1. 서론

하안단구(fluvial terrace)는 현재보다 고도가 높은 곳을 흘렀던 고하천(paleo-stream)에 의해 형성된 하도(channel)나 범람원(flood plain)이 하천의 하각(incision) 작용으로 인해 현 하천보다 높은 고도에 남겨지게 된 충적 지형이다(이광률, 2025; Leopold et al., 2000; Ritter et al., 2011). 따라서 하안단구 연구는 해당 지역에서 신생대 제4기 동안에 걸쳐 발생한 하천의 침식 및 퇴적 작용에 의한 하도의 변화 과정을 파악할 수 있으며, 해당 하천 유역의 지반 융기 및 지질 구조, 강수량 및 해수면 변화 특성과 지형 형성 작용 사이의 관계를 파악하는 중요한 단서가 된다(이광률, 2009; 2011; 2014; 2023b).

우리나라의 하안단구 연구는 절대 연대 측정이 용이하지 않았던 2000년대 이전까지 하안단구의 분포와 고도 및 지형 특성을 중심으로 하안단구의 발달 과정을 추정하는 방식으로 진행되어왔다(이광률, 2023b). 그러나 2000년대부터 OSL (Optically Stimulated Luminescence) 연대 측정이 일반화되면서, 최근의 연구는 하안단구의 형성 시기와 형성과정 그리고 하각의 속도인 하각률(incision rate)을 중심으로 진행되고 있다(이광률, 2009; 2014; 2018a; 2018b; 2019; 2023a; 조영동･이광률, 2009; 조영동 등, 2017; 이광률･박충선, 2020; 2021). 하천 유역별로 살펴보면, 우리나라의 하안단구 연구는 북한강 중･상류, 남한강 중･상류, 낙동강 상류, 금강 상류 등 한반도 중･남부의 융기 축으로 알려진 태백산맥과 소백산맥 일대를 흐르는 대하천 상류부의 산지 하천에 발달한 구조 및 기후 단구를 중심으로 진행되었다.

낙동강에서는 중류의 지류 하천인 미천(송언근, 1994), 상류의 여러 지류 하천(손명원, 1996), 상류와 중류의 일부 지류 하천(손명원, 2001), 중류의 지류인 금천(조영동 등, 2017), 낙동강 본류의 상류와 상류 및 중류의 여러 지류 하천(이광률, 2019; 이광률･박충선, 2021; 2022)을 대상으로 연구가 이루어져, 낙동강 본류의 중류와 하류 구간에 대한 하안단구 연구는 현재까지 전혀 이루어지지 않았다. 낙동강 본류의 하류 구간(금호강 합류점(대구)~하구(부산))에서는 본류 하곡에서 하안단구가 확인되지 않는다(그림 1-a). 낙동강 본류의 하류부는 한반도 남부의 융기 축인 소백산맥이나 태백산맥과의 거리도 멀어서 지반 융기도 활발하게 발생하지 않는 지역이며, 하상의 해발고도는 대체로 10m 미만이고 범람원의 해발고도는 대체로 10~20m 정도이다. 현재의 해수면 고도는 MIS (Marine Isotope Oxygen Stage) 5e의 해수면 극상기를 제외하면, 제4기 말의 전 기간과 비교할 때 상당히 높은 상태이다(Lambeck et al., 2002; Waelbroeck et al., 2002; Saillard et al., 2011; Grant et al., 2012; Woodroffe and Webster, 2014). 따라서 해수면 고도에 인접한 낙동강 본류의 하류 구간 하안단구는 현 해수면보다 낮은 고도에서 형성되었을 가능성이 높고, 현재는 낙동강 본류의 범람원 아래에 매몰 단구(buried terrace)로 잔존할 가능성이 커서, 실제로 낙동강 본류 하곡에서는 하안단구가 전혀 관찰되거나 확인되지 않는다. 그러나 낙동강 본류의 중류 구간(반변천 합류점(안동)~금호강 합류점(대구)) 하곡은 하류 구간과는 다소 차이를 보인다(그림 1-a). 중류의 하류 구간(중하류)인 상주~대구의 낙동강 하곡에서는 하안단구가 관찰되지 않지만, 중류의 상류 구간(중상류)인 안동~상주의 낙동강 하곡에서는 범람원보다 높은 고도에서 하안단구와 유사한 계단 모양의 능선 말단부가 몇몇 지점에서 나타나고 있다. 현재까지 낙동강 중상류의 지류 하천에서는 하안단구가 보고되고 연구가 이루어졌으나, 낙동강 중상류의 본류 하곡에서는 하안단구의 존재 여부에 대한 연구 결과가 부재하다.

그림 1.

