• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제33권5호
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• pp.187-194
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• 2021

최근 기후변화에 의한 영향으로 태풍에 의한 피해가 점차 증가하고 있다. 이에 따라 폭풍해일의 특성을 결정하는 여러 요소에 대해 오랫동안 많은 연구가 수행되었으며, 대부분의 연관성들이 발견되었다. 폭풍해일은 여러 요소에 의해 복합적으로 결정되는 이유로 다른 결과를 보여주는 경우가 많아 연구마다 다른 결론을 내리는 경우가 많았다. 이런 이유로 태풍의 이동속도 변화에 의한 폭풍해일의 다양한 특성들을 이해하기 위해 본 연구를 수행하였다. 본 연구는 수치해석 프로그램을 이용하여 수행되었으며, 이동속도에 의한 영향을 분석하기 위해 다른 요소들을 최대한 단순화하였다. 수치해석 결과 태풍에 의한 폭풍해일은 이동속도가 빨라질 경우 점차 증가하는 경향을 보였다. 폭풍해일은 느린 이동속도에서는 넓고 완만하게 증가하였으며, 빠른 이동속도에서는 좁고 급하게 증가하는 형상을 보여주었다. 동일한 이동속도의 경우 실제 해역의 수심 영향이 폭풍해일에 크게 작용하는 것으로 판단된다. 제주도를 지나 이동속도가 변화하는 경우 남해안의 폭풍해일에 큰 영향을 미치지 못하는 것을 확인하였다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제23권6호
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• pp.458-465
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• 2011

20개 검조소 자료 분석을 통해 국내연안에서 해일강도특성을 파악하고자 하였다. 조위편차 자료에 대한 통계분석 결과 해역별로 해일발생 특성이 구분되는 경향을 보였으며 서해안의 조위편차가 남해안 및 동해안에 비해 월등히 큰 것으로 나타났다. 30 cm 이상에 해당하는 해일고에 대해서 해일강도를 분석하였는데 태풍에 의한 해일을 분리한 결과 서해안의 경우 해일 발생이 주로 계절풍에 기인하여 동절기에 크게 나타나고 있는 반면 남해안과 동해안의 경우에는 계절풍의 영향은 미미하고 하절기 태풍에 의한 영향이 지배적인 것으로 나타나고 있다. EOF 분석을 통해 유추된 결과 역시 1차 고유벡터의 경우 서해안 지점에서 두드러진 값을 나타내는 등 일맥상통한 결과를 보이고 있다.

• 한국재난정보학회 논문집
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• 제11권4호
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• pp.493-505
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• 2015

남해안에 상륙한 태풍 자료를 기초로 하여 분석한 결과, 태풍 이동방향의 분포는 Beta 확률밀도함수를 따르며, 태풍 눈에서의 기압저하는 Rayleigh 확률밀도함수를 따르는 것으로 판단되었다. 이를 바탕으로 6개 상륙 지점에 따라 가장 확률적으로 높은 태풍의 진로와 기압저하에 따른 태풍 매미급의 극치 태풍 모의 시나리오를 결정하였다. 모의된 태풍의 상륙지점에 따른 마산만에서의 폭풍해일 변동성이 후속 연구에서 수치 모의될 것이다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제32권5호
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• pp.351-362
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• 2020

2003년 남해안에 내습한 태풍 매미에 의해 발생한 폭풍해일과 파랑을 JMA-MSM 예보기상자료, NCEP-CFSR 재분석 기상자료, ECMWF-ERA5 재분석 기상자료, JTWC의 최적경로를 이용한 기상자료를 이용하여 수치모의하고, 계산된 해일고를 전국 해안의 항만에서 관측된 폭풍해일 시계열 자료와 비교하였다. 폭풍해일과 동시에 발생하는 파랑에 대해서는 계산된 유의파고를 관측 자료와 비교하였다. 이 비교를 통해 태풍 매미에 대한 각종 기상장의 신뢰도를 평가하였다. 그 결과 JMA-MSM 기상자료가 가장 신뢰도가 높았고, JTWC의 최적경로를 이용한 기상자료도 상당히 우수하게 나타났다. ECMWF-ERA5 기상자료는 전반적으로 해일고나 파고의 크기가 작게 나타났으며, NCEP-CFSR 기상자료는 태풍 매미의 특정 경우에 대해 신뢰도가 가장 낮게 나타났다. 이 연구를 통하여 폭풍해일과 파랑을 추산하기 위해 신뢰도 높은 기상장이 필수적임을 알 수 있었다.

