항주파는 해안침식, 호안 결괴, 하역곤란 및 어선 등 소형선박의 동요를 발생시키며, 최근에는 고속으로 항행하는 수상오토바이, 모터보트 및 여객선 등이 수영객, 낚시꾼 및 어로작업중인 어민에게 위협이 되고 있다. 본 연구에서는 실험 및 이론적으로 항주파고의 전파특성을 검토하였으며 상대수심이 얕은 수역에서 발생한 항주파가 천해역으로 전파하는 경우 파고증가율이 커지며, 수심이 얕을수록 유속이 느린 흐름이 존재하여도 파가 진행하지 못함을 알 수 있다.
심해역 파랑모형인 WAM에 쇄파와 삼파 상호작용을 추가하여 모형의 적용영역을 천해역으로 확장하였다. 모형의 검증을 위해 영일만에서의 파랑변형 모의를 수행하였고, 수치모의된 파랑자료는 영일만 입구 1개소와 영일만 내부 2개소의 관측 결과와 양호한 일치를 보여주었다. 수치모의 결과를 보면, 영일만 입구에서 입사되는 파랑은 영일만 내부로 진입하는 과정에서 바닥에 의한 에너지 감쇠와 쇄파 작용 등으로 인해 파고의 점진적 감소가 나타나고, 파향은 주로 NE 계열로 입사되어 연안 근처에서는 굴절 효과로 인해 해안에 대해서 수직한 방향으로 진행하는 경향을 보여주었다.
본 연구에서는 강릉 해수욕장 전면에서 20년간 관측된 파랑자료의 극치분석을 통하여 재현빈도 10, 20, 30 및 50년의 천해설계파를 도출하였다. 이들을 수산청(1988) 및 한국해양연구원(2005)에 제시된 강릉 해역에 대한 재현빈도별 심해파 조건을 경계조건으로 천해파 모델인 SWAN을 사용하여 관측지점에서의 파고를 구한 값과 비교하였다. 그 결과 이러한 기존의 심해파 조건들로 계산한 강릉 해역의 천해파고는 관측치에 비해 상당히 작게 제시되었으며 그 차이는 재현빈도의 증가에 따라 커지는 것을 확인하였다. 한국해양연구원은 이전보다 상세한 격자와 WAM 모델을 사용하여 2004년 1월부터 2008년 8월까지의 역추산 자료를 생성하였으며, 이를 천해역의 관측 자료와 비교한 결과 1979~2003년의 자료에 비해 동계 폭풍파의 재현성이 크게 향상되었음을 확인하였다. 앞으로 2004년 이전에 대해서도 상세 격자와 WAM 모델을 사용한 역추산 자료의 생성 및 이를 사용한 심해파의 보완 작업이 필요한 것으로 사료된다.
한국해안해양공학회 2002년도 한국해안해양공학발표논문집 Proceedings of Coastal and Ocean Engineering in Korea
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pp.162-176
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2002
태음-태양-지구 체계의 상호인력에 의해 발생하는 해양조석은 해수면의 주기적인 승강운동으로서 고체 지구상에서는 지구의 응력 및 중력장의 교란을 야기하는 변동하중을 의미한다. 해양조석에 대한 연구는 심해 및 천해역에서 정확한 조석예보를 위해서 뿐만 아니라 신뢰성 있는 해면변위(sea surface topography)를 추정하기 위해 중요하다. (중략)
근래 소규모항만이 흩어져 있는 연안도서해역에서는 빈번한 폭풍의 내습으로 신규 외곽시설을 포함한 항만정비사업이 지속적으로 이루어지고 있다. 이들 항만의 경우 늘어나는 물동량에 대응하기 위해 수역시설 및 부두의 배치에 변화를 가져오고 일부 항만의 경우 만입구, 항내, 수로 등 특정해역의 준설이 다양하게 이루어지고 있어서 개발과 유지 준설에 따른 정온도의 검토가 필요한 실정이다. 본 연구에서는 바람, 파랑상호간 간섭, 흐름과의 상호작용, 쇄파 및 구조물에 대한 반사를 반영하여 수치실험을 수행하고 특히 준설작업의 규모, 방향에 따른 정온도에서 결과에 차이를 나타내어 평면배치계획에 수정을 기할 수 있게 되었다. 수치실험에는 50면 재현빈도 심해설계파 내습시 영역을 광역, 중간역, 상세역으로 하여 네스팅 기법으로 개방해역조건을 반영하였으며 외곽시설에서 해수소통 개구부의 변화에 대한 영향을 분석하였다.
