연흔

2. 연흔의 형성

물(유속)과 공기(풍속)에 의해 연흔의 형태가 결정된다. 상류 쪽의 모래 등이 침식되어 하류 쪽에 퇴적되는 과정을 반복하면서, 연흔(미지형)이 이동하는 방향으로 기울어진 사층리가 형성된다. 상류에서 모래가 공급되면 원래 지형과 비스듬하게 교차하는 사층리(연흔 사층리)가 형성되고, 모래 공급량이 많으면 상류 쪽 침식은 적어진다.^[1]

흐름 연흔은 항상 일정한 방향으로 흐르는 물에 의해 형성되며, 유속에 따라 상류에서 하류로 향하는 형태에 특징이 나타난다. 유속이 빠른 순서대로 설상형, 파상형, 직선형이라고 한다. 파랑 연흔은 해안 등의 진동류에 의해 형성되며, 비교적 뾰족한 봉우리와 완만한 오목한 미지형이 번갈아 반복되는 형태를 보이며, 오목한 부분의 중심에서 본 봉우리와 봉우리 사이의 대칭성이 좋은 특징이 있다.

흐름 연흔과 파랑 연흔을 정량적으로 구분하기 위해 봉우리와 봉우리 사이의 파장과 오목한 부분의 파고 비율(파장/파고)을 연흔 지수라고 한다. 흐름 연흔은 파고보다 파장이 길고, 파랑 연흔은 파고가 높게 형성되는 성질을 이용한 것이지만, 형태 관찰력이 중요시되고 조사 도구(카메라 등)가 발전하면서 현재는 거의 사용되지 않는다.

복합류 연흔은 일방향 흐름과 진동류가 복합적으로 작용하여 형성된다. 상승 연흔은 연흔이 수평 방향으로 전진하면서 위쪽으로도 쌓이는 형태이며, 퇴적물이 다량으로 공급되는 조건에서 발생하고, 일방향 흐름, 진동류, 복합류와 관계없이 형성된다.^[1]

2. 1. 흐름 연흔 (Current Ripple)

유형^[3]

직선형	그림	설명
	직선형 연흔은 모두 같은 방향으로 경사지고 같은 평면에 놓인 교차층리를 생성한다. 이러한 형태의 연흔은 흐름의 단방향 흐름에 의해 형성된다.
사행형	그림	설명
	사행형 연흔은 곡선형 교차층리를 생성한다. 그림과 같이 위아래로 휘어지는 패턴을 보인다. 사행형 연흔은 요상 교차층을 생성한다. 이 유형의 연흔 아래에서 형성된 모든 층리는 흐름에 대한 각도와 하류 방향으로 경사져 있다. 이러한 층리 또한 단방향 흐름에 의해 형성된다.
현수선형	그림	설명
	현수선형 연흔은 곡선형이지만 단방향의 곡선을 가진 교차층리를 생성한다. 반복되는 "W"와 비슷한 패턴을 보인다. 사행형 연흔과 마찬가지로, 이 형태의 연흔은 흐름에 대한 각도와 하류 방향으로 경사진 단방향 흐름에 의해 생성된다.
설상/초승달형	그림	설명
	설상형 연흔은 곡선형인 이면 경사면을 가지고 있어 현수선형 및 사행형 연흔과 유사한 층리를 생성한다. 설상형 연흔은 흐름에 대한 각도와 하류 방향으로 경사를 생성한다. 설상형 연흔은 현수선형 설명에 나와 있는 "W" 모양이 아니라 불규칙한 모양을 가지고 있다. 초승달 모양의 연흔은 이면 경사면이 아니라 전면 쪽이 곡선형인 것을 제외하고는 설상형 연흔과 정확히 같다. 다른 모든 특징은 동일하다.

물(유속)과 공기(풍속)에 의해 연흔의 형태가 결정된다. 상류 쪽의 모래 등이 침식되어 하류 쪽에 퇴적되는, 침식과 퇴적을 반복하는 연흔(미지형)의 이동 방향으로 기울어진 사층리가 형성된다. 상류에서 모래가 공급되면 원지형과 사교하는 사층리(연흔 사층리)가 형성되고, 모래 공급량이 많으면 상류 쪽 침식은 적어진다. 흐름의 종류, 속도, 입자 크기에 따라 형태의 차이가 나타난다.

