• 한국수자원학회논문집
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• 제54권6호
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• pp.433-442
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• 2021

하구역으로부터 감조하천 상류로 전파되는 조석파의 특성을 고찰하기 위하여 먼저 국내 연안에서 천문조인 M2분조와 천해조인 M4분조에 대한 조화상수를 분석해 조석비대칭 현상을 파악하였다. 하구역에서 천해조가 크게 발달함에 따라 한강과 금강의 경우 창조우세, 영산강의 경우 낙조우세가 형성된다. 이러한 조석비대칭 현상은 조류속 자료를 분석함으로써 재확인할 수 있다. 조류속 분석 결과 왕복성 조류패턴을 보이는 금강하구와 영산강하구의 경우와는 달리 한강하구의 경우 강화도 주변의 복잡한 지형 및 수로에 기인하여 회전성 조류패턴이 나타나기도 한다. 그러나 잔차류를 제거할 경우 조류속 관측자료 역시 조위와 일관된 창낙조우세를 보이고 있다. 하구역에서 형성된 조석비대칭 현상은 조석파가 감조하천 상류로 전파되면서 천해조의 성장과 더불어 더욱 심화되는 경향이 있다. 하천의 마찰특성과 단면형상에 따라 조석파의 전파양상에도 차이가 발생하여 수심이 얕은 한강과 금강의 경우 SD하구로 분류되어 에너지 소산이 매우 큰 반면 수심이 깊은 영산강의 경우 WD하구로 분류되어 에너지 소산이 덜 한 것으로 나타나고 있다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제32권3호
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• pp.170-179
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• 2020

조석이 크게 작용하는 서해안 지역에서 천해조 성장에 기인하여 조위곡선에 비대칭 현상이 발생하는 경우를 볼 수 있다. 특히 목포해역의 낙조우세는 국내에서 가장 두드러지기에 국내 연구자들에 의해 낙조우세 현상과 관련된 다양한 연구가 수행된 바 있다. 목포해역 낙조우세의 근원은 무안만의 드넓은 조간대에 기인한다고 알려져 있는데 이러한 조석비대칭의 정량적 해석을 위해 진폭비 및 상대지각, 조위 및 조류속 곡선의 왜도 등을 고찰하였다. 또한 무안만에서 보름 동안 조위를 관측함으로써 목포항과의 진폭 및 조시차를 파악할 수 있었으며 무안만의 낙조시간이 목포항보다 40분 정도 짧음을 확인하였다. 이와 함께 목포북항과 목포구 조류예보자료 역시 분석하여 결과 도출에 활용하였다. 한편, 대소조 주기별 조석비대칭의 정량적 변화를 PCA 및 SWA 지표를 통해 검토함으로써 소류사와 부유사 거동의 정성적 해석의 토대를 제공하였다. 이와 함께 목포해역 낙조우세의 장기적 변화를 고찰함으로써 조석비대칭과 관련된 이 해역의 과거-현재-미래를 아우르는 조석특성 규명의 기초를 마련하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2020년도 학술발표회
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• pp.17-17
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• 2020

