연안 표류

연안 표류(Longshore drift)는 파도의 입사 각도에 따라 해안선을 따라 퇴적물(점토, 미사, 자갈, 모래, 왕자갈, 조가비)이 평행하게 운반되는 지질학적 과정으로, 연안 해류에 의해 발생한다. 비스듬히 들어오는 바람은 해안을 따라 물을 밀어내어 해안과 평행하게 움직이는 해류를 생성한다. 연안 표류는 단순히 연안 해류에 의해 운반되는 퇴적물을 의미한다. 이러한 해류와 퇴적물의 이동은 쇄파대 내에서 발생한다. 이 과정은 연안 유동이라고도 알려져 있다.Gomez-Pina G (2002) "Sand dune management problems and techniques, Spain", Journal of Coastal Research, Iss 36: 325–332.

비스듬한 바람이 부는 날에는 해변의 물살과 역류로 인해 해변 모래도 이동한다. 부서지는 파도는 비스듬한 각도로 해안으로 물을 밀어 올리고(밀려오는 물), 중력은 물을 해안선에 수직으로 경사면 아래로 직접 배수한다(역류). 따라서 해변 모래는 하루에 수십 미터(야드)씩 톱니 모양으로 해변을 따라 이동할 수 있다. 이 과정을 "해변 표류"라고 부르지만, 일부 학자들은 해안과 평행하게 모래가 전체적으로 이동하기 때문에 이를 단순히 "연안 표류"의 일부로 간주한다.

연안 표류는 퇴적물에 따라 약간 다른 방식으로 작용하기 때문에 수많은 퇴적물 크기에 영향을 미친다(예: 모래 해변의 퇴적물과 역빈의 퇴적물 연안 표류의 차이). 모래는 부서지는 파랑의 진동력, 부서지는 파도의 충격으로 인한 퇴적물의 움직임, 연안 해류로 인한 바닥 전단력에 크게 영향을 받는다.Reeve et al., 2004 역빈은 모래 해변보다 훨씬 가파르기 때문에, 쇄파대가 확장되지 않아 대부분의 연안 수송이 쇄파대에서 발생하면서 잠수 쇄파가 형성될 가능성이 더 높다.

 연안 표류 이론의 발전 

파도 작용에 의한 연안 표류 또는 해안과 평행한 퇴적물 운송 개념은 시간이 지남에 따라 상당히 발전했다. 퇴적물 이동과 관련된 초기 관찰은 해안 지역 사회로 거슬러 올라갈 수 있지만, 이에 대한 공식적인 과학적 이해는 19세기와 20세기 초에 구체화되기 시작했다. 이러한 초기 인식이 부정확했지만, 이러한 발전은 해안선에서 발생하는 과정에 대한 점진적으로 더 정교한 이해를 촉진했다. 해안선 과정에 대한 이해는 여러 해 전에 시작된 일련의 발전을 통해 계속 진화해 왔다.

 초기 관찰 
해안 침식과 퇴적물 운송은 고대에 알려져 있었으며, 주로 해안선에 극적인 변화가 일어나는 세계의 일부 지역에서 그러했다. 그러나 이러한 초기 관찰은 대체로 일화적이었다. 어부, 선원, 현지인들은 모래와 자갈이 해변을 따라 "움직이는" 것처럼 보인다고 기록했지만, 그들은 그 역학을 완전히 이해하지 못했다. 일반적인 과학 지식으로 인해 이것은 흥미롭지만 다소 오해된 현상이었다.