낙동강 및 연구 지역 개관도와 하회마을의 경관

곡류 하곡을 형성하면서 서에서 동으로 흐르는 낙동강 중상류 구간의 중앙에는 유네스코 지정 세계유산인 하회마을이 입지하고 있다(그림 1). 하회마을의 지형 유형에 대해서는 범람원, 구릉, 하안단구 등 여러 의견이 존재하였다. 연화부수형(蓮花浮水形) 또는 행주형(行舟形)으로 해석되는 하회마을의 풍수지리적 입지와 하회마을에서는 우물을 함부로 파지 않는다는 구전, 그리고 하회마을의 일부 지점이 홍수로 침수되었다는 사실 등을 토대로, 그동안에는 하회마을의 지형을 범람원으로 해석하는 시각이 우세하였다. 그렇지만, 하회마을의 지형에 대해서는 경관 및 문화･역사적 측면에서 전통 마을의 입지를 해석하기 위한 수단으로서 지형 경관의 외형적 특징과 구조만을 단순하게 기술하는 데에 그쳐왔으며(김성균, 1993; 현중영･박찬용, 1997; 이응희, 1999; 박찬용･현중영, 2008; 임재해, 2008; 정연상, 2010; 노재현･이현우, 2013), 지형학적으로 지형의 유형을 정의하고 형성과정을 분석한 연구는 아직까지 존재하지 않는다.

1:5,000 지형도를 토대로 할 때, 하회마을에서 가장 고도가 높은 마을의 중심인 삼신당 일대의 해발고도는 81m 내외, 하회마을에서 가옥의 대부분이 입지한 지점의 해발고도는 약 76m 이상이다(그림 1-b). 그런데, 일제강점기 조선총독부 보고서에 따르면, 구한말에서 일제강점기까지 이 지역에서 가장 큰 홍수였던 1934년 갑술년 대홍수 시의 최고 홍수위가 해발고도 74.94m로 기록되어 있다는 김난아･장석하(2014)의 연구 결과로 볼 때, 하회마을의 대부분 가옥은 최대 홍수 시에도 침수되지 않았다. 또한, 일제강점기에는 풍남면사무소가 하회마을의 삼신당 부근에 입지하였고, 1828년에 하회마을을 그린 하외도를 토대로 할 때, 하회마을 낙동강 하안에 조성된 소나무 숲인 만송정은 홍수 예방이 아니라 모래 침식을 막기 위한 목적일 가능성이 높다는 이학섭･손용훈(2011)의 연구 결과에서도, 하회마을은 홍수의 위험성이 높은 범람원이라기보다는 홍수로부터 안전한 하안단구일 가능성이 크다.

본 연구는 그동안 하안단구와 같은 제4기 하천 지형 연구가 전혀 이루어지지 않은 하회마을을 포함한 낙동강 본류의 중상류 구간을 대상으로, 하안단구의 분포와 지형 특성을 분석하고자 한다. 이를 통해, 하회마을의 지형 유형을 정의하고, 하안단구 퇴적층에 대한 연대 측정과 지형 분석 결과를 바탕으로, 낙동강 중상류에서 하천의 하각 작용을 통한 하안단구의 형성과정과 제4기 말 동안의 하도 발달 과정을 유추하고자 한다.

2. 연구 지역 및 방법

1) 연구 지역

연구 지역은 하회마을이 위치한 낙동강 중상류에 해당하는 반변천 합류점에서 내성천 합류점 부근까지의 구간이다(그림 2-a). 행정구역상으로는 경북 안동시의 동부(洞部) 지역에서부터 예천군 풍양면 삼강리 일대까지이다. 연구 지역에서 낙동강은 대체로 좁고 깊으며 심하게 곡류하는 감입 곡류(incised meander) 하곡과 하도를 이루면서, 꾸준히 서류하며 흐르다가 내성천이 합류한 이후부터는 남류하여 흐른다. 하곡의 너비는 다양한데, 곡저가 가장 넓은 곳은 풍산들로 불리는 안교리, 하리리 일대로, 폭 약 3㎞, 면적 약 9㎢이다. 다음으로 기산리 일대도 곡저 폭이 1.5㎞ 내외로 상당히 넓은 편이다.

그림 2.

연구 지역의 지형도와 지질도

연구 지역의 지질은 중생대 백악기 경상분지의 북쪽 경계부에 해당하여, 낙동강의 남쪽 지역은 대체로 셰일, 실트암, 사암, 역암 등으로 구성된 중생대 백악기 신동층군과 하양층군의 퇴적암류가 분포하며, 낙동강의 북쪽 서부에는 주로 선캄브리아시대에 생성된 반상변정편마암, 화강편마암, 호상편마암과 편암이 분포하고, 동부에는 주로 중생대 쥐라기에 생성된 흑운모화강암이 분포한다(김봉균 등, 1988; 윤석규 등, 1988). 그리고 중생대 경상분지의 경계가 되는 낙동강의 하곡을 따라서는 단층선이 동서 방향으로 분포한다. 한편, 하회마을 일대의 지질은 실트암, 이암, 셰일, 사암, 역암을 포함한 중생대 백악기 하양층군의 일직층 퇴적암류에 해당하며, 하회마을의 낙동강 건너편 남쪽에는 중생대 백악기 반려암이 국지적으로 분포한다.

