• 2. 순천만 105
• 가. 해안의 형상과 배후지역의 모습 105
• 1) 선구조와 해안의 형상 105
• 2) 산지의 배열과 순천만의 모습 107
• 나. 만입의 특징과 퇴적양상 110
• 1) 갯벌이 우세하게 나타나는 만입 안쪽 111
• 2) 해안선이 복잡한 중․남부지역 132
• 다. 해수면 변동과 지형발달 136
• 1) 순천 상내리 와온 해안 137
• 2) 고흥 월정리 해안 142
• 라. 순천만의 특색 143
• 3. 강진만 147
• 가. 해안의 형상과 배후지역의 모습 147
• 1) 지형의 윤곽을 형성하는 북동-남서 방향의 산열들 147
• 2) 날카롭게 발달한 남-북, 동-서 방향 149
• 3) 선구조와 하천발달 150
• 나. 만입의 특징과 퇴적양상 154
• 1) 반폐쇄형의 만입 154
• 2) 비대칭적인 만의 모습 155
• 3) 물질퇴적의 일반적인 양상 158
• 다. 해수면 변동과 지형발달 163
• 1) 이진리 단면 163
• 2) 서홍리 단면 168
• 라. 강진만의 특색 169
• Ⅳ. 종합 및 토의 171
• 1. 선구조에 의한 남해안의 발달 171
• 가. 북동-남서 방향의 발달과 해체 172
• 1) 분포와 특징 172
• 2) 형성시기 173
• 나. 남-북 계열 선구조의 형성과 지형으로의 발달 175
• 1) 북북동-남남서 방향 175
• 2) 남-북 방향 180
• 3) 북북서-남남동 방향 184
• 다. 모든 방향을 개석․해체하고 있는 동-서계열 187
• 1) 분포와 특징 187
• 2) 형성시기 189
• 라. 선구조의 특징과 지형발달 190
• 2. 물질수지에 따른 해안의 변화 192
• 가. 물질수지의 일반적 경향 193
• 1) 물질공급이 미약한 남해안 193
• 2) 만입의 형상과 매립과정 194
• 나. 암석유형에 따른 경향 196
• 1) 모래를 공급하는 화강암 197
• 2) 암설과 미립물질로 양극화된 물질을 공급하는 편마암 200
• 3) 조립질 각력을 공급하고 수직 단애를 형성하는 퇴적암 203
• 4) 풍화물질 공급이 미약한 화산암 206
• 3. 해수면 변동에 따른 남해안 211
• 가. 해면변동의 지표로서의 남해안 단구의 특징 211
• 나. 남해안의 기후지형학적 상황 213
• 1) 기후변동에 따른 남해안의 특징 213
• 2) 시기에 따른 침식기준면의 변화 216
• 다. 해수면 변동과 남해안의 지형발달 218
• 1) 해안기후단구의 형성 218
• 2) 해수면 변동과 만입들의 발달 220
• 3) 남해안 해안지형 발달의 시사점 224
• Ⅴ. 결론 225
• 참고문헌 230
• Abstract 246
• 부 록 251