내수면에 나타나는 조석현상을 조사하기 위하여 전라남도의 나주호와 영산강에서 1997년 12월 30일부터 1998년 1월 27일까지 1시간 간격으로 수위변화를 측정하였다. 여기서 얻어진 결과는 다음과 같다. 나주호와 영산강지류에서 모두 일주조와 반일주조가 나타났으나 조차는 수 mm 내지 수 십 mm로 작다. 하루에 두 번씩의 고조와 저조가 있었고, 1일 2회의 고조 중에서 일조부등 현상도 나타났다. 그믐과 보름이 지난 2일 후에 대조가 나타나고, 상현과 하현 후에 소조가 나타났다. 조화분해한 결과에 의하면 나주호에 나타나는 조석은 반일주조가 우세하며, 진폭이 가장 큰 순서로 주태음반일주조(M$_2$)가 0.55mm이고, 주태음일주조(O$_1$) 0.47mm, 월일합성일주조(K$_1$) 0.43mm, 주태양반일주조(S$_2$) 0.39mm의 순이다. 영산강 지류에 나타난 조석은 4mm에서 크게는 18mm로 장소, 지형 , 방향에 따라서 조차가 다르게 나타난다. 목포항의 고조 시각과 영산강 지류에 나타난 고조 시각과는 약간의 차이가 있다. 남평 지석강 수중보에서 나타나는 수위변동은 동 ${\cdot}$ 서 방향으로는 반일주조에 가까운 반면에 남 ${\cdot}$ 북 방향에서는 6시간 정도의 변동주기가 나타났다.
조석방정식에 근거한 객관적 방법으로 동해내 반일주조($M_2$조)의 조석도를 자성하였다. 조석도의 작성은 라프라스 조석방정식으로부터 유도된 해면변위 방정식의 해로서 구하였으며, 이때 연안 검조소에서 관측된 해면변위의 진폭과 위상을 경계조건으로 사용하였다. 본 연구에서는 동해의 해저 지형과 조류에 따른 마찰력이 동해의 조석도 분포에 미치는 영향을 구명하였다. 또한, 동해 전역의 조석도의 견과를 기초로 하여, 한반도 동해안 외해의 국지적 영역의 반일주조에 대한 정밀조석도를 작성하였다.
화옹(남양만) 방조제 건설에 따른 아산만내 조석의 평균적 변화를 알아보기 위하여 평택 및 안흥의 1993년$\sim$2006년 조석자료중 분석가능한 자료를 조화분석을 통하여 각 분조의 진폭및 지각을 구하여 분석한 결과, 아산만 외해에 위치한 안흥의 반일주조의 진폭은 감소 경향을 보이나, 아산만내 평택의 반일주조의 진폭은 증가하는 현상을 보였으며, 특히 화옹방조제 완공 전후 2002년$\sim$2003년 평택 반일주조의 급격한 증가현상을 보였다. 이는 아산만내의 조석변화가 외해와 무관하게 존재함을 의미하며, 화옹방조제 건설과 관련이 있음을 시사한다. 아산만의 조석변화는 조석 진행방향을 체절한 금강하구언의 경우 또는 'choking effect'를 없앤 영산강 하구언의 반일주조 진폭증가와 달리 만내 방조제 건설로 조석진폭 증가현상이 발생할 수 있음을 시사한다. 완공전에 비하여 완공 후 조석변형 척도 $M_4/M_2$ 비율은 증가하고, $M_2$, $M_4$분조의 지각차는 감소하였다. 따라서, 아산만 조석은 화옹방조제 건설이후 조차의 증가와 창조시간 감소로 인한 창조류 강화로 더 많은 퇴적물의 만내 유입을 유도할 수 있다고 생각된다.
서해 연안해역에서 국립해양조사원이 관측한 기왕의 조위자료를 분석하여 조석 조화상수를 산출하고, 조화상수와 비조화상수의 변화추세와 원인을 고찰하였다. 전반적으로 반일주조의 진폭은 거의 변화하지 않았으나 위상은 빨라졌으며, 일주조의 진폭과 위상은 거의 변화하지 않았다. 그러나 내만에 위치한 목포에서는 하구언과 방조제 건설로 인해서 반일주조의 진폭은 크게 증가하고, 위상은 크게 빨라졌다. 전반적으로 일주조의 진폭과 위상은 변화하지 않았으나, 목포에서만 위상이 뚜렷하게 빨라졌다. 대조기 조석간만의 차는 목포를 제외하고는 크게 변화하지 않았으며, 목포에서는 조석확폭 현상으로 조차가 증가하고, 간사지의 폭이 넓어졌다. 약최고고조위는 전반적으로 과거에 비해서 상승하여 서해 연안에서 범람으로 인한 위험성이 증가하고 있었다. 약최고고조위와 약최저저조위의 변화는 평균해수면 상승과 밀접한 관계를 가지고 있었다.