2) 연구 방법

낙동강 중상류 구간을 대상으로 하안단구 지형을 분석하기 위하여, 먼저 1:5,000 및 1:25,000 지형도, 항공사진 기반 포털 웹사이트 지도, 1:50,000 지질도를 토대로 낙동강 중상류 일대 하곡의 지형 및 지질 특성을 개략적으로 살펴보았다. 그리고 1954년, 1970년, 1971년, 1980년에 촬영된 연구 지역의 항공사진을 판독하여, 하안단구로 추정되는 지점을 1차적으로 구분하였으며, 이 자료와 1:5,000 지형도 및 포털 웹사이트 지도의 로드뷰 자료를 토대로, 하안단구 지형면 분류 및 퇴적층 노두 조사를 위한 야외 조사 필요 지점을 선정하였다.

야외 조사는 2023년 10월 6일, 2026년 3월 28일, 4월 5일에 실시하였다. 야외 조사에서는 하안단구 추정 지점에서 하안단구의 증거가 되는 하성 원력의 존재 유무를 조사하였으며, 하성 원력이 관찰되는 퇴적층 노두를 발견하여 OSL 연대 측정을 위한 시료를 수집하고, 각 지형면의 고도 측량을 실시하였다. 해발고도는 최대 수직 오차 1㎝인 Sokkia의 GNSS (Global Network Satellite System) 수신기 GRX1을 이용하여 측량하였다. OSL 연대 측정 시료는 하안단구 퇴적층의 모래층에 금속관을 삽입해 수집하였고, 이를 한국기초과학지원연구원에 의뢰하여 조립(90~250μm) 석영 입자를 대상으로 OSL 연대 측정을 수행하여 하안단구 퇴적층의 절대 연대를 획득 하였다.

야외 조사 결과와 1:5,000 지형도의 고도 정보, 낙동강 하천정비기본계획 보고서(건설부, 1983; 1993)의 홍수위 정보를 바탕으로 하안단구 지형면을 최종 확정하고, 하안단구 분포도와 종단면도를 작성하였다. 그리고 본 연구에서 얻어진 하안단구의 하상비고 및 연대 측정 결과와 선행 연구에서 제시된 낙동강 하안단구의 하상비고와 연대 측정 결과를 비교･분석하여, 낙동강 중상류 지역 하안단구의 형성 시기를 추정하였다. 마지막으로, 하곡의 지형과 하안단구의 분포 특성에 근거하여, 신생대 제4기 말 동안 낙동강의 유로 변화 과정을 유추하였다.

3. 낙동강 중상류의 하안단구 분포

지형도 분석, 항공사진 판독, 야외 조사를 통해 하안단구 지형을 분류한 결과, 연구 지역인 낙동강 중상류 구간에서는 3단의 하안단구 지형면과 1개의 곡류 절단면이 확인되었다(그림 3). 3단의 하안단구 지형면은 가장 최근에 형성되어 하상비고가 가장 낮은 것을 1면으로, 가장 오래되고 하상비고가 높은 것을 3면으로 지칭하였다. 연구 지역의 가장 상류인 안동시의 동부에서는 범람원만 존재할 뿐 하안단구는 확인되지 않았다. 하안단구는 낙동강 하구에서 약 323㎞ 떨어진 안동시 남후면 단호리에서 1면이 확인되었고, 하류 쪽인 마애리와 인접한 지점에서는 곡류 절단면으로 추정되는 지형면도 확인되었다. 마애리에서는 3단의 하안단구 지형면이 확인되었다. 마애리에서 병산리까지는 하안단구가 존재하지 않다가, 하회리와 광덕리 일대에서 하안단구 1면과 2면이 연속적으로 분포하는 것으로 확인되었다. 그리고 다시 하류로 가면서 기산리에서 지보리까지는 하안단구가 확인되지 않다가, 양서리에서 하안단구 1면으로 추정되는 지형면이 한 곳에서 나타나며, 다시 삼강리 직전까지 하안단구가 확인되지 않는다. 그리고 연구 지역의 가장 하류인 삼강리에서는 2단의 하안단구면이 확인되었다.

그림 3.

낙동강 중상류의 하안단구 종단 분포

연구 지역인 낙동강 중상류에서는 하류부터 삼강리, 양서리, 광덕리-하회리, 마애리-단호리의 4개 지역에서만 하안단구가 분포하고 있다. 삼강리의 지질은 선캄브리아시대 편암, 양서리는 선캄브리아시대 편마암, 광덕리와 하회리, 마애리와 단호리는 중생대 백악기 퇴적암이다. 따라서, 풍화･침식에 대한 저항력이 약하여 하안단구와 같이 사면에 위치한 충적 지형이 원형을 유지하며 잔존하기 어려운 화강암 지역을 제외한 나머지 모든 기반암 지역에서 하안단구가 고르게 확인된다. 지형적으로 보면, 이들 4개 지역은 대부분 하곡이 대체로 좁으면서도 곡류 정도가 심한 전형적인 감입 곡류를 이루고 있는 지역이다. 또한, 양서리의 하안단구 1면을 제외한 나머지 모든 하안단구 지형면은 감입 곡류 하곡의 곡류부 안쪽에 위치하고 있어서, 낙동강 중상류의 하안단구는 대부분 감입 곡류 하도의 곡류 성장 과정에서 하방 침식과 측방 침식이 동시에 발생하며 형성된 생육(ingrown) 곡류에 기원한 비대칭(unpaired) 단구의 특징을 가진다.

