본 연구에서는 1951~2008년까지 58년 동안 북한에 상륙한 태풍의 빈도, 강도, 진로 및 피해 특성에 대해 분석하였다. 분석 기간 동안 태풍 빈도는 감소하고 강도는 약해지는 추세였다. 이러한 강도 변화는 대부분의 태풍이 온대저기압 상태로 약화된 후에 북한에 상륙하여 영향을 주었기 때문이다. 태풍 진로는 중국과 남한을 경유하거나 서해안에 직접 상륙하는 3가지 유형으로 분류되었다. 북태평양고기압과 태풍 진로와의 관련성 분석에서 북태평양고기압은 태풍이 중국을 경유하여 상륙할 경우 서쪽으로 확장하였고, 서해안에서 직접 상륙할 경우와 남한을 경유하여 상륙할 경우에는 북쪽으로 확장 발달하였다. 또한, 태풍 재해가 발생한 총 5건의 사례 중에서 2000년 프라피룬은 서해안에 직접 상륙하였으며 바람에 의하여 약 60억 달러의 경제적 피해가 발생하였고, 2002년 루사는 남한을 경유한 후 상륙하였으며 강수에 의해 약 50만 달러의 경제적인 피해가 발생하였다.
최근 54년($1951{\sim}2004$년) 동안 한반도 상륙태풍에 대한 기후학적 특성 분석이 이루어졌다. 한반도 상륙 및 영향 태풍의 빈도는 1980년대 후반 이후 급격하게 증가하였다. 한반도에 상륙하는 태풍의 진로 또한 변화하였다. 과거에는 한반도 서해안의 중 북부지역에 상륙하여 동해를 지났으나, 최근 들어 남해안에 상륙하여 동해로 지나가는 진로가 두드러졌다. 이는 전향점이 최근 들어 남동쪽으로 이동하였기 때문이다. 결국 한반도 상륙 태풍의 진로 및 전향점이 남동쪽으로 이동한 것은 북태평양 고기압이 동쪽으로 이동하는 추세와 관련이 있었다.
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.
우리나라 여름날씨는 같은 위도 자리의 다른 지역보다 무덥고 기간이 길며 장미와 태풍으로 인한 수해로 해마다 많은 재산과 인명피해를 입고 있다. 우리나라 장마전선은 6월25일께 상륙해 완전히 빠져나가는데 20~25일 걸리며 태풍은 8월 하순에 상륙해 홍수를 몰고와 연례행사처럼 우리를 괴롭히고 있다.
본 연구에서는 태풍의 이동속도(TS), 상륙각도(LA) 및 연안 지형이 최대 해일고(MSH)에 미치는 복합적인 효과를 분석하기 위해, 이상적인 시나리오와 실제 규모의 사상에 대한 수치모의를 수행였으며. 이를 통해 태풍 진행시 연안을 따라 분포하는 최대 해일고의 일반적 특성을 도출하고자 한다. Delft3D-FM의 2차원 모델을 사용하여 수치모의를 진행하였으며, 모델 도메인은 태풍의 상륙 지점을 연안 중심에 위치시켜고 16km에서 1km까지 다중 해상도 격자로 구성하였다. 가상의 태풍은 다양한 TS와 LA 조건에 따라 생성되었고, TS는 기존의 태풍 사상들의 특성을 통계적으로 분석하여 유의한 범위에서 변화하도록 설정하는 반면, LA의 경우 0도에서 180도까지 15도 간격으로 변화시켰다. 또한, 연안형상과 해저 지형도 다양한 형태를 고려하였는데 해저 지형의 경우일정수심 혹은 여러 가지 대륙붕 폭을 지닌 지형, 다중 경사 지형 등이 고려되었다. 연안형상의 경우 형태 비율로 특징 지어지는 개방 연안과 만이 고려되었다. 총 763개의 이상적인 시나리오가 모의되었으며 그 결과 연안을 따라 MSH 분포를 분석하였다. 이상적인 시나리오에서 개발된 효과의 적용성을 검증하기 위해 다양한 TS와 LA 조건에서 역사적인 태풍 매미를 기반으로 현실적인 규모의 시나리오 모의가 실시되었다. 그 결과 빠르게 이동하는 TS가 개방 연안을 따라 분포하는MSH를 증폭시킨다는 사실을 재확인하는 등, 연안지형, 태풍의 특성에 따른 최대 푹풍해이고 변화에 대한 다양한 결과를 얻을 수 있었다.
