• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제34권6호
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• pp.222-232
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• 2022

우리나라 연안의 30개 조위관측소에서 관측된 조위자료를 조화분해하여 2021년에 대한 해역별 장주기 조석성분의 특성 및 장주기 조석성분이 총 수위 예측에 미치는 영향에 대해 알아보았다. 먼저 관측조위의 조화분해 결과, 우리나라 연안에서 장주기 조석성분은 연주조(Sa)와 반년주조(Ssa)가 우세하였으며, 해역별로는 서해안에서 약 17.8 cm의 상대적으로 큰 진폭을 보였다. 계속해서 총 수위 예측에 대한 영향을 살펴보고자, 2021년을 연구 기간으로 장주기 조석성분이 포함된 예측조위와 포함되지 않은 예측조위를 생산하였고, 각각의 예측조위를 폭풍해일 모델의 해일고 예측결과에 더하여 총 수위를 생산하였다. 장주기 조석성분을 고려하지 않은 총 수위와 고려한 총 수위의 오차를 비교한 결과, 전반적으로 뚜렷한 계절적 차이가 나타났다. 장주기 조석성분을 고려하지 않은 총 수위에 비해서, 장주기 성분이 고려된 총 수위는 여름철에는 오차가 큰 폭으로 감소하였고, 겨울철에는 강한 음의 편차를 보이며 오차가 증가하는 경향이 나타났다. 이는 우리나라 겨울철의 강한 고기압과 같은 기상현상에 의한 영향이 예측조위와 해일고 예측결과에 이중으로 반영되어 나타난 결과로 해석되었다. 해일고 예측결과를 조화분해하였을 때, 연주기 성분이 우세하였고 이를 장주기 조석성분이 고려된 총 수위에서 제거하였을 때, 특히 겨울철에 나타난 강한 음의 편차가 사라지고 연평균 RMSE도 감소하는 것으로 나타났다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
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• pp.271-271
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• 2022

해수면의 변화를 분석하는 대표적인 방법 중 하나는 관측된 조위자료를 평균하여 평균해수면을 산정하고, 이를 이용하여 해수면의 상승 혹은 하강 추세를 파악하는 것이다. 평균해수면의 산정시 별도의 분석없이 단순한 산술평균만으로 평균해수면을 산정할 수 있어 해수면의 변화를 간편하게 추정할 수 있는 장점이 있으나, 관측된 조위자료는 천문조, 기상조 및 기후변화 등에 의한 변화가 모두 반영된 자료이기 때문에 장래의 해수면 변화를 정확하게 추정하기에는 어려움이 있다. 인위적인 개발이 없는 상태에서의 장기적인 해수면 변화는 주로 기후변화에 기인하기 때문에 미래의 변화를 정확하게 추정하기 위해서는 기후변화에 의한 해수면 변화, 즉 장주기 성분만을 고려한 분석이 수행되어야 정확한 미래 해수면 변화 산정이 가능하다(Kang et al., 2008; Pugh, 2004; Yang et al., 2002). 이에 본 연구에서는 관측된 조위자료에 저역통과필터(Low-pass filter)를 이용하여 천문조, 기상조 등의 단주기적 변동성을 제외하고, 장주기적 성분만을 고려한 평균해수면 변화 분석이 수행되었다. 분석결과, 산술평균으로 산정된 평균해수면의 상승경향에 비해 장주기적 성분만을 고려한 평균해수면 상승량이 더 큰 것으로 나타났다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제23권5호
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• pp.393-400
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• 2011

경기만과 같이 지형이 복잡하고 조차가 큰 해역에서는 활발한 물질순환이 나타난다. 이러한 물질순환에 영향을 주는 장주기 흐름은 다양한 외력에 의하여 형성되며 시공간적으로 독특한 특성이 나타난다. 본 연구에서는 경기만에 위치하는 인천항부터 잠실수중보 사이에서 동기간에 관측된 조위와 유속자료를 분석하여 장주기 조류성분의 주기적인 변화 특성과 발생 기작을 파악하였다. 염하수로와 한강하구에서는 배조나 복합조와 같은 비선형분조의 증가로 인하여 조석파의 변형이 발생하고 이에 따른 평균해면 상승이 나타난다. 경기만으로부터 한강으로 전파하는 조석파는 수로폭과 수심이 크게 감소하는 염하수로로 진입하면서 급격히 변형되어 저조위와 평균해면이 상승하며, 상류로 갈수록 조석변형이 커진다. 이러한 조석변형은 조차가 큰 대조기에 증가하고 조차가 작은 소조기에 감소하며 주기적인 변동을 나타내는데, 이는 장주기 조석성분인 $M_{sf}$ 분조로 해석될 수 있다. 조석변형의 공간적 차이에 의해 발생하는 해면 경사는 대조-소조의 주기와 동일한 주기를 보이며 대조기에 증가한다. 해면 경사의 장주기 변동에 반응하여 조류의 장주기 변화가 나타난다. 이러한 장주기 조류성분은 상류에서 크게 증가하여 한강하류인 전류리 인근에서는 주요 분조인 $S_2$ 분조보다 크게 나타난다.