하안단구가 분포하는 4개 지역에서 하안단구와 범람원의 최고 하상비고는 표 1과 같다. 최고 하상비고는 각 하안단구 지형면의 최고 고도 및 홍수위 고도로 판단한 범람원의 최고 고도에서 최심 하상 고도를 뺀 값으로 계산하였다. 연구 지역의 가장 하류에 위치한 삼강리 일대에서는 범람원의 최고 하상비고가 약 10.0m로 나타나며, 하안단구 1면은 범람원보다 약 7.6m 높은 17.6m, 하안단구 2면은 1면보다 13.2m 높은 30.8m에서 최고 하상비고가 나타난다. 양서리에서는 범람원이 8.9m, 하안단구 1면이 19.1m의 최고 하상비고를 나타낸다. 광덕리와 하회리의 지형면 최고 하상비고는 범람원이 9.5m, 하안단구 1면이 19.3m, 2면이 29.7m이다. 그리고 마애리와 단호리에서는 범람원이 9.8m, 하안단구 1면이 16.9m, 2면이 34.9m, 3면이 49.9m의 최고 하상비고를 나타내며, 곡류 절단면은 19.4m의 최고 하상비고를 보여, 하안단구 1면보다는 약간 높은 고도에서 나타나고 있다. 따라서, 대체로 낙동강 중상류에서 범람원은 하상비고 약 9~10m 이하에서 나타나며, 하안단구 1면은 최고 약 17~19m의 하상비고를, 2면은 최고 약 30~35m의 하상비고를, 3면은 최고 약 50m의 하상비고를 나타내고 있다.

4. 하안단구 주요 분포 지점의 지형 특성

1) 삼강리 일대

연구 지역의 가장 하류에 위치한 삼강리 일대는 낙동강이 북쪽으로 돌아 남쪽으로 나가면서 좁고 깊으며 굽어진 감입 곡류 하곡을 형성하고 있으며, 곡류부의 바깥쪽 하안에서 내성천이 낙동강에 합류하는 지점이다(그림 4-a). 하안단구는 곡류부 안쪽에서만 1면과 2면이 확인되어, 감입 곡류 하도의 성장 과정에서 측방 침식을 통해 하도가 곡류부 바깥쪽으로 더 크게 휘면서 아래로 깊게 파는 하각을 진행하는 과정을 통해 하안단구가 형성되었다고 볼 수 있다.

그림 4.

삼강리 일대의 하안단구 분포도 및 하안단구의 지형 경관

삼강리의 하안단구 2면은 하상비고 약 27~31m 범위에서 확인되며, 단구면은 2~3°의 완경사를 이루고, 1면과의 경계부에서는 경사가 더 급해질 뿐 단구애가 뚜렷하게 나타나지는 않는다. 지표에서는 잔자갈(pebble)~왕자갈(cobble) 크기의 원마도가 매우 좋은 완원(well-rounded)의 사암과 규암 기원의 하성 원력이 쉽게 관찰되어 하안단구임을 확인할 수 있다(그림 4-b). 하안단구면의 토양은 주변 사면 토양과는 달리 적갈색을 띠고 있어, 하안단구 형성 시기가 오래되어 지형면이 대기에 오랫동안 노출되면서 산화 작용을 심하게 받아 적색토가 형성된 것으로 추정된다.

삼강리의 하안단구 1면은 하상비고 약 15~18m 범위에서 확인된다. 1면의 지표에서도 잔자갈급의 완원력이 쉽게 관찰되며, 토양의 색은 산화 작용이 덜하여 대체로 황갈색을 띠고 있다. 또한 하안단구 1면은 지형면의 개석 작용이 덜하여 단구면의 경사가 2면보다 완만하며, 범람원과의 경계부에서는 단구애도 뚜렷하게 나타난다(그림 4-c).

2) 하회마을(하회리, 광덕리) 일대

하회마을이 위치하고 있는 광덕리와 하회리 일대에서 낙동강은 약 2㎞ 폭의 하곡 내에서 서류, 동류, 다시 서류하는 태극 모양의 하도를 형성하면서 곡류의 정도가 매우 심한 감입 곡류 하도를 형성하고 있다(그림 5-a). 하회리에서는 곡류부의 안쪽 하곡에서 1면과 2면에 해당하는 2단의 하안단구가 확인되었으며, 광덕리에서는 곡류 축 부근부터 직류 하도가 나타나는 약 2㎞ 구간에서 2단의 하안단구가 확인되었다. 광덕리와 하회리 일대도 곡류부의 안쪽에서만 하안단구가 발달하고 있어, 삼강리와 마찬가지로 하각과 측방 침식에 의한 감입 곡류 하도의 성장 과정에서 하안단구가 형성된 것으로 판단된다.

