11. 완전독도법 - 등고선

11. 완전독도법 - 등고선

1. 등고선의 정의
등고선은 해면으로부터 높이가 일정한 지점을 연속적으로 연결한 선이며, 선 하나 하나는 단순한 높이를 나타내나 전체적으로는 지형을 표시한다. 즉 등고선은 평균 해수면을 기준면 0m로 하는 해발로부터 수직거리로 나타낸다.
등고선은 어떤 일정한 높이마다에 수준면과 수평면으로 산이나 계곡을 끊어서 그 절구(切口)를 지도상에 투영하여 지표면 고저의 기복과 경사의 완급 등을 나타내는 방법이다.
따라서 등고선을 수평 곡선이라고도 한다.
등고선은 서로 교차하거나 끊어지지 않는 폐곡선이 여러 개 그려지게 됨.

 

 

2. 등고선의 종류

 

 

                [그림 - 등고선의 종류]

 

등고선의 종류는 계곡선(지표등고선), 주곡선(중간등고선), 간곡선, 조곡선(보조등고선), 저하 등고선으로 나누어지는데 이에 부가하여 수준점, 삼각점, 표고점 등이 있다.

대부분 지도의 등고선은 갈색으로 인쇄되고 등고선간의 수직거리를 등고선 간격이라 하며 등고선 간격의 수치는 난외주기에 표기되어 있다.

 

[표 - 등고선의 종류]

가. 계곡선(計曲線)-지표등고선(指標等高線)
고도 0m에서 시작하여 매 다섯 번째 등고선마다 굵은 선으로 그려져 있으며, 선의 중간에 아라비아 숫자가 기록되어 있어 어떤 지점이든지 쉽게 고도를 알 수 있도록 한 등고선이다.
0.15mm의 굵은 실선으로 표현된다.(그림 Ａ)

 

나. 주곡선(主曲線)-중간등고선(中間等高線)
계곡선 사이에 있는 5등분한 4개의 등고선으로 계곡선보다 가는 선으로 그려져 있으며, 가장 많이 쓰이는 등고선이다. 이 등고선은 중간등고선 또는 기복 표현의 기간이 된다하여 주곡선이라 한다. 0.05mm의 실선으로 표현된다.(그림 Ｂ)

 

다. 간곡선(間曲線)-보조등고선(補助等高線)
경사가 완만하여 주곡선 간격으로는 지형의 형태나 특징을 나타낼 수 없는 상세한 지형의 형태나 특징을 표현하기 위해 부분적으로 사용하는 갈색 점선의 단절된 선으로 보통 주곡선 간격의 1/2로 표시한다.(그림 Ｃ)

 

라. 조곡선(助曲線)-보조등고선(補助等高線)
선상지(扇狀地) 등과 같이 지형이 완만한 곳이나 평탄지에서는 그 지역마다에 작은 기복의 변화나 형상을 표현할 필요가 있을 때 사용하는 짧은 점선(파선)으로, 주곡선과 간곡선 간격의 1/2로 표시하는 보조적인 등고선이다.(그림 Ｄ)

 

마. 저하등고선(低下等高線)
움푹 들어간 곳은 갈색의 작은 눈금으로 표시하여 깊이를 나타내는데 이것이 저하등고선이며 간격은 중간 등고선과 같다(간격 : 20m)(그림 Ｅ)

 

바. 근사등고선(近似等高線)
측량기사의 접근이 곤란하거나 지도제작에 사용되는 항공사진 상에서도 그 고도를 판독하지 못하는 지역에 갈색 점선으로 나타낸 것을 근사등고선이라 한다.
지도의 난외주기에는 사용된 등고선들의 간격을 명시해 주고 있다.(그림 Ｆ)

 

사. 등고선에 부가하여 기준수준점, 삼각점 및 표고점으로 지도상의 고도를 표시하기 위하여 사용된다.
지도를 자세히 살펴보면 정상 부근에 그림 Ｉ와 같이 흑색 숫자가 표시된 것은 조사가 완료된 지점이고 그림 Ｇ와 같이 갈색에 갈색 숫자로 표시된 것은 미조사 지점이다.
(1) 수준점은 주로 해안지역 도로변 주위에 표시, 지도상에 고도를 나타내기 위하여 사용(그림 Ｈ)
(2) 삼각점은 정확한 수평측량 기점을 표시하기 위하여 사용한다.(그림 Ｉ)
(3) 표고점은 산봉우리 정상 부분을 표시하는데 많이 사용되며 대체로 갈색으로 표시(그림 Ｇ)

 

