• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제29권5호
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• pp.228-238
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• 2017

우리나라 연안해역에서 조사된 조위 조화상수를 수집하여 조석 분포와 비선형 조석특성의 분포를 조사하고, 국립해양조사원에서 관측한 목포항과 군산외항의 조위자료를 조화분석하여 비선형 조석의 경년변화와 비조화상수(고조위, 저조위, 조차)의 경년변화의 관련성을 검토하였다. 비선형 조석의 발생과 조석형태수가 관련성이 있음을 확인할 수 있었으며, 비선형 분조의 변화는 고조위와 저조위의 변화에 큰 영향을 주었다. 목포항에서는 해안개발로 인해서 비선형 분조의 진폭과 위상이 크게 변화하고, 이로 인해서 고조위가 상승하고, 저조위는 하강하여 조차가 증가하였다. 군산외항에서는 새만금방조제 준공이후에 비선형 조석의 영향으로 고조위는 하강하고, 저조위는 상승하여 조차가 감소하였다.

• 해양환경안전학회지
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• 제28권6호
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• pp.874-881
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• 2022

낙동강 하구 기수생태 복원이 본격으로 논의가 진행 전인 2016년까지는 하류 수위의 예측을 위해 하구에서 수km 떨어진 기존 조위관측소(부산 및 가덕도)의 측정 자료를 활용하여 분석을 수행하였지만, 조위와 위상 차이로 인해 예측이 용이하지 않았다. 따라서, 낙동강 하굿둑 인접 외해역에서 조석 영향을 받는 수위관측치를 이용하여 조석조화분해를 통한 정밀한 조위 예측 산정의 필요성이 대두되어 본 연구를 수행하였다. 연구의 방법으로는 낙동강하굿둑 인근 외해역에서 10분 간격으로 기간별 관측자료의 저장상태 및 이상자료 유무를 확인하고, 조석조화분해 프로그램인 TASK2000(Tidal Analysis Software Kit) Package를 이용하여 관측조위와 예측조위를 1대 1 비교하여 회귀상관분석을 수행하였다. 분석 결과, 관측조위와 예측조위간의 상관도는 0.9334로 높게 나타났으며, 당해 연도의 조위예측 분석시 직전연도의 1년 조석관측 자료를 조화분해하여 산출된 조화상수를 이용하여 조위예측을 실시하면 보다 정확한 결과를 산출할 수 있음을 확인하였다. 이를 바탕으로 2022년 예측조위를 생성하여 낙동강 하구 기수생태 복원의 해수유입량의 산정에 활용 중이다.

• 한국군사과학기술학회지
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• 제14권2호
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• pp.189-197
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• 2011

As a multidisciplinary study encompassing oceanography and history, we have attempted to reanalyze the course of a historical navel battle, Myungryang Naval Battle(September 16th, 1597 according to the lunar calendar) through hindcasting the paleo-tidal currents and -tides(PTC). Firstly, we conducted harmonic analysis using 6-month current data observed at Uldolmok and 1-year elevation data provided by Korea Ocean Research and Development Institute in order to understand their characteristics and to hindcast the PTC. Observation results show that Uldolmok, ~300m wide, relatively narrow channel, is characterized by a flood-dominant mixed mainly semidiurnal tidal regime induced by relatively-strong shallow water constituents, showing closely a standing wave type of tidal current. Further, we hindcasted PTC on the day of Myungryang Naval Battle. Our results were compared and discussed with results(time and speeds of maximum(flood and ebb) currents and high and low water times) of the previous studies estimated from different methods. Lastly, we reconstruct the course of the event of Myungryang Naval Battle recorded in the Admiral Sun-Sin Yi's War Diary(Nangjung Iigi in Korean) based on our hindcasting results.

• 한국해양학회지:바다
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• 제15권4호
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• pp.203-206
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• 2010

전통적 조화분해 방법을 이용한 명량해전(1597년 음력 9월 16일)과 같은 19세기 이전 역사적 해전 당시의 고조석(고조류) 추산과 관련하여 조석 (조류) 조화분해와 예측에 많이 사용되고 있는 IOS tidal package(IOS)와 Task-2000 tidal package(Task2K)의 5가지 천문변수 계산식을 살펴보았다. 이로부터 IOS와 달리 Task2K가 1801년 이전 시기에 대한 조석(조류) 추산이 불가능한 원인을 파악하였다. 즉, 임의의 19세기 이전 시점(1801년, 1800년, 1597년 1월 1일 자정)에 대하여 구한 천문변수 값을 비교한 결과, 1801년은 거의 일치하였으나, 나머지 해의 천문변수 값은 차이가 컸다. 이는 1900년을 기준으로 그레고리력(양력)을 직접 사용하여 천문변수 값을 구하는 Task2K의 계산식이 1801~2099년 범위를 벗어난 해에 대해서 윤년을 정확히 계산하지 못함으로써 발생하는 문제이다. 따라서 그레고리력을 바탕으로 0000년 1월 l일 자정을 기준으로 누적된 일자로 환산한 시간을 사용한 IOS의 천문변수 계산식을 사용함으로써 Task2K에서도 고조석(고조류)을 추산할 수 있다.

