쇄파대

쇄파대

쇄파대(碎波帶)는 바다에서 해안으로 파랑이 밀려올 때 수심이 얕아짐에 따라 파랑이 부서지는 구역이 발생하는 부분이다.

개요

• 쇄파대는 물결이 부서지는 점에서부터 해안선까지 이르는 구역을 가리킨다. 파랑이 부서지는 지점부터 부서진 파도가 해안선을 향하여 밀려가는 지역까지의 구역을 말한다. 한편, 해안으로 진입하는 파랑이 부서지는 지점을 쇄파대(breaker zone), 이곳에서 부서진 쇄파가 해안선을 향하여 밀려가는 지역을 서프대(surf zone)로 구분하기도 한다. 쇄파대 바닥에는 흔히 해저사주가 발달하여 수심이 주변보다 얕다. 서프대는 연안의 해안선으로 접근하는 파랑이 쇄파대(breakerzone)에서 부서진 후 파도가 해안선 방향으로 밀려오는 수역. 연안류(longshore current)가 흐르고 또 바닥에서는 사질퇴적물의 이동이 활발한 지역이다.

• 쇄파대는 쇄파가 주로 발생하는 지역을 의미하고, 쇄파대의 영역은 쇄파가 발생한 지점부터 파랑의 처오름 지점까지를 쇄파대(surf zone)라고 한다. 쇄파대는 심해로부터 전파되어 온 파랑에너지가 쇄파로 인하여 급격하게 소산되는 지역이다. 바다에서 해안으로 진입하는 파랑이 부서지는 위치를 가리키며, 이 곳에서 부서진 파도가 해안선을 향하여 밀려가는 지역을 서프대(surf zone)라고 한다. 쇄파대의 바닥에는 흔히 해저사주(submarine bar)가 발달하여 수심이 주변보다 얕다. 실험수조에서와 같이 규칙적으로 발생하는 파도의 경우에는 파쇄가 일정하게 발생할 수 있기 때문에 쇄파점이나 쇄파선이라고 부르는 것이 타당하나, 실제 해안에서의 파도는 매우 불규칙적이기 때문에 그때 부서지는 위치는 일정한 폭을 가지고 파쇄대를 형성하게 된다.

• 쇄파대는 해안에서 바다로부터 진입(進入)하는 파도가 부서지는 위치를 가리킨다. 파쇄대보다 해안쪽에는 기파대(磯波帶, swash zone)가 연속된다. 파쇄대에 해당하는 해저에는 해저주(海底洲, submarine bar)가 형성되는 경우가 많다. 해안전면부는 연안의 저조선 바깥 지역으로 전빈(foreshore)으로부터 쇄파대를 지나 바다 쪽으로 좁은 지역이며, 폭(width)은 파도의 조건에 따라 다르고, 연안 수송(littoral drift)이 있는 지역이다. 쇄파는 크게 서서히 부서지는 붕파(spilling), 말아 올리면서 부서지는 권파(plunging), 벼랑 근처에 다다랐을 때 전체가 무너지면서 밀려오는 쇄기파(surging)로 분류된다. 붕파는 완만한 해저경사와 비교적 작은 파형경사에서 발생하고, 파랑의 전면에서 거품이 발생하며 부서진다. 권파는 해저경사와 파형경사가 붕파의 경우보다 클 때 발생하고, 쇄파 시 파봉이 뾰족해지고 앞으로 말리면서 수면 위로 떨어진다. 쇄기파는 해저경사가 상당히 급하고 파형경사가 상당히 클 때 발생하며, 권파와 같이 파봉은 뾰족해지지만 파봉이 전방으로 떨어지기 전에 파랑의 아래 부분이 해빈면을 따라 쇄도해 올라간다. 이러한 쇄파의 유형은 해안선의 변형과 구조물에 작용하는 파력과 관계가 있다.