[그림 - 등고선 및 점고도의 종류, 축척 1:50000]

 

3. 등고선의 성질

 

      (분기)             (합치)             (교차)             (암벽)

 

- 등고선은 지표면상의 어느 수평면을 자른 면이기 때문에 반드시 폐곡선이며 어떤 등고선이던지 지도상에서 따라 가면 돌고 돌아 다시 원점으로 돌아오게 된다.
- 등고선은 지형이 돌출되거나 절벽이 아니면 서로 합치지 않고 다른 등고선과 교차하지 않음

- 등고선의 간격이 좁으면 경사가 급하고 등고선의 간격이 넓으면 경사가 완만하다.
- 능선과 분수령이 V자 혹은 U자를 나타내는데 방향은 아래쪽이다.
- 하천과 계곡은 V자 혹은 U자를 나타내는데 방향은 위쪽이다.
- 마지막 등고선이 닫힌 곳은 산정 또는 봉우리이다.
- 계류가 합해지는 곳은 등고선의 모양이 M자형을 이룬다.
- 한 점에서 최대 경사 방향은 그 등고선에 직각인 방향이다.
- 지형이 급경사가 되어 등고선 표시가 곤란한 경우에는 여러 등고선을 합친 통합곡선으로 표시함

 

4. 등고선의 형태

 

 

가. U자형 : 능선을 횡으로 그어진 등고선 형태로 U자가 종으로 나열된 형태가 능선이다. 이 능선들은 밑으로 갈수록 여러 갈래로 나누어지다가 산기슭에 가서는 대등한 위치에 나열된다.(정상이나 봉우리에서 볼 때 ∩형, 그림 ⓐ)
나. V자형 : 계곡(하천)의 형태로 능선(U자형)과 반대방향으로 나열된 형태이다. 중첩된 V자의 뾰족한 부분을 따라가면 산정이 나온다. (정상이나 봉우리에서 볼 때 V자형, 그림 ⓑ)
다. M자형 : 계곡과 계곡이 합류되는 지역, 즉 계곡의 교차점을 횡단하는 등고선이다. (정상이나 봉우리에서 볼 때 W형, 그림 ⓒ)

 

5. 등고선에 의한 고도 결정 방법
지형도의 난외주기에서 등고선 간격과 측정 단위를 확인한다.
고도를 알려고 하는 지점에서 가장 가까운 숫자가 기록된 등고선을 찾는다.(등고선 종류 참고)
숫자가 기록된 등고선으로부터 알려고 하는 지점 사이의 등고선 수를 계산하여 등고선 간격을 곱한다.
숫자가 기록된 등고선의 값에 위 항의 값을 가감하면 고도를 알려고 하는 지점의 고도 값이 된다.(자세한 내용 독도법Ⅱ 84페이지 참조)

 

                                [그림 - 주곡선과 주곡선 사이의 고도 결정]

 

6. 등고선의 고도결정
A지점 : 100+20+10=130m, 100+(120-100)+10=130m
B지점 : 100-10=90m(80+10=90m), 100-(100-80)×½=90m
C지점 : 80-10=70m(60+10=70m), 80-(80-60)×½=70m
D지점 : 100-40=60m
E지점 : D지점과 고도 같음(60m)
F지점 : 60-20-10=30m, 60-(60-40)-(40-20)×½=30m
- 계곡선(지표등고선) : 주곡선(중간등고선)×5 
- 주곡선(중간등고선) : 계곡선(지표등고선)÷5, 간곡선(보조등고선)×2 
- 간곡선(보조등고선) : 주곡선(중간등고선)÷2, 조곡선(보조등고선)×2 
- 조곡선(보조등고선) : 간곡선(보조등고선)÷2 

 

                          [그림 - 등고선의 고도 결정]

 

7. 등고선 간격
등고선의 간격은 자연적으로 급한 경사면의 간격을 좁게 하고 완만한 경사면의 간격은 넓게 하므로 지도상에 나타난 등고선의 수평 간격에서 직접 사면의 경사의 비율을 우리의 눈에 들어오게 하는 중요한 임무를 가지고 있다. 그러므로 등고선의 간격은 축척에 따라 알맞게 결정해야 한다.
대축척 지도에서 등고선 간격을 너무 크게 잡으면 지형을 자세히 알기 곤란할 뿐더러 대축척으로 제작하는 의의를 상실하게 된다. 반대로 소축척 지도에서 간격을 너무 작게 잡으면 너무 밀집하여 도면이 분명치 않고 혼잡스러워 판독이 곤란하므로 균형이 맞도록 해야 한다. 통상 등고선의 수직 거리는 축척 분모의 1/2000을 취하고 있는데 그 값은 아래와 같다(등고선의 종류 참조)

 

[표 - 등고선의 구분과 등고선 간격]

 

8. 등고선으로 보는 지형의 특징
우리나라와 같이 산이 많은 지형의 등고선은 상당히 복잡하므로 숙달되기까지는 지형을 파악하기가 쉽지 않다. 그러나 등고선과 지성선의 성질을 잘 이해하고 다음과 같은 특징적인 지형의 등고선 표현을 알아두면 지형을 용이하게 판독할 수 있다.

