Morphological and sedimentological changes of subaqueous dunes in the tide-dominated environment, Gyeonggi Bay

경기만 남부 지역에 발달되어 있는 수중사구의 형태 특성 및 변화를 알아보고 수중사구의 발달 제어요인을 파악하기 위해서 2004년 9월과 2006년 9월에 고해상도 다중빔음향측심기를 이용한 지형조사와 퇴적학적 조사를 실시하였다. 연구지역은 현재의 조류세기와 퇴적물 특성이 대형 수중사구가 충분히 발달, 유지될 수 있는 조건을 나타내고 있다. 시간에 따른 퇴적물 특성 변화, 즉, 입도의 감소는 초대형 수중사구의 파고를 감소시키고 있어, 입도가 연구지역 내 수중사구 크기 발달에 영향을 미치는 주요 요인임을 나타낸다. In september 2004 and 2006, topographical and sedimentological survey were carried out using multibeam echosounder, which were to investigate shape characteristics, temporal changes and control factors of the subaqueous dunes in the southern Gyeonggi Bay. The present tidal current and sedimentary characteristics of study area make conditions that the sizes (length and height) of large subaqueous dunes are developed and maintained sufficiently. The change of sedimentary characteristics over time, the decrease in grain size causes reduction in the height of very large subaqueous dunes. Therefore it shows that the grain size of surface sediments is a primary control factor in defining subaqueous dune sizes in the study area.22Nkc

Sedimentary Environments after the Construction of Iwon seawall

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Subbottom morpholoyical changes due to marine sand mining using by multi-beam echosounder

해사채취로 인한 해양환경 변화를 이해하기 위한 일환으로 해사채취가 이루어진 해저면의 지형변화를 다중측심기를 이용하여 시간별로 모니터링하였다.해자채취해역에서 정선 관측한 조석과 해류의 분석에 의하여 최대창조류와 최대 낙조류의 유속이 약 75 cm/sec로 거의 일정하며, 이는 사퇴의 모래파의 stoss측과 lee측이 대칭을 이루는 것과 상관관계가 있다.해사채취 전후의 지형변화 및 채취 후의 웅덩이가 메워지는 복원량을 정밀 분석하였고 그 복원속도는 채취 후 2일 후는 16%, 2주 후는 32%로서 복원속도가 서서히 떨어지지만 빠른 속도로 복원됨이 파악되었다.2

Monitoring of morphological changes of sea-floor sand mining in the Gyeonggi Bay, West Coast of Korea

Activities marine sand mining have occurred in and along the neashore and coasts of Korean Peninsula during last thirty years. Especially, the west coasts of Korean peninsula are main target areas for marine sand mining due to well-sorted and good quality of sand deposits.1

Seasonal Sedimentary Characteristics and Depositional Environments after the Construction of seawall onthe Iwon Macrotidal Flat

대조차 조간대에서 방조제 건설 후 발생하는 퇴적물의 분포특성과 퇴적환경의 계절적 변화를 파악하기 위해서 4계절을 대표하는 표층퇴적물을 채취, 분석하였으며, 4개의 측선에서 2년 동안 퇴적물과 퇴적률에 대한 조사가 병행되었다. 그 결과, 방조제를 축조함으로써 반폐쇄성 연안에서 개방형 연안으로 바뀐 이원조간대의 동측 조간대 지역은 개방형 연안에서 나타나는 일반적인 계절 변화, 즉 몬순 계절풍의 영향으로 여름에는 세립질 퇴적물이 퇴적되고 겨울에는 강한 북서계절풍에 의해서 세립질 퇴적물이 제거되는 계절 변화를 보인다. 또한 측선 경사도와 퇴적물 분포양상 등을 고려할 때, 북부지역은 조석보다는 파랑작용에 크게 영향을 받고, 남부지역은 파랑보다는 조석작용이 크게 영향을 미치고 있지만 강한 조류, 파랑 그리고 태풍 등에 의해서 시간이 지남에 따라서 조립화 현상을 보이고 있다. 반면 방조제 건설에 의해 새로운 형태로 변화된 서측 끝 지역은 조간대의 발달방향이 남동방향으로 향하고 있어 북서계절풍의 영향에서 보호되는 지역으로 동측 조간대에서 보여지는 계절변화 양상과는 약간 다르게 봄에 세립하고 불량한 분급을 그리고 여름에는 상대적으로 조립하고 양호한 분급을 나타낸다. 이는 방조제 건설에 따른 지형적 원인에 의한 것으로 판단되어진다. 따라서 연구지역의 세립질 퇴적물 이동은 방조제에 의해서 겨울철에 동측 조간대에서 방조제 서측 끝 지역으로 이동하고 다시 여름철에는 동측 조간대로 이동되어지는 시계방향의 순환현상이 진행되는 것으로 보인다. 방조제 건설 후 이원조간대 지역은 2년 동안 많은 변화를 보이고 있지만 이것은 변화과정 중인 것으로 보이고 계속적인 모니터링이 필요할 것으로 보인다. In order to elucidate seasonal sedimentary characteristics and depositional environment after construction of seawall on macrotidal flat, a seasonal observations of surface sediments (total 450) and sedimentation rates on 4 transects have been investigated for 2 years. The eastern area of Iwon tidal flat, has been changed from semi-closed coast to open coast by construction of seawall, shows general seasonal changes similar to characteristics of open coast type, which represented both fining and bad sorted distribution due to deposition of fine sediments under low energy condition in the summer, and relatively coarser and better sorted distribution because of erosion of fine sediments in the winter. In considering angles of transects, distribution patterns of surface sediments, the northern and southern parts of eastern tidal flat are dominantly influenced by wave and tidal effects, respectively. As time goes by, the eastern tidal flat shows coarsening-trend of surface sediments caused by direct effect of tidal current, were and typhoon. Meanwhile the western area of seawall, which has been re-formed by construction seawall, is sheltered from northwesterly seasonal wind. The seasonal change pattern of western area of seawall is slightly different from that of eastern tidal flat. Mean grain size and sorting of surface sediments during spring is finer and worse than those during summer. This seasonal change pattern maybe influenced by topographic effects caused from the construction of seawall. In consideration of all result, the transport of fine sediments in the study area, which is supplied to limited sediments, shows clockwise circulation pattern that fine sediments are transported from the eastern tidal flat to the western area of seawall because of blocking of seawall in the winter and are transported reversed direction the summer. As a result, many changes have been observed in the study area after construction of seawall; however, this change is still in progress and is expected to need continuous monitoring.22Nkc