 19세기: 최초의 과학 연구 
연안 표류를 포함한 해안 과정에 대한 체계적인 연구는 1800년대 중반에 과학자들이 해안을 따라 퇴적물이 이동하는 과정을 설명하려고 시도하면서 시작되었다. 이러한 초기 이론 중에는 프랑스 엔지니어 장바티스트 푸리에와 영국 지질학자 로버트 말레가 제안한 이론들이 있었다. 그들은 파도 작용과 퇴적물 운송을 연구했지만, 그 당시에는 "연안 표류"라는 용어가 아직 만들어지지 않았다. 대신, 주요 초점은 파도의 과정과 모래와 자갈의 재부유 및 이동에 미치는 영향을 이해하는 것이었다. 이 주제는 모든 해안의 형태학적 특징을 설명하는 데 도움이 되었기 때문에 매우 중요했다. 그러나 많은 것이 다루어졌지만, 이러한 메커니즘의 완전한 중요성은 아직 완전히 실현되지 않았다.

 20세기: 연안 표류 정의 
20세기 초, 연안 표류는 해양학자와 해안 공학자들을 통해 그 설명이 훨씬 더 정교해졌다. 그들은 파도의 해안 접근 각도가 퇴적물 운송에 가장 중요하다는 것을 깨달았다. 이는 "연안 해류" 개념의 발전으로 이어졌고, 이는 다시 해안을 따라 퇴적물을 운반한다. 이러한 해류는 연안 표류의 주요 원인으로 인식되었다. 이 세대에 등장한 중요한 개념은 "표류 정렬" 해변이었다. 이는 지배적인 바람과 파도 방향의 결과로 해변이 어떻게 형성되는지, 그리고 해변의 한쪽에서는 퇴적이 일어나고 다른 쪽에서는 침식이 일어나는지를 설명했다. 역학이 더욱 분명해졌지만, 작용하는 힘들의 상호 관계는 해안을 관리하려는 사람들에게 여전히 상당히 문제가 되었다.

 개요 

 연안 표류 공식 
연안 표류를 발생시키는 요인을 고려한 수많은 계산이 있다.
이러한 공식은 다음과 같다.
 Bijker 공식 (1967, 1971)
 Engelund와 Hansen 공식 (1967)
 Ackers와 White 공식 (1973)
 Bailard와 Inman 공식 (1981)
 Van Rijn 공식 (1984)
 Watanabe 공식 (1992)Bijker, E.W., 1971. Longshore transport computation. J. Waterways Harbors Division 97, WW4, 687—701.

이 공식들은 연안 표류를 생성하는 과정에 대한 다른 시각을 제공한다. 이 공식에서 고려되는 가장 일반적인 요인은 다음과 같다.
 부유 및 하상 유사 운송
 파도, 예: 쇄파 및 비쇄파
 파도 또는 파도와 관련된 흐름에 의해 가해지는 전단력.

 해안선 변화의 특징 
연안 표류는 해안선의 진화에 큰 역할을 한다. 퇴적물 공급, 풍향, 또는 기타 해안 영향에 약간의 변화라도 있으면 연안 표류는 극적으로 변할 수 있으며, 해변 시스템 또는 프로파일의 형성과 진화에 영향을 미친다. 이러한 변화는 해안 시스템 내의 단일 요인 때문에 발생하는 것이 아니다. 사실, 연안 표류의 분포와 영향에 영향을 미칠 수 있는 해안 시스템 내에는 수많은 변화가 발생할 수 있다.
이러한 변화 중 일부는 다음과 같다.

 지질학적 변화, 예: 침식, 배후 해안 변화 및 헤드랜드의 출현.
 수력학적 힘의 변화, 예: 헤드랜드 및 외해 사주 환경에서의 파도 회절 변화.
 수력학적 영향의 변화, 예: 새로운 조석 후미 및 삼각주가 표류에 미치는 영향.
 퇴적물 예산의 변화, 예: 해안선이 표류에서 쇄파 정렬로 전환, 퇴적물 원천 고갈.
 인간의 개입, 예: 절벽 보호, 방사제, 이안 방파제.