일반적인 연안 해역에서 창조지속시간과 낙조지속시간은 거의 동일한 수준을 보여 조위곡선은 대칭적인 형태를 띠게 된다. 그러나 M4분조나 MS4분조와 같은 천해조가 발달된 해역에서는 그 모체가 되는 M2분조나 S2분조와의 상대적인 위상차에 따라 조위곡선이 비대칭적인 형상을 띠기도 한다. 창조지속시간이 길 경우 낙조시 최대조류속이 크게 되는 낙조우세가 형성되는 반면 낙조지속시간이 길 경우에는 반대로 창조우세가 형성된다. 소류사의 움직임은 유속의 6승에까지 비례하므로 이러한 최대조류속 차이에 따라 창조우세 또는 낙조우세 해역에서 소류사 이동량에는 큰 차이가 발생할 수 있다. 감조하천의 경우 상류로 갈수록 창조우세화하는 것이 일반적인 것으로 알려져 있으며 국내에서는 금강을 비롯한 군산해역이 대표적이다. 창조우세인 군산해역과 반대로 영산강하구 및 목포해역의 경우 낙조우세를 보이고 있는데, 그 근원은 황해에서의 순환특성과 함께 목포해역 인근의 드넓은 조간대에 기인하는 것으로 추정하고 있다. 특히 인접한 무안만에서는 낙조지속시간이 창조지속시간에 비해 2시간 이상 짧아 국내에서 가장 심한 수준의 낙조우세를 보이고 있으며, 영산강하구 낙조우세의 근원으로 평가되고 있다. 한편 조간대가 발달된 해역은 천해조 생성에 따라 낙조우세 경향이 있음과 관련하여 Kang and Moon(2001)은 조간대가 조석파의 전파와 천해조 발생에 미치는 영향성에 대하여 수치실험을 통해 연구한 결과 무안만의 낙조우세는 조간대의 발달에 기인함을 재확인한 바 있다. 따라서 낙조 우세를 수치모형을 통해 재현하기 위해서는 조간대 모의가 필수적임과 동시에 낙조우세를 재현하기 위해서는 천해조 개방경계 설정이 필요하다고 알려져 있다. 또한 이렇게 천해조가 발달된 하구에서 조석비대칭 현상은 퇴적물 이동에 직접적인 영향을 미치게 되는데 Kang et al.(2002)은 소류사 및 부유사 이동에서 이러한 영향성에 대한 연구를 수행한 바 있다. 그 결과 천해조가 발달된 이러한 해역에서 퇴적물 이동과 관련된 수치모의시 M2분조와 같은 천문조 경계조건에 부가하여 M4분조의 천해조까지 포함시킬 것을 제안한 바 있다. 이와 같이 하구역에서는 천해조 발달로 인해 조석비대칭이 두드러지게 발달되어 있는 경우가 많으며, 감조하천 상류로 갈수록 비대칭은 더욱 심화되는 경향이 있다. 따라서 감조하천 하류부에서 조석을 고려한 경계조건을 부여하여 하천의 흐름양상을 수치적으로 모의할 경우 천해조가 발달된 하구역에서는 천해조가 포함된 경계조건은 필수적이라 할 수 있다.

• 한국해안해양공학회지
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• 제13권1호
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• pp.56-60
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• 2001

하구입구에서 형성된 조석비대칭 현상은 천해조의 성장에 따라 상류방향으로 갈수록 더욱 심화되는 경향이 있다. 따라서 이러한 해역에서의 유사이동 또는 오염확산 등과 관련된 연구를 수행할 경우 천해조에 대한 면밀한 관찰과 세힘한 적용이 요구된다. 본 연구의 목적은 다양한 수치실험을 통해 천해조의 발생 및 전파에 관한 제반 특성을 밝혀내는데 있으며, 특히 조간대가 조석파의 전파와 천해조 발생에 미치는 영향성에 대하여 중점적으로 연구하였다. 이와 같은 연구를 통해 하구의 지형학적 특성에 따른 조석파의 거동이 규명되면 향후 대규모 토목사업 시행시 천해조를 포함한 조석환경의 변화와 그에 따른 유사 및 오염물질 이동에 관한 정성적인 분석과 더불어 해당해역에서의 조석에 관한 수치모형 설계에도 지침이 될 수 있을 것이다.

• 물과 미래
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• 제21권1호
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• pp.87-94
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• 1988

금강하구의 비선형(비대칭) 조석을 관측결과로부터 조사하였는데 하구에서의 강한 해저마찰에 의한 에너지소산에도 불구하고 M4 분조는 확폭되어 강한 조석비대칭현상을 야기시킨다. 관측된 조석비대칭은 긴 지속시간의 낙조보다 상대적으로 짧은 지속시간의 강한 장조류속이 토사의 이동을 증대시키는 데 이 현상이 하구의 매몰을 유발시켜 M2 내역에 분포된 사주의 형성요인인 것으로 추정된다. M2 분조와 M4 분조에 관련된 첨두해안응력의 분포를 2차원조류 수치모델에 의해 산정했는데 결과는 현존의 조류퇴적체계중 소류사의 분포는 하구둑 건설로 인해 외항접근수로와 하구둑 사류부에 변화를 가져올 것으로 초기추정된다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제23권6호
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• pp.429-441
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• 2011

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.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제22권5호
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• pp.333-343
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• 2010

