기후변화는 연안지역에 심각한 영향을 미치고 있으며 그 영향이 점점 증가할 것이라고 예상되는 바, 최근 기후변화 적응 및 리스크 평가에 있어 많은 연구들이 취약성과 함께 회복탄력성 개념을 이용하고 있다. 본 연구의 목적은 기후변화 적응을 위한 연안재해 회복탄력성 측정 모형을 개발하는 것이다. 측정 모형 개발에 앞서 연안재해 회복탄력성에 대한 광범위한 문헌검토를 통해 취약성과 회복 탄력성에 대한 조작적 정의와 함께 여러 피드백 메커니즘이 포함된 개념적 프레임워크를 작성하였다. 연안재해 회복탄력성 측정 모형은 네 가지 측정값(MRV, LRV, RTSPV, ND)과 연안재해 회복탄력성 복합 지수(CRI)를 포함하고 있으며, 개발된 지수는 국내 연안침식 사례에 적용되었다. 또한 지수 등급에 따른 지역적 분석이 수행되었다. 연구 결과, 네 가지 회복탄력성 측정값을 통해 각 지점이 가지는 연안침식 회복탄력성의 다양한 특성을 파악할 수 있음을 확인하였다. 연안 회복탄력성 복합 지수의 매핑 결과 서해안 및 남해안 지역에 비해 동해 안 지역들은 연안침식 회복탄력성이 상대적으로 떨어지는 것으로 나타났다. 본 연구의 회복탄력성 측정 모형은 적응 이후의 이행전략에 대한 논의를 제공하는 도구로 활용될 수 있으며, 서로 다른 취약 지역 그룹 간 정책지원에 대한 우선순위를 결정하는 데 이용 가능하다.

전세계적으로 발생하고 있는 기후 이상으로 인하여 해수면이 상승되고 있고 각종 개발행위로 인하여 연안침식 현상은 우리의 안전을 본격적으로 위협하고 있다. 연안침식의 위험성을 인지한 각국은 연안침식에 대한 대응을 위한 노력을 경주하고 있고 우리 역시 1990년대에 이르러 연안 침식을 위한 각종 다양한 정책을 추진하고 있다. 특히 법률유보원리에 따라 우리나라 역시 여러 법률을 통하여 연안침식에 대응하기 위한 정책을 구체화하고 있다. 연안관리법과 국토의 계획 및 이용에 관한 법률, 공유수면 관리 및 매립에 관한 법률 그리고 자연재해대책법 등 연안침식관리를 위한 근거 법률은 적지 않게 존재하고 있다. 하지만 연안에 대한 전반적인 관리를 연안관리법이 연안침식 대응을 위하여 직접 봉사하는 법률이라고 볼 수 있지만 이에서도 연안침식에 대한 사항은 산재하여 규정되어 있어서 연안침식에 대한 실효적인 정책을 담보하고 있지는 못하고 있으며 다른 법률 역시 연안침식이 아닌 다른 목적을 위하여 규정된 법률이라는 점에서 그 적용에는 적지 않은 한계가 존재한다. 우리나라는 해역별 지형구조 및 퇴적환경에 따른 보다 다각적인 연안침식에 대한 대응방안이 요구됨에 불구하고 법률에서 이를 감안한 보다 실효적인 정책을 규정하고 있지 않다는 점에서 연안침식 대응에 있어 상당히 실효적인 정책을 추진하고 있다는 영국의 경험을 참고할 만하다. 영국은 연안침식 대응을 위하여 여러 법률을 제정․개정하고 있지만 영국의 정책에 있어 두드러지는 사항은 계획을 적극적으로 활용하고 있다는 것이다. 연안침식은 장기간에 걸쳐 서서히 그리고 갑작스럽게 발행한다는 사항에 주목하여 장기적 정책설정에 주안점을 두고 있는 것이다. 뿐만 아니라 연안침식대응을 위하여 다각적인 대응방향성을 고집하고 있다는 것 역시 주목할 만하다. 이에 우리 역시 보다 장기적인 수준에서 정책을 수립할 필요성과 각종 다양한 행위자 간의 협업을 유인할 필요성을 인정되는 것이 사실이라는 점에서 이를 반영하는 연안관리법 개정안을 고민하여야 할 것이다.