최근 어항에도 친환경항만을 건설하기 위한 노력이 국제적으로 확산되고 있으며, 우리나라에서도 어항의 정비 및 재개발부분에서 적극적으로 수질개선을 위한 기술 적용이 본격화 되고 있다. 본 연구는 우리나라 남해의 소규모 어항 및 해수욕장에 슬릿형 해안 구조물이 시공된 실해역의 실측자료와 수치해석을 통해 현장적용성의 분석을 수행하였다. 수치실험으로는 파랑작용 평형방정식을 이용하는 SWAN 모델을 구성하고 수리모형실험에서 분석된 실린더 슬릿형 방파제의 반사와 투과계수를 모텔에 도입하였다. 수치실험은 한국해양연구원의 전해역 심해설계파 추정 보고서 II (2005)중의 심해설계파 제원을 사용하였으며, 대상해역의 1970년~2006년 (37년간) 관측된 연최대 풍속자료를 이용하여 모델에 반영하였다. 설리항에서 S, SSE, SE계열의 파랑의 내습에 대한 분석을 수행하였으며, 그 결과 구조물이 항내에서 정온도가 유지되며 해수순환에도 이점이 있음을 현장관측 자료분석과 수치실험결과를 통하여 확인할 수 있었다.
광역적인 망간단괴 분포상과 미세한 지형변화와의 상관관계를 해석하고 발달경향에 대한 규칙성을 지배하는 요인을 규명하는 것은 망간단괴 개발을 위한 채광등급설정에 있어서 가장 중요한 근접해저면 평가기법중의 하나이다. 본 연구에서는 망간단괴 개발을 위해 대한민국이 UN으로부터 할당받은 한국심해연구(Korea Deep Ocean Study, KODOS) 지역에서 획득된 천부지층자료와 예인형 심해영상시스템 자료를 대상으로 망간단괴 성장에 직접적으로 관련된 천부퇴적층의 분포를 파악함으로써 망간단괴의 분포를 고찰하고, 격자형 해저영상자료를 이용하여 미세 지형에서의 망간단괴 발달경향과 분포특성에 대한 공간적 해석을 실시하였다. 최상부 음파투명층의 두께와 총 부존율은 상관성이 거의 없어 보이지만, r형 및 t형 단괴와는 역의 상관관계가 뚜렷하게 나타난다. 연구지역에서 획득된 자료 분석을 통해 부존율, 산출경향, 연속성, 지형요소 등을 대비하였을 때, 4개 요소 간에는 일정한 관련성을 보이는 것으로 나타났다.
항만 및 해안구조물의 설계시 사용되는 천해역에서의 파랑장 계산은 내륙 관측소의 바람자료를 이용하거나 심해파 추산모형에 의하여 추출된 심해파제원을 사용하는 것이 일반적이다. 그러나 전자의 경우는 관측소가 대부분 내륙에 위치하여 파랑발달을 모의하기 위한 정확한 바람자료를 얻기란 매우 어렵다. 또한, 후자의 경우는 아주 넓은 영역에서 큰 격자크기로 계산이 이루어지기 때문에 연안 및 천해역 지형을 상세히 재현하지 못하므로 임의의 정점에 대한 정확한 정보를 파악하기도 어렵다. 따라서, 본 연구에서는 우리나라 동남부 해역의 태풍 ‘매미’ 내습시의 파랑 관측자료를 사용하여 천해역에서의 파랑장 계산을 수행하였다. 또한, 계산된 파랑장의 정확도를 확인하기 위하여 울산해역 인근의 파고 및 파향 관측결과를 비교 검토하였다. 울산해역에 대한 파고분포 산출결과, 관측정점에서 파고는 ${\pm}1.3%$의 차이를 보여 기존의 방법 보다 높은 정확도를 보이는 것으로 나타났다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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