4.7 해안사구의 변화 - 강릉 하시동 사구

4.7 강릉 하시동 사구, 모래는 왜 사라지고 어떻게 돌아오는가?

배경

최근 들어 해안이 무너지고 있다는 뉴스가 자주 들린다. 백사장이 좁아지고, 산책로가 끊기고, 해안 시설이 위협받는다. 지자체는 방벽을 세우거나 잠제를 깔거나 모래를 쏟아붓는다. 왜 이런 일이 과거보다 더 빈번하게 발생할까? 이에 대한 대응 방법에는 어떤 것들이 있고, 그 방법들은 얼마나 효과적일까? 강릉 하시동·안인 해안사구를 통해 알아보자.

핵심 아이디어 (Key Ideas)

1️⃣ 해안은 모래의 공급과 유실이 균형을 이루는 동적 시스템이며, 인공 구조물이 모래의 자연 흐름을 차단하면 이 균형이 깨져 한쪽은 쌓이고 다른 쪽은 침식된다.

2️⃣ 경성공법과 연성공법의 차이는 효과의 속도가 아니라 자연의 회복 능력을 어떻게 평가하는가에 있다.

학습 목표

학생들은 해안사구의 형성·침식·회복 과정을 이해하고, 경성공법과 연성공법(자연기반해법)을 구분하며, 하시동 사례 분석을 통해 침식 대응 방식의 효과와 한계를 평가할 수 있다.

탐구 질문

• 무엇인가? 해안사구란 무엇이며, 왜 중요한가?
• 어떻게 변화하였는가? 무엇이 영향을 미쳤는가? 하시동 사구는 왜 침식되고 있는가?
• 어떻게 변화해야 하는가? 해안침식에 대응하는 방법에는 어떤 것이 있고, 어느 쪽이 더 지속가능한가?
• 나는 어떻게 생각하는가? 잠제를 더 세울 것인가, 자연 회복의 환경을 조성할 것인가?

지리적 개념

해안사구, 모래수지, 연안류, 경성공법(호안·돌제·이안제·잠제), 연성공법(양빈·모래포집기), 자연기반해법(NbS)

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1. 무엇인가? 해안사구란 무엇이며, 왜 중요한가?

📌 해안사구 바람에 의해 운반된 모래가 식물·암석·장애물에 부딪혀 쌓이며 형성된 해안가의 모래 언덕.

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신두리 해안사구

 

사구가 형성되려면

① 바람이 불어오는 방향에 충분한 모래,

② 모래를 날릴 만큼 강한 바람,

③ 모래가 쌓일 수 있는 공간(특히 모래를 잡아 줄 식물·돌·장애물)이라는 세 조건이 필요하다.

식생은 모래를 정착시키는 핵심 요소이므로, 식생이 사라지면 모래도 머물지 못한다.

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서해안 사구와 동해안 사구

해안사구의 분포

 

한반도의 두 해안은 사구 형성 조건이 다르고, 그 결과 사구의 모습도 다르다.

구분	서해안 (예: 신두리)	동해안 (예: 하시동)
모래 공급	강·하천에서 유입	연안류와 파도로 이동
주요 작용	북서풍이 모래를 내륙으로 이동	연안류가 해안을 따라 모래 이동
사구 분포	내륙까지 넓게 발달	해안을 따라 좁고 길게 분포
모래 입자	미세한 편	상대적으로 굵은 편

 

한반도 해안사구의 절반 이상이 서해안에 있다. 서해안에는 강과 하천에서 모래가 풍부하게 유입되고, 겨울철 북서풍이 그 모래를 내륙까지 운반하기 때문이다. 동해안은 북서풍의 영향이 약해 바람보다 연안류와 파도가 모래를 운반한다.

 

사구는 무엇을 제공하는가?

생태계서비스 도구로 사구의 가치를 정리해 보자.

범주	사구가 제공하는 서비스
공급 서비스	직접적 공급은 적지만, 사구 식물에서 산물 일부
조절 서비스	파도 에너지 흡수, 해안 침식 방지, 홍수 예방 — 사구의 가장 큰 기능
문화 서비스	자연 경관, 관광·레크리에이션, 지역 정체성
지지 서비스	점이지대 생태계(육지와 바다의 영향이 만나는 곳), 바람·염분 내성 식물 서식, 조류·해양 동물 서식

 

신두리 두웅습지. 사구 끝과 배후산지 사이에 형성된 습지로, 사구가 만들어 내는 독특한 생태 공간이다.

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2. 어떻게 변화하였는가? 무엇이 영향을 미쳤는가? 하시동 사구는 왜 침식되고 있는가?

📌 모래수지(sand budget) 해안에 공급되는 모래의 양과 유실되는 모래의 양의 균형. 두 양이 같으면 해안선은 안정적으로 유지되고, 이 균형이 깨지면 침식 또는 퇴적이 일어난다.

📌 연안류(longshore current) 해안선과 평행하게 흐르는 해류. 바람이 비스듬히 불어 파도가 해안으로 밀려왔다가 직각으로 바다로 내려가면서, 바닷물과 함께 모래도 지그재그로 이동한다. 이 흐름이 해안선을 따라 모래를 운반한다.

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침식은 왜 일어나는가?

해안에서 모래가 빠져나가는 양이 공급되는 양보다 많아지면 침식이 일어난다. 원인은 자연 요인과 인간 요인이 복합적으로 작동한다.

