• 한국수자원학회:학술대회논문집
• /
• 한국수자원학회 2015년도 학술발표회
• /
• pp.587-587
• /
• 2015

기후변화의 영향으로 발생 가능한 자연재난들에 대응하기 위해 많은 연구들이 활발히 수행중이다. 하지만, 대부분의 기후변화 연구들은 강수량의 증가와 해수면의 상승을 구분하여 재난의 영향을 평가하는데 그쳤고 기후변화로 인해 발생한 요소들의 복합적인 고려와 이로 인한 홍수 피해액 산정 연구는 미비한 실정이다. 이에 본 연구에서는 서쪽 산지에서 발원하여 울산 시가지를 관통하고 동해로 유입되는 태화강을 대상유역으로 선정하였고 기후변화로 인한 해수면 상승이 연안 지역과 인접하천에 미치는 영향을 평가하였다. 기후변화 따른 미래 강수량과 함께 해수면 상승의 복합적인 고려를 통해 기후변화의 영향이 연안지역의 수문량 변화에 미치는 영향을 분석하였다. 기후변화에 따른 해수면 상승이 연안지역에 얼마나 영향을 미치는지 확인하기 위해 강수의 증가량과 해수면의 상승량에 따른 홍수범람도를 작성 비교하였고 이를 정량적으로 비교하기 위해 홍수 피해액을 산정하였다. 해수면 상승으로 인한 하천의 기점수위가 높아짐에 따라, 전체적인 홍수위가 상승하는 것으로 나타났으며, 홍수위 상승은 하구에 가까울수록 상승폭이 큰 것으로 나타났다. 해수면 상승에 따른 침수심 및 피해지역의 변화는 홍수 피해액에도 영향을 미치는 것으로 확인할 수 있었다. 연안지역에 위치한 하천에서는 기후변화에 따른 강수량의 증가뿐만 아니라 해수면 상승량의 변화도 계획홍수위, 홍수범람 및 홍수 피해액에 분석에 있어 중요한 요소이며, 본 연구의 결과는 향후 연안 지역의 취약성 평가 기술과 풍수해 자연재난 위험의 대응방안 마련 기초 자료로 활용할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
• /
• 한국수자원학회 2016년도 학술발표회
• /
• pp.284-284
• /
• 2016

최근 기후변화의 영향으로 재해의 빈도와 피해의 규모는 점점 커지고, 예측의 불확실성 또한 증가하고 있다. 이에 따라 기후변화와 관련된 자연재해에 대처하기 위한 다양한 연구들이 수행되어 왔지만, 대부분의 기후변화 관련 연구는 미래 강우량과 해수면 상승을 분리하여 각각의 인자들에 따른 재난영향을 평가하였다. 그러나 연안지역에서는 강우 증가로 인해 발생하는 재해와 해수면 상승으로 인한 재해 등 두 개 이상의 재해가 복합적으로 작용할 수 있으므로 이를 동시에 고려한 연구가 필요하다. 따라서 본 연구에서는 해수면의 영향을 직접적으로 받는 태화강 유역을 대상유역으로 선정 하였고, 기후변화에 따른 강우의 증가와 해수면 상승이 연안지역에 미치는 영향을 평가하였다. 이를 위해 유역의 토지피복도, 수치고도자료, 토양도, 해당 유역의 단면 등을 이용하여 수리 수문모형을 구성하였다. 기후변화에 따른 강우 증가량을 고려하여 시나리오별 유출량을 산정하였고, 산정된 유출량 및 기점수위를 경계조건으로 입력하여 기후변화 시나리오에 따른 해수면 상승을 고려한 홍수위를 산정하였다. 이를 통하여 산정된 홍수위와 하천설계기준 해설에서 제시하고 있는 제방 여유고를 비교 검토하였다. 결과적으로, 목표기간별로 현재상태보다 최대 25.5%까지 첨두유출량이 증가하였고, 해수면 상승으로 인한 홍수위 변화는 하구부근에서 기점을 기준으로 약 7.1km까지 영향을 미치는 것으로 확인되었다. 또한 여유고의 부족 구간을 검토한 결과, 전체 구간 40.17km 중 약 31.7km인 79.5%가 여유고를 만족하지 못하였고, 해수면 상승을 고려하지 않았을 경우에는 여유고를 만족하지 못하는 구간이 최대 3.8% 감소하였다. 연안지역의 기후변화로 인한 미래 강우량 증가와 해수면 상승을 동시에 고려한다면, 심각한 홍수 피해가 생길 것으로 예상된다. 따라서 이를 고려한 치수대책이 시급할 것으로 판단된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
• /
• 한국수자원학회 2015년도 학술발표회
• /
• pp.82-82
• /
• 2015