태안해안국립공원은 파랑에너지가 큰 해안과 조차가 큰 해안이 공존하고 있어, 갯벌, 모래해빈, 해안사구, 해식 등의 해안지형이 잘 나타나고 해안생태계의 다양성이 매우 높다. 그러나 최근 들어 연안습지에 해안침식 현상이 나타나고 있어 이러한 원인을 파악하고 관리방안을 수립하기 위해서 현재의 지형현황에 대한 정확한 이해가 선행되어야 한다. 따라서 지형현황에 대한 해안변화를 정확히 계측하기 위 해서 2012년 2월부터 VRS/RTK GPS를 이용하여 태안해 안국립공원 내 6개 해변을 대상으로 매월 주기적인 측량을 통한 수치표고모델을 제작하여 해안선의 위치변화, 해빈면 적 변화, 해안단면 변화 등을 모니터링하고 있다. 각 해변별 주요결과는 학암포 해변의 경우 해변 면적 변 화는 평균해수면(MSL) 기준(0m)으로 사구경계까지의 면 적을 비교 하였으며 2012년 104,020㎡에서 2013년 111,062㎡으로 약 7,042㎡ 넓어졌고 해변의 평균높이는 2012년 0.56m에서 2013년 0.74m로 약 0.18m 높아졌다. 조하대와 가까운 지역인 격자번호 3,7,11,15,18,21,24번과 사구경계부인 14번 20번 지역에서 퇴적된 것으로 분석되었 으며 조사지역중 계절적 변동이 가장 큰 지역이다. 또한 구 례포 해변의 면적 변화는 2012년 169,899㎡에서 2013년 172,207㎡로 약 2,308㎡ 넓어졌으며 해변의 평균높이는 0.9m에서 0.98m로 약 0.09m 높아졌다. 격자번호 1,3,6번에 서 퇴적되었으며 사구경계면과 가까운 2,4번 그리고 소하천 이 유입되는 지역에서 침식되었다. 달산포 해변의 면적 변 화는 2012년 27,309㎡에서 2013년 21,958㎡로 약 5,351㎡ 좁아졌으나 평균높이는 2.84m에서 2.88m로 약 0.04m 높아 졌다. 격자변호 2,3,5번이 퇴적되었으며 소하천의 에너지가 직접 영향을 주는 1번 지역에서 침식이 많이 된 것으로 분석 되었다. 안면 해변은 달산포 해변과 비슷한 지형 유형을 나타내나 소하천의 에너지가 직접 영향을 받는 5번 해변이 달산포 해변과 반대로 침식되는 것으로 나타냈다. 해변의 평균 높 이는 2012년 2.82m에서 2.66m로 약 0.16m 침식된 것으로 나타내 해변의 조사범위에 비해 비해서 다른 해변보다 침식 /퇴적 변화가 심한 곳으로 분석되었다. 신두리 해변의 면적 변화는 2012년 375,522㎡에서 2013년 349,427㎡으로 약 26,095㎡가 좁아졌으며 평균높이는 1.03m에서 0.95m로 0.08낮아졌다. 전반적으로 해변의 높이는 변화가 없었지만 인공구조물이 설치되어 있는 근처 격자번호 1,2,3번 지역이 가장 침식이 많이 되어 보다 자세한 관찰이 필요한 지역이 다. 천리포 해변은 사구지형이 해안도로에 의해 거의 사라 졌으며 해변 중간에 중형 수로가 건설되어 있어 수로에서 의해서 퇴적과 침식에 영향을 주는 것으로 판단된다. 태안해안국립공원의 해빈과 해안사구는 각각 다른 지형 적 특성을 지니고 있으며, 한 해변 내에서도 각기 다른 메커 니즘에 의해 해안침식의 정도와 변화의 방향이 서로 다르다 는 것을 알 수 있었고 해안침식 대비를 위한 관리방안을 도출하기 위해서는 지형적 특성과 계절적 변동을 정확히 파악해야 한다는 것을 시사한다. 그리고 본 연구방법인 VRS/RTK GPS를 이용한 해변의 변화 연구법이 해안침식 에 따른 지형변화 계측에 유용한 방법임을 입증하였고 기존 의 재래식 측량장비에 비해 많은 인력을 들이지 않고도 넓 은 면적을 간편하고 효과적이며 정확하게 측정할 수 있다는 사실을 확인할 수 있었다. 앞으로 국립공원관리공단에서는 장기적인 “연안습지 침 식․퇴적 모니터링”을 통한 정확한 지형변화 분석자료를 토 대로 침식 우세지형 평가에 의한 등급을 매기고, 그 등급에 따른 맞춤형 관리방안을 도출하여, 향후 기후변화 등에 따 른 자연적인 침식을 대비하고 인공구조물 설치와 같은 인위 적인 행위를 제어하기 위한 과학적 근거자료를 제시할 계획 이다.