• 한국지구과학회지
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• 제25권4호
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• pp.277-288
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• 2004

서해 상에서 저기압과 태풍 통과 시 해상상태를 비교 분석을 하였다. 1999년 4월 9일${\sim}$12일에 강한 저기압이 화중지방에서 발생하여 서해를 지나 한반도에 영향을 미친 경우의 9905호 태풍 NEIL과 9907호 태풍 OLGA가 서해를 통과하면서 서해 연안에 영향을 미친 사례이다. 봄철 이동성 저기압 발생 시 에는 저기압 중심부의 풍속이 주변 지역에 비해 위상이 빠르고 강하게 나타나며, 이에 수반되어 발생하는 파고는 주변의 지형적 영향으로 다르게 나타날 수 있다. 이에 비해 두 태풍에 의해 발생한 파고는 태풍 Olga가 서해 남부해역에서 북상할 시기에 칠발도 근해상에서 5m이상의 높은 유의파고를 발생한 것 이외에는 저기압 통과 시보다 파고가 낮다. 해일도 태풍보다 저기압 통과 시에 더 크게 나타나는데, 이러한 결과는 강하지만 국지적이고 빠르게 이동하는 태풍보다 종관적이고 느리게 이동하는 기압장에 의해 발생한 파도와 해일이 더 클 수 있음을 보여준다.

• 한국방재학회 논문집
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• 제9권5호
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• pp.131-138
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• 2009

본 연구에서는 태풍과 해일에 의한 범람 피해 영역을 예보하기 위한 동적경보시스템에 대해서 서술하였다. 이 시스템은 연안 지역에 내수범람과 같은 잠재적 위기가 예상되는 태풍 발생 시기에 해안공학적 지식이 부족한 공공 재난관리자들이 직접 신속하게 운용할 수 있도록 일반 PC에서 MATLAB의 GUI(Graphical User Interface)를 이용하여 개발되었다. 신속한 예보를 위한 바람장은 기상청 태풍 예보 자료를 이용하는 단순파라메터 태풍모델로 생성된다. 조위와 수심평균된 조류를 신속하고 정확하게 모의를 하기 위하여 경계 조건을 사전에 준비하였다. 또한 임의의 시점에서도 정확하고 빠르게 수행되도록 MATLAB 수치프로그램을 벡터화하였다. 예상 태풍경로와 관련 태풍 예보 자료를 마우스 등을 이용하여 윈도우 화면에 입력하고 실행하면 마우스로 선정된 특정범람 예상 지점에 대한 실시간 수위정보를 얻을 수 있다. 이 시스템은 지역 재난관리자들에게 가능한 위험 정보를 신속히 파악하고 체계적으로 운용될 수 있도록 개발되었다. 그러나 모델결과는 태풍의 경로에 민감하게 작용하고, 또 지역 재난관리자들이 정확한 정보를 생산하기 위하여 오랜 기간 숙련과 지역에 적합한 경험 계수의 결정 과정이 필요하다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2021년도 학술발표회
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• pp.370-370
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• 2021

태풍으로 인한 피해를 줄이기 위해 경로, 강도 및 폭풍해일의 사전 예측은 매우 중요하다. 이중, 태풍의 경로와는 달리 강도 및 폭풍해일의 예측에 있어서 바람장은 수치 모델의 초기 입력값으로 요구되기 때문에 정확한 바람장 정보는 필수적이다. 대기 바람장 예측 방법은 크게 해석적 모델링, 라디오존데 측정과 위성 사진을 통한 산출로 구분할 수 있다. Holland의 해석적 모델링은 비교적 적은 입력값이 필요하지만 정확도가 낮고, 라디오존데 측정은 정확도가 높지만 점 측정에 가깝기 때문에 이차원 바람장을 산출하기에 한계가 있다. 위성 사진을 통한 바람장 산출은 위성기술의 고도화로 관측 채널 수 및 시공간 해상도가 크게 증가하고 있기 때문에 다양한 기법들이 개발되고 있다. 본 연구에서는 생성적 적대 신경망 (Generative Adversarial Network, GAN)을 통해 일련의 연속된 과거 적외 채널 위성 사진 흐름의 패턴을 학습시켜 미래 위성 사진을 예측하고, 예측된 연속적인 위성 사진들의 교차상관 (cross-correlation)을 통해 바람장을 산출하였다. GAN을 적용함에 있어 2011년부터 2019년까지 한반도 근방에 접근했던 태풍 중에 4등급 이상인 68개의 태풍의 한 시간 간격으로 촬영된 총 15,683개의 위성 사진을 학습시켜 생성된 이미지들은 실측 위성 사진들과 매우 유사한 것으로 나타났다. 또한, 생성된 이미지들의 교차상관으로 얻어진 바람장 벡터들의 풍향, 풍속, 벡터 일관성 및 수치 모델과의 비교를 통해 각각의 벡터들의 품질 계수를 구하고 정확도가 높은 벡터들만 결과에 포함하였다. 마지막으로 국내 6개의 라디오존데 관측점에서의 실측 벡터와의 비교를 통해 본 연구 결과의 실효성을 검증하였다. 본 연구에서 확장하여, 이와 같이 AI 기법과 이미지 교차상관 기법을 사용하여 얻어진 바람장으로부터 태풍 강도예측에 필요한 요소인 태풍의 눈의 위치, 최고 속도와 태풍 반경을 직접적으로 산출할 수 있고. 이러한 위성 사진을 기반으로 한 바람장은 단순화된 해석적 바람장을 대체하여 폭풍 해일 모델링의 예측 성능 개선에 기여할 것으로 보여진다.

