해운항만청은 1986년 파랑관측업무 개선 방안을 마련하여 표준 파랑관측망과 국지 파랑 모니터링 시스템으로 구분하여 표준파랑관측망은 1987년부터 시작하여 단계적으로 설치하여 1991년에 거의 완성 단계에 이르렀다. 이 표준파랑관측 시스템은 넓은 해역을 대표할 수 있는 곳에서 원칙적으로 파향스펙트럼을 실시간으로 모니터링하는 시스템으로 현장관측 기기와 실시간 자료전달 시스템과 중앙자료센타로 구성되어 그 자료는 해운항만청, 기상청, 수산청, 해양경찰청, 해군, 내무부, 대하 및 연구기관과 해양산업체에서 다목적으로 활용하고 있다.(중략)
이어도 기지에서 관측된 파랑 자료는 주변 수중 암초 또는 지형의 영향을 받으므로 수중 암초의 영향을 받지 않는 지역을 대표하는 주변 대표 파랑 자료로의 환산이 필요할 수 있다. 이를 위하여 본 연구에서는 이론적인 쇄파 모형(Lee, 1993)을 통하여 변환기술상 문제점을 파악하고 원형 천퇴에서의 수치실험을 통하여 천퇴 후면에서 파랑의 변형 정도를 파고비를 통하여 분석하였으며 이를 토대로 이어도 수중 암초에서의 파랑 변형이 관측 지점의 파고에 리치는 영향을 평가하였고 그 결과를 관측 치와 비교${\cdot}$분석하였다.
한국해안해양공학회 1998년도 정기학술강연회 발표논문 초록집 Annual Meeting of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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pp.78-83
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1998
흐름이 존재하는 수역을 파가 전파할 때 파는 흐름과의 상호작용에 의해 그 특성이 변형된다. 예를 들면 파와 흐름의 진행 방향이 같을 때는 파고의 감소, 반대일 때 파고의 증가로 나타난다. 후자의 경우 흐름에 의해 반사파가 생성될 것으로 사료되나 실제 해역에서 이러한 현상을 관측한 예는 거의 찾아보기 어렵다. 동해안의 경우 통상 관측지점에서 흐름의 세기가 작기 때문에 흐름에 의한 파의 굴절 현상이 잘 나타나지 않는다. (중략)
서해 중부 연안에서의 내부파 관측을 위하여 현장 관측과 인공위성의 SAR(Synthetic Aperture Radar)센서를 이용한 관측을 함께 수행하였다. 2002년 5월 28일부터 30일까지 어청도 서쪽 10 km해상에서 thermistor chain, RCM 및 ADCP 유속계를 계류하여 관측하였으며 주변해역에 대한 CTD 관측도 수행하였다. 또한 29일 오전 6시 53분 SAR 영상을 획득하였다. 현장관측 결과 계류 지점을 통과하는 여러 개의 내부파가 관측되었고 SAR 영상에서도 관측지점 주변에서 다수의 내부파 군의 공간적인 분포를 확인할 수 있었다. SAR영상에서 관측된 내부파의 공간적인 특성과 현장 관측에서 계산된 시간적인 특성에 K-dv(Korteweg and de Vries)방정식을 적용하며 서해 중부 연안에서 발생한 내부파의 특성을 분석하였다. 이러한 내부파는 물리적으로, 군사적으로, 그리고 해양생물학적으로 매우 중요한 현상이며 서해의 중요한 여름철 특성으로 고려되어야 할 것이다.
본 연구에서는 속초 인근의 파향 파고계로 관측된 파랑 자료를 이용하여 동해안 주요지역에 너울성 고파를 예측하는 알고리즘을 개발하였다. SWAN 모형을 이용하여 연안의 파랑 관측 자료로부터 고파 발생지로 예상되는 외해지점의 파랑 제원을 추정하였다. 추정된 파랑 제원을 경계조건으로 쓰고 SWAN 모형과 파향선 추적법을 사용하여 동해안 주요지역에서의 너울성 고파를 예측하였다. 왕돌초에서 관측한 파랑 자료를 예측 결과와 비교하여 예측알고리즘의 정확성을 검증하였다. 동해안 실시간 파랑관측 시스템과 본 연구결과를 활용하면 동해안 너울성 고파를 보다 정확하게 예측할 수 있다.
