• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제24권3호
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• pp.166-178
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• 2012

서해안에 영향을 미치는 폭풍해일 모의를 위해 비대칭 태풍바람장, 조석 및 파랑의 복합적 현상이 동시에 고려되어 북서태평양까지 확장된 동일한 상세유한요소격자상에서 수행되었다. 비대칭형 태풍 경도풍은 JTWC에서 제공하는 Best track의 4분면 풍속반경 자료 등이 조석유동모형 pADCIRC에 입력되고 파랑모형 unSWAN과 동적 결합되어 병렬클러스터에서 계산된다. 태풍 곤파스(TY1007)에 적용한 모의실험에서 이어도 관측기지의 파랑자료 및 우리나라에 근접한 시간에 관측된 주요 검조소에서의 해수면자료와 매우 잘 일치하는 만족스러운 결과가 도출되었다. 비대칭형 경도풍 고려로 태풍상륙 이남에서 국부적인 해일고 상승이 두드러지게 모의되어 본 연구에서 제안한 방법은 폭풍해일로 인한 해안저지대 및 주요시설물 범람대비 등 연안재해관리에 유용하게 활용될 수 있다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제11권4호
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• pp.133-144
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• 2006

해수 소통이 전제된 새만금호의 내부 관리수위를 유지하는 최적의 수문 운영안이 ADCIRC모형을 적용한 실험을 통해 검토되었다. 수문 완공 이후와 내부개발 이후로 사업진행을 구분하였고 평수시와 풍수시로 하천유량을 구분하여 모델링을 실시하였다. 수문 운영방안은 유입/배출이 연속적으로 1일 1회, 1일 2회 및 2일 1회 등에 대해 검토되었으나 모든 경우 하천 유입 유량에 의해 수위가 지속적으로 상승된다. 목표 관리수위 0.0m를 유지할 수 있는 현실적인 방안으로는 방조제 완공 직후에는 1일 2회의 유입/배출을 유지하면서 평수시에는 단속적으로 6일에 한번, 풍수시에는 3일에 한번 외해수의 유입을 억제시키면 최대편차 ${\pm}0.4m$ 이내에서 관리수위 유지가 가능한 것으로 분석되었다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제35권4호
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• pp.67-74
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• 2023

열대성 저기압으로 인한 높은 파도와 폭풍해일은 해안지역에 큰 피해를 준다. 따라서 태풍이 내습하기 전에 정확하게 예측해야 하는데, 기상 강제력은 예측에 중요한 요소이다. 본 연구는 정확한 폭풍해일 및 파랑예측에 요구되는 기상 강제력을 위한 개선방안을 제시한다. 2016년 남해안을 강타한 태풍 차바를 사례연구로 하여, 기상예측모델(MPAS)로 태풍 트랙 및 기상 강제력, 즉, 기상장을 예측했다. 예측된 MPAS 태풍 트랙 정보를 기반으로 한 태풍의 대칭형 및 비대칭형 파라미터 와류 모델을 이용하여 기상 강제력을 생성하는 한편, 베스트 트랙 기반 동일 한 파라미터 모델을 이용하여 기상 강제력을 생성하여, 둘을 비교했다. 또한, MPAS 예측 태풍 트랙 정보 기반 대칭형/비대칭형 와류 파라미터 모델에서 생성된 기상장은 MPAS에서 예측한 기상장과 블렌딩하여 예측기상장을 만들었다. 이렇게 제작된 MPAS 기반 forecast 기상장 4종 및 베스트 트랙 기반 hindcast 기상장 2종을 ADCIRC+SWAN ADCIRC+SWAN에 입력하여 남해안의 파랑 및 폭풍해일을 예측/재현하고 관측치와 비교·검증했다. MPAS 기반 forecast 기상장을 이용하여 예측된 폭풍해일과 파랑은 관측치와 거의 일치했으며, 베스트 트랙을 사용하여 재현한 결과와도 견줄 만했다. 유의파고는, 6종의 기상장을 이용한 실험에서 MPAS 예측 태풍 트랙 기반 대칭형 와류 파라미터 모델로 생성된 기상장과 MPAS 예측 기상장을 블렌딩한 실험이 예측 정확도가 높았으나, 비대칭형 와류 파라미터 모델과 블렌딩을 사용한 경우보다 약간 높은 정도였다. 폭풍해일은, MPAS 예측 태풍 트랙을 이용한 비대칭형 와류 파라미터 모델에서 생성된 기상장을 이용한 실험이 예측 정확도가 높았다. 폭풍해일과 파랑을 정확하게 예측하기 위해서는, 정확한 태풍 트랙 정보와 이 정보가 반영된 비대칭형 와류가 고려된 기상장, 이 태풍 트랙을 생산한 기상장이 필요한 것을 볼 수 있다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제24권3호
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• pp.210-216
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• 2012