항공사진과 지형측량 등 기존의 연구자료를 기반으로 선정된 지역인 대부도 조간대 지역에서 침식연안의 퇴적학적 특징을 연구하기 위해 표층퇴적물 137개 및 1개의. 코아 퇴적물을 채취하여 분석하였다. 조상대 지역은 만조와 폭풍 시에 파랑과 조석에 의해서 침식되어진 육상퇴적물과 조석에 의해서 유입되는 세립 퇴적물이 퇴적되어 불량한 분급, 양의 왜도, 다모드(다기원)형 입도분포가 특징적으로 나타나고 있으며 주로 밑짐이동으로 운반되어 지고 있다. 반면, 상부조간대, 중부조간대, 하부조간대에서는 서해안에서 나타나는 일반적인 특징과 마찬가지로 외해로 갈수록 조립해지고 상대적으로 분급도가 양호하며 양의 왜도를 가지고 있다. 조석에 의한 승강작용에 의한 에너지 분산에 의해서 점이부유(graded suspension와 지속적 부유(uniform suspension)에 의해서 운반, 퇴적된다. 또한, 코아시료는 상향조립하고 분급도가 불량해지는데 이는 육상기원의 침식된 퇴적물이 유입되어 나타난 것으로 판단된다. 연구지역은 인위적 요인과 자연적 요인인 조석 만조 시에 태풍과 폭풍 그리고 장단기 해수면 상승에 의한 강한 파랑에 의한 자연적 침식된 지역으로 구성되어 있으며 해안침식을 받고 있다. 그러므로 대조차 침식연안은 만조시에 해안의 지역적, 시간적, 수리학적 상태에 의해서 영향을 받으며 조간대 지역은 전반적인 조간대 퇴적환경을 보인다.

연안에 시공된 호안구조물은 불투수성 콘크리트 재료로 이루어져 있고 급경사 또는 직립의 획일적인 형식이다. 경사 및 직립식 호안 구조물은 파랑에너지가 감소 효과가 미비하며 호안 구조물의 저면 세굴로 인한 구조물 붕괴, 반사파에 의해 연안 토사 침식을 가중시켜 환경파괴 등의 문제를 야기하고 있다. 따라서 본 연구에서는 연안 토사 침식 저감을 위한 호안을 개발하여 Test-Bed 시공 및 수리모형실험을 통하여 침식 저감 효율을 평가하였다. 파랑에 의한 해안선 침식, 제방붕괴, 침식에 의한 자갈화 같은 문제가 발생하고 있어 연안재해 방지 대책 수립이 필요한 지역을 Test-bed로 선정하여 본 연구에서 개발한 호안을 시공하였으며 모니터링 결과 3개월 후 22.4m3(40.45ton)이 6개월 후 57.2m3(102.96ton)이 퇴적된 것으로 분석되었다. 또한 Test-bed 지점의 파랑에너지 변화를 수리모형실험을 통해 분석한 결과 호안 적용 전의 반사계수인 0.802가 호안 적용 후 0.410으로 감소되는 것으로 분석되었다. 본 연구에서 개발한 호안이 연안 토사 침식 저감에 효율성이 있음이 검증되었으며 추후 연안에 발생하는 토사 재해를 저감할 수 있을 것으로 기대된다.