 퇴적물 예산 
퇴적물 예산은 시스템 내의 퇴적물 공급원과 흡수원을 고려한다.Brunn, 2005 이 퇴적물은 어떤 원천에서든 올 수 있으며, 공급원과 흡수원의 예는 다음과 같다.
 강
 석호
 침식되는 육지 원천
 인공 원천, 예: 보충
 인공 흡수원, 예: 채광/추출
 외해 운송
 해안에 퇴적물 침전
 육지를 통한 골짜기
이 퇴적물은 해안 시스템으로 유입되어 연안 표류에 의해 운반된다. 해안 시스템에서 퇴적물 예산과 연안 표류가 함께 작동하는 좋은 예는 후미 썰물 사주이며, 이는 연안 운송에 의해 운반된 모래를 저장한다.Brunn, 2005, Michel and Howa, 1997 이러한 시스템은 모래를 저장할 뿐만 아니라 모래를 다른 해변 시스템으로 이동시키거나 우회시킬 수 있으므로, 후미 썰물 (사주) 시스템은 퇴적물 예산의 좋은 공급원 및 흡수원 역할을 한다.

해안선 단면 전체의 퇴적물 퇴적은 널 포인트 가설을 따른다. 여기서 중력 및 수력은 해측으로 미세해지는 퇴적물 분포에서 입자의 침강 속도를 결정한다. 연안 표류는 90도에서 80도 역류에서 발생하므로 파선에 대해 직각으로 나타난다.

 자연적 특징 
이 섹션은 인공 구조물에 의해 방해받지 않고 연안 표류가 발생하는 해안에서 나타나는 연안 표류의 특징들로 구성된다.

 사취 
사취는 연안 표류가 지배적인 표류 방향과 해안선이 같은 방향으로 향하지 않는 지점(예: 하구 또는 재진입 지점)을 지나갈 때 형성된다.Hart et al., 2008 지배적인 표류 방향 외에도, 사취는 파도에 의해 유도되는 해류의 강도, 파도 각도, 밀려오는 파도의 높이의 영향을 받는다.IPetersen et al., 2008

사취는 두 가지 중요한 특징을 가진 지형으로, 첫 번째 특징은 상류 끝 또는 근접 끝 지역이다 (Hart et al., 2008). 근접 끝은 끊임없이 육지에 연결되어 있으며(뚫리지 않는 한) 바다와 어귀 또는 석호 사이에 약간의 "장벽"을 형성할 수 있다Hart et al., 2008, Petersen et al., 2008 (지형학의 러시아 전통에서는 페레시프라고 불린다). 두 번째 중요한 사취 특징은 하류 끝 또는 원거리 끝으로, 육지에서 분리되어 있으며 어떤 경우에는 다양한 파도 방향의 영향으로 복잡한 갈고리 모양이나 곡선을 띨 수 있다.

예를 들어, 뉴질랜드 캔터베리 지방의 뉴 브라이턴 사취는 북쪽의 와이마카리리 강에서 온 퇴적물의 연안 표류로 인해 생성되었다. 이 사취 시스템은 현재 평형 상태에 있지만 퇴적과 침식의 교대 단계를 겪고 있다.

 방벽 
방벽 시스템은 근접 및 원거리 끝 모두에서 육지에 연결되어 있으며 일반적으로 하류 끝에서 가장 넓다.Kirk and Lauder, 2000 이러한 방벽 시스템은 카이토레테 사취로 둘러싸인 엘즈미어 호수/테 와이호라 또는 라카이아 강 어귀와 같이 강-해안 경계면에 형성되는 하푸아와 같은 어귀 또는 석호 시스템을 둘러쌀 수 있다.

뉴질랜드 캔터베리 지방의 카이토레테 사취는 지난 8,000년 동안 뱅크스반도 아래에 존재해 온 방벽/사취 시스템이다(일반적으로 방벽의 정의에 속하지만, 육지의 양 끝이 육지에 연결되어 있으므로 사취라고 명명되었다).Soons et al., 1997 이 시스템은 와이마카리리 강 (하도 변경)(현재 뱅크스반도 북쪽으로 흐름), 침식, 개방 해양 조건의 단계를 겪으면서 수많은 변화와 변동을 겪었다. 이 시스템은 500년 전경 "사취" 시스템의 동쪽 끝에서 발생한 연안 표류가 방벽을 생성하면서 추가적인 변화를 겪었으며, 이는 지속적인 연안 운송으로 인해 유지되었다.