해안 대수층은 해수와 담수가 공존하는 지역으로 상대적으로 밀도가 큰 해수가 대수층의 담수 아래에 쐐기형태로 존재하게 된다. 이러한 쐐기형태의 해수와 담수의 경계면은 압력경도의 평형에 의해 경계면이 유지되며, 해수면 또는 지하수위가 변동할 경우 해수-담수 경계면의 균형이 무너짐과 더불어 압력경도의 평행이 이루어질 때 까지 해수-담수 경계면의 이동이 계속 진행된다. 수위 변화의 주요 원인으로는 지구온난화 및 기후변화로 인한 지속적인 해수면 상승과 도서지역의 인구증가 및 산업화로 인한 무분별한 지하수의 사용 등에 의한 지하수위 저하 등을 꼽을 수 있다. 이와 같은 원인으로 해안 및 도서지역에서는 해안 대수층의 해수침투거리가 증가하여 지하수 이용에 큰 어려움을 겪고 있다. 이에 해안 대수층의 해수침투 범위 및 거리를 추정하기 위한 많은 연구들이 다양한 분야에서 지속해서 이루어지고 있지만, 서로 밀도가 다른 해수와 담수가 공존하는 해안 대수층 내의 수리특성을 명확히 파악하기에는 아직까지 미흡한 점들이 많다. 과거에는 Darcy의 법칙 및 Ghyben-Herzberg 식에 근거한 이론적인 연구들이 주로 이루어졌고, 근래에 현장관측이나 수리모형실험이 국내 외적으로 수행되고 있으나, 모든 영역의 지하수의 특성을 조사하는 것이 사실상 불가능하다. 이에 최근에는 컴퓨터 성능의 비약적인 발전과 더불어 다양한 수치해석방법에 의한 수치모델들이 개발되어 시뮬레이션에 적용되고 있다. 하지만 거의 대부분의 수치모델은 해안 대수층 수리특성을 투수계수에 의존하고 있을 뿐, 대수층 내부의 해수-담수에 의한 밀도류의 유동특성을 전혀 고려하지 못한 채 정수압에 근거한 해수-담수 경계면에 대해 모의하고 있는 정도이다. 따라서 본 연구에서는 해안 대수층 내부의 유동현상을 투수계수에 의존하는 방법에서 탈피하여 대수층 매체의 입경, 공극, 형상 등을 고려할 수 있을 뿐만 아니라, 염분 및 온도차에 의한 밀도류를 해석할 수 있는 강비선형 수치모델을 개발하여 해수침투 현상을 직접 모의한다. 나아가 대부분의 이전 연구들에서 간과하고 있는 해안지역의 대표적 물리력인 파랑과 조석의 영향이 해안 대수층의 해수침투에 미치는 영향, 해안 대수층의 지하수위 및 해수면의 수위차에 의한 해수침투 특성 그리고 이를 제어 할 수 있는 새로운 대응기술을 제안하는 것을 목적으로 한다.

• 대한원격탐사학회지
• /
• 제22권6호
• /
• pp.519-531
• /
• 2006

한반도 주변해역에서의 해수면 고도는 1993년부터 2005년까지의 기간 동안 연평균 $3.89mm\;yr^{-1}$상승하였으며, 이는 전세계 해수면 상승률의 1.3배에 해당한다. 본 연구에서는 AVISO(Archiving, Validation and Interpretation of Satellite Oceanographic data)에서 제공하는 복합위성자료 (Topex/Poseidon, Jason-1, BRS, Envisat)인 DT-MSLA(Delayed Time-Maps of Sea Level Anomalies)를 이용하여 동해와 황해, 남해, 한국해협에서의 해수면 고도 변화를 연구하였다. 해수면 고도의 평균적인 변화는 증가하는 경향을 보임과 동시에, 여름에는 $4\sim5$년, 겨울에는 3년의 주기성을 가지고 진동하였다. 조화분석을 통하여 해수면 고도와 해수면 온도의 연주기 모드와 반년주기 모드의 진폭과 위상을 나타내었다. 해수면 고도의 연주기 진폭은 한반도 주변해역에서 남동쪽이 높게, 북서쪽이 낮게 나타나는 반면, 해수면 온도는 이와는 반대의 분포를 보였다. 월별 해수면 고도와 해수면 온도의 상관을 구한 결과, $6\sim8$월에 동해와 남해에서 1/2달 시간지연 일 때, 상관계수가 0.7정도로 높게 나타났다. 이러한 결과를 통해 여름철 동해와 남해가 쿠로시오 해류의 영향을 크게 받고 있음을 짐작할 수 있다.