그림 5.

하회리, 광덕리 일대의 하안단구 분포도 및 하안단구의 지형 경관

광덕리의 하안단구 2면은 낙동강 하도의 좌안에서 약 1.7㎞에 걸쳐 연속적으로 분포한다. 2면은 하상비고 약 17~28m의 넓은 범위에서 1~2° 내외로 완만하게 경사진 능선 형태의 단구면을 이룬다. 광덕리 하안단구 2면에서는 삼강리와 마찬가지로 사암과 규암 기원의 잔자갈~왕자갈의 완원력이 지표에서 쉽게 관찰되어 하안단구임을 확인할 수 있다. 퇴적층은 오랜 기간의 풍화 작용에 의해 기질(matrix)의 점토와 실트의 비율이 매우 높으며, 산화 작용에 의해 적갈색 또는 적황색의 토색을 나타낸다(그림 4-d, f). 광덕리의 하안단구 1면은 곡류부 안쪽의 화천서원 진입로 부근의 하상비고 약 14~18m 범위에서 확인된다. 1면의 지표면에서는 잔자갈급의 원마도 완원~원(rounded)의 하성 원력이 흔하게 관찰된다(그림 4-c).

하회마을이 입지한 하회리에는 하안단구 1면과 2면이 명확하게 확인된다(그림 4-a, b). 하안단구 2면은 하회마을 동쪽 배후 능선 말단부의 평탄한 2곳의 지형면으로, 하상비고 약 26~30m의 범위에서 나타난다. 2면의 지표에서는 하성 퇴적물로 추정되는 잔자갈~왕자갈급의 아원(sub-rounded)~완원력이 관찰되어 하안단구로 판단된다(그림 5-e).

하회리의 하안단구 1면은 하회마을이 입지하고 있는 부분, 마을과 접한 배후 능선의 말단부, 곡류가 시작되는 상류 쪽 2개의 능선 말단부에서 산재하여 나타난다. 4개 지점에서 나타나는 하회리의 하안단구 1면은 하상비고 15~20m 범위에서 확인된다. 하회마을의 주요 가옥인 화경당(81.1m), 양진당(78.5m), 번남고택(76.9m), 충효당(76.3m) 등은 대부분 해발고도 76m 이상의 지점에 위치한다. 반면, 1934년(갑술년) 대홍수 당시의 최고 홍수위는 74.9m였으며, 1983년과 1993년의 하천정비기본계획 보고서에서도 100년 빈도 계획홍수위를 각각 73.4m와 72.7m로 제시하고 있다. 따라서 하회마을의 대부분 지점은 과거 실제 및 계획 홍수위보다 약 1~3m 이상 높은 고도에 위치한다. 이러한 점을 고려할 때, 하회마을의 지형은 홍수 시 반복적으로 침수가 발생하는 범람원이라기보다, 홍수위 이상의 고도에서 나타나는 완경사의 충적 지형면인 하안단구로 해석하는 것이 타당하다. 하회마을은 마을이 들어선 지 600여 년이 되었기 때문에(송진숙 등, 2011), 자연적인 지표면 또는 지형면이 유지되어 있다고 보기 어렵다. 그렇지만, 하회마을 동쪽의 인접한 능선 말단부에서 하성 퇴적층으로 이루어진 완경사의 지형면이 나타나며, 이곳의 해발고도는 약 80~85m로 하회마을과 같거나 약간 높다. 경작지로 이용되는 이곳의 지표면에서는 세립 모래 기질에 잔자갈급의 완원력이 쉽게 관찰되며, 경작지와 농로 가장자리의 절개지에서는 1m 이상의 두꺼운 세립 모래층이 여러 곳에서 확인되어, 이 지형면은 하안단구로 판단된다(그림 6-b, c). 따라서, 하회마을과 인접하고 거의 같은 고도에서 하성 퇴적층으로 이루어진 하안단구 지형면이 확인되고 있으므로, 하회마을에서 대부분 가옥이 입지하는 해발고도 약 76m 이상의 지역도 하안단구 지형면으로 판단된다.

그림 6.

OSL 연대 측정이 이루어진 AD1 지점의 모습

하회마을 바로 동쪽의 하안단구 1면에서는 OSL 연대 측정을 위한 시료 AD1이 수집되었다. 시료 수집 지점은 하성 원력이 산재해 있는 농로와 접하는 밭의 가장자리 부분으로, 세립 모래로 이루어진 하성 퇴적층이 1m 내외의 자연 절개지를 이루고 있다(그림 6-b, c). 이곳 모래층 하부의 해발고도 83.8m, 하상비고 12.3m 지점에서 OSL 연대 측정 시료 AD1을 수집하였다(그림 6-a).