극치해면 추정을 위해 EST기법을 동해연안에 적용하였다. 과거 60년간 발생한 TY급 태풍 51개에 의한 해일고를 ADCIRC모형으로 계산하여 트레이닝세트에 포함하였고, 태풍을 제외한 매년 발생하는 최대해일고를 계절풍에 의한 것으로 간주하여 계절풍에 따른 해일고도 응답벡터로 설정하였다. 조위조건을 입력벡터에 포함시켜 태풍시에는 고 저조 조건을 포함시켰으며 계절풍시에는 대 소조 조건을 입력벡터에 반영하였다. 이때 두 경우 모두 연주조를 감안하여 응답벡터를 작성하였다. 적용결과를 기존연구와 비교한 결과 정 등(2008)의 결과와 거의 일치하고 있어 본 방법의 적합성을 입증할 수 있었다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제23권3호
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• pp.205-214
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• 2011

정밀조석모의를 위한 유한요소 격자가 황해 영역에서 절점밀집도 14 K, 52 K 및 211 K 등으로 세련화되어 구축되었으며, 북서태평양을 포함하는 광역에 대해 57K의 절점을 갖는 격자체계가 구축되었다. 수치실험은 32개의 병렬프로세서에서 pADCIRC v 49.21 모형을 이용하여 수행하였다. 조석모의는 YS-G52K, YS-G211K 격자에서 KorBathy30s와 ETOPO1 수심자료를 적용하고, FES2004로부터 추출된 4 분조를 개방경계에 적용하여 모의한 결과 관측치와는 진폭에서 RMS오차 0.138 m, 위상은 RMS오차 14.80 deg로 이전 황해 연구에 비해 개선된 결과가 나타났다. 북서태평양으로 확장된 영역인 NWP-G57K 격자의 개방경계에서 8 분조를 정의하여 모의한 결과 황해 조석모의 결과와 유사한 매우 만족스러운 결과가 도출되었다.

• 한국해안해양공학회지
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• 제15권2호
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• pp.97-107
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• 2003

서해연안에 발달된 조간대의 효과가 수치모의에 미치는 영향을 평가하기 위하여 유한요소 조석수동역학 모형인 ADCIRC에 침수-노출을 적용하여 금강하구와 전북해역에서 특성을 살펴보았다 전북해역에서 관측조류와 비교한 결과 RMS오차 분석으로 대조 시 1cm/sec 정도로 최대 조류속 대비 3% 이내에서 매우 잘 일치하고 있으나, 침수-노출 처리의 장점이 크게 부각되지 않는 것으로 나타났다. 금강하구에 대한 조량 평가는 조간대의 침수-노출 영향이 대체로 5%내외에서 국한되지만 인근 특정 단면에서는 20% 이상의 차이를 보인다. 조석 잔차류 비교 평가에서 조간대 고려 유무 영향이 거의 나타나지 않으며, 전체적으로 조석수동역학 해석결과에 미치는 효과는 미미한 것으로 분석되었다. 조간대의 침수-노출 고려 유무는 연구목적에 따라 달리 취해야 되겠지만, 장기간의 확산모의와 결합되는 경우 등에는 조간대의 노출을 고려하지 않아도 충분할 것으로 판단된다.

• 한국해안해양공학회지
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• 제19권4호
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• pp.345-354
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• 2007

대조시 조차가 6.6 m에 이르는 천해역인 전북 구시포 연안에 건설된 어항연육제방, 방류제 및 돌제 등 제방군 주위에서의 침퇴적을 이해하기 위한 초기의 연구가 시도되었다. 직접 해석방법으로 정선측량과 간이항공 측량에 의한 침퇴적 변화를 1년 6개월에 걸쳐 수행하였다. 간접적인 방법으로는 제방 인접지역에서의 침퇴적 성향을 파악하기 위하여 침수-노출을 고려한 2차원의 ADCIRC 모형을 적용하여 제방 건설 전후의 유속 및 해저응력의 변화를 비교 평가하였다. 연구 결과에 따르면 구시포어항 연육제방 부근 및 해수욕장 간사지는 퇴적이 다소 우세한 것으로 평가된다. 제방 건설로 유속이 둔화되고 shadow zone 등에서는 한계응력 이하로 급감하여 $0.10{\sim}0.15\;N/m^2$으로 변하며 퇴적성향으로 전이되는 것이 모델링 결과로부터 분석되었다. 그러나 본 논문에서 제시하는 결과는 해저질의 물리적 특성을 충분히 고려하지 못한 제한적인 초기의 평가에 따른 것으로 이어지는 연구의 상세 침퇴적 모델결과와 비교 검토되어 충실한 결과가 도출되어야 할 것으로 사료된다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제54권7호
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• pp.463-474
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• 2021

