• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제34권6호
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• pp.177-187
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• 2022

본 연구는 2020년 해양수산부에서 제시한 개정된 천해설계파 추산방법인 바람장을 이용하여 부산항 신항을 대상으로 태풍 내습 시 설계파를 추산하고 파랑 관측자료와의 검증을 통해서 신뢰할 수 있는 천해설계파 산출방법을 제안하였다. 부산항 신항에 영향을 미친 태풍에 대해서 현업에서 일반적으로 많이 사용하고 있는 태풍 바람장과 SWAN 수치모델을 이용하여 태풍파를 추산한 결과 태풍 KONG-REY(1825), MAYSAK(2009)을 제외하고 재현성이 불량한 것으로 나타났다. 특히 부산항 신항에 가장 크게 영향을 미쳤던 태풍 MAEMI(0314)의 경우 최대유의 파고가 파랑 관측치에 비해서 약 35.0% 작게 추산되었다. 이에 바람장을 보정한 방법과 Boussinesq 방정식 수치모델을 이용하는 방법을 각각 적용하여 태풍파 재현성 개선방안을 검토하였다. 검토결과 바람장을 보정한 경우는 바람장 보정전과 동일하게 재현성이 떨어지는 것으로 나타났으나, 바람장 자료와 SWAN 모델 실험결과 그리고 Bou ssinesq 수치모델을 연계하는 방법으로 태풍 MAEMI(0314) 내습 시 태풍파를 추산한 결과 파랑 관측치와 최대유의파고가 유사하게 나타나 재현성이 양호한 것으로 검토되었다.

• 대한토목학회논문집
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• 제33권6호
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• pp.2329-2341
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• 2013

본 연구에서는 속초 인근에 설치된 파향 파고계로 관측되는 파랑 자료를 이용하여 동해안 주요지역에 너울성 고파를 예측할 수 있는 알고리즘을 개발하였다. SWAN 모형을 이용하여 연안의 파랑 관측 자료로부터 고파 발생지로 추정되는 외해지점의 파랑 제원을 추정하였다. 그리고, 추정된 파랑 제원을 경계조건으로 하여 파향선 추적법을 사용하여 동해안 주요 지점의 너울성 고파를 예측하였다. 관측지점에서 SWAN 모형과 파향선 추적법에서 예측되는 파랑 제원을 가상의 설정값 또는 관측값과 비교하여 예측알고리즘의 정확성을 검증하였다. 동해안 실시간 파랑관측시스템과 본 연구결과를 활용하면 동해안 너울성 고파의 예측을 향상시킬 수 있다.

• 한국환경과학회지
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• 제32권11호
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• pp.841-852
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• 2023

In this study, the significant wave height and wave period of a specially designed observation system that connected two drifting buoys to an ocean data buoy was observed for 23 days from February 7 to 29, 2020, and the results were compared and analyzed. The results indicated that, in comparison to the ocean data buoy, the drifting buoy exhibited greater variability in significant wave height over shorter time intervals. The wave period of the ocean data buoy also appeared longer than that of the drifting buoy. The greater the observed significant wave height and wave period from both the ocean data and drifting buoys, the more pronounced the differences between the two observation instruments become. Moreover, the study revealed that the disparity in observation methods between the ocean data and drifting buoys did not significantly affect the significant wave height characteristics, as long as the period remained unchanged for up to half of the observation time.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2004년도 추계학술대회
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• pp.219-225
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• 2004

본 연구는 신 등(2004)의 후속연구로서, 연근해의 상세 공간 분할의 계산에 적용하여 높은 정밀도의 파랑 추산이 가능한 수정 WAM cycle 4 모형을 토대로 2003년 9월 한 달 동안의 파랑을 상세히 추산하고, 태풍 '매미'가 야기한 우리나라 남해안 일대의 극한파랑 특성을 분석한 것이다. 계산된 파랑 제원은 이어도 해양종합기지에서 관측된 파랑 제원과의 비교를 통하여 모형의 정밀도를 확인하였고, 우리나라 남해안 주요 4개 지점의 전면 해상에 대해서는 1시간 간격의 파랑 추산 결과의 분석을 통해 태풍 '매미'가 야기한 외해 극한파랑을 다음과 같이 추산하였다. 1) 제주도 서편 차귀도 전면 해상 ; 2003년 9월 12일 16시에 최대 유의파고 7.41m, 평균 주기 13.6s, 평균 파향 $6.4^{\circ}$, 2) 마산만 입구 12일 21시에 최대 유의파고 12.50m, 평균 주기 13.65s, 평균 파향 $1.2^{\circ}$, 3) 부산 수영만 전면 해상 12일 22시에 최대 유의파고 13.85m, 평균 주기 13.81s, 평균 파향 $0.2^{\circ}$, 4) 울산항 전면 해상 ; 12일 23시에 최대 유의파고 11.00m, 평균 주기 13.25s, 평균 파향 $2.8^{\circ}$.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제26권3호
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• pp.131-139
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• 2014

