본 연구는 퍼지모델링을 이용한 고속연안어선의 선형요소 결정을 내용으로 한다. 즉, 고속연안 어선의 전체 저항곡선 및 마력곡선을 고속연안어선의 선형요소 자료들로부터 퍼지모델링을 통해 도출하고, 그 결과를 모형시험 결과와 비교하고 있다. 또한, 퍼지모델링에 의한 전체 저항곡선 및 마력곡선이 고속연안어선의 선형요소 결정에 효율적으로 적용됨을 보이고 있다.
연안환경요소를 효과적으로 모니터링하기 위하여 모델링 결과와 관측결과를 통합하여 제공하는 연안환경정보 제공 시스템이 개발되었다. 개발된 시스템은 실시간 관측 자료를 관리하기 위한 모니터링 모듈, 환경요소를 수치모의할 수 있는 모델링 모듈, 그리고 모니터링과 모델링된 결과를 그래픽으로 볼 수 있는 후처리 모듈로 구성되어 있다. 시스템 개발의 목적은 사용자가 쉽고, 편리하게 연안 환경요소에 대한 정보를 관찰할 수 있도록 하기 위한 것이다. 개발된 시스템을 활용하면, 연안환경요소에 대한 신속한 평가, 빠른 모니터링이 가능하여, 궁극적으로 환경오염과 자연재해로 인한 피해를 최소화할 수 있을 것이다.
최근 해양공간의 이용 및 개발과 관련해서 하구역이나 연안해역의 개발이 활발하게 진행됨에 따라 연안해양환경의 예측과 제어에 관한 기술 개발이 중요한 과제로 대두되고 있다. 하구역이나 연안해역에 분포하는 물질 가운데 상당부분이 점토나 실트와 같은 점착성토사와 유기성 현탁입자로 구성되어 있다.(중략)
기존의 연안해역과 관련된 업무를 담당하는 사용자는 물론 일반사용자들에게도 연안해역에 대한 정보를 공급하기 위해서는 사용자들이 쉽게 접근할 수 있는 인터넷환경을 이용하는 것이 가장 효율적이다. 본 연구에서는 인천연안해역에 대해서 구축된 GIS 데이터베이스와 시스템을 다양한 사용자 계층에게 서비스하기 위하여 Web 상에서 연안해역 GIS 데이터를 조회, 공유, 분석할 수 있는 Web GIS를 구축하였다. 연안해역 관련 GIS 구축의 근본적인 목적은 많은 사용자들이 연안해역과 관련된 데이터를 공유, 분석하고 연안해역 환경에 대한 정책결정의 참고자료로서 활용하는 것이다. 따라서 다양한 사용자들이 이용할 수 있는 연안해역 데이터베이스와 시스템에 대한 연구가 필요하였다 Web GIS는 GIS S/W의 구매 비용을 절감할 수 있고 복잡한 사용법이 없어도 GIS의 기본적인 기능인 데이터의 검색, 분석, 출력이 가능하다는 장점을 가진다. 본 연구에서는 단기적인 GIS 데이터의 공유와 인터넷서비스가 아닌 지속적인 연안해역에 대한 GIS 데이터의 갱신과 활용, 환경 및 수질관련 모델링의 이용과 통합시스템의 구현, 구축데이터의 유통을 목적으로 서해연안 Web GIS를 설계하였고 그 활용도를 검토하였다.
본 연구에서는 파랑수치모형(SWAN)을 사용하여 우리나라 연안역에서의 장기 파랑을 후측모델링하고, 그 활용성에 대하여 논하였다. 파랑후측모델링을 위한 입력 바람자료(NCEP, ECMWF, JMA-MSM)를 검토한 결과, JMA-MSM의 예측정확도가 높게 나타났지만 상대적으로 자료제공기간이 짧아 자료제공기간이 긴 ECMWF 바람자료를 채택하였다. 파랑후측모델링은 파랑관측부이가 설치되어 검증이 가능한 2001년부터 2014년까지의 ECMWF 바람자료를 이용하여 수행하였으며, 생성된 모델 결과는 기상청, 국립해양조사원의 파랑관측 부이자료를 이용하여 검증하였다. 파랑후측모델링 검증결과 파랑관측 부이자료와 잘 일치하였으며, 특히 태풍과 같은 이벤트 기간의 해역 상황을 전반적으로 잘 재현하였다. 이를 통하여 현재 파랑관측부이 자료의 한계인 결측기간 동안의 파랑자료를 대체할 수 있음을 확인하였다. 하지만 일부 정점에서는 이벤트 기간 동안의 최대파고를 과소평가하는 것으로 나타났으며, 이러한 이유는 바람입력자료의 시간간격 및 해상도, 수심자료, 격자크기 등의 한계로 파악된다. 본 파랑후측모델링 결과는 연안역에서의 침식원인규명 특히, 이벤트 시기의 파랑특성과 연계한 분석이 가능하며, 원하는 연안지점에서의 파랑후측정보를 생산할 수 있어 연안재해취약성평가 등에 활용이 가능하다.