목포해역에서 조위와 조류 관측자료를 분석하여, 낙조류 우세 조류특성을 보이는 것을 확인하였으며 낙조류 우세를 발생하는 물리적 요인에 대해 검토하였다. 노출한계수심, 바닥마찰응력 산정방법, 해안 매립, 조석의 진폭, 비선형 조석, 와점성계수와 목포해역의 낙조류 우세현상의 관련성에 대해서 2차원 해수유동 모형을 적용하여 자세히 조사하였다. 다양한 조건에 대한 모의결과로부터 노출한계수심과 와점성계수는 모의결과에 거의 영향을 주지 않으며, 바닥마찰응력이 증가함에 따라 조류의 비선형성이 증가하여 낙조류 우세현상이 나타나는 것을 확인할 수 있었다. 간사지가 미치는 영향은 간사지가 육지로 바뀌면 낙조류 우세가 심해지고, 간사지가 바다로 바뀌면 낙조류 우세가 사라지는 것을 확인할 수 있었다. 그동안 목포해역에서 진행되어온 해안매립사업은 낙조우세현상을 심화시켜 왔음을 확인할 수 있었으며, 비선형 조석은 비대칭 조류를 생성하는 데 결정적인 역할을 하여 조류의 비대칭성인 강한 목포해역에서 조류를 모의할 때는 개방경계 조위에 비선형조석을 포함해야 함을 확인할 수 있었다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제23권4호
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• pp.313-325
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• 2011

황해 조석모의를 위한 유한요소 격자체계가 h-상세화에 의해 구축되어 이전연구(서, 1999b) 14 K 절점에 비해 210 K로 연안지역 해상이 특별하게 고려되었다. 격자생성시 인접절점간 수심변화, 무차원 조석파장비가 고려되어 전체절점의 약 1/4이 수심 5 m 내외 연안역에 집중적으로 분포되었다. 수심에 ETOPO1 및 30초 정밀자료가 적용되었고 개방경계에 FES2004로부터 자동추출된 8대분조가 정의되었다. 조석모의에는 비선형 3차원 조화모형이 수립되었으며, 연직난류와 바닥마찰계수의 변화에 따른 서해연안의 조석확폭이 모의되었고, 8대분조 및 $M_4,$ $MS_4$ 등 비선형 천해조석과 $M_f$ 및 $M_{sf}$의 장주기 등이 재현되었다. 천문조뿐만 아니라 비선형 항의 반복에 의해 계산되는 천해조 해석결과에 마찰계수의 공간적변화가 미치는 영향이 지대하여, 조석 주기별로 다른 값을 적용하는 것이 제시되었다. 조석 비대칭성 분포를 파악하고자 진폭비 $M_4/M_2$와 위상차 $2g(M_2)-g(M_4)$를 계산하였는데, 우리나라 서해연안에 조석왜곡 비율이 0.2에 다다르는 등 천해역 특성이 뚜렷하며 목포해역 전면에 폭넓은 낙조우세가 재현되었다.

• 물과 미래
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• 제20권2호
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• pp.151-160
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• 1987

한강하류부 감조구간의 조석비대칭현상의 발달과정 및 하천유출수의 조석전파에의 영향이 1차원 방정식의 수치적분법에 의해 정량적으로 조사되었다. 모델 결과는 $,$,$ 분조를 포함하는 일부분조들의 진폭이 일부하천구간에서 확폭되는 것을 제시하였다. 증가되는 하천유출수의 조석에 대한 영향을 산정한 결과는 이론적인 추론(Godin, 1985)과도 일치하는 결과를 가졌다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제24권3호
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• pp.166-178
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• 2012

서해안에 영향을 미치는 폭풍해일 모의를 위해 비대칭 태풍바람장, 조석 및 파랑의 복합적 현상이 동시에 고려되어 북서태평양까지 확장된 동일한 상세유한요소격자상에서 수행되었다. 비대칭형 태풍 경도풍은 JTWC에서 제공하는 Best track의 4분면 풍속반경 자료 등이 조석유동모형 pADCIRC에 입력되고 파랑모형 unSWAN과 동적 결합되어 병렬클러스터에서 계산된다. 태풍 곤파스(TY1007)에 적용한 모의실험에서 이어도 관측기지의 파랑자료 및 우리나라에 근접한 시간에 관측된 주요 검조소에서의 해수면자료와 매우 잘 일치하는 만족스러운 결과가 도출되었다. 비대칭형 경도풍 고려로 태풍상륙 이남에서 국부적인 해일고 상승이 두드러지게 모의되어 본 연구에서 제안한 방법은 폭풍해일로 인한 해안저지대 및 주요시설물 범람대비 등 연안재해관리에 유용하게 활용될 수 있다.