주기가 약 1~3분인 외중력파는 항만 내의 계류선박의 거동해석 및 연안 표사이동 해석에 직접적인 영향을 미치는 인자이다. 먼 바다의 유의미한 외중력파가 항만으로 전파되어 증폭될 경우 대형선박의 하역작업을 중단시켜 경제적인 손실을 유발할 수 있다. 본 연구에서는 포항신항의 항외 및 항내에서 약 5년 동안 동시 관측한 파랑 자료에 대한 통계분석 및 전달함수를 사용하여 항만 외부로부터 내부로의 외중력파 전파특성을 분석하였다. 전파 특성분석은 외중력파의 파고가 0.1 m 이상이 되는 사상만을 이용하였다. 통계적인 특성분석 결과, 항만 내부의 파고분포는 외부와 유사한 반면 주기분포는 항만 외부보다 분산이 컸다. 전달함수의 매개변수는 각각의 사상에 대하여 최적 추정하였다. 항만 내부의 파고 추정 평균 RMS 오차는 0.013 m 수준이었다. 추정 매개변수는 외중력파의 파고, 주기 및 파향의 선형조합 정보와 강한 상관관계가 있었다(R = 0.95). 본 연구에서 제안한 전달함수는 사전 예측된 외중력파 정보를 이용하여 항만 내부의 외중력파 정보를 빠르고 간단하게 추정할 수 있으므로 예상하지 못한 항만이용 제한에 따른 피해를 저감할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국항해항만학회지
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• 제28권8호
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• pp.745-751
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• 2004

본 연구근 신 등(2004)의 후속연구로서, 연근해의 상세 공간 분할의 계산에 적용하여 높은 정밀도의 파랑 추산이 가능한 수정 WAM cycle 4모형을 토대로 2003년 9월 한 달 동안의 파랑을 상세히 추산하고, 태풍 ‘매미’가 야기한 우리나라 남해안 일대의 극한파랑 특성을 분석한 것이다 계산된 파랑 제원은 이어도 해양종합기지에서 관측된 파랑 제원과의 비교를 통하여 모형의 정밀도를 확인하였고, 우리나라 남해안주요 4개 지점의 전면 해상에 대해서는 1시간 간격의 파랑 추산 결과의 분석을 통해 태풍 ‘매미’가 야기한 외해 극한파랑을 다음과 같이 추산하였다. 1) 제주도 서편 차귀도 전면 해상； 2003년 9월 12일 16시에 최대 유의파고 7.41m, 평균 주기 13.6s, 평균 파향 6.4$^{\circ}$, 2) 마산만 입구； 12일 21시에 최대 유의파고 12.50m, 평균 주기 13.65s, 평균 파향 1.2$^{\circ}$, 3) 부산 수영만 전면 해상； 12일 22시에 최대 유의파고 13.85m, 평균 주기 13.81s, 평균 파향 0.2$^{\circ}$, 4) 울산항 전면 해상； 12일 23시에 최대 유의파고 11.00m, 평균 주기 13.25s, 평균 파향 $2.8^{\circ}$.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제29권3호
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• pp.139-146
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• 2017

해안선 변동을 제어하기 위해 설치되는 잠제의 효과를 이해하기 위해 해안선과 평행한 단일 잠제 주변 연안의 흐름변화 특성을 수리실험을 통해 연구하였다. 잠제와 입사파 파라미터에 따른 잠제 후면의 흐름패턴을 관측하기 위해 LSPIV(Large-Scale Particle Image Velocimetry) 이미지 분석 기법을 적용하였고, 잠제 주변의 역학적 특성을 파악하기 위해 평균수면 및 파고분포를 관측하였다. 수리실험을 통해 흐름패턴은 잠제에 의한 파고(파랑응력) 분포변화와 그에 따라 발달하는 잠제 후면과 측면 쇄파유도류 및 평균수면상승효과의 상호작용에 의해 변화됨을 알 수 있었다. 잠제 주변의 분기 또는 수렴하는 흐름패턴에 따라 각각 해안선 변동을 침식 또는 퇴적반응으로 구분하는 Ranasinghe et al.(2010)의 경험식과 수리실험 결과를 비교하여, 전반적으로 경험식에 부합하는 흐름패턴을 확인할 수 있었다. 그러나 일부 실험결과에서 기존의 경험식을 적용하여 구분하기 어려운 침식과 퇴적이 혼재된 반응을 유도하는 흐름패턴도 관찰할 수 있었다.