우리나라의 연안은 갯벌, 사구, 해안습지 등 독특한 자연적 특성을 갖고 있는 지역으로 다양한 생물의 서식과 함께 인간의 생산 활동에 이용되는 중요한 공간이다. 그러나 최근 연안 지역의 산업화 및 관광화로 인하여 침식 저감을 위한 연안정비사업으로 각종 호안구조물이 건설되었고, 대부분의 구조물은 성장위주의 경제 정책으로 그 기능이 상실되어 연안의 해안침식을 저감시키지 못하고 있다. 연안 해안침식 저감을 위해서는 해수와 사석과의 마찰면적 및 공극률과 관계가 깊으나, 기존에 설치되어져 있는 호안구조물은 피복사석 설계 시 연안 침식 저감에 효과적인 사석의 형상 및 배열을 고려하지 않은 상태로 설치되고 있다. 본 연구에서는 사석 호안구조물 설계 시 연안침식 저감에 효과적인 사석의 형상 및 배열을 결정하고 천연자원의 고갈을 사전에 방지하기위해 건설폐기물을 규정에 맞추어 재활용한 순환골재를 사용하여 연안 침식방지를 위한 인공사석 호안구조물의 사석 설계 방안을 결정하였다. 사석의 형상은 반사파의 크기를 저감하기 위해 해수와의 마찰면적을 최대로 할 수 있으며 제작성과 안정성을 고려하여 정26면체의 형상으로 설계하였다. 또한 피복사석의 크기는 안정계수를 사용하는 경험공식인 허드슨공식을 사용하여 결정하였으며 피복사석i H 지름의 55%와 50%에 해당하는 크기의 사석을 내부사석으로 결정하고 사석의 배열을 달리하여 사석 호안구조물을 설계하였다. 사석의 부피 및 면적과 사석개수의 관계를 계산한 결과, 배열에 따라 해수와 사석과의 마찰면적 및 공극률이 다르게 나타났으며 마찰면적이 작을수록 단위부피당 공극률이 크게 나타났다. 해수와 사석과의 마찰면적이 클수록 반사파가 감소하여 연안침식 저감에 효과적일 것으로 예상되나 공극률이 작을수록 해수의 침투가 불리하므로 이에 대한 상관관계를 추후 수행할 수리모형실험을 통해 밝혀 연안침식 저감을 위한 호안구조물의 사석 형상 및 배열을 결정해야할 것으로 판단된다.

제주도는 전통적으로 전년 내내 온화한 해양기후조건을 가지고 있으며 청정한 자연환경과 극적인 해안경관으로 세계적인 휴양지로 유명하다. 그러나 우리나라 곳곳의 해안지역에서처럼 제주도 역시 해안구조물 건설 및 항만 재개발에 자연환경의 변화에 따른 예측하지 못한 해안침식 문제가 심각하게 대두되고 있다. 이들 지역에서는 섬의 남쪽 해안선에서 침식으로 인한 해안선의 급격한 변화를 보이는 것은 물론 해안선 절벽까지도 무너져 내리는 현상까지 나타나고 있다. 이미 선진국에서는 여러 해안공학자 및 연구자들이 해안침식에 대한 연구를 오랫동안 심도 있게 다루어 왔으나 우리나라에서는 아직 이 방면에 연구 활동이 미약하고 기초연구자료도 미흡하여 대책공법의 수립에 어려움이 존재하며, 무분별한 대책공법의 시행으로 인해 청정해안 환경에 복잡하고 치명적인 영향을 초래할 우려가 있다. 이에 본 연구에서는 외국에서의 여러 사례를 조사하고 해안선 침식방지는 물론 환경친화적이고 친수기능을 겸비한 종합적인 방재 대책공법으로 인공리프, 부유식 방파제 그리고 이중원통 케이슨식 방파제를 찾아내어 제안하고자 하였다. 제안된 방법은 수치모델을 통해 대상해역에 적용하여 그 결과를 비교하여 그 타당성을 평가해 보았다.