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원격탐사에 자료를 이용한 북한 해안지역의 개발에 따른 환경 변화 연구
Reports NRF is supported by Research Projects( 원격탐사에 자료를 이용한 북한 해안지역의 개발에 따른 환경 변화 연구 | 2004 Year 신청요강 다운로드 PDF다운로드 | 이민부(한국교원대학교) ) data is submitted to the NRF Project Results
Researcher who has been awarded a research grant by Humanities and Social Studies Support Program of NRF has to submit an end product within 6 months(* depend on the form of business)
  • Researchers have entered the information directly to the NRF of Korea research support system
Project Number BS2078
Year(selected) 2004 Year
the present condition of Project 종료
State of proposition 재단승인
Completion Date 2006년 12월 07일
Year type 결과보고
Year(final report) 2006년
Research Summary
  • Korean
  • 본 연구는 북한의 서해안과 동해안을 대상으로, 해안 지역의 개발과 토지이용에 따른 환경 변화에 대해 분석하였다. 이를 위해, 1980년대의 Landsat TM 영상과 2000년대의 Landsat ETM 영상, 1910년대와 1980년대에 발간된 1:50,000 북한 지형도 이용해, 다양한 분석을 시도하였으며, 중국과의 접경 지역에 대한 현지 조사도 실시하였다.
    북한의 간석지는 32.8만ha이며, 이질성 65%, 사질성 28%로, 남한과 그 특성이 유사하다. 북한 서해안 지역에서는 조선시대까지 소규모로 간척이 진행되어 오다가, 일제시대에 다사도 일대를 비롯한 몇몇 지역에서 대규모의 간척이 이루어졌다. 해방 이후, 북한은 농경지 확대를 위해 간척사업을 추진해왔다. 1960년부터 본격적으로 간척사업을 시작하여, 동·서해안의 총 22개 지구에 대한 간척을 계획 및 진행하고 있다. 그러나 속도는 매우 더디어, 2001년 현재, 북한 서해안의 21개 지구에서 총 계획면적 136,711ha 중 8.7%에 불과한 11,932ha가 농경지로 개간되었다. 분석 사례지역인 평북 염주군과 철산군의 대계도 간척지는 일제시대에 염주군 소다사도까지 제방이 건설되어 간척되었으며, 1981년에는 대다사도와 가차도 사이와 대계도와 소계도 사이의 방조제가 완공되었다. 이후 1996년에 전체 방조제가 완공되었으나, 1999년 이후 재해로 인하여 방조제 중앙부가 400m 정도 유실되어 간척지가 모두 침수되었다가, 2005년 6월 방송 보도에 의하면 방조제의 물막이 공사가 다시 진행된 것으로 확인되고 있다.
    북한의 황해도 연백평야에서는 해안선의 변화양상이 1916년부터 1981년 사이에 다양한 간척사업에 의해 해안선이 바다 쪽으로 확대되면서 단순화되고 있으나, 1981년과 2002년 사이에는 경제적인 어려움으로 대규모 간척사업이 없어 지형상의 큰 변화가 나타나지 않는다. 연백평야에는 대규모 하천이 없어 안정적인 농수공급을 위해 많은 저수지와 연결수로들이 개발되었다. 자연 상태의 간석지 변화는 인간의 간섭에 의한 육지와 해안의 환경변화에 따라 복잡한 양상으로 나타난다. 전체적으로 최근으로 올수록 하중도 보다는 해안에 인접하여 간석지가 발달하는 경향을 보인다. 연백평야의 간척과 개간과정에서 많은 갯골과 하천들이 직강화되고 저수지와 수로가 연결되었으며, 직강화 과정에서 절단된 유로들은 그대로 남겨져서 저수 공간으로 이용되고 있는 경우가 많다. 그러나 이 지역에서 가장 규모가 컸던 연안군의 남대지는 계속 매립, 개간이 되어서 2002년 영상에서는 완전히 사라지고, 상대적으로 수분이 많은 농경지로 나타나고 있다.