본 연구는 생태계 모델을 이용하여 부산연안으로 유입되는 부하량 삭감에 따른 해역의 수질개선 정도를 예측하였다. 모델링 결과에 의하면 COD, T-N, T-P 모두 수영만 연안과 낙동강 하구에서 뚜렷한 개선을 나타냈으며, 수영만을 제외한 만 중부에서 만 동쪽까지는 수질개선이 거의 나타나지 않았다. 이는, 부산연안이 남해에 위치한 다른 해역에 비해 개방형경계를 가지고 있어서, 물질교환이 빠르기 때문으로 판단된다. 수질개선을 위한 본 해역의 삭감 COD 부하량은 타 해역에 비해 적었고, 총 유입부하량에 대한 삭감비율 또한 작게 나타났다. 본 연구에 적용한 부하삭감량을 적용하면 수영만, 낙동강 하구부근에서 뚜렷한 수질개선효과를 얻을 수 있을 것으로 판단된다.
정부는 1999년 제정된 연안관리법에 따라 2000년부터 시행 중인 '연안정비계획' 등을 통하여 연안 침식 대응사업을 지원하고 있다. 그러나 연안의 개발은 지속적으로 일어나고 있으며 그 중 동해항 3단계 북방파제 축조공사가 내년 3월 중으로 착공할 것으로 예상된다. 동해항 3단계 개발사업은 동해항을 환동해권 물류 중심 거점 항만으로 육성하기 위해, 오는 2020년까지 대규모 항만개발과 방파제 등이 축조될 예정이다. 이에 따라 본 연구에서는 동해항 3단계 개발사업의 추진에 따른 인근해변의 해안침식 저감대책 방안으로 해안선 및 수심 변화를 예측하고자 한다. 동해항 인근의 추암 해수욕장부터 삼척 해수욕장까지 대상지역 N-line 모델 적용 및 Case분석을 실시한다. 해안선 변화는 Polar coordinate에서 개발된 One-line 모델에 회절 효과를 반영하고 해빈 경사와 쇄파고에 따라 횡단 방향으로 발생하는 표사로 인한 추가적인 해안선 변화 효과를 반영하여 입사파고 변동에 따른 단기적인 해안선 변화의 변동 폭을 제공한다. 연평균 입사 파고에 따라 형성되는 연안방향 표사로부터 해안선이 변동하며 이 해안선을 기준으로 연평균 파고에 따른 전진 폭과 최고 파고에 따른 침식 폭을 제시한다. 동해항 개발 전 변화 예측 모델링과 동해항 개발 후 변화 예측 모델링을 통해 개발에 따른 장래 해안선의 변화 예측 모델링 결과 분석 및 검토를 실시, 동해항 인근 지역에 적합한 해안선 유지관리 방법 결정 및 제안을 하는데 도움을 줄 것이라 기대된다.
연안선은 국제항해 선박에 비해 상대적으로 사고의 위험성은 높으나 이에 대응할 훈련기반이 취약하다. 본 연구에서는 연안선의 화재 및 퇴선상황에서의 승무원의 행동특성을 모델링하고 연안선 환경과 특성에 맞는 CBT용 훈련 프로그램을 개발함으로써 비상시 연안선 승무원의 사고대응 능력을 제고하고자 한다. 특히 이를 위해 연안 여객선에서 여객 대피를 위해 필요한 요소를 검토하여 개선점을 파악하여 프로그램 개발에 반영하고자 한다.
본 연구에서는 파랑후측모델링을 통해 우리나라 연안에서의 장기 파랑경향성을 분석하였다. 파랑경향성 분석시 사용한 바람자료는 1979년부터 현재까지 제공하고 있는 ECMWF 바람자료를 사용하였으며, 모델수행 기간은 2001년~2014년으로 14년 동안 수행하였다. 생산된 파랑후측모델링 결과는 국립해양조사원 및 기상청에서 설치한 파랑관측부이 자료를 이용하여 검증하였다. 검증 결과, 태풍 및 폭풍이 발생한 이벤트 상황을 모델이 잘 재현하고 있으며, 정량적인 RMSE 값은 0.5 m로 유의한 결과 값을 보였다. 파랑후측모델링을 통한 최근 14년 동안의 파랑 경향성 분석 결과, 과거에 비해 권역별 파고 2 m 이상 출현율은 전해역 평균 0.082 %/year로 증가하고 있으며, 이는 고파랑이 지속적으로 심화되고 있음을 뜻한다. 이러한 연안 파랑경향성 분석자료는 최근 기후변화에 따른 연안의 취약성평가 및 연안역에서의 침식방지구조물의 방재 설계를 위한 기초자료로 사용 가능하다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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