걸리

3. 형성과정과 영향

걸리 침식은 물 흐름에 의한 절개 및 제방 침식, 포화 또는 불포화 상태의 제방이나 벽 물질의 대량 이동, 지하수 침투로 인한 상부 물질 고갈, 분산성 토양의 토양 파이프 또는 터널 붕괴 등 다양한 과정과 그 조합을 통해 진행될 수 있다. 산림 벌채, 과도한 방목 등으로 식생 피복이 제거되면 언덕은 구거 침식에 더 취약해진다. 목축이나 차량 궤적을 따라 집중된 물 흐름으로 인해 목초지에서 구거가 시작될 수 있으며, 흐르는 물은 뇌우와 같은 짧고 강렬한 폭풍 동안 강수량이 발생할 때 땅에서 떨어져 나간 토양을 쉽게 침식시킨다.

걸리는 두부 침식(상류)을 통해 길이가 늘어나고, 토양 간 흐름, 토양 파이핑 (내부 침식), 표면 유출의 영향을 받는다. 또한 구거 벽(제방)에 작용하는 대량 이동이나 '가지'(일종의 지류) 발달과 같은 방법을 통해 측면으로 진행될 수 있다.

나이지리아 카두나주 자리아에서는 SRTM 데이터, 토양 샘플, 강수량 데이터 및 위성 이미지를 활용하여 구거 침식에 영향을 미치는 요인을 조사했다. 그 결과, 경사(56%), 강수량(26%), 토지 피복(12%), 토양(6%) 순으로 구거 침식에 큰 영향을 미치는 것으로 나타났으며, 각 요소가 토양 손실에 유의미한 영향을 미친다는 결론을 내렸다.^[6]

걸리는 연약한 퇴적물 표면에 형성되기 쉽다. 깎인 벽면은 홈으로 흘러 들어가는 물(낙수)의 침식에 의해 측방으로 넓어지고, 홈의 바닥은 유수에 의해 세굴이 진행되어 지형이 발달한다. 주로 풍화가 심한 암반, 쇄설물 입자가 굳어지지 않은 지반, 화산쇄설물로 이루어진 지반에서 이러한 침식 현상이 나타난다.

지도 표기에서는 마른 하천, 골짜기 모양의 절벽, 단속적인 소규모 붕괴 흔적 등을 포함한다. 마른 하천이나 토석류 흔적 등과의 명확한 경계는 없으며, 걸리 모양 지형으로 판독하고 필요에 따라 적절한 범례를 덧붙인다.^[23]

'걸리'라는 용어는 주로 지형을 가리키지만, 인공적인 조성지의 빗물에 의한 세굴, 도로 토공에서의 법면이나 노면의 세굴 등 다양한 용도로 사용되며, 흐름을 성인으로 한다. 남겨진 걸리 침식 흔적은 지구과학적 해석 기술을 통해 지구뿐만 아니라 행성 표면의 침식 원인을 추적하는 데 활용될 수 있다. 화성 탐사선 마스 패스파인더 착륙 지점 부근에서는 뚜렷한 걸리 지형이 발달하여, 유동 형태를 통한 지형 해석이 이루어지고 있다.

걸리는 깎여나감의 기점이 되는 웅덩이, 절삭된 토사가 운반되는 채널(channel), 운반된 토사가 퇴적된 에이프런(apron)의 세 가지 요소로 구성된다.^[24] 화산 산기슭이나 건조 지대에 많이 나타나며, 밀도가 높은 나뭇가지 모양을 형성하기도 하고, 지역에 따라 수계 발달에 특징을 보인다. 식생이 없는 사면이나 성토된 조성지에는 걸리 침식이 발달하기 쉬워 토양 유출 문제가 발생한다.

급경사면에서는 직선형의 가는 골이 여러 개 형성되어 모이면서 급한 지형을 형성하고 침식이 발달한다. 완만한 경사면에서는 여러 개의 가는 골이 다소 굴곡을 이루며 모이고, 경사면의 기울기가 작으면 물의 흐름이 미로처럼 얽혀 굽이치면서 발달한다. 연약한 지반에서 흐르는 물은 하각 작용과 측각 작용에 의해 V자형 침식곡을 만들기 쉽다.

3. 1. 걸리 침식의 영향

4. 방지 및 복원

걸리 침식은 물 흐름에 의한 절개 및 제방 침식, 포화 또는 불포화된 제방 물질의 이동, 지하수 침투로 인한 상부 물질 고갈, 분산성 토양의 파이프나 터널 붕괴 등 다양한 과정이 복합적으로 작용하여 발생한다. 산림 벌채, 과도한 방목 등으로 식생 피복이 제거되면 언덕은 걸리 침식에 더욱 취약해진다. 목초지에서는 가축이나 차량 이동으로 인해 집중된 물 흐름이 발생하여 걸리가 시작될 수도 있다. 흐르는 물은 토양을 쉽게 침식시키고 운반하는데, 이는 뇌우와 같은 짧고 강렬한 폭풍으로 강수량이 많을 때 주로 발생한다.^[4]

걸리는 두부 침식을 통해 길이가 늘어나거나, 구거 벽(제방)의 대량 이동, '가지'(일종의 지류) 발달 등으로 측면으로 진행될 수 있다. 이러한 침식은 토양 간 흐름, 토양 파이핑 (내부 침식), 표면 유출 등 다양한 요인에 의해 발생한다.