중력파의 존재가 예측된 것은 100년전 일이지만 지난해 9월 14일에야 LIGO에 처음으로 직접 검출되었다. 줄력파는 질량을 가진 물질이 가속될 때 만들어져 빛의 속도로 전파되는 현상이다. LIGO는 레이저 간섭 현상을 이용해 서로 수직인 방향의 두 팔의 길이가 상대적으로 진동하는 것을 측정하는 기기로서 지난 2002년 첫 관측을 시작한 이래 지속적인 감도 향상을 통해 아주 미세한 진폭을 가지는 중력파를 직접 검출하는데 성공하였다. 이번에 관측된 중력파는 두개의 블랙홀로 이루어진 쌍성이 궤도 운동을 하면서 중력파를 방출함에 따라 궤도 반지름이 점차 줄어들어 궁극적으로 충돌하기 직전 0.1초 정도 사이에 방출한 것으로서 이론적인 파형과의 비교를 통해 기존의 어떤 방법보다도 정확하게 블랙홀들의 질량과 거리를 측정할 수 있게 해 주었다. LIGO의 감도가 앞으로도 더욱 향상될 것이며 이에 따라 더 많은 중력파 천체가 발견될 것이다. 중력파 관측을 통해 우리는 기존의 망원경으로 볼 수 없었던 새로운 천체 현상을 자구 관측하게 될 것이며 이에 따라 블랙홀이나 중성자별과 같은 밀집 천체를 더 자세하게 탐구할 수 있을 뿐 아니라 우주의 구조나 진화에 대한 새로운 연구가 가능해질 것이다.
본 연구에서는 우리나라 동해안에 설치된 해안침식대책공법 중 잠제시설에 대한 현장모니터링을 수행하고 그 효용성을 확인하고자 하였다. 해안침식대책시설은 3년의 계획과 3년의 시공으로 총 6년간에 걸쳐 완공되었으며, 계획단계에 있어서의 수치모형실험결과와 관측결과 등에 대해서는 Kim et al.(2008, 2011)에 의해 소개되어 있다. 본 연구에서는 현장관측을 통해 잠제시설 설치 이후의 해빈폭 증가 현상을 확인하였고 해빈폭이 늘어난 원인을 잠제의 기본적인 성능인 파랑제어효과에 의한 것임을 알 수 있었다. 대상해역의 파랑관측은 잠제 시설 전면과 후면 즉 내해측과 외해측에서 수행하였다. 외해의 관측지점(수심 H = 16.5m)과 내측지점(H = 3.7 m)에 메모리형 파고계를 설치하여 파고관측결과를 도출하고 잠제시설의 파랑저감효과는 제체(잠제시설)를 투과하는 파랑의 전달율(Kt)로 분석하였다. 현장관측자료를 분석한 결과, 내습하는 파랑을 저감시켜 해안침식을 방지하기 위해 설치된 잠제의 파랑저감효과는 약 60%를 나타내고 있는 것으로 확인되었다.
ACE 위성이 1997년부터 2000년까지 관측한 행성간 충격파들 중에서 WIND 위성에서 관측된 Type II 태양 전파 폭발에 의한 것으로 연관되어지는 행성간 충격파 31개를 선별하였다. 이들 행성간 충격파 발생과 관련된 Type II 전파 폭발이 관측된 후에 행성 간 충격파가 인공위성들에 의해 관측될 때까지의 시간을 측정하여 행성간 충격파가 태양에서 지구까지 전달되는 전달속도를 구하였다. 이 속도와 ACE위성에서 실제 관측된 행성간 충격파의 진행속도를 비교하여 행성간 충격파의 태양 지구간 전파과정은 평균 가속도가 $-1.02m/sec^2$로 감속되는 과정임을 규명하였다. 더 나아가, 이로부터 행성간 충격파의 특성에 따른 행성간 충격파 전달 과정의 감속을 결정하는 가속도 값이 행성간 충격파의 진행속도나 마하수 등과 상관관계가 없음을 밝혀내었다.
현재 중력파 관측은 레이저 간섭계 기반의 중력파 검출기를 통해 이루어지고 있고 검출기 성능이 개선되고 안정화 되어 초기 설계 사양 이상의 관측감도를 확보하였다. 이제 레이저 간섭계 기반의 중력파 관측 기술은 중력파 관측 가능성의 유무를 넘어 차세대 중력파 검출기의 건설을 앞당기는 수준이 되었으며 해외에서는 중력파 검출 기술을 선도하기 위한 공격적인 투자가 이루어 지고 있다. 이 발표에서는 현재 운영중인 레이저 간섭계 기반의 중력파 검출기의 중력파 검출 원리와 실제 중력파 검출기에서 사용되는 관련 핵심 기술들을 소개하고자 한다. 단순히 특정 분야의 일부 기술이 아닌 중력파 검출기 건설에 사용된 재료, 광학, 기계공학, 전자, 통신 등 다양한 분야의 기술을 소개하고 실제 중력파 검출기 관련 연구에 참여할 수 있는 연구 주제를 소개하고자 한다.
파랑은 선박의 안전운항에 있어서 중요한 요소이다. 지금까지의 파랑관측은 부이와 같은 현장관측에 주로 의존하고 있으나, 근년 위성에 의한 리모트센싱의 기술이 발달함에 따라, 파랑계측에 분야에도 시도되고 있다. 하지만 국내에서는 SAR(합성개구레이더)의 처리 경험 자체가 부족하여 본격적인 연구개발이 시작되지 않고 있다. 본 연구에서는 SAR를 이용한 파랑계측을 하기 위한 초기단계로, 1) SAR화상에서 파랑의 영상화 메커니즘, 2) 파랑 스펙트럼 추정 기법의 소개를 하고자 한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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