Monitoring for the geomorphic change by marine sand mining in the Gyunggi Bay.

건축자재로 사용되는 육상모래자원의 고갈과 환경규제로 인하여 대체자원으로 바다모래를 채취하기 시작하였으며, 그 양은 1992년 약 15,546 천㎥에서(한국해양수산개발원,2003) 2008년에는 약 45,000 천㎥으로 계획될 정도로 그 양은 점차 증가하고 있는 실정이다(국토해양부, 2008). 이러한 바다모래 채취행위는 해양지질학적 측면에서 해저지형의 파괴를 야기하며, 결과적으로는 모래공급량의 감소로 인하여 해안 및 백사장 침식을 야기하는 것으로 알려져 있으나, 그 영향의 정도에 대하여 과학적으로 정확하게 조사된 적은 없다. 또한 바다모래 채취 시 형성된 해저웅덩이가 해저면의 퇴적물 이동상황에 따라 어느 정도 변화 및 복원되는 지에 관한 실제적인 조사결과도 전무한 실정이다.2

Morphological Characteristics and Control Factors of Bedforms in Southern Gyeonggi Bay, Yellow Sea

황해 경기만 남부 지역에 분포하는 층면구조의 형태특징을 조사하기 위하여, 다중빔음향측심기를 이용한 지형조사가 2년(2006과 2007)에 걸쳐 수행되었다. 경기만 남부의 층면구조는 다양한 퇴적상 위에 연속적인 스펙트럼의 크기와 다양한 형태의 수중사구(A-F type)가 발달하고 있다. 경기만 남부 지역에 발달된 수중사구의 파장과 파고의 관계식은 Hmean=0.0393L 0.8984 (r=0.66)로 나타나고 있다. Flemming(1988)의 파장-파고 관계식과 연구지역의 관계식의 비교를 통해서 조석우세환경인 연구지역에 분포하는 수중사구는 현재 수리적, 퇴적학적 환경에 평형된 상태로 활발하게 발달되어있고 강한 조류와 풍부한 퇴적물 유용도에 의해서 발달, 유지되고 있음을 보이고 있다. 또한 인위적인 작용인 해사채취는 층면구조를 파장이 짧고 낮은 파고의 불규칙형태로 바꾸며 퇴적물 유용도를 감소시켜 수중사구 발달에 영향을 미치고 있는 것으로 판단된다. 다른 제어요인인 수심과 입도는 경기만 남부지역의 수중사구의 발달과 유지에 크게 기여하지못한 것으로 판단된다. Morphological surveys of southern Gyeonggi Bay in the Yellow Sea were conducted for2 years (2006 and 2007) by using multibeam echosounder for investigating the morphological features of bedforms. The subaqueous dunes are shown in various shapes (A~F type) and continuous spectrum of heights and lengths of transverse-to-current dunes on the wide range of sedimentary types. The height-length power-law correlation of dunes is Hmean=0.0393L 0.8984 (r=0.66). The comparison between Flemming (1988)’s correlation and height-length correlation of this study indicates that the subaqueous dunes in the study area are equilibrated in the present hydrological and sedimentary environment. The major controlling factors to thedevelopment and maintenance of subaqueous dunes are both strong tidal currents and the abundant availability of sand. Marine sand mining, artificial impact, changes from the original shape to an irregular shape of the subaqueous dunes with a shorter wavelength and lower height, which has influence on the development and maintenance of bedform because it causes a decrease of the availability of sediment. Water depth and sedimentary characteristics, and othercontrolling factors seem to play limited roles in the development and maintenance of subaqueous dunes.22Nkc

Morphological and sedimentological change of sand extraction pit in the tide-dominated environment, Kyeonggi bay, Yellow sea

바다모래채취에 의한 지형 및 퇴저학적 변화에 대한 연구1

동해 울릉분지와 Oki Ridge의 지난 60만년간 퇴적물 지화학적 특성 변화 비교

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Morphological change before and after the construction of Semankum dyke.

새만금방조제 축조에 따른 해저지형 및 퇴적물 특성 변화현상에 대한 연구2