걸리는 농지의 생산성을 감소시키고, 토지를 절개하며, 하류 수역을 막고 퇴적물을 생성하여 수질을 저하시킨다. 따라서 지형학 및 토양학에서는 걸리 침식을 방지하고, 걸리 지형을 복원 및 재활하는 연구에 많은 노력을 기울인다. 특히 분산되기 쉬운 불안정한 토양에서는 걸리 형성과 하류 강 퇴적으로 인한 총 토양 손실이 상당할 수 있다.^[4]

걸리 침식은 배수 라인 근처의 토양을 제거하여 재산 분할, 경작지 손실, 편의 시설 감소, 재산 가치 하락 등을 초래한다. 또한 퇴적, 수자원 변색, 설치류 서식지 조성 등의 문제도 야기할 수 있다.^[5] 노출된 땅에 물이 쏟아지면 바위와 토양이 침식되어 걸리와 능선이 만들어진다. 중력은 가파른 경사면에서 더 큰 물 흐름을 유발하여 하향 경사면에 균열 침식을 일으킨다. 모래가 많은 지형은 비가 많이 오는 달에 작은 골이 생기기 쉽고, 이러한 작은 골이 오랫동안 방치되면 토양 침식이 지속되어 걸리가 두껍고 확장된다.^[4]

나이지리아 카두나주 자리아에서는 SRTM 데이터, 토양 샘플, 강수량 데이터, 위성 이미지를 활용하여 걸리 침식에 영향을 미치는 요인을 조사했다. 그 결과 경사(56%), 강수량(26%), 토지 피복(12%), 토양(6%) 순으로 걸리 침식에 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다. ^[6]

효과적인 토지 관리 기술은 걸리 형성을 예방할 수 있다. 배수관을 따라 초목을 유지하고, 더 많은 물을 사용하며, 배수관을 별개의 토지 등급으로 분류하고, 침식을 안정시키고, 해충을 예방하고, 유출수를 균등하게 분배하고, 토양 유기물 수준을 높게 유지하고, 과도한 경작을 피하는 등의 방법이 있다. ^[4]

걸리 침식은 지속 가능한 개발을 위협하는 심각한 환경 문제 중 하나이다. 걸리 방지 및 관리 방법은 분산되어 있고 부족하며, 성공률과 효율성이 낮은 편이다.^[8] 토지 사용 방식을 변경하거나, 물과 토양을 보존하거나, 집중된 흐름이 있는 지역에서 특정 조치를 구현함으로써 걸리 생성을 막을 수 있다.^[9] 식물 잔재 및 기타 초목 장벽은 침식을 예방할 수 있지만, 그 유용성은 제한적이다. 생물물리적 환경, 지형, 기후, 지형학 등은 걸리 예방 및 관리에 영향을 미치는 외부 요소이다.^[10]

걸리 안정화는 물의 흐름을 변경하여 침식을 줄이고, 퇴적물 축적을 줄이며, 재식생을 촉진하는 것을 포함한다. 낙차 구조물, 파이프 구조물, 잔디 활강로, 암반 활강로 등 다양한 구조물을 사용하여 물을 자연 수준에서 걸리 바닥으로 안전하게 이동시킬 수 있다. 가파른 걸리 바닥을 따라 구조적 개조가 필요할 수 있으며, 식생은 더 완만한 경사에서 퇴적된 퇴적물 덕분에 스스로 회복될 수 있다. 복원이 완료될 때까지 손상된 지역은 차단해야 한다.^[11]

골짜기 생성은 표면 유출에 의한 국지적 침식으로 인해 발생하며, 이는 농업을 위한 산림 제거, 보행 및 차량 통행으로 인한 표면 토양 압축, 부실하게 설계된 도로 배수로 및 홈통 등에 의해 집중된다.^[17] 골짜기 침식 문제를 해결하기 위해서는 수자원 관리, 토양 보존, 지역 사회 이주 등의 노력이 필요하다. 지속 가능한 해결 전략을 위해서는 대중 교육이 필수적이며, 정부, 기증자, 민간 부문, 농촌 주민 간의 협력이 중요하다.^[18]

4. 1. 나이지리아의 걸리 복원 사례

5. 인공 걸리

인공 걸리는 수력 채광 과정에서 충적층에 물을 분사하여 금이나 주석 광석을 채취할 때 형성된다. 이러한 채광 방법의 잔해는 캘리포니아와 스페인 북부와 같은 오래된 금광(goldfield)에서 매우 눈에 띄는 지형 특징을 이룬다. 예를 들어, 라스 메둘라스의 황무지는 로마 시대에 인근 강에서 끌어온 다수의 수로를 통해 공급된 물을 이용하여 금이 풍부한 충적층을 하싱(hushing) 또는 수력 채광하여 만들어졌다.^[16] 각 수로는 부드러운 퇴적물이 침식되어 그 아래에 큰 골짜기를 만들었다. 이 유출물은 작은 물줄기로 조심스럽게 씻어 금괴와 금가루를 추출했다.

