Preliminary Study on the Formation of Fluid-Mud Layer during summer in the Doouri Open-coast Tidal Flat, Southwestern Korea

백영숙; 전승수

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자료유형: 학술저널

저자정보: 백영숙 (전남대학교) 전승수 (전남대학교)

저널정보: 대한지질학회 지질학회지 지질학회지 제46권 제3호(통권 제188호)

발행연도: 2010.6

수록면: 291 - 303 (13page)

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한반도 서남해안에 위치한 개방형 두우리 조간대는 여름에 니질 조간대를 형성하고 겨울에는 사질 조간대로 변하는 계절변화를 보인다. 여름에 형성되는 니질 퇴적층은 최소 20 cm 이상의 두께를 가지고 상부의 조석해빈을 제외한 모든 조간대에 집적되고, 가을이 되면서 파랑에너지의 증가로 인해 재부유하면서 대부분 침식되어 사질 조간대로 바뀐다. 일반적으로 니질 조간대는 퇴적지연과 침식지연효과에 의해 해안방향으로 두꺼워지면서 조상대 또는 조간대의 상부에 형성된다. 그러나 두우리의 여름철 니질 조간대는 상부와 하부 조간대에서 니질층의 두께가 변하지 않고, 단기간에 다량의 세립질 점착성 퇴적물이 유입, 유출되는 특징을 보인다. 조간대내에서의 니질 퇴적물이 어떻게 계절변화를 보이면서 퇴적과 침식을 반복하는지, 어떠한 이동양상으로 빠르게 퇴적이 되는가 하는 것은 조간대에서 니질 퇴적물의 퇴적기구를 새로운 각도로 조명하는 역할을 할 것으로 판단이 되어 연구를 수행하였다. 짧은 시간동안 일어나는 다량의 세립질 퇴적물의 이동양상을 파악하기 위해 기둥형의 고해상도 퇴적물 측정기(ASM-Ⅳ)를 이용하여 조간대면으로부터 1 cm 간격으로 1.44 m 높이까지, 세립질 퇴적물의 분포 양상을 3개월 이상 관측하였다. 관측 결과 5월 중순부터 조간대면에 인접하여 고농도(＞4 g/l)의 부유퇴적물 층이 형성되는 것이 관찰되었고, 이러한 고농도 층은 8월에는 8 g/l 이상의 고농도(때로는 10 g/l 이상)를 보이면서 초기 유성머드(fluid mud)가 형성되었다. 일반적으로 이러한 고농도 층은 조간대면으로 부터 30 cm 높이 사이에 형성되었다. 또한 소조기보다 대조기에 다량의 부유퇴적물이 관측되었다. 연구 지역의 외해쪽 하부에 여름철에 높은 농도의 세립질 퇴적물이 분포하는 현상은 높은 수온과 약한 파랑의 영향에 의한 것으로, 이렇게 형성된 수층이 조류에 의해 조간대로 이동하면서 유성머드를 형성하는 것으로 해석된다. 일반적으로 조간대에서 점착성을 갖는 세립질 퇴적물은 부유상태로 이동하여 주로 정조기에 상부 조간대에 집적되는 것으로 알려져 있다. 또한 바닥을 따라 이동하는 고밀도의 유성머드(fluid mud)는 주로 하구지역에서 조수의 영향에 의해 조하대나 조수로 주변부에 나타나는 것으로 알려져 있다. 이러한 일반적인 사실과 다르게 조간대의 매우 완만한 표층에서 형성되어 이동하는 유성머드가 두우리 조간대에서 관찰되었으며, 이들의 작용이 여름철에 전체 조간대 표층에 형성되는 니질 퇴적상의 퇴적작용을 잘 설명해주고 있다. 두우리 조간대와 같이 단기간에 넓은 니질 조간대가 계절적으로 발달하는 경우에는 유성머드(fluid mud)의 이동과 빠른 퇴적작용의 역할이 매우 중요한 것으로 해석된다. 이와 같은 현상들은 조간대 위에서 고농도 부유퇴적층의 형성과 이동양상에 대한 보다 상세한 연구의 필요성을 제시한다.

The open-coast Doouri tidal flat in the southwestern coast of Korean Peninsula shows a seasonal change in surface sediment: the mud flat is dominant during summer but it is mostly eroded and changes into sand flat during fall to winter seasons. The summer mud flat covers nearly whole tidal flat except in tidal beach, with more than 20 cm in thickness. As coming to fall season when wave force is increasing continuously, it is starting to change into sand flat. In general, mud flats is formed on supra tidal flats and/or upper intertidal flats by vertical efsettling from settling-lag and scour-lag effects, resulting in progressive shore-ward thickening of surface mud layer. The mud flat in Doouri tidal flat, however, does not show significant spatial change in thickness, and suggesting short-term inflow and outflow of large quantity of cohesive fine sediment. To understand the nature of the seasonal change in tidal flat sediments and sedimentary processes responsible for the rapid deposition of mud layers on tidal flat would play an important role for interpretation of sedimentation on muddy tidal flat. To figure out the transport behaviour of fine-grained suspended sediment in short time, a 1.44-m-long pole apparatus (ASM-Ⅳ) to measure high-resolution suspended matters with 1 cm sensor interval (144 in total number of sensor and data point) was installed on the tidal flat for more than 3 months. A high-concentration layer (＞4 g/l) was developed near seabed from mid-May and then its concentration increased in August up to more than 8 g/l (sometimes more than 10 g/l), forming an initial fluid-mud state. This high-concentration layer was generally formed in the water interval from bottom to 30 cm high. The sediment concentration was higher in spring tide than in neap tide. The basal high-concentration suspended mud layer formed on the Doouri tidal flat during summer would be caused by high water temperature and weak wave force. The large amount of suspended sediment seems to be transported onto intertidal flat by tidal currents, forming occasionally fluid mud near bottom. In general, cohesive fine-grained sediments move in suspension and deposit in the upper intertidial flat mainly during slack periods. The fluid mud moving onto bottom generally develops in subtidal zone and tidal channels of estuary. On the contrary, the layer of high-concentration suspended sediment (or fluid mud) is observed on the middle-flat surface of Doouri tidal flat. The high-concentration suspended or fluid-mud layers seem to play an important role for the rapid and wide-spread formation of the summer mud-flat in this area. Further detailed studies are needed to understand the formation and transport behaviour of fluid muds or high-concentration suspended layers on intertidal flats.

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참고문헌 (33)

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1. [기타자료] - 기상청 / 2008 / 낙월도 기상연보

2. [기타자료] - 기상청 / 2008 / 칠발도 부위자료

3. [학술지(정기간행물)] - 백영숙 / 2004 / 한국 서남해안 두우리 조간대에서 표층 퇴적물 및 퇴적구조의 특성과 계절변화 / Korean Journal of Petroleum Geology 10 (1) : 10 ~ 17

4. [단행본] - Allen, G.P. / 1977 / Transport and deposition of suspended sediment in the Girond estuary, France. in: Estuarine Processes, Vol. II: Circulation, Sediments and Transfer of Material in the Estuary / Academic Press : 63 ~ 81

5. [단행본] - Augustinus, G..E..F / 2002 / Biochemcial factors influencing deposition and erosion of fine grained sediment. in: Muddy coast of the world: processes, Deposits and function : 203 ~ 228

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