 조석 후미 
연안 표류 해안의 대부분 조석 후미는 밀물 및 썰물 사주에 퇴적물을 축적한다. 썰물 삼각주는 고도로 노출된 해안과 더 작은 공간에서는 발달이 저해될 수 있는 반면, 만 또는 석호 시스템에 공간이 있을 때 밀물 삼각주는 크기가 커질 가능성이 있다. 조석 후미는 많은 양의 물질에 대한 흡수원 및 공급원 역할을 할 수 있으며, 이는 해안선의 인접 부분에 영향을 미친다.Michel and Howa, 1997

조석 후미의 구조도 연안 표류에 중요하다. 후미가 비구조화되어 있으면 퇴적물이 후미를 우회하여 해안의 하류 부분에 사주를 형성할 수 있다. 이는 후미의 크기, 삼각주 형태, 퇴적물 속도 및 우회 메커니즘에 따라 달라질 수도 있다. 수로 위치 변화 및 양도 조석 후미에 대한 연안 표류의 영향을 미칠 수 있다.

프랑스 남서부의 아르카숑 석호는 조석 후미 시스템의 한 예로, 연안 표류 퇴적물에 대한 큰 공급원 및 흡수원을 제공한다. 이 후미 시스템에 대한 연안 표류 퇴적물의 영향은 석호 입구 수의 변화와 이러한 입구의 위치에 의해 크게 영향을 받는다. 이러한 요인의 변화는 심각한 하류 침식 또는 큰 쇄파 사주의 하류 퇴적을 유발할 수 있다.

 모래섬 
연안 표류가 다른 자연 지형에 의해 방해받는 곳에서는 충분한 퇴적물 퇴적이 발생하여 해안에서 뻗어 나가는 장기적인 육지 구조를 형성할 수 있다. 형성 과정은 평행사도와 유사하다.

가리섬은 세계에서 가장 큰 모래섬으로, 호주 동해안에 위치하며, 방해받은 북쪽 연안 표류로 형성되었다.

장기간에 걸쳐 표류하는 퇴적물은 연안 표류를 유발하는 바람과 파도가 약한 더 깊은 물로 '누출'될 수 있다. 이는 광범위한 퇴적물 침전물이 해안에서 떨어져 쌓이게 하며, 빙하 주기 동안 해수면이 하강하면서 점차 해안으로 다시 이동된다.

 인간의 영향 
이 섹션은 비자연적으로 발생하는 연안 표류의 특징들로 구성되어 있으며, 어떤 경우에는 (예: 방사제, 이안 방파제) 해안선에 대한 연안 표류의 효과를 강화하기 위해 건설되었지만, 다른 경우에는 (항구, 항만) 연안 표류에 부정적인 영향을 미친다.

 방사제 
방사제는 해안 침식을 막기 위해 해안선을 따라 일정한 간격으로 설치되며 일반적으로 조간대를 가로지르는 해안 보호 구조물이다. 이 때문에 방사제 구조물은 일반적으로 폭풍해일과 해안 하류에서 손실되는 퇴적물을 보존하기 위해 순 연안 표류는 낮지만 연간 연안 표류가 높은 해안에 사용된다.

방사제 디자인에는 수많은 변형이 있으며, 가장 일반적인 세 가지 디자인은 다음과 같다.
 지그재그 방사제: 파도에 의해 유도된 해류 또는 쇄파에서 형성되는 파괴적인 흐름을 소산시킨다.
 T형 방사제: 파도 회절을 통해 파고를 줄인다.
 'Y'형 머리, 물고기 꼬리 모양의 방사제 시스템.