항상 일방향의 흐름에 의해 형성되는 연흔을 흐름연흔이라고 한다. 유속에 따라 상류에서 하류로 향하는 형태에 특징이 나타나며, 유속이 빠른 순서대로 설상형, 파상형, 직선형이라고 한다.

2. 2. 파랑 연흔 (Wave Ripple)

2. 3. 복합류 연흔 (Combined-flow Ripple)

2. 4. 상승 연흔 (Climbing Ripple)

2. 5. 연흔의 종류 (형태)

• 단방향 연흔(비대칭 연흔)은 단면이 비대칭이며, 상류 쪽 경사는 완만하고 하류 쪽 경사는 가파르다. 하류 쪽 경사는 퇴적물의 형태에 따라 달라지는 안식각이다. 이러한 연흔은 일반적으로 하천 및 풍성 퇴적 환경에서 형성되며, 하부 유동 체제의 하부를 나타내는 지표이다.
• 연흔 교차층리는 흐름이나 파랑 연흔이 이동하면서 퇴적될 때 만들어진다. 이동하는 연흔이 겹쳐지면서 일련의 교차층리가 생성된다. 연흔은 서로 옆에 형성되어 수직으로 이어지는 층리의 정상이 위상이 맞지 않고 상향 경사 방향으로 진행하는 것처럼 보인다. 이 과정은 파랑의 ''정상''에 수직으로 절단된 노두 단면에서 파랑의 일반적인 모양을 가진 교차 층상 단위를 생성한다. 다른 방향의 단면에서는, 연흔의 방향과 모양에 따라 층리가 수평으로 보이거나 ''요형''으로 보일 수 있다. 연흔 교차층리는 항상 하류 쪽으로 더 가파른 경사를 가지며, 항상 고유류 방향에 수직이므로 연흔의 방향은 흐름 방향에 대해 90도 방향이다. 과학자들은 퇴적 중에 발생하는 흐름 저항이나 흐름 속도의 감소가 연흔 교차층리의 원인이라고 제안한다.

물(유속)과 공기(풍속)에 의해 연흔의 형태가 결정된다. 상류 쪽의 모래 등이 침식되어 하류 쪽에 퇴적되는 과정을 반복하면서 연흔(미지형)이 이동하는 방향으로 기울어진 사층리가 형성된다. 상류에서 모래가 공급되면 원지형과 사교하는 사층리(연흔 사층리)가 형성되고, 모래 공급량이 많으면 상류 쪽 침식은 적어진다. 흐름의 종류, 속도, 입자 크기에 따라 형태가 달라진다.

항상 일정한 방향으로 흐르는 물에 의해 형성되는 연흔을 흐름연흔(current ripple)이라고 한다. 유속에 따라 상류에서 하류로 향하는 형태에 특징이 나타나며, 유속이 빠른 순서대로 설상형, 파상형, 직선형이라고 한다. 해안 등의 진동류에 의해 형성되는 연흔을 파랑연흔(wave ripple)이라고 한다. 비교적 뾰족한 봉우리와 완만한 오목한 미지형이 번갈아 반복되는 형태를 보이며, 오목한 부분의 중심에서 본 봉우리와 봉우리 사이의 대칭성이 좋은 특징이 있다.

흐름연흔과 파랑연흔을 정량적으로 구분하기 위해 봉우리와 봉우리 사이의 파장과 오목한 부분의 파고 비율(파장/파고)을 이용하는 방법을 연흔지수라고 한다. 형성 조건에서 흐름연흔은 파고보다 파장이 길고, 반대로 파랑연흔은 파고가 높게 형성되는 성질을 이용한 것이지만, 형태 관찰력이 중요시되고, 조사 도구(카메라 등)가 발전하면서 현재는 거의 사용되지 않는다.

일방향 흐름과 진동류가 복합적으로 작용하여 형성되는 연흔을 복합류 연흔이라고 한다. 더 나아가 연흔이 수평 방향으로 전진하면서 위쪽으로도 쌓이는 형태를 상승연흔(climbing ripple)이라고 하며, 퇴적물이 다량으로 공급되는 조건에서 발생하고, 일방향 흐름, 진동류, 복합류와 관계없이 형성된다.

2. 6. 연흔의 크기 (규모)

3. 다양한 환경에서의 연흔

연흔은 다양한 환경에서 형성될 수 있으며, 흐름의 방향, 세기, 퇴적물의 종류 등에 따라 그 형태와 크기가 달라진다.