    동해안의 두만강 하류 및 하구에서 위성영상으로 파악된 사질 퇴적지형 요소들은 삼각주, 사취, 이동사구, 정착사구, 사주, 사주피복 수변식생으로 구분되었다. 사구 퇴적물에 대한 입도 분석 결과, 조사 지역 중 가장 상류 쪽에 해당하는 DM3과 DM4에서 하성보다는 해성 모래와의 상관성이 높게 나타났다. 이는 현재 사구를 이루는 모래의 입도 특성이 두만강 하류 지역의 현재 자연환경을 반영하고 있지 않음을 의미하는 것이다. 현미경 분석 결과, 모든 시료에서 풍화에 가장 강한 석영의 비율이 65~83%로 가장 높았다. 그러나 30~40%를 차지하는 광물 입자의 표면은 화학적 풍화를 받아 황색의 물질로 표면이 코팅되어 있으며, 물리·화학적 풍화에 의한 바늘 및 그물 모양의 거친 표면 형태와 에칭 피트가 나타난다.
    1990년 현재, 동해안에 확인된 면적 0.01㎢ 이상의 자연호는 총 57개이며, 총면적은 75.62㎢이다. 석호의 수는 총 48개, 총 면적은 64.85㎢로, 자연호의 85%를 차지하며, 가장 큰 것은 라선시의 번포이다. 하적호는 본류의 퇴적물에 의해 해안에 인접한 지류들이 막힌 것으로, 석호들과 비슷한 위치에 존재하며, 이중 가장 큰 것은 함경남도 어랑군의 장연호로 용암대지 개석곡에 발달한 하적호이다. 동해안에서도 두만강 하구~청진, 흥남~호도반도, 안변~강릉 해안에 석호의 분포가 높다. 자연호의 면적과 둘레 사이에서 가장 높은 상관관계가 나타나며, 면적과 형상도 사이에는 상관도가 낮다. 석호가 위치한 지역의 해안선은 지체구조와 연안류의 영향을 받아, 북서-남동, 북동-남서 계열이 우세하다. 호수로 유입하는 하천은 최대 길이가 대체로 10㎞ 미만이며, 유입 하천에 의한 호수 면적의 감소는 면적이 좁을수록 뚜렷하다. 자연호가 위치한 지역의 지형은 해안-구릉, 해안평야, 해안평야-하곡, 해안평야-구릉, 하곡-구릉으로 구분되며, 1920년과 1990년 사이의 시계열적인 면적 감소는 해안평야-하곡의 지형에서 가장 심하고, 다음으로 해안평야이다. 면적 감소는 하천과 사구로부터의 퇴적물 유입에 의한 건륙화와 인위적인 호안 매립에 의해 나타나고 있다.
  • English
  • This study deals with the environmental changes by land use and development changes in west and east coast zone of North Korea. In order to this research, we make plane to carry out various analyses using Landsat TM images of 1980's, ETM ones of 2000's and topographical map of 1910's and 1980's, and have field works on border land of North Korea.
    In west coast of North Korea, the size of total tidal flats is 328,000ha and it's characteristic is muddy(65%) and sandy(28%), similar to South Korea's. After 1945 year, Authority of North Korea has tried to reclaim the tidal flat in order to increase cropland and food production. From 1960s North Korea has planed and worked in 22 reclamation zones, 21 in west coast and 1 in east one. But working process is very slow due to economic problems, and then, 11,932ha flats have been reclaimed completely for cropland, which amount is only 8.7% of total planed size of 136,711ha. In Daegyedo Zone, as case study area, of Yeomju and Cheolsan-Gun's coast of Pyeongbuk Province, the tide embankment had been completely to connect the Sajado island to the coast, and two tide embankments construction are finished at 1981, connecting Daedasado island to Gachado island, and Daegyedo island and Sogyedo island to Jangsongnodongja Zone coast. At 1996 year, construction of total tide embankment for Daegyedo Reclamation Zone are completed, but, some 400m length embankment was lost in the central portion of embankment connecting Soyeondeungdo island to Daegyedo island, and all the reclamation zone were inundated by tidal and coastal current water. Now at June 2005 year, construction of final blocking water seemed to be processing by TV News of North Korea.