천해역의 파랑발달에 대한 태풍경로의 영향력을 분석 하였다. 우리나라 남동해안에 주로 피해를 초래할 것으로 판단되는 태풍의 경로를 '남해안 상륙 후 내륙 통과'와 '대한해협통과'로 분류하고 각 경로에 따른 태풍규모와 파랑발달을 1956년 부터 2004년까지의 기상자료를 바탕으로 검토하였다. 태풍 경로의 영향력 분석은 천해역 파랑발달의 주요외력이 지형조건에 의해 결정되므로(즉, 폐쇄해역은 태풍의 바람장이 주요외력이며, 개방해역은 심해 전달파랑과 바람장의 영향을 동시에 받는다), 개방해역과 폐쇄해역의 경우로 나누어 수치모형실험을 통해 수행하였다. 실험조건은 태풍 "매미"의 강도와 특성 값을 기준으로 하였으며, 대상해역은 부산신항 인근해역과 원전항 인근해역을 개방형과 폐쇄형 해역으로 대별하여 실험을 수행하였다. 자료의 분석결과 최근 이상기후현상으로 태풍의 강도가 커지고 있음을 뒷받침 하는 근거는 찾아보기 힘들었으며, 2000년대 이후로 남해안에 상륙하는 경로'1'이 대한해협을 통과하는 경로(경로'2')보다 그 내습빈도가 커지고 있음을 볼 수 있었다. 태풍의 경로와 풍향이 같은 방향인 경로'1'일 때 에너지가 집중되어 태풍중심기압과 풍속과 파고의 증가가 함께 일어난다. 그러나 태풍의 경로와 풍속의 방향이 일치하지 않는 경로'2'의 경우는 에너지가 분산되므로 태풍중심기압과 풍속은 함께 증가하나 파랑에너지는 함께 발달하지 않는 것으로 보였다. 내습한 태풍의 강도를 경로별로 비교한 결과, 경로'1'이 경로'2'보다 큰 강도를 가지고 연악역에 영향을 미치는 것으로 판단되었다.
제 15호 태풍 '루사(RUSA)'는 2002년 8월 23일 괌섬 동북동쪽 약 1,800㎞ 부근 해상에서 발생하여, 26일 태풍으로 발달한 후, 8월 31일 15시 30분경 전라남도 고흥반도 남쪽해안으로 상륙하여 우리나라 내륙지방을 관통하였다(기상청, 2002). 그 경로는 1987년 엄청한 수해를 입혔던 태풍 '셀마(THELMA)'와 비슷하였다고 한다.(중략)
태풍은 남서부태평양 해상에서 생성되어 한반도를 포함한 동아시아 지역에 강풍 및 폭우를 동반하여 상륙함에 따라 매년 수많은 인명 피해와 사회 경제학적 피해가 발생되고 있다. 또한 기후변화가 가속화됨에 따라 서북태평양지역의 기온상승 및 태풍 진로 해역의 열용량 증가로 인하여 태풍의 강도가 더욱 증가될 것으로 전망되고 있으며 한반도 역시 슈퍼 태풍에 대한 잠재적 위험에서 안전하지 않은 실정이다. 따라서 태풍에 대한 효율적인 치수 및 방재대책을 위해서는 객관적인 태풍자료 구축 뿐 아니라 한반도에 미치는 지역별, 계절별 태풍활동 및 태풍강우에 대한 정량적 분석을 실시하고자한다. 본 연구에서는 태풍강우 분리기법을 적용하여 한반도에 영향을 미치는 태풍강우 및 비태풍강우를 분리를 하였으며, 호우 특성에 따른 공간적 특성을 유형화하고 태풍정보를 고려한 비정상성 빈도해석을 수행하였다. 본 연구결과는 한반도에 영향을 주는 태풍에 대한 효율적인 치수 및 방재대책의 마련과 지역 내 사회기반시설 설계에 대한 기초 자료를 제공해 줄 것으로 기대된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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