• 한국HCI학회:학술대회논문집
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• 한국HCI학회 2009년도 학술대회
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• pp.611-614
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• 2009

최근 지구온난화로 인한 기후변화 및 해수면 상승으로 인한 태풍의 내습빈도 및 강도의 증가로 태풍 내습시 연안지역에서 침수 범람과 같은 자연재해로 인한 국민의 인명과 재산 피해가 급증하고 있다. 이에 폭풍 해일 예측을 위한 수치모델의 수립과 개선을 통하여 태풍으로 인해 발생하는 연안지역에서의 해일의 발생시간, 해일의 높이, 해일로 인한 침수 범람 지역을 보다 과학적으로 정확하게 예측하는 연구가 활발히 진행되고 있다. 따라서 본 논문에서는 이러한 예측결과를 일반 국민들에게 보다 효과적으로 전달하고, 폭풍 해일로 인한 침수 범람과 같은 연안재해로 인한 피해를 예방하기 위하여 웹 서비스를 통한 GIS기반 폭풍 해일 시각화 시스템을 개발하였다. 또한 수치모델의 정확한 예측결과 및 연안지역의 정밀 지리정보 구축을 위하여 LiDAR 자료를 이용한 GIS기반 육도-해도 접합을 통한 연안지역의 수 센티미터 해상도의 상세 지리정보를 DEM을 통하여 시각화하였다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제21권1호
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• pp.63-78
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• 2009

본 논문에서는 천해에 적용 가능한 동적결합형 태풍 해일-조석-파랑 수치모델의 개발과 개발된 모델의 정확성을 검증하였다. 태풍 해일과 조석 수치모델은 POM (Princeton Ocean Model)을 기반으로 하였으며, 풍파 파랑 수치모델은 WAM (Wave Model)을 기반으로 천해에 적용할 수 있도록 수정하여 두 모델을 동적으로 결합하였다. 연속된 두 개의 논문 중에 첫 번째 논문인 본 논문에서는 해일과 조석을 수치 모의하는 해수유동 부분의 수치모의의 안정성과 정확성을 검증하였다. 수치모의의 안정성과 정확성 향상을 위하여 기존의 POM 모델의 난류 수치모델 부분과 연직속도 계산 알고리즘을 수정 보완하였다. 수정된 POM 모델의 정확성과 수치적 안정성 검증을 위하여 해석해와 실 해역에서 측정된 관측결과와 비교하였으며, 수정된 POM 모델이 기존의 POM 모델보다 수치계산의 안정성과 정확성이 개선되었음을 확인할 수 있었다.

• 한국해안해양공학회지
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• 제18권4호
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• pp.348-359
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• 2006

목포시는 낮은 도시기반시설, 하구언 및 방조제 건설에 따른 해양환경 변화 및 지구온난화에 의한 해수면 상승 등에 기인하여 태풍과 같은 악기상 조건을 수반하지 않더라도 해수범람에 의한 저지대 침수피해가 발생하고 있다. 이에 본 연구에서는 MIKE21 모형을 이용하여 해일/범람 모형을 수립하고, 목포지역에 침수피해를 발생시킨 태풍에 대해 적용하였다. 모의는 최근 10년간 내습한 태풍 중 가장 높은 해일고(59 cm)를 발생시킨 태풍 'RUSA(0215)'가 약최고고조위의 조위상황에 내습할 경우 발생할 수 있는 가상상황에 대해 수행되었다. 이때의 조위는 545cm로 금호방조제 건설이후 목포항 10년 빈도의 고극조위(544 cm)에 해당하는 조위이다. 해일/범람모의 결과, 범람이 발생할 경우 내항부근에서 단시간에 넓은 지역의 피해가 예상되고 있어, 이에 대한 방재대책 마련이 요구된다.