 인공 헤드랜드 
인공 헤드랜드 또한 해안 보호 구조물로, 해변이나 만에 일정한 보호를 제공하기 위해 만들어진다. 비록 헤드랜드의 생성은 헤드랜드의 상류 측에 퇴적물 퇴적을 유발하고 하류 측 끝의 적당한 침식을 유발하지만, 이는 해변에 물질이 더 멀리 해안을 따라 축적되도록 하는 안정화된 시스템을 설계하기 위해 수행된다.

인공 헤드랜드는 자연적인 축적 또는 인공적인 영양 공급을 통해 발생할 수 있다.


 이안 방파제 
이안 방파제는 폭풍 조건에서 수위 하강을 수용하기 위해 모래 물질을 쌓아 올리기 위해 만들어진 해안 보호 구조물이다. 폭풍 조건에서 수위 하강을 수용하기 위해 이안 방파제는 해안선과 연결되어 있지 않아 해류와 퇴적물이 방파제와 해안 사이를 통과할 수 있다. 이는 파도 에너지 감소 지역을 형성하여 구조물 바람받이에 모래가 퇴적되는 것을 촉진한다.

이안 방파제는 일반적으로 방사제와 동일한 방식으로 사용되며, 폭풍 해일을 수용하기 위해 해안과 방파제 구조물 사이의 물질 부피를 쌓아 올린다.

 항구 및 항만 
전 세계적으로 항구와 항만의 건설은 연안 표류의 자연적인 경로에 심각한 영향을 미칠 수 있다. 항구와 항만은 단기적으로 연안 표류에 위협이 될 뿐만 아니라 해안선 진화에도 위협이 된다. 항구 또는 항만의 건설이 연안 표류에 미칠 수 있는 주요 영향은 퇴적 패턴의 변화이며, 이는 다시 해변 또는 해안 시스템의 퇴적 및 침식으로 이어질 수 있다.

예를 들어, 19세기 후반 뉴질랜드 티마루에 항구가 건설되면서 캔터베리 남부 해안선의 연안 표류에 큰 변화가 일어났다. 연안 표류가 퇴적물을 해안 북쪽의 와이마타이타이 석호 방향으로 운반하는 대신, 항구 건설로 인해 이러한 (조립질) 퇴적물의 표류가 차단되어 대신 티마루 남쪽 해변에서 항구 남쪽에 퇴적되었다. 이 퇴적물의 남쪽 퇴적은 와이마타이타이 석호 근처 (항구 북쪽) 해안에 퇴적되는 퇴적물이 부족하다는 것을 의미했고, 이는 1930년대에 석호를 둘러싸고 있던 방벽의 손실로 이어졌고, 그 직후 석호 자체의 손실로 이어졌다. 와이마타이타이 석호와 마찬가지로 현재 티마루 항구 북쪽에 위치한 워시다이크 석호도 침식을 겪고 있으며 결국 붕괴되어 또 다른 석호 환경을 잃게 될 수 있다.

 같이 보기 
 해변 진화
 해변 침식과 퇴적
 해안 관리, 해안 침식 방지 및 해변 생성
 해안 침식
 해안 지리
 사구 안정화

 각주 

 인용 

 서적 




 학술지 논문 





 외부 링크 
 학교를 위한 사진, 애니메이션 및 설명, geography-site.co.uk
 Intranet.lissjunior.hants.sch.uk에 연안 표류에 대한 짧은 애니메이션이 있다.
 USGS — 코드곶 해안 침식, woodshole.er.usgs.gov
 해안 표류, ecy.wa.gov
 사우스캐롤라이나의 연안 표류, cofc.edu
 영국 지질 조사국: 연안 퇴적물 운송 측정을 위한 휴대용 스트리머 트랩

분류:물리해양학
분류:해안지리학