연안류

• 해안으로 밀려오는 파랑(波浪)이 쇄파대(碎波帶)를 지나 부서지면서, 해안선에 평행한 방향으로 이동하는 바닷물의 흐름. 쇄파대를 지나면서 파랑의 흐름은 육지의 해안선과 부딪히며 연안을 따라 한 방향으로 이동하게 되는데, 이를 연안류라 한다. 일반적으로 연안류는 파랑이 해안선에 비스듬히 접근할 때 잘 형성되나 수직으로 접근하는 경우에도 발생할 수 있다. 특히 해안선이 직선상으로 발달한 곳에 탁월하게 나타난다. 연안류는 바닷물의 흐름 방향을 알려주는 자체로도 중요하지만, 쇄파대에서 잘 떠오르는 모래 등 퇴적물을 운반ㆍ퇴적시키는 작용을 하는 면에서도 중요하다. 특히 주변에 하천의 하구(河口)가 있어 모래의 공급이 많은 해안의 경우, 연안류에 의해 모래가 해안을 따라 운반ㆍ퇴적되어 사빈(sand beach) 또는 사주(sand bar), 사취(sand spit) 등을 형성하여 해안지형을 이루는 데 중요한 역할을 한다. 지형에 따라 해안으로부터 수십 m에서 길게는 수십 km의 폭으로 나타나기도 하며, 해안과 거의 평행한 상태로 비교적 한결같은 흐름을 가져온다. 또한 연안류는 파랑뿐 아니라 조류(潮流)ㆍ풍성류(風成流)ㆍ해류의 지류(支流)ㆍ국소적인 밀도류 등 다양한 바닷물의 흐름에 영향을 받는데, 이중 조류의 영향이 크며, 조류의 방향이 연안류의 방향과 같을때 그 작용이 더욱 강해지고, 방향이 반대인 경우 흐름이 상쇄되기도 한다.

쇄파

• 쇄파(碎波)는 풍랑이나 너울로 형성된 파랑이 수심이 얕은 곳에서 파장이 짧아지고 파고가 높아져 부서지는 것을 말한다. 파랑이 연안에 접근하여 수심이 파장의 반 이하인 얕은 곳으로 오면 쇄파가 된다. 마루의 최소 내각이 120°, 파고가 1/7 파장을 넘으면 파랑은 부서진다. 파랑은 연안으로 전파되면서 얕아진 수심에 의한 천수 변형으로 파고는 높아지고 파장은 감소한다. 이와 더불어 파봉은 뾰족해지고 파곡은 평탄해진다. 뾰족해진 파봉의 형태를 유지하지 못하고 파형이 흐트러져 부서지게 되는데 이런 현상을 쇄파(breaking wave)라고 한다. 이는 파봉 부근의 물 입자 속도가 파속보다 큰 경우에 발생한다고 볼 수 있다. 심해파 조건에서는 이론적 쇄파 한계는 파봉 부근의 물 입자 속도가 파속과 같다는 조건에서 구할 수 있다. 쇄파는 크게 서서히 부서지는 붕파(spilling), 말아 올리면서 부서지는 권파(plunging), 벼랑 근처에 다다랐을 때 전체가 무너지면서 밀려오는 쇄기파(surging)로 분류된다. 붕파는 완만한 해저경사와 비교적 작은 파형경사에서 발생하고, 파랑의 전면에서 거품이 발생하며 부서진다. 권파는 해저경사와 파형경사가 붕파의 경우보다 클 때 발생하고, 쇄파 시 파봉이 뾰족해지고 앞으로 말리면서 수면 위로 떨어진다. 쇄기파는 해저경사가 상당히 급하고 파형경사가 상당히 클 때 발생하며, 권파와 같이 파봉은 뾰족해지지만 파봉이 전방으로 떨어지기 전에 파랑의 아래 부분이 해빈면을 따라 쇄도해 올라간다. 이러한 쇄파의 유형은 해안선의 변형과 구조물에 작용하는 파력과 관계가 있다.