 

                   [그림 - 경사의 종류]

 

0. 경사의 종류
- 균일경사(그림 a) : 단면이 직선이 되는 사면으로 양쪽 모두 등고선의 도상의 간격이 가지런함을 알 수 있다. 다만 간격이 넓으면 완만한 경사, 간격이 좁으면 급경사를 나타냄
- 오목경사(그림 b) : 등고선이 산정 부근에서는 간격이 좁고 아래로 내려갈수록 넓어지며, 위로 향하여 가운데가 움푹 패어 있는 단면 곡선을 가지는 등고선으로 수직의 단면이 오목한 사면, 즉 요형(凹形)사면 또는 요형(凹形)경사라 한다.
- 볼록형 경사(그림 c) : 등고선이 산정 부근에서는 간격이 넓고 아래로 내려갈수록 좁아지며 위로 향하여 부풀어 있는 단면 곡선을 가지는 등고선으로 수직의 단면이 볼록한 사면 즉, 철형(凸形)사면 또는 철면경사라 한다.
- 요철(凹凸)경사(그림 d) : 등고선 상호 간격이 좁다가 넓어지는 형태가 있는 사면
- 계단상 경사 : 등고선간 거리가 교대로 넓어지고 좁아지는 사면 평탄부의 상황을 표시하기 위해 필요에 따라서 간곡선, 조곡선 등을 사용하며 하안단구(河岸段丘) 등에서 볼 수 있는 지형이다.

 

9. 지형의 상호관계와 지도상의 표시
아래 그림에서 지도에 표시된 등고선에 의하여 지형의 기복 및 형태를 파악할 수 있다.

 

 

 

                                   [그림 - 수부 및 특수지형 표현]

 

- 산등 : 산정에서 산기슭에 이르는 가장 긴 거리가 되는 능선으로 그림의 붉은 선을 말한다. 평지에서 볼 때 산의 모양을 나타내는 선으로 이 산등성이에서 여러 갈래로 작은 능선이 갈라져 나온다.
- 고개 : 능선과 곡선이 교차하는 곳, 즉 한 쌍의 등고선군의 볼록부가 마주보고 다른 한 쌍의 등고선군의 오목부가 마주보는 곳은 고개이다.
즉, 그림의 C와 같이 서로 인접한 두 산정 사이의 산등선과 곡선이 교차하는 곳을 말하며 고개의 정점 C보다 높은 등고선은 한 쌍의 동심원 모양을 이룬다.
또한 고개의 정점에 이르는 곡선 부근의 등고선은 한 쌍의 쌍곡선 모양을 이루고, 그 곡률은 고개 가까이에서 작고 계곡 밑으로 갈수록 커지는 경향을 보인다.

 

 

- 계곡 : 계곡은 요선으로 표시되며 요선은 전체적으로 나뭇가지 모양을 이루고 그 줄기에 상당하는 계곡에는 대부분 하천이 존재한다.
계곡의 종단 경사는 상류는 급하고 하류로 내려 갈수록 완만해 지므로 등고선 수평간격은 상류에서 좁고 하류에서 넓어진다.
- 산정과 요지 : 산정과 요지는 등고선의 가장 중심부에 존재한다.
화산의 화구나 함몰지역과 같은 요지를 나타내는 등고선에는 최대 경사 방향을 따라 높은 쪽에서 낮은 쪽으로 화살표나 짧은 직선으로 표시해 준다.
- 묘지 : 묘지 부분은 꼭대기 부분이 평탄하고 사면은 급경사를 이루는 지형이므로 등고선 수평간격이 상부에서 넓고 하부에서 좁게 나타난다.
상부 등고선 사이에 경사 변환선이 있는 경우 조곡선이나 간곡선을 사용하여 나타낸다.
- 선상지 : 상류부의 경사가 급한 산지를 빠른 유속으로 흘러온 하천이 평지에 도달하면 급속히 유속이 저하되고, 이에 따라 유수 중에 포함된 운반토사 들이 산지와 평지의 경계 부분에 부채꼴 모양으로 퇴적되어 선상지를 형성한다.
선상지를 나타내는 등고선은 한 점을 중심으로 한 부채꼴을 이루며 그 정점에서 요선은 선상지의 경계 부분을 따라 둘로 갈라지고 산지의 요선의 연장선상에 선상지의 철선이 나타난다. 선상지는 작은 산간의 각 장소에서 보이며 하구 부근에는 삼각주가 된다.