• 한국측량학회지
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• 제28권5호
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• pp.505-513
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• 2010

인천만 조석분조의 특성 및 장기해수면 변동 상황을 고찰하기 위해 인천항 항만건설 전 후, 독립적으로 설치 운영된 세 곳의 조위관측소 상황을 파악하고 총 40년간(1960~2007)의 조위관측자료에 대한 조화분석을 수행하였다. 연구결과, 조석의 주요 4분조($M_2$, $S_2$, $K_1$, $O_1$)는 관측소 별로 18.61년의 달 교점 cycle에 따른 변동을 보였고, 세 관측소의 조석유형은 모두 반일주조의 경향을 나타내었다. 또한, 조위예측 시, 조위예측의 정확도는 조위관측자료의 누적 년 수 보다는 과거의 월별 조위특성과 상관성이 높은 것으로 분석되었다. 특히, 세 관측소의 조위자료를 40년간 단일 시계열 자료로 가정하고 분석한 결과, 평균해수면 및 기본수준면의 장기간 해수면 변동은 각 조위관측소 별로 평균 10cm 내 외의 변동을 나타내었다. 아울러, 여러 종류의 위성고도계 자료(Topex Poseidon, Topex Tandem, ERS, GFO)를 근간으로 한 OSU(Oregon State University)의 지역 및 광역 조석모델에 의한 인천항 조위관측소의 조석분석 결과, 지역적 특성을 수렴한 고 해상 모텔일수록 복잡한 해협이나 연안지역에 적합한 것으로 사료되었다.

• 해양환경안전학회지
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• 제25권7호
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• pp.827-833
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• 2019

선박이 항구를 안전하게 입·출항 하기 위해서는 고려해야할 요소들이 많지만, 특히, 선박의 좌초 위험을 줄이기 위해 항구의 조석을 파악하는 것이 중요하다. 기존의 선행연구는 주로 조화상수를 찾고 분석하는 연구가 대부분이었으나, 타 수로국의 조석표상 조화상수 분석 및 정확성에 관한 연구는 부족하였다. 본 연구는 인천, 군산, 여수, 부산, 울산 및 속초, 총 6곳의 항구를 대상으로, 실측정보를 기준으로 영국조석표와 한국의 조석표를 비교하였으며, 조석의 차이가 발생하는 원인을 찾기 위하여 조화상수를 사용하여 조고, 조시, 조석형태수를 계산한 후 영국과 한국의 정보를 비교하였다. 실측정보와 조석표의 차이 분석 결과 대상 항구 모두 실제 조고와 조시가 차이가 있었으며, 그 원인은 영국과 한국의 조화상수, 조석 기준값, 조석 형태수에서 차이가 있는 것을 발견하였다. 따라서 이 논문에서는 영국 조석표에 우리나라 표준항을 추가해야 하며, 조석표를 만드는데 필요한 기준이 되는 조화상수가 지속적으로 최신정보로 업데이트 되어야 하고, 영국 조석표 보다는 각 국가에서 제작하는 조석표가 더 정확하다는 것을 제시하고자 한다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제24권4호
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• pp.495-508
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• 2019