• 한국해안·해양공학회논문집
• /
• 제26권3호
• /
• pp.120-130
• /
• 2014

서해 연안해역과 제주에서 국립해양조사원이 관측한 기왕의 조위자료를 분석하여 평균해수면을 산출하고, 그 변화추세와 원인을 고찰하였다. 서해안에서 그 동안 진행된 대규모 해안개발사업이 평균해수면을 변화시켰다는 것을 확인할 수 있었으며, 그 영향을 추정하였다. 해안개발로 인한 평균해수면 변화는 지역에 따라 큰 차이를 보였으며, 인천항 1단계 개발로 6.8 cm가 하락한 것을 제외하고는 해안개발로 인해서 평균해수면이 대체로 상승하였으며, 금강하구둑 개발로 인해서 인접한 군산내항에서는 평균해수면이 38 cm가 상승하였다. 또한 해안개발로 인한 해수면 변화량을 보정한 평균해수면 자료를 회귀분석하여 해안개발 이외의 요인 즉 자연적 요인으로 인한 해수면 상승률을 추정하였다. 서해안에서 평균해수면은 지구온난화 등의 자연적인 요인으로 인하여 연평균 1.1~4.4 mm/year가 상승하였으며, 지역적으로 편차가 커서 남부해역에서는 크고, 북부해역에서는 작았다. 제주에서는 해수온도의 상승과 평균해수면 상승과 서로 밀접한 관계가 있어서 수온이 $1^{\circ}C$ 상승하면, 평균해수면은 약 6 mm가 상승하였다. 서해안에서 평균해수면은 대체로 1980년대 중반이전에 비해서 1980년대 중반이후에 급격하게 상승하는 경향을 보였다.

• 한국지구과학회지
• /
• 제26권6호
• /
• pp.541-550
• /
• 2005

한국 남해해역의 최종빙하기 이후 해수면변화 및 시간평균화 현상을 파악하기 위하여 남동대륙붕 19개 정점, 서남해역 5개 정점에서 산출하는 패류유해 중 우점종 및 특징종 42개체에 대해 $^{14}C$연대측정을 행하였다. 측정결과 동일 정점 내에서 시간평균화(Time-averaging) 현상이 나타나며 최대 11,939년까지 연대차이가 있었다. 그리고 최종빙하기 이후 남해해역에서의 해수면은 약 15,000년 전 최종빙하기시 해수면이 현재 해수면보다 약 $150\~160 m$ 하강하였으며, 이후 약 9,000년까지 해수면이 약 60m로 급격히 상승하였다. 그리고 이후 약 $4,000\~5,000$년까지 수심 약 $50\~60 m$에서 안정적이었으며, $3,000\~4,000$년 사이 또 한번의 급한 해수면 상승으로 수심이 현재 해수면보다$10\~20 m$ 낮아졌으며, 이후 현재에 이르는 것으로 생각된다.

• 한국음향학회지
• /
• 제20권4호
• /
• pp.81-86
• /
• 2001

126-kHz양상태 해수면 음파산란 측정을 강원도 삼척시 연안에서 수행하였다. 수평입사각을38％, 52％로 고정시킨 상태에서 트랜스듀서와 청음기의 거리를 변화시키면서 산란각의 변화에 따른 전방산란 신호의 변화를 관찰하였다. 해저면 산란신호와는 달리 해수면 산란신호는 해수면 유동성에 의해서 도달시간 변이와 진폭의 변이를 나타내었으며 신호간의 상관관계도 불규칙적인 경향을 나타내었다. 전방산란강도를 계산하여 Kirchhoff approximation (KA)과 small slope approximation (SSA)을 비교한 결과 두 모델 모두 실측치와 잘 일치하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
• /
• 한국수자원학회 2018년도 학술발표회
• /
• pp.292-292
• /
• 2018

