자연제방

1. 개요

자연제방은 홍수 시 하천이 범람하면서 운반하던 쇄설물이 하천 양 기슭에 퇴적되어 형성되는 지형이다. 범람원의 미지형으로, 선상지나 삼각주 등에도 분포하며, 토지 이용 측면에서 물 빠짐이 좋아 취락, 밭, 과수원 등으로 이용된다. 대규모 하천 범람 시 침수 위험이 있으며, 지진 시 액상화 위험도 고려해야 한다.

2. 형성 과정

홍수 때 쇄설물(자갈, 모래, 진흙)을 운반하던 하천이 범람하면, 물의 흐름이 약해지면서 무거운 쇄설물들이 유로 양쪽에 쌓여 자연제방이 형성된다. 이는 물이 얕을수록 쇄설물을 운반하는 힘이 약해지기 때문이다. 홍수가 끝나면 퇴적물은 남아서 주변보다 약간 높은 지형을 이룬다.

자연제방은 범람원, 선상지, 삼각주 등에서 발견된다. 상류 선상지에는 자갈이, 하류 삼각주에는 진흙이 많다. 유로 근처에는 자갈과 모래가, 제방 뒤쪽에는 실트와 진흙이 쌓인다.

2.1. 하천의 역할

홍수 시에 많은 쇄설물(자갈, 모래, 진흙)을 운반하는 하천의 물이 유로에서 넘쳐흐르기 시작하여 범람수가 되면, 흐르던 물의 힘이 갑자기 작아져 쇄설물을 운반하는 힘을 잃게 된다. 이때 쇄설물 중 비교적 크고 무거운 것들이 유로의 양쪽 기슭에 퇴적되면서 자연제방이 형성된다. 이는 물이 쇄설물을 운반하는 힘(사류력)이 수심이 얕을수록 약해지기 때문이다. 즉, 하천에서 넘쳐흐른 물은 원래 흐르던 물보다 급격하게 수심이 얕아지면서, 넘쳐흐르기 시작한 지점(강가)에 퇴적물이 쌓이게 된다.

홍수가 끝나면 하천의 물은 원래의 유로로 돌아가지만, 양쪽 기슭에 쌓였던 퇴적물은 그대로 남게 된다. 이러한 과정이 반복되면서 유로를 따라 주변보다 약간 높은 지형이 만들어진다. 유로의 변천이 심한 하천에서는 자연제방의 분포를 통해 과거의 유로를 추측할 수도 있다.

자연제방은 범람원의 대표적인 미지형이지만, 상류의 선상지나 하류의 삼각주 등에도 나타난다. 구성 물질(지질)은 하천 퇴적 지형의 세부적인 위치에 따라 다르다. 상류 쪽에 발달하는 선상지의 자연제방일수록 자갈 성분이 많고, 하류 쪽에 발달하는 삼각주의 자연제방일수록 진흙 성분이 많다.

유로(하천)에 가까운 곳에서는 자갈과 모래가 쌓이고, 제방 뒤쪽의 저지대에는 실트나 진흙이 쌓인다.

2.2. 유로 변화와 자연제방

홍수 때 많은 쇄설물(자갈, 모래, 진흙)을 밀어내는 하천의 물이 유로에서 넘쳐흐르기 시작하여 범람수가 되면, 유수가 가진 힘이 갑자기 작아져 쇄설물을 운반하는 힘을 잃고, 쇄설물 중 조립질(알갱이가 큰 것)의 것이 유로의 양 기슭에 퇴적됨으로써 자연제방이 형성된다。이는 유수가 쇄설물을 운반하는 힘(사류력)이 수심이 작을수록 약해지기 때문이다. 즉, 하도에서 넘쳐흐른 범람수는 하도를 흐르는 물보다 급격하게 수심이 작아짐으로써, 넘쳐흐르기 시작한 지점(강가)에 퇴적이 생긴다。홍수가 잦아들면 강의 흐름은 정상적인 유로로 돌아가지만, 양 기슭의 퇴적물은 남겨지고, 이것이 반복됨으로써 유로를 따라 현저한 미고지(주변보다 약간 높은 땅)가 형성된다. 유로의 변천이 심한 하천에서는 자연제방의 분포로부터 과거의 유로를 추측하는 것도 가능하다。