    Analysis results show that in 1990s, there are 57 natural lakes, with the total size of 75.62㎢ over 0.01㎢. marine origined lagoons are 48 with total size of 64.85㎢, composing 85% of total natural lake, and the largest lagoon is Beonpo in Raseon City. Tributary lakes have been formed by damming of tributary channels by fluvial sand bars from main stream, located at coastal zone, similar to lagoons. Large tributary lake, Jangyeonho, is developed in lava plateau dissection valley of Eorang Gun, Hamnam Province. The distribution are higher at Duman River mouth~Cheongjin City, Heungnam City~Hodo Peninsular and Anbyeon Gun~Gangreung City. Geomorphometrically, correlation of size to circumference is very high, correlation of size to shape degree is very low. The direction of lagoonal coast, NW-SE and NE-SW are predominated due to direction of tectonic structure and longshore currents. The length of the river toward lake are short, maximum under 15㎞, and lake size is smaller, degree of decreasing of size is higher. Geomorphic patterns of the lake location are classified as coast-hill range, coastal plain, coastal plain-channel valley, coastal plain-hill range and channel valley-hill range. During from 1920s to 1990s, decreasing change of the lake size is highest at coastal plain-channel valley, next is coastal plain. Causes of the size decreasing are fluvial deposition from upper rivers and human impacts such as reclamation.
Research result report
  • Abstract
  • 해안지역은 인류 역사상 다양한 문화형성, 도시발달 및 경제활동 그리고 지역간 혹은 국가간 경계와 상호작용 등의 역할을 해온 지리적으로 중요한 의미를 갖는 공간이다. 이러한 내륙의 평야와 분지 등과 더불어 개척과 개발이 가장 많이 진행되고 있는 지역이다.
    지표의 자연환경을 구성하는 지형요소들은 자연적인 상태에서 지구조적인 활동과 기후적인 요인에 의해 지속적이고 장기적인 변화를 하고 있지만, 단기간적인 변화는 하천과 해안지형에서 잘 반영된다. 하천은 유수에 의해 변화를 쉽게 받고 해안지형은 조류와 파랑의 작용으로 비교적 단기간에 동적인 변화를 겪게 된다.
    이와 같이 변화의 속도가 빠른 해안과 하천 지형요소들은 인간 생활터전으로서 이용되었기 때문에 일찍부터 다양한 토지이용에 의한 인간간섭을 받은 곳이다. 하천지형은 홍수 및 범람 등에 의해 해안지형보다 변화가 빠르기 때문에 환경변화에 대한 인식이 일찍부터 높았으나 상대적으로 지형변화에 대한 인식이 낮았다. 해안지형은 최근 간척, 매립, 하구언 건설, 방파제, 방조제 건설 등의 결과로 해안지역의 생태계파괴와 함께 해안지형 변화가 심각한 문제로 등장하고 있다. 다른 지형요소들과 마찬가지로 해안지형 등은 변형되면 자연 상태에서는 회복은 불가능하거나 재생시키는데 장기적인 시간과 많은 비용이 든다.
    서해안의 간척사업에서 보듯이 서해안 천해지역의 조류 흐름 체계에 변화를 주게 되면서 방조제 바깥쪽 해안에서 토사 운반물의 퇴적환경에 영향을 미쳐 간석지 지형의 변형을 가져왔다. 또한 만(bay)으로 유입하는 하천은 해안지역의 간석지 부유하중의 주된 공급의 원인이다. 따라서 하구언공사, 수중보, 하천 직강화 등의 개발사업은 바다로 공급되는 토사의 유출량과 입도조성(granular structure)에 영향을 주어 하구 만입부의 지형변화와 퇴적환경(depositional environment) 변화, 나아가 생태계의 변화를 가져온다. 그 결과 간석지의 생태변화 그리고 간석지토양의 염화(salinization) 등의 문제를 야기시킨다.