2016년 태풍 "차바"로 인한 부산과 울산지역의 침수 및 2003년 발생한 태풍 "매미"로 인한 마산창원지역의 침수사례는 우리나라 해안도시유역이 해수면 상승에 의한 피해에 노출되어 있음을 간접적으로 입증하는 대표적 사례라 할 수 있다. IPCC 4차 평가보고서에 따르면 전 지구적 차원에서 지난 100년 동안 해수면은 약 1.7 m 상승하였으며, 1961~2003년 사이 해수면 상승률은 연평균 3.1 mm에 이르고 있다. 특히 우리나라 남해안은 연평균 3.4 mm씩 상승하고 있어 전 세계 해수면 평균 상승속도를 상회하고 있다. 또한 1990년대 이전보다 이후 기간에 우리나라에 영향을 준 태풍의 수가 많으며 평균적으로 태풍의 강도 및 해일고가 증가하고 있다. 따라서 전 지구적 해수면 상승과 태풍해일고 증가에 따른 복합적인 해수면 상승으로 인한 해안유역의 침수피해가 증가할 것으로 예상되며 특히 미래 발생 가능한 수퍼태풍에 의한 급격한 해일고의 상승은 해안유역에 침수피해를 더욱 가중시킬 것이라 예상된다. 특히 해수면 상승으로 인한 침수피해 특성은 홍수유출에 의한 내륙 침수피해와는 다른 특성을 보이고 있어 이에 대한 대응기법 개발이 절실한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 해수면 상승에 따른 해안도시지역 대한 침수피해 예방 및 저감을 위한 침수모의기법을 개발하고 효율적 대응방안을 선정하는 기법을 제안하였다. 부정류 특성을 지닌 해수면 상승 경계조건 및 건물 간 도로를 통해 흐름이 발생하는 특성을 고려하여 해안지역의 시공적 침수규모 및 유속 등을 예측할 수 있는 2차원 수치모형을 개발하였다. 2003년 발생한 태풍 "매미" 발생 기간 동안 관측된 실제 해일고를 적용하여 창원 등 해안도시유역에 범람모의를 수행하였으며 실제 침수흔적과 비교함으로써 모형을 검증하였다. 또한 해안 경계선을 따라 월파방지벽을 설치하는 경계조건을 도입하여 월파방지벽 높이에 따른 해안도시유역 침수규모를 산정하여 월파방지벽 높이에 따른 시공적 침수규모를 분석함으로써 월파방지벽의 효과를 확인하였다. 본 연구결과는 해안지역 지점별 침수규모 및 최대 침수심 발생시간을 제공함으로써 침수에 따른 중장기적 구조적 대응방안 수립은 물론 초단기적 예상 해수면 상승에 다른 대피경로 제공 등 비구조적 수재해 대응 기법을 제시하는 기초자료를 제공에 활용 할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
• /
• 한국수자원학회 2004년도 학술발표회
• /
• pp.1018-1022
• /
• 2004

지구온난화에 의해 전세계적으로 평균해수면이 상승하고 있는데, 이는 지반의 융기 또는 침강 등을 비롯한 여러가지 지역적 차이 때문에 지역적으로 적지 않은 차이를 보이고 있다. 분석결과에 따르면 서남해안은 $1\~3mm/yr$ 정도의 비슷한 값을 보이고 있으며 제주도의 경우 $3\~5mm/yr$로 서남해안 지역에 비하여 약간 큰 값을 보이는 등 전지구적 상승량인 $1\~2mm/yr$ 보다는 다소 크게 나타나고 있다. 이와 함께 방조제와 같은 해안구조물 건설에 의해서도 평균해수면 뿐 아니라 고조위 및 저조위의 변화가 유발된다. 서남해안에서는 군산항과 목포항에서 특히 방조제 건설후에 각각 조위상승과 조석확폭현상이 발생하여 만조위 상승이 유발된 것으로 나타나고 있는데, 여기에 기인하여 목포 인근해역에서는 침식현상이 초래되고 있을 뿐 아니라 연중 해수면 변화가 심해짐에 따라 고극조위가 더욱 커져 저지대 범람이 특히 우려되고 있는 실정이다.

• 한국해안·해양공학회논문집
• /
• 제23권3호
• /
• pp.236-247
• /
• 2011

지구온난화로 인한 북서태평양 및 한반도 근해의 미래 해수면 상승을 IPCC AR4 기후 예측모델들의 결과를 이용하여 조사하였다. 본 연구에서는 대부분의 기후모델에서 제시하지 않은 지역적인 열팽창에 의한 해수면 상승을 3차원 수온과 염분 자료를 이용한 역학고도의 계산을 통해 분석하였다. 해수면 자료의 분석결과, 열팽창을 고려한 북서태평양 및 한반도 근해의 해수면 상승률은 전 지구 평균보다 최대 두 배까지 높게 나타났다. 특히, 쿠로시오 확장지역에서 가장 높은 해수면 상승 경향을 보였다. 열팽창을 고려한 A1B 시나리오에 의한 MPI_ECHAM5와 GFDL_CM2.1 모델 결과에서는 향후 100년 동안 북서태평양에서 각각 24 cm와 28 cm 그리고 한반도 근해에서 27 cm와 31 cm의 해수면이 상승하는 것으로 예측되었다. 통계분석 결과, 이러한 해수면 상승은 겨울철 시베리아 고기압의 약화와 북서태평양 해역의 기압장 변화 그리고 이로 인한 바람장 및 해류의 변화로 발생한 수온변화가 그 원인으로 분석된다. 특히, 쿠로시오 확장지역의 북상에 따른 수온 변화가 북서태평양에서 가장 큰 해수면 상승을 유발한 것으로 사료된다.