• 단방향 연흔 (비대칭 연흔): 단면이 비대칭적이며, 상류 쪽 경사는 완만하고 하류 쪽 경사는 가파르다. 안식각은 퇴적물의 형태에 따라 달라진다. 주로 하천이나 풍성 퇴적 환경에서 형성되며, 하부 유동 체제의 하부를 나타내는 지표이다.^[1]

• 연흔 교차 층리: 흐름이나 파랑 연흔이 이동하면서 퇴적이 일어날 때 형성된다. 이동하는 연흔이 겹쳐지면서 교차 층리가 생성되는데, 연흔의 방향은 흐름 방향에 대해 90도 방향이다. 과학자들은 퇴적 중 흐름 저항이나 속도 감소가 연흔 교차 층리의 원인이라고 추정한다.^[2]

연흔의 유형^[3]

유형	설명	이미지
직선형	모두 같은 방향으로 경사지고 같은 평면에 놓인 교차 층리를 생성하며, 단방향 흐름에 의해 형성된다.
사행형	곡선형 교차 층리를 생성하며, 위아래로 휘어지는 패턴을 보인다. 모든 층리는 흐름에 대한 각도와 하류 방향으로 경사져 있으며, 단방향 흐름에 의해 형성된다.
현수선형	곡선형이지만 단방향의 곡선을 가진 교차 층리를 생성하며, 반복되는 "W"와 비슷한 패턴을 보인다. 단방향 흐름에 의해 형성된다.
설상/초승달형	곡선형인 이면 경사면을 가지며, 현수선형 및 사행형 연흔과 유사한 층리를 생성한다. 설상형은 불규칙한 모양을, 초승달형은 전면 쪽이 곡선형인 점이 다르다.

연흔의 크기 (규모)^[4]

크기	설명
매우 작음	연흔 높이가 약 1cm 정도이며, 렌즈상, 파상, 편상 층리를 보인다.
작음	높이가 10cm 미만, 두께는 수 밀리미터에 불과하다. 풍성 연흔, 파랑 연흔, 흐름 연흔 등이 해당된다.
중간	높이가 10cm보다 크고 두께가 1m 미만이다. 흐름에 의해 형성된 사층리, 폭풍에 의해 생성된 험프리 교차 층리 등이 있다.
큼	높이가 1m보다 크고 두께가 1m 이상이다. 고에너지 하상 사주, 사층리, 입실론 교차 층리, 길버트형 교차 층리 등이 있다.

3. 1. 파랑에 의해 형성된 연흔

대부분의 현재 하천에서는 조립사보다 큰 퇴적물에는 연흔이 형성되지 않는다. 따라서 사력 하상 하천의 하상은 흐름에 의한 연흔이 지배적인 반면, 자갈 하상 하천에는 층리가 없다.

3. 2. 바람에 의해 형성된 연흔 (풍성 연흔)

바람에 의해 형성되는 연흔은 다음과 같이 세 가지로 구분된다.^[4]

• '''일반 연흔 (충격 연흔)''': 입자 크기가 0.3~2.5mm이고, 파장이 7~14cm로, 하부 유동 체제 모래의 하부에서 발생한다. 바람 방향에 거의 수직인 직선 또는 약간 구불구불한 능선을 가진다.

• '''거대 연흔''': 이중 모드 입자 크기 분포를 가진 모래에서 발생한다. 큰 입자를 이동시키기에는 바람이 충분하지 않지만, 염풍에 의해 작은 입자를 이동시킬 만큼 강한 바람이 불 때 하부 유동 체제의 상부에서 발생한다. 1~25m의 비정상적으로 긴 파장을 형성한다.

• '''유체 항력 연흔 (공기역학적 연흔)''': 고속 바람과 함께 미세하고 잘 분류된 입자로 형성된다. 길고 평평한 연흔을 형성하며, 이는 공중에 떠 있는 입자와 지표면 입자의 긴 염풍 경로에 의해 만들어진다.

4. 연흔의 구조

;'''마루''': 파동에서 최대값 또는 높이를 갖는 지점이다. 오른쪽 그림과 같이 파동 주기의 최고점에 있는 위치이다.

;'''골''': 마루의 반대말로, 파동에서 최소값 또는 높이를 갖는 지점이다. 파동 주기의 가장 낮은 지점에 있는 위치이며, 오른쪽 그림에도 나와 있다.

