• 풍력에너지저널
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• 제14권3호
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• pp.25-33
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• 2023

In order to secure the safety of increasing offshore activities such as offshore wind farm maintenance and fishing, IMPACT, a mid-term marine weather forecasting system, was established by predicting marine weather up to 7 days in advance. Forecast data from the Korea Hydrographic and Oceanographic Agency (KHOA), which provides the most reliable marine meteorological service in Korea, was used, but wind speed and wave height forecast errors increased as the leading forecast period increased, so improvement of the accuracy of the model results was needed. The Model Output Statistics (MOS) method, a post-correction method using statistical machine learning, was applied to improve the prediction accuracy of wave height, which is an important factor in forecasting the risk of marine activities. Compared with the observed data, the wave height prediction results by the model before correction for 6 to 7 days ahead showed an RMSE of 0.692 m and R of 0.591, and there was a tendency to underestimate high waves. After correction with the MOS technique, RMSE was 0.554 m and R was 0.732, confirming that accuracy was significantly improved.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2016년도 학술발표회
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• pp.163-163
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• 2016

선박의 대형화 등으로 인한 세계적인 항만들이 하역능력의 제고를 위하여 선박의 대형화, 고속화, 전용선화에 있어 큰 움직임을 보이고 있다. 또한 항만의 연간 작업가능일수 확보를 위하여 신항만 건설시 항 내 정온도 향상을 위하여 최적의 방파제 배치 및 최선의 소파기술에 대한 연구지원을 아끼지 않고 있다. 이뿐 아니라 최근 파랑 수치모형의 정확성이 향상되고 계산시간이 단축됨으로써 각 격자 상에 입력된 수심정보와 입사경계에서의 입사정보 경계면에서의 경계(반사율) 정보로부터 손쉽게 천해파랑 정보를 산출할 수 있게 되었다. 본 연구에서는 스펙트럼을 통해 각각의 파고와 주기를 추출하였으며, 쌍곡선형 완경사 방정식을 수치 해석하여 불규칙파의 설계파를 산정하였다. 또한 Matlab을 사용하여 전 프로그램이 toolbox화 됨으로써 운영하는데 편리하고 특히 다양한 지형의 적용에 용이하게 되었다. Matlab은 다른 언어와 달리 전 프로그램이 vectorizing 되어 계산시간이 상당히 단축되었다. 본 연구를 통해 실무자들이 항만이나 어항 등 연안해역 개발시 유의파고를 사전에 예측하여 연안해역 개발하는 데 큰 도움이 되리라 기대한다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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• pp.506-506
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• 2023

지진해일은 대규모 인명피해는 물론 가공할만한 파괴력으로 해안시설물, 즉 원자력발전소, 항만시설물, 연안공항 등을 파괴시킬 수 있다. 따라서 해안에 국가기간시설물을 건설할 때는 반드시 급습 가능한 지진해일을 설정하여 예기치 못한 지진해일의 급습에 대하여 안전한가 여부를 검토해야 한다. 본 연구에서는 부산광역시에 건설 예정인 가덕도 신공항에 대하여 지진해일 급습 가능성을 예측한다. 기존의 수치모형을 이용하여 공항부지에 영향을 끼칠 가능성이 높은 지진해일을 설정하여 수치해석을 수행하고 안전 여부를 검토한다. 본 연구에서 고려된 지진해일은 기 발생한 역사 지진해일과 발생 가능한 지진해일, 즉 가상 지진해일 등이며, 수치모형은 우리나라에서 많이 사용되고 있는 전파모형과 범람모형인 HYCEL-NAMI와 HYCEL-RUNUP을 결합하여 사용한다.

• 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.

• 자원ㆍ환경경제연구
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• 제23권1호
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• pp.1-19
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• 2014

해상물류업에 기상기후정보의 이용은 자연재난으로 인한 리스크 감소, 정시도착, 고객으로부터 클레임 수 및 금액 감소, 화물파손 감소, 연료절감 등 다양한 효과를 기대할 수 있다. 기상기후정보 활용의 효율성을 표준화하는 데는 어려움이 있으나 Jeppesen사의 연료절감 성과를 적용하여 한국의 해상물류업에서 기상기후정보 활용의 경제적 성과를 VVOS의 성과를 기초로 분석한 결과, 2012년 기준으로 외항항해 국적선의 경우 약 622억 원의 연료 절감할 수 있었다. 그리고 내항항해의 경우, 연안의 풍속, 파고, 파주기 등이 화물운송에 큰 영향을 미친다고 할 수 있다. 내항운송에 악영향을 미치는 주요 기상요소는 풍속, 파고, 파주기라고 할 수 있는데, 선박 입출항실적과 기상요소와의 관계는 파고와 풍속과는 음의 관계를 파주기와는 양의 관계를 보이고 있어, 기상기후를 정확히 예측하면 입출항 실적을 제고할 수 있을 것으로 기대된다. 구체적으로, 고정효과모형에서 5% 유의수준 하에서 파고 1m 이상인 일수가 1일 증가하면 선박입출항 실적이 9.605천 톤이, 평균 풍속이 1m/s 증가하면 35.391천 톤이 감소하였다. 그리고 파주기 1초 증가하면 31.204천 톤의 실적이 중가하였다.