자연 요인
① 파도와 조류 — 특히 태풍·폭풍은 단기간에 많은 모래를 이동시킨다.
② 해수면 상승 — 지구온난화로 해수면이 높아지면 모래가 바다로 쓸려 나간다.
인간 요인
① 해안 구조물 건설 — 항만·어항·방파제는 해류 흐름을 차단해 한쪽에 모래를 쌓이게 하고 다른 쪽에서는 모래 부족을 만든다.
② 호안 및 해안도로 건설 — 백사장을 깎아 만들기 때문에 건설부터 해안을 축소시킨다. 도로는 사구 모래의 이동도 막는다.
③ 하천 모래 채취 및 댐 건설 — 해안 모래의 주된 공급원인 하천에서 모래가 차단되면 해안으로의 공급이 끊긴다.
④ 관광지 개발 — 자연 해안 면적을 줄여 침식을 가속화한다.

 

사례 - 하시동의 침식 — 안인 화력발전소 방파제

하시동 사구의 침식 원인은 인근 안인 화력발전소를 위해 건설된 대형 방파제에 있다. 동해안의 연안류는 해안을 따라 모래를 운반하는데, 방파제가 그 흐름을 차단한 것이다.

 

위성영상 활동

1. 두 영상을 비교하며, 두 시점 사이에 가장 크게 달라진 것을 찾아보자. 새로 생긴 인공 구조물은 무엇이고, 어디에 있는가?
2. 현재 영상에서 안인 화력발전소 방파제(우측 하단의 큰 구조물)를 찾아 표시해 보자. 방파제를 기준으로 백사장의 폭이 어떻게 다른지 비교해 보자.
3. 동해안의 연안류 방향을 추론해 보자. 방파제 어느 쪽에 모래가 쌓여 있는가? 그 위치가 연안류의 방향에 대해 무엇을 알려주는가?
4. 사구 앞 바다에 평행하게 놓인 검은 띠(잠제)를 찾아보자. 잠제 앞쪽 바다와 잠제가 없는 구간의 모래 분포는 어떻게 다른가?
5. '연안류'와 '모래수지' 용어를 활용해 방파제 주변의 변화를 한 단락으로 기술해 보자.

하시동 사구 주변, 2014년경 (방파제 건설 전 또는 초기)

하시동 사구 주변, 현재

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3. 어떻게 변화해야 하는가? 해안침식에 대응하는 방법 — 경성공법과 연성공법

📌 경성공법 해안선 보전 자체를 인공 구조물로 강화하는 방식. 호안, 돌제, 이안제, 잠제 등이 여기에 속한다.

📌 연성공법 침식으로 사라진 모래를 직접 공급하거나 모래의 이동을 자연스럽게 유도하는 방법. 양빈, 모래포집기 등이 여기에 속한다.

잠제 설치 후 어떻게 변화했을까? (출처: G1뉴스, 2023년)

 

여러 대응이 시도되었지만 침식은 계속되고 있다. 어떤 방법들이 시도되어 왔고, 그 방법들은 무엇이 다를까?

대응 방법 비교

한국 해안에서 시도되어 온 침식 대응 방법들. 위(경성공법): 왼쪽부터 사석공법, 돌제, 잠제(수중방파제). 아래(연성공법): 왼쪽부터 양빈, 모래포집기.

구분	방식	설명	장단점
경성	호안	해안선을 따라 설치하는 콘크리트·석재 구조물(테트라포드 등 사석공법 포함)	파도를 직접 차단. 윗부분을 도로·산책로로 활용 가능. 그러나 해안의 모습을 완전히 바꾸고, 호안 아랫부분은 침식될 수 있다.
	돌제(groin)	해안에서 직각 방향으로 만든 시설물. 모래 이동 차단	한쪽에 모래가 쌓이지만 반대쪽은 모래 부족으로 침식 발생. T자형·Y자형 등 다양.
	잠제(수중 방파제)	해안선과 평행하게 수면 아래에 설치되는 시설	잠제 앞쪽 파랑 약화로 모래톱 확대. 그러나 잠제 없는 인접 구간에 침식 가속. 비용 비싸고 해상 활동 제약.
연성	양빈(모래 공급)	해안에 모래를 인위적으로 공급해 해변 조성	자연스러운 복구. 주변 침식 유발하지 않음. 지속적 유지관리 필요.
	모래포집기	모래 이동을 줄이는 친환경 시설(목재 등)	인공 구조물 최소화. 사구 전면 설치 시 사구 전진 효과. 침식 활발 지역은 양빈 병행 필요.

 

사례 - 하시동 사구의 대응

주민들의 요청으로 하시동 사구 앞쪽에 다양한 침식 대응이 시도되어 왔다. 다음 사진에서 어떤 대응들이 적용되었는지 찾아보자.

 

관찰, 추론하기

① 사진에서 어떤 대응 방법들을 찾을 수 있는가? 위 표와 비교해 분류해 보자.
② '모래 퇴적'과 '침식 활발'은 잠제를 기준으로 각각 어디에 있는가?
③ ②의 관찰은 잠제가 침식을 멈추었다는 기대에 어떤 의문을 던지는가?
④ 잠제 옆의 새로운 침식에 또 다른 잠제로 대응한다면 어떤 일이 벌어질까? 이 방식의 한계는 무엇인가?
⑤ 잠제를 더 세우는 것 외에, 어떤 다른 접근이 가능할까?

하시동 해안사구의 복구 후 전경 - 오른쪽에 잠제(수중 방파제)와 왼쪽에 돌제가 보인다.