조석현상이 뚜렷한 연안에서 항해, 연안 구조물 설계, 해양영토 획정, 침수범람 예보 등을 위하여 여러 조위 기준면들(tidal datums)이 사용된다. 우리나라 수로학 분야와 해안공학 분야에서는 수심을 측량하는 기본 수준면(datum level)으로 약최저저조위(ALLW)를 사용하고, 해안선과 안전수직높이(vertical clearances) 기준면으로는 약최고고조위(AHHW)를 사용하고 있다. 그러나 최근에 미국, 호주, 영국을 포함하여 국제적으로는 최저 천문조위(LAT)와 최고 천문조위(HAT)를 기본 수준면과 안전수직높이의 기준면으로 사용하고 있다. 이 연구에서는 서해안과 남해안 9개 조위 관측소에서 19년(1999-2017년) 동안 1시간 간격으로 관측한 해수면 높이 자료를 '19년 벡터평균 분석', '19년 연속 분석', '1년 연속 분석' 방법으로 각각 1분 간격으로 19년간 예측한 조위로부터 LAT와 HAT를 계산하였다. 이 연구에서는 19년 연속 관측자료의 조석 조화분해와 19년 연속 조석 예측에 모두 적합한 UTide 프로그램을 사용하였다. 각 조위 관측소에서 '19년 벡터평균 분석'과 '19년 연속 분석' 방법으로 각각 계산한 LAT 또는 HAT 값들의 차이는 대부분 ±1 cm 미만으로 큰 차이를 보이지 않았으며, 이 두 방법은 서로 거의 일치하는 결과를 생산하였다. 반면에 각 조위 관측소에서 19년간 연속 관측한 자료를 연별로 19개로 나누어 각각 1년 자료씩 조석 조화분해한 후 각각 19년간 조위를 예측한 '1년 연속 분석' 방법은 서로 크게 다른 19개의 LAT와 HAT 값들을 산출하였으며, 그 19개들의 표준편차는 3~7 cm이었다. '1년 연속 분석' 방법으로 구한 이들 값들은 '19년 연속 분석' 방법으로 산출 값과 비교하면 서해안과 남해안에서 LAT는 -16.4~10.7 cm의 차이를 보였으며, HAT는 -8.2~14.3 cm의 차이를 보였다. 계산된 LAT와 HAT를 ALLW와 AHHW와 정량적으로 비교했을 때, 서해안과 남해안에서 LAT는 ALLW보다 평균적으로 46.2 cm 더 낮았으며, HAT는 AHHW보다 평균적으로 33.6 cm 더 높았다. 이러한 차이에 가장 크게 기여하는 분조는 ALLW와 AHHW 계산에 고려되지 않은 진폭이 비교적 큰 S_a와 N₂ 분조이었다. 또한 천해분조가 강하게 발달한 내만에서는 M₄와 MS₄ 분조가 추가적으로 그 차이에 상당히 기여하였다. LAT와 ALLW 간 차이와 HAT와 AHHW 간 차이가 같지 않은 이유는 ALLW와 AHHW를 계산할 때는 주요 4대 분조의 진폭만을 사용하지만 LAT와 HAT를 계산할 때는 실질적으로 67개 분조의 진폭뿐만 아니라 지각도 사용하기 때문이다.

• 한국지구과학회지
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• 제21권2호
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• pp.168-173
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• 2000

내수면에 나타나는 조석현상을 조사하기 위하여 전라남도의 나주호와 영산강에서 1997년 12월 30일부터 1998년 1월 27일까지 1시간 간격으로 수위변화를 측정하였다. 여기서 얻어진 결과는 다음과 같다. 나주호와 영산강지류에서 모두 일주조와 반일주조가 나타났으나 조차는 수 mm 내지 수 십 mm로 작다. 하루에 두 번씩의 고조와 저조가 있었고, 1일 2회의 고조 중에서 일조부등 현상도 나타났다. 그믐과 보름이 지난 2일 후에 대조가 나타나고, 상현과 하현 후에 소조가 나타났다. 조화분해한 결과에 의하면 나주호에 나타나는 조석은 반일주조가 우세하며, 진폭이 가장 큰 순서로 주태음반일주조(M$_2$)가 0.55mm이고, 주태음일주조(O$_1$) 0.47mm, 월일합성일주조(K$_1$) 0.43mm, 주태양반일주조(S$_2$) 0.39mm의 순이다. 영산강 지류에 나타난 조석은 4mm에서 크게는 18mm로 장소, 지형 , 방향에 따라서 조차가 다르게 나타난다. 목포항의 고조 시각과 영산강 지류에 나타난 고조 시각과는 약간의 차이가 있다. 남평 지석강 수중보에서 나타나는 수위변동은 동 ${\cdot}$ 서 방향으로는 반일주조에 가까운 반면에 남 ${\cdot}$ 북 방향에서는 6시간 정도의 변동주기가 나타났다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제26권1호
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• pp.11-36
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• 2021