• 한국해안해양공학회지
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• 제13권3호
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• pp.209-229
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• 2001

옥계항 내외의 5개 정점에서 부이형 파향·파고계와 수압식 파고계를 사용하여 연속관측한 장·단주기파의 장기간 자료를 분석하여 옥계항 주변 해역에서의 장주기파 에너지의 공간적, 시간적 분포를 검토하였다. 장주기파 자료 분석에 일정평활화법, 점증평활화법 및 이동평균평활화법을 적용하여 각각의 장·단점을 검토한 결과 해당 항만의 제1 공진 모드의 주기와 사용하는 자료의 길이에 따라 적절한 에너지 평활화 방법을 사용해야 함을 보였다. 장기간 자료와 2일 길이의 자료들의 분석 결과를 비교하여 평상시와 폭풍시를 구분하여 해석하는 것이 타당함을 보였다. 한편, 관측 자료의 종합적인 분석 결과 옥계항의 Helmholtz 공진 주기는 약 9.6분(상대진폭비 9∼10)으로 제시되었으며 저중력파 주기대의 주기 1.2∼1.3분과 0.7분의 국부 부진동이 매우 뚜렷하게 나타났다. 그리고, 평상시 자료에서는 항입구와 항내 정점에서 주기 9분 이상에서의 에너지가 저중력파 주기대의 에너지에 비해 100배 이상으로 매우 크게 나타났지만, 폭풍시에는 주파수 대폭에 무관하게 에너지가 크게 나타났으며, 특히 항내에서는 국부 부진동의 에너지가 평상시에 비해 최소 100배 이상으로 제시되었다. 마지막으로 항내에서는 Helmholtz 공진 모드와 주기 1∼2분의 저중력파 에너지가 폭풍파고의 크기에 비례하는 것으로 나타났다.

• 한국해안해양공학회지
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• 제11권4호
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• pp.201-215
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• 1999

입구폭이 좁고 직사각형 형태인 감천항에서 수압식 파고계를 이용한 장·단주기파 및 유속계를 이용한 항입구 유속관측을 실시하였다. 수압 자료에 경향 제거와 Butterworth 고주파수 통과 필터를 적용하여 조석 성분을 제거하였다. 스펙트럼 밀도의 평활화시 주파수폭을 일정하게 유지하는 일정평활화법에 비해 저주파수에서 고주파수로 가면서 폭을 증가시키는 점증평활화법이 장·단주기측에서 모두 만족할 만한 해상도를 보이는 것으로 나타났다. 후자를 현장관측 자료에 적용하여 구한 스펙트럼 밀도와 상대진폭비를 기준하여 감천항의 부진동 모드를 검토하였다. 전체 자료를 분석한 결과 감천항의 Helmholtz 공진 모드는 주기 31.7분에서 상대진폭비 9.2를 보여 동해안의 여러 항만에 비해 상당히 큰 값을 나타냈으며, 제 2 및 제 3 공진주기는 10.3분과 5.4분으로 제시되었다. 한편, 길이를 1일로 분할한 자료들의 분석결과 폭풍시에는 평상시에 비해 스펙트럼 밀도가 매우 컸을 뿐만 아니라 제2 및 제 3 공진의 출현 현상이 우세한 것으로 나타났다.

• 해양환경안전학회지
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• 제27권2호
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• pp.324-339
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• 2021

본 연구에서는 해운대 해수욕장의 내습파랑특성과 해빈면적 변화와의 상관성을 파악하였으며, 파랑특성요소를 독립변수로 설정하고 해빈면적 일변화량을 종속변수로 하는 회귀분석을 수행하여 전체 및 세부구간(서측, 중앙, 동측)에 대한 해빈면적 변화량 산출식을 도출하였다. 도출된 해빈면적 변화량 산출식에 약 10개월의 파랑관측자료를 대입하여 계산된 해빈면적과 실제 관측면적과의 비교를 통해 해빈면적 변화량 산출식의 정확도를 평가하고 해빈면적 변동특성을 분석하였다. 분석 결과, 해빈면적 변화량 산출식의 정확도는 평균 해빈폭 기준 1.5 ~ 2.7 m의 오차를 나타내었으며, 실제 관측면적과의 상관계수는 0.91 ~ 0.94의 분포를 보이며 매우 유사한 해빈면적 변화양상을 나타내었다. 또한, 세부구간별로 해빈면적 변화에 영향을 크게 미치는 파랑특성요소가 서측구간은 파향, 중앙구간은 파고, 동측구간은 파고와 주기인 것을 알 수 있었다. 이를 통해 연안정비사업이 해운대 해수욕장의 해빈면적 변동특성에 미치는 영향 및 연안정비사업의 효과를 파악할 수 있었다. 본 연구에서 도출된 해빈면적 변화량 산출식은 정도 높은 파랑예측자료가 확보될 경우 유의미한 장기간 해빈면적 변화 예측이 가능하므로 연안침식에 대한 선제적 대응 대책 수립 시 의사결정의 근거가 될 수 있는 기초자료 확보에 기여할 수 있을 것으로 기대된다.