 

         [그림 - 선상지]

- 단구 : 하안단구, 해안단구와 같이 계단상을 이룬 좁은 평지의 부분에서는 등고선의 간격이 크게 된다. 단구는 여러 단으로 되어 있으나 급경사면과 경계를 구분되어 식별되도록 조곡선 등을 사용하여 등고선을 그린다.

 

          [그림 - 단구]

- 절벽 : 수직 경사 또는 수직에 가까운 경사 지대로서 등고선이 한곳에 합쳐져 표시하기가 곤란한 지역이다. 이런 곳은 특별히 기호로서 나타낸다.
- 절토지 : 도로와 철로 등을 건설 하기 위해 높은 지역을 깎아 낸 곳이다. 이런 곳은 도로나 철도 가장자리에 사다리 모양의 실선으로 표시한다.

- 성토지 : 절토지와 상반되는 개념으로 낮은 지역을 도로와 철로 등을 건설 할 수 있도록 메운 인공지물이다.
이런 곳은 지형지물 가장자리에 짧은 직선으로 표시해 준다.

 

10. 단면도
더 나아가 구체적으로 생동감 있게 지형의 모양과 경사도를 쉽게 이해 하고자 할 때에 단면도를 그린다.
이 작업은 각 개인의 독도법의 발전이며 여러 번 반복훈련을 통해 지도와 친해질 수 있는 가장 좋은 방법이다. 어떤 지도라도 상관없다.
등고선이 그려져 있는 1:25000내지는 1:50000 정도의 지도만 있으면 단면도를 그릴 수 있는 준비가 된 것이다.
아래의 그림을 보면 (a)는 원추형이고, (b)는 반구형의 산 모양을 그렸다

 

      [그림 - 원추형(A)]             [그림 - 반구형(B)]

 

단면도 작성법을 설명하면(그림 a)
상부를 일정한 간격의 동심원을 갖는 등고선이라 가정하고 이 등고선은 5mm가 100m로 되어 있어 2만분의 1 축척도라고 볼 수 있다.
그러면 흰 백지 위에(모눈종이가 있으면 정확함) 수평선을 기준으로 5mm간격으로 평행선을 긋고 5mm가 100m이므로 아래부터 0, 100, 200....치수를 기입한 후
지도 아래 적당한 위치에 놓고 위 그림과 같이 등고선에 대응되는 A, B, C.....점을 찾아 수직으로 그으면 수평선과의 교점을 찾을 수 있다.
그 후 각 점들을 연결하면 지형의 단면도를 완성 할 수 있을 것이다. 여러 번 연습하고 나면 쉽게 단면도를 그릴 수 있을 것이다.

 

11. 실전대비 지형의 파악
지형도를 보면 수많은 등고선이 그어져 있지만 자세히 살펴보면 요면(凹)과 철면(凸)으로 구성되어 있다.
이 요면은 철면을 경계로 하여 물이 흐르는 계곡으로 이어진다. 즉, 요면은 계곡으로 이어지고 철면은 능선으로 이어진다.
이러한 요면의 제일 낮은 곳과 철면의 제일 높은 곳의 연속적인 연결을 지성선(地性線) 또는 지세선(地勢線)이라고 한다(이하 지성선이라고 함).

지성선이란 철선과 요선을 총칭한 것으로 지표면의 지모(地貌) 즉, 고저, 기복, 비탈 등은 모두 철선과 요선이 여러 가지 형태로 뒤섞여 이루어진 것이므로 지도를 읽을 때는 등고선과 지성선의 밀접한 관계를 알아야 한다.
지성선은 산의 개념을 파악하는데 매우 중요하다. 지도를 읽는다는 것은 등고선에 의한 요면과 철면의 지성선을 연결하여 지형을 읽고 주위의 지형지물을 파악하는 것이다.

 

가. 철선
철선은 지표면의 높은 곳을 연결한 선으로 빗물이 이 선을 경계로 하여 양쪽으로 갈라지기 때문에 분수선(分水線) 또는 능선이라고 한다.
지형도에는 이 철선이 그어져 있지 않으므로 산의 개념이 빨리 떠오르지 않을 경우에는 지도상에 등고선의 분수선들을 차례로 연결하면 철선으로 나타나게 되는데 이 철선들을 지도상에 연필로 긋는 연습을 계속하다 보면 지형의 형상이 떠오르게 된다.