• 한국해안해양공학회지
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• 제3권2호
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• pp.92-99
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• 1991

해상에 계류된 부유체는 입사하는 파도에 의해 선형항인 파랑하중과 함께 2차항인 표류력을 받는다. 2차항의 표류력은 자유표면조건의 비선형성에 의해 서로 유사한 주파수를 갖는 2개의 선형 성분파간의 상호작용으로 발생하는 장주기 성분을 포함하고 있다. 대개의 계류계의 수평 인장력은 관성력항에 비해 아주 작은 양이고, 따라서 계류계의 설치로 나타나는 부유체의 수평운동 고유주기는 장주기이므로 때로는 공진이 일어나게 된다. 이렇게 야기된 대진폭운동은 작업조건을 악화시키는 것은 물론 계류계에 심각한 손상을 줄 수 있다. 부유체의 계류계로 최근 관심을 모으고 있는 Turret 계류계의 설계에도 이러한 장주기 표류력에 대한 고려와 함께 풍향성이 있는(weathervaning) 천이운동시 Roller Bearing에 걸리는 수평하중에 대한 해석이 필수적이다. 본 논문에서는 불규칙파중에 계류된 부유체에 작용하는 장주기 표류력을 2차 전달함수를 사용하여 계산한 뒤 장주기 표류력에 의한 전후동요를 시간기억 효과를 고려하여 시뮬레이션하였다. 계류계로는 분산된(spread) Turret형 계류계를 대상으로 하였으며 계류계의 수평인장계수를 매시간 단계마다 계산하는 방법으로 비선형성을 고려하였다.

• 한국해안해양공학회지
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• 제17권1호
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• pp.41-46
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• 2005

항만구조물의 유체-구조물-지반 상호작용(FSSI)을 고려한 지진응답해석을 수행하였다. 우리나라 동남해안에 위치한 방파제 구조물을 대상으로 장주기 및 단주기파로 구분된 지진을 비롯하여 최근 우리나라에서 발생한 울진지진에 대한 지진응답특성에 대하여 고찰하였다. FSSI 효과를 고려하기 위하여 유체요소는 평면변형해석에 사용하는 4절점 사변형요소를 수정한 요소를 이용하여 모델링 하였다. 그리고 FSSI해석, 진도법, 부가질량법에 의한 지진응답특성을 비교하였다. 고유치해석을 통하여 방파제의 고유주기를 찾고, 기존의 지진 및 최근 우리나라에서 발생한 지진에 대한 지진응답특성 결과로부터 방파제 구조물이 장주기성분에 대한 영향을 더 많이 받는 것을 확인하였다.

• 대한조선학회지
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• 제27권4호
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• pp.3-14
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• 1990

해상에 계류된 부유체에 좁은 폭의 스펙트럼을 갖는 파가 입사하게 되면 부유체는 두 가지의 대조적인 주기를 갖고 운동을 한다. 이 운동중 장주기 성분의 주기는 계류된 부유체의 수평방향 고유주기와 같은 정도의 크기여서 유발되는 대진폭 수평 변위는 계류삭에 심각한 응력을 발생시키므로 이에 대한 해석이 필요하다. 본 연구에서는 다척도전개기법(Multiple-Scale Expansion Method)을 시간과 길이에 적용하여 부유체의 운동은 선형 1차 조화 문제와 선형 장주기 문제의 2가지 선형 문제로 표현될 수 있음을 보였다. 따라서 임의 형상을 지닌 3차원 부유체의 대진폭 표류 운동은 2차 포텐셜문제를 풀지않고 해석될 수 있음을 입증하였다. 아울러 장주기 표류운동에 수반되어 장파가 발생함을 보였으며 장주기 운동과 관련되는 감쇠력에 대해서도 고찰하였다.