타원형 섬에 의한 조석파의 산란 이론에 근거하여, 제주도 주변의 M$_{2}$ 반일주조 조석을 구명하였다. 제주도를 수심이 일정한 해양 가운데 놓여있는 타원형의 섬으로 근사화한 후, 입사파와 산란파의 진폭을 연안 경계조건와 7개 검조소의 조화상수에 대한 최소자승법을 통하여 결정하였다. 이와 같은 이론식에 근거하여 제주도 주변M$_{2}$조에 대한 조석도를 해석적으로 작성하였다.
기조력항이 포함된 2차원 조석모형을 사용하여, 동해에서의 주사개분조(M$_2$, S$_2$, $K_1$, $O_1$)에 대해 산정된 조석도가 제시되었다. 모형의 결과에서 기조력항의 포함은 반일주조의 무조점위치에는 영향을 주고 있으나 전반적으로 계산결과는 연안관측치와 비교하여 근사한 값을 보였으며 또한 이 해역에서의 기존의 경험적인 조석도와 비교하여 유사한 결과를 나타냈다.
2차원 조석모형을 이용하여 한국 남서해역의 주요 8개 분조(M$_2$, S$_2$, $K_1$, $O_1$, $N_2$, $K_2$, P$_1$, Q$_1$)에 대하여 조석도와 조류타원도를 제시하고 관측지와 비교하였다. 모델결과 본 해역에서는 반일주조가 우세한 조석의 형태를 보인다. 제주해협의 조류에 의한 최대 수송량은 약 4.2$\times$$10^{6}$ ㎥/sec로 추산되며 이는 해류에 의한 수송량의 약 8배이다.
서해남부해역에서 관측된 조위와 조류 관측자료를 분석하여, 수심이 얕고 간사지가 넓게 분포된 연안해역에서 비선형 조석 및 조류 특성을 뚜렷하게 보이는 것을 확인하였으며, 조석 비대칭을 발생하는 원인에 대해 수치 모형을 이용하여 검토하였다. 목포항에서 30여 년간 관측된 조위자료를 조화분석하여 주요 조석의 진폭과 위상의 연 변화를 살펴본 결과, 반일주조의 진폭은 증가하고 위상은 빨라졌으며, 일주조는 진폭과 위상의 변화가 거의 없었다. 이에 따라 반일주조의 상호작용에 의해 발생되는 대표적인 비선형 조석인 $M_4$ 분조와 $MS_4$ 분조의 진폭은 증가하고, 위상이 빨라졌다. 본 연구에서는 $M_2$ 분조의 전파과정과 $M_4$ 분조의 생성과정을 2차원 조석모형을 사용하여 모의하였다. 바닥마찰응력 산정방법, 조위변화 및 비선형항의 영향, 간사지 분포 등이 $M_4$ 분조의 생성에 미치는 영향에 대해서 조사하였다. 연구해역에서 바닥마찰계수가 일정 크기까지는 작아질수록 비선형 조석이 크게 생성되는 것을 확인하였으며, 바닥마찰응력이 커지면 오히려 조석 에너지의 소산으로 수심이 얕은 연안해역에서 $M_2$ 분조와 $M_4$ 분조의 진폭이 작아 졌다. 간사지를 바다로 치환하여 모의한 결과는 비선형 조석이 거의 발생하지 않아 간사지가 비선형 조석의 생성에 큰 영향을 미친다는 것을 확인할 수 있었다.
금강하구둑의 건설에 따른 조석체계의 변화에 대한 추정을 1차원 수치모델을 이용하여 수행하였다. 결과로서 금강하구 망월리 방조제는 주태음반일주조의 진폭을 증가시킬것으로 추정되었다. 이 초기추정의 유효성은 교류회로이론의 동수력학적인 유추법을 이용하여 검토되었다. 초기결과가 제시되었으며 토의되었다.
목포와 제주를 위시한 서남해안에서 최근 예측 고조위가 증가하는 경향을 보이고 있다. 조화분석을 통한 자료분석 결과 서남해안 전반에 걸쳐 평균해수면이 뚜렷하게 증가하는 반면 반일주조의 진폭은 감소하는 것으로 나타나고 있다. 또한 태양연주조(Sa분조)의 진폭이 증가한 것으로 나타나고 있으며 이에 따라 하절기의 고조위가 더욱 상승한 것으로 확인되었다. 21세기 들어 RUSA와 MAEMI등 대형 태풍의 발생이 잦아지고 있어 1990년대에 비해 서남해안에서의 최대해일고가 크게 증가하였다. 또한 이들은 7월${\sim}$9월에 집중되고 있어 하절기 고조위 상승과 함께 이상고조위 발생 가능성을 더욱 우려스럽게 하고 있다. 특히 목포해역은 하구언과 방조제 건설이후 이상고조 발생 가능성이 현격히 높아진 해역이므로 더욱 그러한 실정이며, 평균해수면 상승경향이 매우 뚜렷한 제주해역 역시 향후 이상고조 발생 가능성이 매우 높을 것으로 판단된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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