AD1의 OSL 연대 측정 결과는 표 2와 같다. OSL 연대 측정 과정 중, 전처리 과정을 통해 분리된 석영 시료에서 장석 신호가 충분히 제거되지 않은 것으로 확인되어, 장석 신호의 간섭을 제거하기 위한 분석 절차를 통해 석영 OSL 연대 측정을 수행하였다. 분석 결과, 16개의 부시료 중 12개의 부시료가 연대 측정 가능 상한을 초과하는 것으로 나타났다. 이에 따라, AD1 시료의 퇴적 시기를 정확하게 지시할 수는 없지만, OSL 측정 신호의 특성선량 값을 이용한 AD1 시료의 최소 퇴적 연대는 43ka 이전으로 계산되었다. 결국, AD1 퇴적층은 43ka 이전의 어느 시기에 형성되었다고 볼 수 있으며, 낙동강 중상류에서 하안단구 1면의 형성 시기는 MIS 3 중반 이전으로 판단된다.

3) 마애리, 단호리 일대

연구 지역의 하안단구 분포 지역 중 가장 상류인 마애리, 단호리 일대는 낙동강이 태극 모양으로 서류하면서 감입 곡류 하곡을 형성하고 있다(그림 7-a). 마애리에서는 곡류부의 가장 안쪽에서 하안단구 3면이, 하도 쪽으로 가면서 2면과 1면이 연속적으로 발달하고 있어, 감입 곡류 하도의 성장 과정에서 측방 침식을 통해 하도가 곡류부 바깥쪽으로 더 크게 휘면서 하각을 진행하는 과정을 통해 하안단구가 형성되었다고 볼 수 있다. 마애리의 하안단구 2면과 3면은 동일한 고도에서 넓은 완경사면이 나타나고 있어 지형면의 형태와 분포로 판단할 때 하안단구일 가능성이 높지만, 지표에서는 원력이 쉽게 관찰되지 않으며 일부 지점에서만 황적색을 띠는 왕모래(granule)~잔자갈 크기의 아각(sub-angular)~아원력이 확인된다(그림 7-b). 따라서, 마애리의 하안단구 2면과 3면은 퇴적층이 매우 얇거나 거의 없는 침식(strath) 단구이며, 하안단구 형성 시기가 매우 오래되어 지형면 형성 이후 지표류나 사면운반 작용 등에 의해 꾸준히 개석을 받은 결과, 대부분의 퇴적물이 제거되거나 재동(reworking)되었을 가능성이 높다.

그림 7.

마애리, 단호리 일대의 하안단구 분포도 및 하안단구의 지형 경관

단호리에서는 하안단구 1면과 곡류 절단면이 확인된다. 하안단구 1면은 낙동강의 곡저와 단호리 소하천의 곡저가 만나는 사면의 말단부에 좁게 분포하며, 야외에서는 단구애와 단구면이 상대적으로 뚜렷하게 관찰되고, 지형면에서는 잔자갈급의 완원력이 관찰된다(그림 7-c). 단호리의 하안단구 1면은 형성 이후 낙동강의 곡류에 의한 측방 침식으로 대부분의 지형면이 사라졌고 침식을 받기 어려운 지점인 소하천 곡저에 위치한 능선 말단부에 형성된 지형면만 현재까지 잔존해 있는 것으로 추정된다.

단호리의 서부에서는 감입 곡류 절단에 의해 형성된 하안단구 지형면도 확인된다. 단호리의 곡류 절단면 일대에서는 곡류 과정에서 형성된 부드러운 곡선을 이룬 배후 산지의 사면과 곡류 절단에 의해 남겨진 곡류핵(meander core)이 나타난다(그림 7-a, d). 또한 곡류 절단면에서는 왕자갈~거력(boulder) 크기의 완원력이 관찰되어 하성 지형면임이 확인된다(그림 7-e). 그리고 곡류 절단면의 곡류핵과 배후 산지 사이의 곡저 폭은 최대 300m 정도인데, 곡류 절단면에 인접한 단호리 소하천의 곡저 폭은 최대 200m 내외이며, 낙동강의 곡저 폭은 300m 내외로 나타난다. 따라서, 이 곡류 절단면은 단호리의 소하천이 아닌 낙동강의 감입 곡류 절단에 의해 형성된 지형면으로 판단된다.

5. 낙동강 중상류의 하안단구 형성 시기와 하도 발달 과정

본 연구에서는 하회리의 하안단구 1면 노두인 AD1에서만 석영 OSL 연대 측정이 이루어졌다. 하안단구 2면은 광덕리의 여러 지점에서 퇴적층 노두가 확인되지만, 퇴적층의 화학적 풍화 정도로 추정할 때, 형성 시기가 석영 OSL 연대 측정의 상한을 초과할 것으로 예상되어 하안단구 2면은 연대 측정을 실시하지 않았다. 그리고 OSL 연대 측정을 실시한 하상비고 12.3m의 하안단구 1면은 43ka 이전의 어느 시기에 형성된 것으로 확인되었다. 연구 지역인 낙동강 중상류 구간 주변의 낙동강 본류와 지류 하천 유역에 발달한 하안단구에서는 그동안 OSL 연대 측정이 상당수 이루어졌으며, 이들 선행 연구 결과와 대비하여 낙동강 중상류의 하안단구 1면과 2면의 형성 시기를 추정해 보고자 한다(그림 8).