• 한국해안해양공학회:학술대회논문집
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• 한국해안해양공학회 2003년도 한국해안해양공학발표논문집
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• pp.216-221
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• 2003

황천 시에 쇄파대 내에서 발달한 장주기파는 전빈의 침식에 직집적인 원인이 되는(가여 1992) 등, 쇄파대 내의 표사현상에 큰 영향을 미친다. 쇄파대 내의 부유사 농도가 장주기 변동을 하는 것은 가여ㆍ전중(1983), 시소 등(1985) 등에 의해 현지에서 관측되어 있다 또한 Beach and Sternberg(1988, 1991)는 장주기파가 발달한 때의 쇄파대 내 부유사 농도가 장주기파가 발달하지 않은 경우에 비해 3-4배의 값을 나타내는 것을 지적하면서 장주기파에 의한 내외해 방향(cross shore direction) 부유사 flux의 방향이 주파수나 저면으로부터의 높이에 의해 변화함을 제시하였다. (중략)

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제25권4호
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• pp.200-206
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• 2013

해역별 조위편차 특성을 규명하기 위해 푸리에(Fourier)해석과 함께 웨이블릿(Wavelet)분석을 실시하였다. 푸리에 해석결과 조석관련성분은 단주기, 계절풍 성분은 중주기에 분포하고 있음을 보이고 있다. 웨이블릿 분석에서는 3시간 주기부터 8개월 이상 주기까지 주기별로 분리한 후 24시간 이내의 단주기, 1일~16일의 중주기 및 1개월 이상의 장주기로 구분하여 주기별 특성을 파악하였다. 24시간 이내 단주기 성분의 조위편차는 조석예측 오차에 기인하고 있으며 조차가 큰 서해안에서 크게 나타나고 있다. 또한 태풍에 의한 주기성분은 대략 12시간 정도인 단주기에 집중적으로 나타나고 있다. 1일~16일 주기의 중주기 성분의 경우 서해안에서 동절기에 특히 활성화되고 있어 계절풍 영향이 매우 큰 것으로 나타나고 있다. 따라서 순수한 해일고 성분은 중주기에 집중되고 있으며 해역별로 뚜렷한 특성차를 보이고 있다. 또한 모든 해역에서 유사하게 나타나고 있는 장주기 성분은 평균해수면 변화에 의한 것으로 파악되고 있다.

• 한국항해항만학회지
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• 제27권1호
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• pp.55-61
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• 2003

계류된 선박의 시뮬레이션을 위해 조종방정식을 사용하였고, 파 중의 선박에 가해지는 파강제력은 3차원 특이점 분포법에서 얻어진 주파수 전달함수로부터 시간영역해석법을 적용하였다. 운동을 유발하는 입사파의 주기와 동일한 선형 파강제력과 성분파 주파수의 차이에 기인하는 장주기 표류력을 외력항에 고려하였다. 규칙파와 불규칙 중에서의 선박의 거동을 비교하여 계류 중 선박에 발생할 수 있는 SLEW MOTION에 불규칙파 및 비선형 파강제력이 미치는 영향을 고찰하였다.

• 한국습지학회지
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• 제21권4호
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• pp.365-373
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• 2019

본 연구에서는 울산광역시 태화강 유역의 연안 지역을 대상으로 이산형 웨이블릿 변환을 이용하여 연안 지역의 파고의 영향성을 검토하였다. 이를 위해 Daubechies 7의 기저함수 및 Curve Fitting 함수를 이용하여 조위 자료를 분리한 결과 세분화 성분 내 반일주조성분(d₃), 일주조성분(d₄)의 단주기 성분 및 최종 분해된 근사 성분(a₆)에서는 1년 주기의 장주기 성분을 확인하였다. 6단계로 분해된 조위 자료는 자기상관분석 및 푸리에 변환을 통해 주기성을 가지는 조석 성분과 비주기성을 가지는 파고성분으로 구분하였다. 최종적으로 조위 자료 내 조석 성분은 66% 및 파고 성분은 34%로 구성되어 있음을 확인하였다. 본 연구의 결과를 활용한다면, 파고의 영향을 고려한 연안 지역 홍수 관리의 기초자료로 활용할 수 있을 것으로 판단된다.