자연제방은 범람원의 미지형으로 유명하지만, 상류의 선상지나 하류의 삼각주 등에도 분포한다。구성 물질(지질)은 하성 퇴적 지형의 소지형에 따라 다르며, 상류 쪽에 발달하는 선상지의 자연제방일수록 자갈질이고, 하류 쪽에 발달하는 삼각주의 자연제방일수록 진흙질을 나타낸다。

유로(하도)에 가까운 곳에서는 자갈과 모래가 퇴적하고, 제방 배후의 저지에는 실트나 진흙이 퇴적한다。

3. 토지 이용

자연 제방은 주변의 배후 습지보다 약간 높고 물 빠짐이 좋아, 예로부터 취락이 들어서거나 밭으로 이용되었다. 이와키강 하류의 쓰가루 평야나 지쿠마강을 따라 위치한 나가노 분지처럼 사과 재배와 같은 과수원으로 이용되는 경우도 많다.

주변 저지와의 높이 차이는 대부분 수 m에 불과하여 지형도의 등고선으로는 알아보기 어렵다. 주로 논으로 이용되는 배후 저지와 비교하여 토지 이용 상황을 통해 추정할 수 있다. 다만, 도쿄도 동부의 아라카와·나카가와 저지나 오사카시 동부의 가와치 평야처럼 도시화가 진행된 곳에서는 자연 제방과 배후 습지를 구별하기 어렵다. 국토지리원 등이 발행하는 지형 분류도(토지 조건도 등)를 통해 자연 제방 등의 미지형 분포와 방재 정보를 확인할 수 있다.

3.1. 현대적 이용

자연 제방은 유로 측면 및 유로 반대쪽에 펼쳐지는 배후 습지에 비해 약간 높이 솟아 있으며, 저습한 충적 평야 안에서는 물 빠짐이 좋다. 그 때문에 충적 평야에서는 옛 취락이 먼저 자연 제방 위에 자리 잡으며, 밭으로 이용되기도 한다. 이와키강 하류의 쓰가루 평야나 지쿠마강을 따라 위치한 나가노 분지에서의 사과 재배처럼 과수원으로 이용되는 경우도 많다.

배후 저지 등 주변 저지와의 높이 차이는 대부분 수 m에 미치지 않으며, 지형도의 등고선에서 읽어내기 어렵다. 토지 이용 상황으로 보아, 주로 논으로 이용되는 배후 저지와의 대비를 통해 추정하는 것도 가능하다. 다만, 도쿄도 동부의 아라카와·나카가와 저지나 오사카시 동부의 가와치 평야처럼 논이 매립되어 도시화가 현저하게 진행된 곳에서는 자연 제방과 배후 습지를 식별하기 어렵다. 국토지리원 등이 간행하는 지형 분류도(토지 조건도 등)에는 자연 제방 등의 미지형의 분포가 도식화되어 있으며, 방재 정보를 제공하고 있다.

4. 자연재해 위험성

자연 제방은 주변보다 표고가 높아 소규모 하천 범람이나 내수 범람 시에는 침수를 피할 수 있다. 그러나 하천 범람으로 생성된 지형이므로, 대규모 하천 범람 시에는 범람수가 자연 제방 높이 이상으로 도달하여 침수 피해를 입을 수 있다.

모래질 퇴적물로 구성된 자연 제방은 지진 발생 시 점토질 지반보다 흔들림이 덜하지만, 액상화 현상이 발생할 위험은 있다.

4.1. 대한민국에서의 주의점

충적 저지대 중에서는 주변보다 비교적 표고가 높기 때문에 소규모 하천 범람이나 내수 범람에서는 침수를 면하는 경우가 많다. 그러나 자연 제방은 하천의 범람에 의해 생긴 지형이므로 자연 제방의 지반고보다 조금 높은 곳까지 범람수가 도달할 것으로 추측할 수 있다. 따라서 대규모 하천 범람에서는 침수 피해를 입을 위험이 있다.

자연 제방이 현저하게 식별 가능한 범람원에서는 모래질 퇴적물에 의해 형성된 자연 제방이 많이 분포한다. 지진 시 흔들림의 정도는 점토질 지반의 배후 저지대보다는 작고, 산지나 대지와 비교하면 크다고 추정된다. 한편, 모래질 지반이기 때문에 액상화 위험을 고려할 수 있다.