Analysis of Long-Term Wave Distribution at Jeju Sea Based on SWAN Model Simulation

SWAN모델을 이용한 제주해역 장기 파랑분포 특성 연구

Long-term wave distribution at Jeju sea is investigated by a numerical simulation based on the thirdgeneration wave model SWAN (Simulating WAves Nearshore). The Jeju sea which retains relatively high wave energy density among Korean coastal regions is considered to be a suitable site for wave power generation and the efficiency of wave power generation is closely related to local wave characteristics. The monthly mean of a large-scale long-term wave data from 1979 to 2002, which is provided by Korea Ocean Research & Development Institute. is used as the boundary condition of SWAN model simulation with 1km grid. An analysis of wave distribution concentrates on the seasonal variation and spatial distribution of significant wave heights, mean wave directions and mean wave periods. Significant wave heights are higher in winter and summer and the west sea of Jeju appears relatively higher than east's. The highest significant wave height occurs at the northeast sea in winter and the second highest significant wave height appears at the southeast sea in summer, while the significant wave heights in spring and autumn are relatively low but homogeneous. The distribution of wave directions reveals that except the rear region influenced by wave refraction, the northwest wave direction is dominant in summer and the southeast in winter. Wave periods are longer in summer and winter and the west sea of Jeju appears relatively longer than east's. The longest wave period occurs at the west sea in winter, and in summer it appears relatively homogeneous with a little longer period at the south sea.

제주해역의 상기 파랑분포 특성을 제3세대 파랑모델인 SWAN모델에 의한 시뮬레이션을 통해 고찰하였다. 제주해역은 한국 연안에서 파랑에너지 밀토가 상대적으로 큰 해역으로 파력발전에 적합한 후보지이며, 파력발전 효율은 해역의 파랑특성 인자들에 밀접히 연관되어 있다. 파랑분포는 한국해양연구원의 광역 장기 파랑추산 자료의 월평균 파랑특성을 경계조건으로 1 km 격자의 SWAN모델 시뮬레이션을 통해 획득하였으며, 파랑분포 해석은 유의파고, 평균 파향, 평균 과주기의 계절적ㆍ공간적 변화특성 고찰을 주목적으로 하였다. 유의파고는 겨울과 여름이 우세하며, 지역적으로는 제주도의 서쪽이 동쪽에 비해 유의파고가 높다. 유의파고의 최고치는 겨울에 북서쪽 해역에서 발생하며, 여름철의 남동쪽 해역이 다음으로 우세하고, 봄가을은 전체적으로 파고가 낮으나 분포가 비교적 균일하다. 파향의 분포는 회절의 영향을 받는 배후지역을 제외하면, 여름에는 북서 방향이 지배적이고, 겨울에는 남동 방향이 지배적이다. 파주기는 여름과 겨울철에 길고, 동쪽에 비해 서쪽 해역에서 길게 나타난다. 파주기의 최대치는 겨울에 서쪽 해역에서 발생하고, 여름에는 남쪽 해역의 파주기가 다소 우세하나 비교적 균일한 분포를 갖는다.