 

◎ 철선의 형성과 분기(分岐)
(1) 철선은 반드시 2개의 요선 사이에 형성되어 있으며 요선이 없는 철선은 존재하지 않는다. (2) 철선은 대체로 직선에 가까우며 구부려질 때는 대부분 지선이 다시 만들어진다.
여기서 지선(능선)의 방향이 달라진다. 요선보다는 굴곡이 심하지 않는 편이다.
(3) 철선은 구배(勾配) 즉, 경사가 급하면 짧고 경사가 느리면 길게 된다.
(4) 철선은 주변에서 제일 높은 산봉우리에서는 여러 갈래로 분기 될 수 있으나 그 외에 봉우리 또는 능선에서는 한 지점에서 3방향 이상으로 나누어지지 않는다.
(5) 철선은 정상에서 볼 때 “Y" 자 즉, 나뭇가지 모양이며 내려가면 갈수록 여러 갈래임.

 

나. 요선
요선은 지표면의 낮은 곳을 연결한 선으로 물이 흐르는 합수선 또는 계곡선(溪曲線)이라고 한다.
물이 산의 경사면을 흘러 합쳐지는 곳을 요선이라고 하는데 계곡, 하천 등이 여기에 속한다.
계곡 산행을 할 때에는 이 요선의 흐름을 잘 읽어야 한다.

 

◎ 요선의 형성과 회합(會合)
(1) 요선은 반드시 2개의 철선 사이에 형성되어 있으며 요선 또한 철선이 없이는 존재하지 않음
(2) 요선은 대체로 곡선에 가까우며 두 요선의 회합에 의하여 새로운 방향이 형성된다.
여기서 계곡의 방향이 달라진다. 철선보다는 굴곡이 많은 편이다.
(3) 요선은 구배(勾配) 즉, 경사가 급하면 짧고 경사가 느리면 길게 된다.
(4) 요선은 대체로 두 요선의 회합에 의하여 하나로 뭉쳐지는데 한 지점에 2개 이상의 요선이 결합되지 않는다.
(5) 요선은 계곡선에서 볼 때 “Y"자 즉, 나뭇가지 모양으로 내려가면 갈수록 합쳐진다.
정상 방향에서 볼 때 능선은 ∩㉠, ∧㉡ (∪·∨자 거꾸로 모양)
㉠ ∩모양 지형 = 완만한 능선

㉡ ∧모양 지형 = 칼날 능선(암벽지대가 있음), 정상방향에서 볼 때 계곡은 ∪㉠, ∨㉡
㉠ ∪자 지형 = 완만한 계곡
㉡ ∨자 지형 = 협곡(등산로가 없을 가능성이 많음)

 

[그림 - U. V자형 능선과 계곡]

 

[등고선에 대한 참고사항 요약]
가. 등고선의 기능
(1) 고도 표현 : 기준면으로부터 어느 지점까지의 수직거리를 나타낸다.
(2) 기복 표현 : 지형의 모양과 특징을 나타낸다.
나. 등고선의 종류
① 계곡선 ② 주곡선 ③ 간곡선 ④ 조곡선
다. 등고선의 성질
(1) 폐곡선 : 지표면상의 수평면을 자른 면이기 때문에 지도상에 나타난 등고선은 서로 만난다.
(2) 등고선의 결합과 교차 : 등고선은 지형이 돌출되거나 절벽이 아니면 서로 합치거나 교차하지 않는다.
(3) 경사의 표현 : 등고선의 간격이 좁으면 급하고 넓으면 완만하다.
(4) 산정(봉우리) : 등고선들 중에서 제일 작은 원으로 나타난 곳이 산정 또는 봉우리이다.
(5) 능성 : 정상에서 능선이 발전해 나가는 형태는 “∩”형 또는 “∧”형이다(계곡에서 볼 때는 ∪자와 ∨자 형태).
(6) 계곡(하천) : 정상이나 능선에서 계곡이 발전해 나가는 형태는 “∪”자 또는 “∨”자형이다(계곡에서 볼 때는 ∪자와 ∨자를 거꾸로 한 형태)
◎ ∪·∩자 형은 평평하고 넓은 능선이나 계곡을 나타내며 소로가 있을 가능성이 높다.
∧·∨자 형은 칼날 능선이나 협곡을 나타내며 소로가 없을 가능성이 높다.