• 쇄파 형식은 입사파의 파형경사 Ho/Lo와 해저경사의 영향을 받게 된다. 일반적으로 파형경사가 큰 경우는 붕괴파가 되고, 해저경사가 큰 경우는 쇄기파가 발생한다. 쇄파 형식은 해안선 변형에 밀접한 관계가 있는 동시에 구조물에 작용하는 파력에도 관계가 있다. 경사가 완만한 해안에서는 여러 번의 쇄파가 발생하며, 가장 먼 외해 쪽에서부터 해안 가장 가까운 곳까지 쇄파가 일어나는 지역을 쇄파대라고 부른다. 방파제에 강력한 파력을 미치는 쇄파는 주로 권파이며, 많은 파력 공식들은 이 쇄파에 대한 식이다. 구조물이 쇄파지점 내에 있는 경우는 쇄파 후의 파랑이 구조물에 작용하는 것으로 하여 설계한다. 구조물이 쇄파지점보다 외해 쪽에 있는 경우는 굴절 또는 회절에 의해서 구한 파향 및 파고에 의해서 설계한다. 해저경사가 비교적 작은 경우에 규칙파의 쇄파 한계파고는 이론식 또는 수리모형실험 결과를 이용하여 산정하여야 한다. 파랑이 해안으로 진입하면 천수변형에 의해 파고가 증가하고 한계파고에 이르면 쇄파가 발생하게 된다. 쇄파로 이해 공기가 수중에 주입되고 와류가 형성되어 쇄파 전후의 파랑운동은 상당한 차이가 발생하게 되는 것이다. 파가 부서지는 점을 쇄파점, 그 지점의 수심을 쇄파수심, 그리고 그때의 파고를 쇄파고로 정의한다.

이안류

• 이안류(離岸流)는 파도가 해안으로 밀려올 때, 먼바다의 해수가 해변에 퇴적하고, 이것이 해변의 어느 장소에 모였다가 먼바다 쪽으로 되돌아가는 흐름이고, 이를 역조(逆潮)라고도 부른다. 일반적으로 파도가 해안으로 밀려올 때, 파도의 질량수송작용(質量輸送作用)의 결과로 먼바다의 해수가 해변에 퇴적하여, 이것이 해변의 어느 장소에 모였다가 먼바다 쪽으로 되돌아가는 흐름이 된다. 이 흐름이 이안류(離岸流)이며, 유속은 빠른 데서는 초속 약 2m나 된다. 이 흐름은 파고(波高)·주기·해안지형·해저지형 등에 따라 변화하고 장소나 강도도 일정하지 않으며, 일반 해류처럼 거의 정상적으로 장기간 존재하는 것도 아니다. 그러나 해류의 폭이 좁고 유속도 빠르므로 그 안에서 수영하는 것은 위험하다. 이안류는 쇄파대(碎波帶)를 넘어 먼바다 쪽으로 가다가 갑자기 퍼져서 소멸하며, 그 해수는 다시 파도나 바람의 작용에 의하여 해안으로 향한다.

• 한국에서는 2007년 경부터 매년 여름 부산 해운대 해수욕장에서 이안류가 발생하여 피서객들이 구조되는 경우가 종종 발생하는데 동해안까지도 이안류 발생 가능성이 높은 걸로 나타났다. 이안류가 발생하면 잠수하여 해안선에 평행으로 수영해 이안류에서 빠져나오면 된다. 해운대 해수욕장의 잦은 이안류 발생은 지형이나 기상 등 여러 원인이 복합적으로 작용하지만 지나친 해변의 확장도 큰 요인 중 하나이다. 이안류는 다양한 장소에서 짧은 시간에 갑자기 발생하므로 예측이 매우 어렵다.

참고자료

• 〈쇄파〉, 《지구과학사전》
• 〈쇄파〉, 《네이버 국어사전》
• 〈쇄파〉, 《대한건축학회 건축용어사전》
• 〈연안류(coastal current,沿岸流)〉, 《두산백과》
• 김명수, 〈해운대 해수욕장에 이안류가 발생하는 이유는?〉, 《투데이코리아》, 2010-08-05

같이 보기

• 쇄파
• 바다
• 해안
• 수로
• 연안류
• 기파대
• 사질해안
• 동아프리카연안류

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