    동해안은 많은 사빈해안과 이와 인접한 지역에 항포구가 잘 발달해 있다. 그런데 해수욕장 이용과 항구 관리를 위한 시설물이 해안지형의 변화를 가져오는데, 이는 사빈의 침식을 직접 유발하는 시설물과 모래의 이동을 막거나 파랑과 조류의 흐름을 차단하여 침식을 일으키는 시설 등의 2가지로 나눌 수 있다. 지속적인 침식을 일으키는 경우는, 해수욕장의 이용을 편리하기 하기 위해 사구를 따라 건설한 도로와 파랑의 침입과 모래 유실을 막기 위해 설치한 그로인(groin) 등이다. 이들은 파랑의 쇄파(breaker)가 이들 보호시설물까지 도달하여 직접적으로 영향을 미치는 곳에서는 모래의 침식(사빈)이 활발하다. 이는 파랑의 에너지가 완사면의 사빈과 사구 등과 접촉하면서 분산 소모되지 못한 채 방파제 등의 급경사부의 시설물과 직접 충돌하여 생긴 강한 반사파에 의해 모래의 유실을 일으키기 때문이다. 흐름의 차단하여 해안지형의 변화를 일으키는 경우는 항구주변에서 사빈으로 유입하는 하천의 모래가 항구의 해저에 퇴적되는 것을 막고 하구의 만입부를 따라 모래의 이동을 바다쪽으로 유도시키기 위한 도류제, 방파제, 방사제 등의 시설물들도 조류의 흐름을 막아 모래의 침식을 가속화시킨다.
    이와 같은 해안지역에 대한 인간의 간섭이 지나칠 경우 직접적으로는 해안지형변화와 해안생태계의 파괴를 일으키며, 이러한 결과는 지역 주민들에게도 다시 영향을 미치게 되는데, 서해안의 경우는 생태계의 파괴로 인해 어촌의 기능이 상실되거나 인근지역으로 항만기능이 이동하는 일이 발생하며, 동해안은 백사장의 유실로 해수욕장의 쇠퇴 및 관광 취락의 기능이 약해지고 사구지형의 침식으로 식생의 파괴, 촌락과 도로의 붕괴, 그리고 유실되는 백사장의 모래를 보충하는데 많은 비용이 든다.

    본 연구는 북한의 동해안과 서해안 지역에서 개발로 인해 발생하고 있는 해안지형의 변화와 환경문제에 대하여 원격탐사(remote sensing)와 지리정보시스템(GIS)을 이용하여 분석하고, 해안지역에 대한 지리정보와 환경정보를 데이타베이스화하고자 한다.

  • Research result and Utilization method
  • 1. 패쇄 지역인 북한의 해안지형의 변화에 대한 자연환경변화와 환경문제에 대한 실질적인 연구가 가능해진다.
    2. 인간의 자연환경 간섭이 국가의 사회적, 경제적 구조와 관련하여 발생할 수 있는 다양한 해안지형 변화의 형태를 파악할 수 있다.
    3. 북한에 대한 구체적인 정보는 전세계적으로 알려지고 있지 않은데 원격탐사를 통해 북한의 해안지역의 변화에 대해 데이터베이스를 통해 공유할 수 있을 것이다.
    4. 통일 이후, 남한에서도 문제가 심각한 해안지역의 환경파괴 문제와 북한의 해안지형 변화에 대한 자료를 공유하면, 북한의 국토 개발이 이루어질 수 있도록, 북한의 생태적 환경 복원 사업에 대한 적절한 방향을 제시할 수 있다.
    5. 본 연구에서 제작되는 북한과 관련한 여러 주제도를 통해 북한의 자연 환경에 대한 보다 구체적인 정보를 제공함으로써, 통일 이후 정책뿐만 아니라 국내 각급 학교의 교육 자료에도 도움을 줄 것으로 예상된다.
  • Index terms
  • GIS remote sensing, 해안지형 변화, 구릉지 침식, 비탈밭, 다락밭, 인공호와 자연호, 간척지 및 간석지 변화, 위성영상, quickbird
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