연안 지역은 강우, 조위, 월파 등 여러가지 외력에 의해 침수가 발생될 수 있다. 이에 이 연구에서는 연안 지역에서 발생될 수 있는 단일 및 복합 외력에 의한 지역별 침수 특성을 분석하였다. 연구에서 고려한 외력은 강우와 폭풍 해일에 의한 조위 및 월파이고, 분석 대상지역은 남해안 및 서해안의 4개 지역이다. 유역의 강우-유출 및 2차원 지표면 침수 분석에는 XP-SWMM이 사용되었고, 폭풍 해일에 의한 외력인 조위 및 월파량 산정에는 ADCSWAN (ADCIRC와 UnSWAN) 모형과 FLOW-3D 모형이 각각 활용되었다. 단일 외력을 이용한 분석 결과, 대부분의 연안 지역에서는 강우에 의한 침수 영향보다 폭풍 해일에 의한 침수 영향이 크게 나타났다. 복합 외력에 의한 침수 분석 결과는 대체로 단일 외력에 의한 침수 모의결과를 중첩시켜 나타낸 결과와 유사하였다. 다만, 특정 지역에서는 복합 외력을 고려함에 따라 단일 외력만을 고려한 침수모의에서 나타나지 않았던 새로운 침수 영역이 발생하기도 하였다. 이러한 지역의 침수 피해 저감을 위해서는 복합 외력을 고려한 분석이 요구되는 것으로 판단되었다.

• 한국해안해양공학회지
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• 제18권1호
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• pp.43-52
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• 2006

해수소통을 전제한 경우 새만금호 내측의 염분변화가 만경강의 평수량 및 홍수량 유입에 따라 혼합 확산되는 것을 평가하고, 내부 개발이후 배수수문을 통한 새만금호소수 방류시 관리수위별로 저염수가 외해에 미치는 영향범위를 평가하기 위한 수치모형실험이 실시되었다. 해석에는 2차원 ADCIRC 및 3차원 TIDE3D모형과 3개 연직층을 고려한 3차원 CE-QUAL-ICM모델이 이용되었다. 내부의 확산 모의결과는 시간이 지남에 따라 외해에서 유입되는 염수가 점차 혼합확산되며, 최소 1개월 이상 경과되어야 만경호측에 외해수가 혼합되고, 5개월 지속되어야만 동진호측까지 혼합된다. 호내측의 수위를 관리하기 위해 신시 또는 가력수문을 개방하면 유속이 지수적으로 감소되나 갑문으로부터 전면 10km 이상까지 0.5m/s의 유동장이 형성된다. 이러한 결과는 저염수 방류로 인한 영향이 주기적으로 낙조시에 발생되어 새만금 방조제 전면의 해수순환과 유동 및 생태환경에 적지 않은 영향을 미칠 개연성을 제시하는 것으로 해석된다.

• 해양환경안전학회지
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• 제21권5호
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• pp.608-616
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• 2015

본 연구에서는 해일예측모델링을 통하여 연안역의 해일고를 산정하고, 취약성평가 기법을 적용하여 취약등급을 평가하였다. 해일예측모델링은 ADCIRC 모형을 적용하여 2000년~2014년까지의 27개 태풍을 모의하였으며, 상위 영향 6개 태풍에 대하여 검증하였다. 계산결과는 관측결과와 유의미한 검증결과를 보였다. 진해만, 사천만, 광양만, 천수만 및 경기만 등 주요 내만 연안역에서 해일고가 높게 나타났으며, 산출된 해일고 자료를 이용하여 표준화, 정규화 및 등급화 과정을 거쳐 해일 취약성 평가를 수행하였다. 평가결과, 진해만, 사천만, 광양만 등에서 취약지수가 4~5등급을 보였으며, 이는 해일의 특성상 영향을 직접 받는 내만역이 취약함을 의미한다. 반면 전남 서부 내만의 취약지수(1~3등급)는 상대적으로 양호하게 나타났으며, 이는 지난 15년간 이 지역을 통과한 태풍이 크게 영향을 미치지 않았기 때문인 것으로 사료된다. 따라서, 이러한 상대적 불확실성을 보완하기 위해서는 지형적 민감도를 고려한 보다 장기간의 영향누적을 통한 취약성 평가가 필요하다.