;'''리'''(Lee): 리 쪽은 스토스(Stoss)보다 경사가 가파르다. 리는 항상 물결의 뒷면에 있으며, 해류가 물결을 만나는 지점의 반대쪽에도 있다. 해류는 리 쪽을 따라 흐른다.

;'''스토스'''(Stoss): 스토스는 파동이나 물결의 한쪽 면으로, 가파른 경사면과 반대로 완만한 경사면을 갖는다. 해류는 항상 스토스 쪽을 따라 위로 흐르고 리 쪽을 따라 아래로 흐른다. 이를 통해 물결이 형성될 당시의 해류 방향을 알 수 있다.

물(유속)과 공기(풍속)에 의해 연흔의 형태가 결정된다. 상류 쪽의 모래 등이 침식되어 하류 쪽에 퇴적되는, 침식과 퇴적을 반복하는 연흔(미지형)의 이동 방향으로 기울어진 사층리가 형성된다. 상류에서 모래가 공급되면 원지형과 사교하는 사층리(연흔 사층리)가 형성되고, 모래 공급량이 많으면 상류 쪽 침식은 적어진다. 흐름의 종류, 속도, 입자 크기에 따라 형태의 차이가 나타난다.

항상 일방향의 흐름에 의해 형성되는 연흔을 흐름연흔(current ripple)이라고 한다. 유속에 따라 상류에서 하류로 향하는 형태에 특징이 나타나며, 유속이 빠른 순서대로 설상형, 파상형, 직선형이라고 한다. 해안 등의 진동류에 의해 형성되는 연흔을 파랑연흔(wave ripple)이라고 한다. 비교적 뾰족한 봉우리와 완만한 오목한 미지형이 번갈아 반복되는 형태를 보이며, 오목한 중심에서 본 봉우리와 봉우리 사이의 대칭성이 좋은 특징이 있다.

흐름연흔과 파랑연흔을 정량적으로 구분하는 방법으로 봉우리와 봉우리 사이의 파장과 오목한 파고의 비율(파장/파고)로 판정하는 방법을 연흔지수라고 한다. 형성 조건에서 흐름연흔은 파고보다 파장이 길고, 반대로 파랑연흔은 파고가 높게 형성되는 성질을 이용한 것이지만, 형태 관찰력이 중요시되고, 조사 도구의 발전(카메라 등)으로 현재는 거의 사용되지 않는다.

일방향 흐름과 진동류의 복합 작용에 의해 형성되는 연흔을 복합류 연흔이라고 한다. 더 나아가 연흔이 수평 방향으로 전진하면서 상방으로도 쌓이는 형태를 상승연흔(climbing ripple)이라고 하며, 퇴적물이 다량으로 공급되는 조건 하에서 발생하며, 일방향 흐름, 진동류, 복합류와 관계없이 형성된다.

• 단방향 연흔 또는 비대칭 연흔은 단면이 비대칭이며, 상류 쪽 경사는 완만하고 하류 쪽 경사는 가파르다. 하류 쪽 경사는 퇴적물의 형태에 따라 달라지는 안식각이다. 이러한 연흔은 일반적으로 하천 및 풍성 퇴적 환경에서 형성되며, 하부 유동 체제의 하부를 나타내는 지표이다.
• 연흔 교차층리는 흐름이나 파랑 연흔의 이동 중에 퇴적이 일어날 때 형성된다. 일련의 교차층리는 이동하는 연흔이 겹쳐짐으로써 생성된다. 연흔은 서로 옆에 형성되어 수직으로 이어지는 층리의 정상이 위상이 맞지 않고 상향 경사 방향으로 진행하는 것처럼 보인다. 이러한 과정은 파랑의 ''정상''에 수직으로 절단된 노두 단면에서 파랑의 일반적인 모양을 가진 교차 층상 단위를 생성한다. 다른 방향의 단면에서는, 연흔의 방향과 모양에 따라 층리가 수평으로 보이거나 ''요형''으로 보일 수 있다. 연흔 교차층리는 항상 하류 쪽으로 더 가파른 경사를 가지며, 항상 고유류 방향에 수직이므로 연흔의 방향은 흐름 방향에 대해 90도 방향이다.^[1] 과학자들은 퇴적 중에 발생하는 흐름 저항 또는 흐름 속도의 감소가 연흔 교차층리의 원인이라고 제안한다.^[2]

유형^[3]