• Journal of the Korean Data Analysis Society
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• 제20권6호
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• pp.2941-2951
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• 2018

본 연구는 해양기상관측자료인 평균 풍속, 평균 기압, 평균 상대습도, 평균 기온, 평균 수온, 평균 최대파고, 평균 유의파고, 최고 유의파고, 최고 최대파고, 평균 파주기, 최고 파주기 등의 요인들이 꽃게의 출하건수에 미치는 영향을 음이항 회귀모형을 통해 확인하고 모형적합을 시도하였다. 염분과 수온이 갑각류의 성숙 및 산란에 영향을 미치며, 특히 수온은 성장에 관여하는 대사 작용에 영향을 끼친다고 알려져 있고 최근 지구온난화로 인해, 얼음이 녹으면서 바다의 유의, 최대, 평균파고와 파주기, 그리고 수온까지 영향을 미치고 있어 꽃게 출하건수를 예측하는데 있어 중요한 변수라고 생각할 수 있다. 분석결과 꽃게의 출하건수에 영향을 주는 요인은 평균 풍속, 평균 기압, 평균 상대습도, 평균 해수온도, 최대 파고, 평균 파주기, 최대 파주기로 결정되었다. 꽃게의 출하건수는 평균 풍속, 평균 기압, 평균 상대습도, 평균 해수온도, 평균 파주기가 높을수록 증가하는 경향을 보이고 있고, 최대 파고, 최대 파주기가 낮을수록 꽃게의 출하건수는 증가하는 경향을 보이고 있었다.

• 물과 미래
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• 제26권2호
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• pp.39-48
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• 1993

해안에서 발생하는 재해의 큰 원인은 파랑작용에 기인되기 때문에 해양 기술자는 정확한 파랑변형을 예측하는 것이 매우 중요하다. 파랑변형의 주요인은 간수효과, 반사, 회석, 굴석, 산란, 방사등을 들 수 있다. 최근, 파랑변형에 대하여 수치모델이 이용되고 있다. 본 연구는 굴석과 회석을 동시에 고려할 수 있는 완경사방정식을 이용하여 유한요소법으로 수치모델을 수립했다. 이 방법은 복잡한 경계조건을 갖는 해안에 정확한 파랑예측을 할 수 있는 장점이 있지만 몇 가지의 개선해야할 문제점도 있는 것으로 나타났다. 본 계산결과를 검정하기 위해 모형실험을 실시했다. 완경사 방정식을 유한요소법으로 계산한 계산값과 Lee의 방법(Helmholtz 방정식을 유한차분법으로 수치계산한 방법)으로 계산한 값, 그리고 실험값과 비교한 결과 타당성있는 일치를 얻었다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2006년도 학술발표회 논문집
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• pp.1914-1918
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• 2006

나날이 해안의 개발이 증대되어지고 있는 시점에, 안전한 항만 구조물의 설치와 그와 관련된 설비의 중요성이 증폭되고 있다. 특히 항내의 안전을 위해서 방파제의 건설이 필요한데 이에 따른 파의 회절현상을 이해함으로써 항내에서의 파고 등을 예측하는데 도움이 되리라 생각한다. 파의 변형을 예측하기 위해서는 수치적인 방법인 FDM을 사용하여 포물선형 완경사방정식을 차분함으로써 해를 얻을 수 있었고, 적용대상으로서 개구부가 있는 방파제와 반무한방파제를 선정 하였다. 각각 파의 입사각을 $0^{\circ},\;30^{\circ},\;60^{\circ}$로 하여 이 후 파의 변형을 예측하였고, 이의 Diffraction Coefficient와 Amplitude 결과를 도시한 후 Penny와 Price의 해 및 Memos의 해와 비교하였다.

• 한국해안해양공학회지
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• 제8권1호
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• pp.87-94
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• 1996

연안역에 있어서 파랑변형의 예측은 해안ㆍ항만구조물의 설계, 연안표사현상의 해명, 해안보존계획에 필수적인 항목이다. 실제의 파랑은 불규칙성이 그 본질이며 불규칙파랑으로써 해석이 필요하다. 파랑변형의 해명이 가장 뒤떨어진 것이 쇄파의 현상이며 특히, 해안지형이 복잡하게 변화하고 있는 경우의 쇄파변형예측모델의 구축이 제시되어 왔다. 지금까지 몇가지의 모델이 발표되었지만 쇄파의 메카니즘을 충분히 고려하지 않았거나 설계수법이 번잡하여 실용적이지 못한 난점이 있었다. 본 연구에서 제안하는 신쇄파변형모델은 각종의 단면지형에 있어서 파고ㆍ수위를 정확하게 예측하고 있어 범용성이 높은 모델임이 판명되었다.

• 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.