비천문조인 연주조(Sa)와 반년주조(Ssa)는 해수특성 변화와 기상 상태에 영향을 받는 비대칭 월평균 해수면의 연변화와 관련이 깊다. 국립해양조사원이 운영하는 21개 조위관측소에서 관측한 1시간 간격의 19년(1999~2017년) 간 해수면 높이 자료에 대하여 두 종류의 조석 조화분해 프로그램(Task2K와 UTide)을 사용하여 Sa와 Ssa의 조화상수를 산출하였다. 조화분해에 사용되는 자료의 시작 시기와 길이에 따른 Sa의 안정도를 조사하였으며, Sa와 Ssa의 조화상수의 분포 특성을 살펴보았다. 먼저, 인천 조위관측소의 20년(1999~2018년) 해수면 관측자료를 1일씩 이동하면서 1년(369일) 조화분해를 수행하고 그 결과를 비교하였을 때, 두 프로그램 모두 자료의 시작 시기에 따라 Sa 조화상수가 불규칙하게 크게 변동한다는 사실을 알 수 있었다. Task2K가 Sa 분조 계산식에 근일점 천문변수를 고려하지 않아서, 두 프로그램 간에 약 78°의 지각 차가 났으며, 이들 진폭 차이는 1 cm 이하였다. 우리나라 연안에서는 Sa 조화상수가 해마다 크게 다르므로, 조위 예측 정확도와 관련하여 안정적인 조화상수 산출에 필요한 적절한 자료 길이를 결정하기 위해 관측자료 길이(1년, 2년, 3년, 5년, 9년, 19년)에 따른 인천 조위관측소의 Sa 조화상수 값의 변동성을 살펴보았다. 대표성 있는 Sa 조화상수를 구하기 위해서 조화분해를 수행할 때 5~9년 동안의 관측자료를 사용하면 조화상수 예측오차가 상당히 줄어들며, 19년 자료를 사용 것이 가장 바람직하다는 결론을 얻었다. Sa 분조의 진폭은 각 해역별로 다른 해양·대기 환경 특성에 의해 서해안에서 15.0~18.6 cm, 제주도를 포함한 남해안에서 10.7~17.5 cm이었으며, 울릉도를 포함한 동해안에서 10.5~13.0 cm이었다. 울릉도 등 동해 일부 해역을 제외하고 우리나라 연안에서 Ssa 분조의 영향으로 인해 연중 최고(최저) 해수면 높이가 발생하는 시기가 늦어(빨라)져서 해수면의 계절변화가 시간적으로 비대칭적인 특성을 보였다. 끝으로, 월평균 해수면, 대기압 보정 해수면, 비부피 높이 간 관계로부터 해수면의 해해변화와 계절변화의 비대칭성에 대기압 효과와 해수밀도가 가장 큰 영향을 끼친다는 사실을 확인하였다.

• Ocean and Polar Research
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• 제33권3호
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• pp.309-319
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• 2011

This is a preliminary study of the feasibility of obtaining reliable tidal current harmonic constants, using one month of current observations, to verify the accuracy of a tidal model. An inference method is commonly used to separate out the tidal harmonic constituents when the available data spans less than a synodic period. In contrast to tidal constituents, studies of the separation of tidal-current harmonics are rare, basically due to a dearth of the long-term observation data needed for such experiments. We conducted concurrent and monthly harmonic analyses for tidal current velocities and heights, using 2 years (2006 and 2007) of current and sea-level records obtained from the Tidal Current Signal Station located in the narrow waterway in front of Incheon Lock, Korea. Firstly, the l-year harmonic analyses showed that, with the exception of $M_2$ and $S_2$ semidiurnal constituents, the major constituents were different for the tidal currents and heights. $K_1$, for instance, was found to be the 4th major tidal constituent but not an important tidal current constituent. Secondly, we examined monthly variation in the amplitudes and phase-lags of the $S_2$ and $K_1$ current-velocity and tide constituents over a 23-month period. The resultant patterns of variation in the amplitudes and phase-lags of the $S_2$ tidal currents and tides were similar, exhibiting a sine curve form with a 6-month period. Similarly, variation in the $K_1$ tidal constant and tidal current-velocity phase lags showed a sine curve pattern with a 6-month period. However, that of the $K_1$ tidal current-velocity amplitude showed a somewhat irregular sine curve pattern. Lastly, we investigated and tested the inference methods available for separating the $K_2$ and $S_2$ current-velocity constituents via monthly harmonic analysis. We compared the effects of reduction in monthly variability in tidal harmonic constants of the $S_2$ current-velocity constituent using three different inference methods and that of Schureman (1976). Specifically, to separate out the two constituents ($S_2$ and $K_2$), we used three different inference parameter (i.e. amplitude ratio and phase-lag diggerence) values derived from the 1-year harmonic analyses of current-velocities and tidal heights at (near) the short-term observation station and from tidal potential (TP), together with Schureman's (1976) inference (SI). Results from these four different methods reveal that TP and SI are satisfactorily applicable where results of long-term harmonic analysis are not available. We also discussed how to further reduce the monthly variability in $S_2$ tidal current-velocity constants.