그림 8.

낙동강 유역분지 중･상류 일대 하안단구의 하상비고와 형성 연대

낙동강의 지류인 영양군의 반변천과 청송군의 용전천에는 하상비고 11.9m의 하안단구 1면이 47ka, 하상비고 24.7m인 하안단구 2면이 74ka로 제시되었다. 반변천과 용천천 유역은 융기 축인 태백산맥에 인접하여 연구 지역인 낙동강 중상류 일대에 비해 하각률이 2배 이상 크게 나타나는 지역이다(이광률, 2019; 2026). 따라서 AD1의 하상비고가 12.3m임을 고려할 때, AD1의 형성 연대는 하상비고 24.7m인 용천천 CS3 지점의 연대인 74ka 이상일 가능성이 높다. 그리고 태백산맥으로부터 거리가 있는 연구 지역 주변 낙동강 지류 하천의 하안단구 1면 연대는 65~96ka의 범위에서 나타나고 있어서, 이들 지점의 중앙에 위치한 AD1의 연대도 이러한 범위 내에 해당할 가능성이 높다. 특히, 연구 지역과 직접적인 비교가 가능한 낙동강 본류에서도 상류 구간에 위치한 하안단구 1면인 ND3 지점은 하상비고 18.4m, OSL 연대가 94ka로 제시되었다. ND3는 AD1에 비해 융기 축에 인접한 상류에 위치하므로, 하상비고가 더 크게 나타난다는 점을 고려하면, 동일한 하안단구 1면인 AD1의 연대는 ND3와 유사한 연대 범위일 가능성이 높다. 따라서, 낙동강 중류 및 상류 유역의 여러 하천에 대한 하안단구 선행 연구 결과를 모두 종합할 때, 연구 지역인 낙동강 중상류 하안단구 1면의 형성 연대는 94ka 무렵이거나 74~96ka의 범위에 해당할 가능성이 높을 것으로 판단된다.

연구 지역의 특정 구간에서 신생대 제4기 말 동안 일정한 속도의 하천 하각 작용이 이루어졌다고 가정하면, 하상비고의 차이를 통해 하안단구의 형성 연대를 추정할 수 있다. AD1 지점 일대인 광덕리~단호리 구간의 하안단구 1면은 최고 하상비고가 16.9~19.3m의 범위에서 확인되며, 하안단구 2면은 최고 하상비고가 29.7~34.9m에서 나타난다. 따라서 동일 지점 하안단구의 하상비고 차이로 볼 때, 하안단구 2면의 형성 연대는 1면 연대의 1.5~2배 범위에 해당하는 시기일 가능성이 클 것으로 추정된다.

하안단구의 분포 특성과 하곡 및 하도의 형태를 토대로, 신생대 제4기 말 동안에 연구 지역에서 낙동강의 하도 변화 과정을 추정해 보면 그림 9와 같다. 감입 곡류가 심한 지역 중에서, 변성암과 퇴적암으로 이루어진 삼강리, 하회리, 마애리 일대는 곡류부의 안쪽에 하안단구 1면과 2면이 차례대로 분포한다는 점과, 하곡의 곡벽이 곡류부 바깥쪽에서는 급사면, 안쪽에서는 완사면을 이루고 있다는 점에서, 하안단구 2면 형성 이후 낙동강의 하각 작용에 더하여 측방 침식을 통해 곡류가 더욱 심해지는 곡류 성장의 과정을 거쳐, 현재와 같이 비대칭 횡단면을 갖는 생육 곡류 하곡과 비대칭 하안단구가 형성되었을 것으로 추정된다. 따라서, 삼강리, 하회리, 마애리에서는 하안단구 2면 형성 이후에 하도의 하각과 곡류를 활발히 하여 하안단구 1면 형성 시기에는 하도의 곡류 정도가 더 커졌고, 현재까지도 감입 곡류 하도는 계속해서 측방 확대되는 과정을 거치고 있는 것으로 추정된다.

그림 9.