6. 화성의 걸리

걸리는 화성 표면의 중간 및 고위도에서 광범위하게 분포하며, 화성에서 관찰된 가장 젊은 지형 중 하나로, 아마도 지난 10만 년 이내에 형성되었을 것이다. 이곳에서 골짜기는 최근 지질 시대에 화성에 액체 상태의 물이 존재한다는 가장 좋은 증거 중 하나이며, 아마도 화성 연도 중 가장 따뜻한 날에 표면의 눈 덮인 층^[19]이나 얕은 지하의 얼음이 약간 녹아서 생긴 것일 것이다.^[20] 더 깊은 지하의 액체 상태 물 대수층에서 샘솟는 흐름 또한 일부 화성 골짜기의 형성에 대한 가능한 설명이다.^[21]

지구과학으로서 길러진 해석 기술은 지구 외에도 적용되어, 행성의 지표면에 걸리 형태의 흔적이 인정되면, 그 침식의 성인을 추적하는 것이 가능하게 된다. 화성에서는, 탐사선 마스 패스파인더의 착륙 지점 부근에서 명료한 걸리 지형이 발달하고 있어, 그 유동 형태로부터 지형 해석이 이루어지고 있다.

걸리는 다음의 3가지 요소로 구성된다.^[24]

• 깎여나감의 기점이 되는 웅덩이Alcove (landform)|알코브^영어
• 절삭된 토사가 운반되는 채널(channel)
• 운반된 토사가 퇴적된 에이프런(apron)

7. 갤러리

참조

_[1] 웹사이트 Definition of GULLY https://www.merriam-[...] 2023-10-22
_[2] 논문 A Celtic Etymology for Scots Gully "Large Knife" http://www.tandfonli[...] 1999-01
_[3] 웹사이트 gully {{!}} Etymology, origin and meaning of gully by etymonline https://www.etymonli[...] 2023-10-22
_[4] 웹사이트 Gully erosion - Agriculture https://agriculture.[...] 2023-10-22
_[5] 논문 Formation of Gully Erosion in the Myjava Region 2019-09-01
_[6] 웹사이트 Journal of Research in Forestry, Wildlife and Environment https://www.ajol.inf[...] 2023-10-22
_[7] 웹사이트 Gully Erosion, Definition, Causes, Effects And Prevention - Jotscroll https://www.jotscrol[...] 2023-10-23
_[8] 논문 Gully prevention and control: Techniques, failures and effectiveness https://onlinelibrar[...] 2021-01
_[9] 웹사이트 Gully Erosion, Definition, Causes, Effects And Prevention - Jotscroll https://www.jotscrol[...] 2023-10-23
_[10] 논문 Gully prevention and control: Techniques, failures and effectiveness https://onlinelibrar[...] 2021-01
_[11] 웹사이트 Gully erosion - Agriculture https://agriculture.[...] 2023-10-23
_[12] 논문 Modeling of potential gully erosion hazard using geo-spatial technology at Garbheta block, West Bengal in India 2015-05-13
_[13] 논문 Assessment of Gully Erosion Problems for its Remediation in Eastern Nigeria https://cepajournal.[...] 2023-07-05
_[14] 논문 Gully Erosion and Landslides in Southeastern Nigeria: Causes, Consequences and Control Measures https://irispublishe[...] 2019-05-28
_[15] 웹사이트 https://bibliotekana[...] 2023-10-23
_[16] 논문 Gully erosion susceptibility mapping using artificial intelligence and statistical models 2020-01-01
_[17] 논문 A machine learning-based spatial statistical method for modelling different phases of gully development in South-Eastern Nigeria https://www.scienced[...] 2023-07-01
_[18] 웹사이트 Osondu Resources and Information http://www.osondu.co[...] 2023-10-22
_[19] 간행물 Formation of recent martian gullies through melting of extensive water-rich snow deposits. Nature 2003
_[20] 간행물 Formation of recent martian debris flows by melting of near-surface ground ice at high obliquity. Science
_[21] 간행물 Science 2000
_[22] 서적 Google Earthで行く火星旅行 岩波書店
_[23] 문서 標準的にした呼称であって、火山基本図では「雨裂谷」「ガリー」等と表記。地図の作成には適切な呼称が用いられ、地図記号は凡例に説明されている。
_[24] 논문 地形変化から見る現在の火星の地質現象と将来の火星探査の展望 2018-09-25