직선형		직선형 연흔은 모두 같은 방향으로 경사지고 같은 평면에 놓인 교차층리를 생성한다. 이러한 형태의 연흔은 흐름의 단방향 흐름에 의해 형성된다.
사행형		사행형 연흔은 곡선형 교차층리를 생성한다. 그림과 같이 위아래로 휘어지는 패턴을 보입니다. 사행형 연흔은 요상 교차층을 생성한다. 이 유형의 연흔 아래에서 형성된 모든 층리는 흐름에 대한 각도와 하류 방향으로 경사져 있다. 이러한 층리 또한 단방향 흐름에 의해 형성된다.
현수선형		현수선형 연흔은 곡선형이지만 단방향의 곡선을 가진 교차층리를 생성한다. 반복되는 "W"와 비슷한 패턴을 보입니다. 사행형 연흔과 마찬가지로, 이 형태의 연흔은 흐름에 대한 각도와 하류 방향으로 경사진 단방향 흐름에 의해 생성된다.
설상/초승달형		설상형 연흔은 곡선형인 이면 경사면을 가지고 있어 현수선형 및 사행형 연흔과 유사한 층리를 생성한다. 설상형 연흔은 흐름에 대한 각도와 하류 방향으로 경사를 생성한다. 설상형 연흔은 현수선형 설명에 나와 있는 "W" 모양이 아니라 불규칙한 모양을 가지고 있다. 초승달 모양의 연흔은 이면 경사면이 아니라 전면 쪽이 곡선형인 것을 제외하고는 설상형 연흔과 정확히 같다. 다른 모든 특징은 동일하다.

크기 (규모)^[4]

크기	설명
매우 작음	매우 작은 교차층리는 연흔 높이가 약 1센티미터임을 의미한다. 렌즈상, 파상 및 편상 층리이다.
작음	작은 교차층리는 높이가 10센티미터 미만이고 두께는 몇 밀리미터에 불과한 연흔이다. 이 범주에 속할 수 있는 연흔으로는 풍성 연흔, 파랑 연흔 및 흐름 연흔이 있다.
중간	중간 교차층리는 높이가 10센티미터보다 크고 두께가 1미터 미만인 연흔이다. 이 범주에 속할 수 있는 연흔으로는 흐름에 의해 형성된 사층리, 및 폭풍에 의해 생성된 험프리 교차층리가 있다.
큼	큰 교차층리는 높이가 1미터보다 크고 두께가 1미터 이상인 연흔이다. 이 범주에 속할 수 있는 연흔으로는 고에너지 하상 사주, 사층리, 입실론 교차층리 및 길버트형 교차층리가 있다.

5. 대한민국의 연흔

대한민국에서는 다양한 지역에서 연흔 및 화석 연흔이 발견되며, 특히 경상 누층군에서 많이 발견된다.

5. 1. 경상 누층군

창원 고현리 공룡발자국 화석 산지의 경상 누층군 진동층에는 아래 사진과 같이 선명한 연흔 구조가 드러나 있다.

하동군 진교면 양포리 산 8-54의 경상 누층군 하산동층에는 아래 사진과 같이 단 하나의 층준에 연흔 구조가 드러나 있다.

거제 신선대의 성포리층에는 아래 사진과 같이 매우 선명한 연흔 구조가 드러나 있다. 곳에 따라서는 연흔이 건열과 같이 출현하는 곳도 있다.

5. 2. 천연기념물

다음은 일본에 있는 천연기념물로 지정된 연흔이다.

• 개짖는 곶의 백악기 천해 퇴적물(지바현)^[7]
• 시라하마의 화석 연흔(와카야마현)
• 시시쿠이우라의 화석 연흔(도쿠시마현)
• 치히로미사키의 화석 연흔(고치현)

5. 3. 도/도도부현 지정 천연기념물

• 조야 련흔 화석층 (常葉 漣痕 化石層|조야 렌콘 카세키소^일본어) (후쿠시마현)
• 세바야시의 련흔 (瀬林の漣痕|세바야시노 렌콘^일본어) (군마현)
• 우데즈의 련흔 ( উদ্যোজ্যুর 련흔|우데즈노 렌콘^일본어) (이시카와현)
• 센히로모의 련흔 (千尋藻の漣痕|센히로모노 렌콘^일본어) (나가사키현)
• 후쿠에 시이기야마의 련흔 (후쿠에 시이기야마의 련흔|후쿠에 시이기야마노 렌콘^일본어) (나가사키현)