낙동강 중상류 하안단구 발달 지역의 제4기 말 하도 변화

이와는 반대로, 면적 약 9㎢의 풍산들로 불리는 넓은 범람원이 발달한 안교리와 하리리에서는 제4기 말 동안 곡류 성장이 거의 발생하지 않았던 것으로 추정된다. 안교리-하리리 일대는 넓은 범람원이 현 곡류 하도의 바깥쪽에 위치하고, 곡류 하곡의 바깥쪽 곡벽이 완사면을 이루며, 하곡 내에 하안단구가 잔존하고 있지 않다는 점으로 볼 때, 하안단구 2면 형성 시기 이전부터 북쪽과 서쪽으로 곡류 정도가 매우 심한 넓은 감입 곡류 하곡을 형성하였지만, 하안단구 2면 형성 시기에서 1면 형성 시기를 거쳐 현재까지 오면서, 넓은 하곡 내에서만 하도 변화가 발생할 뿐, 더 이상의 하각과 측방 침식은 발생하지 않았던 것으로 추정된다. 이러한 하도 발달 과정은 동일한 지형 특성을 갖는 단호리 북쪽의 수리에서도 나타났던 것으로 보인다. 안교리, 하리리, 수리 일대는 기반암이 풍화･침식에 대한 저항력이 약한 흑운모 화강암이고 단층선까지 지나고 있어서, 신생대 제4기 말 이전부터 낙동강의 활발한 침식 작용을 통해 넓은 하곡이 형성되었고, 낙동강의 하도는 넓게 형성된 곡저 내에서만 이동하며 변화하여 현재에 이르렀을 것으로 보인다. 한편, 곡류 절단면이 분포하는 단호리의 서부에서는 하안단구 2면 형성 시기에 남류하던 낙동강의 하도가 곡류핵과 절단면 배후 산지 사이를 곡류하면서 통과하여 서류하였지만, 이후 곡류 절단이 발생하여, 하안단구 1면 형성 시기에는 현재 하도와 유사한 형태로 태극 모양의 완만한 곡류를 이루며 서류하였을 것으로 추정된다.

6. 결론

본 연구는 유네스코 세계유산인 하회마을이 위치한 낙동강 본류의 중상류 구간을 대상으로, 하안단구의 분포와 지형 특성을 분석하고, 하안단구의 형성 시기와 제4기 말 동안 낙동강의 하도 발달 과정을 추정하였다. 낙동강 중상류 구간에서는 3단의 하안단구 지형면과 1개의 곡류 절단면이 확인되었는데, 단호리와 마애리에서는 1면에서 3면까지 3단의 하안단구와 곡류 절단면이, 하회리와 광덕리 그리고 삼강리에서는 1면과 2면으로 이루어진 2단의 하안단구 지형면이 확인되었다. 이들 하안단구는 대부분 감입 곡류 중에서도 하각과 측방 침식이 동시에 발생하는 생육 곡류의 발달 과정을 통해 형성된 비대칭 단구의 특징을 보인다. 낙동강 중상류에서 지형면의 최고 하상비고는 범람원이 약 9~10m, 하안단구 1면은 약 17~19m, 2면은 약 30~35m, 3면은 약 50m로 나타난다.

본 연구에서 얻어진 하안단구 1면에 대한 OSL 연대 측정 결과 및 각 하안단구의 하상비고와 낙동강 중･상류에 발달한 하안단구를 대상으로 한 선행 연구의 절대 연대 및 하상비고 자료를 대비하여, 낙동강 중상류의 하안단구 1면과 2면의 형성 시기를 추정한 결과, 하안단구 1면의 형성 연대는 94ka 무렵이거나 74~96ka의 범위에 해당할 가능성이 크며, 하안단구 2면의 형성 연대는 1면 연대의 1.5~2배 범위에 해당하는 시기일 가능성이 크다. 제4기 말 동안 삼강리, 하회리, 마애리에서 낙동강 본류는 하각과 곡류 성장을 통한 생육 곡류 하곡을 형성하며 현재에 이르렀을 것으로 판단된다. 그러나 풍화･침식에 대한 저항력이 약한 흑운모 화강암이 기반암인 풍산들 일대에서는 제4기 말 이전에 넓은 하곡이 형성된 이후 현재까지 넓은 곡저 내에서만 낙동강의 하도 변화가 발생했던 것으로 보인다.

그동안 지형의 유형에 대한 다양한 해석이 제기되어 왔던 유네스코 세계유산인 하회마을은 본 연구를 통해 하안단구에 해당하는 지형임이 확인되었다. 하회마을의 대부분 지점이 최근 200년 간의 실제 및 계획 최고 홍수위 고도보다 높다는 점, 하회마을과 유사한 고도를 나타내는 인접한 지형면에서 하성 완원력을 포함한 사질 퇴적층이 발견되고 있다는 점, 하회마을과 유사한 하상비고를 갖는 하안단구 1면이 낙동강 중상류 구간의 여러 곳에서 확인되고 있다는 점 등으로 판단할 때, 하회마을에서 대부분 가옥이 입지하는 해발고도 약 76m 이상의 지형면은 하안단구 1면이라고 정의할 수 있다.

본 연구에서는 그동안 제4기 하천 지형 연구가 이루어지지 않았던 하회마을을 포함한 낙동강 본류의 중상류 구간에 대한 하안단구 분포 및 형성 시기와 낙동강의 하도 발달 과정을 해석하였다. 본 연구를 통해 1개 지점에서 이루어진 OSL 연대 측정 결과는 하안단구의 형성 연대를 명확하게 지시하지 못하는 한계가 존재한다. 그러나 본 연구는 낙동강 본류의 중상류 구간에서도 3단의 하안단구가 존재하며, 하회마을이 하안단구 지형면 위에 입지하고 있음을 객관적인 증거로 밝혔다는 점에서 의미가 있다.