• 대한토목학회논문집
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• 제33권6호
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• pp.2255-2265
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• 2013

본 연구에서는 유역의 배수구조를 설명할 수 있는 폭 함수 기반의 Clark 모형을 제안하였다. 시간-면적곡선으로는 지표면과 하천에 대하여 개별적인 동수역학적 특성을 적용한 재조정된 폭 함수를 이용하였다. 선형저수지 추적의 경우 기존의 Clark 모형과 같이 차분화된 형태가 아니라 해석식을 적용하여 수행하였다. 본 연구에서 고려한 주요한 매개변수들로는 지표면평균이송속도 및 하천평균이송속도와 저류상수를 들 수 있다. 실제 매개변수의 추정 과정에는 전역최적화 기법 중의 하나인 SCE-UA 기법을 적용하였다. 또한 Clark 모형으로부터 유도된 순간단위도의 형상은 원점에 대한 1차모멘트와 면적중심에 대한 2, 3차 모멘트로 구분하여 평가하였다. 관측 수문사상의 통계모멘트들과 본 연구에서 추정된 통계모멘트들의 상관계수는 1차모멘트의 경우 0.995, 2차모멘트는 0.993, 3차모멘트는 0.983로 산정되었다. 평균과 분산에 대해서는 추정값과 관측값이 대체로 일치하는 경향을 보여주었다. 그러나 추정된 3차모멘트에 대한 결과는 다소 과대 평가되는 경향을 나타내었다. 제안된 Clark 모형은 순간단위도의 형상을 평균과 분산만을 고려하여 적용한 방법보다 수문곡선의 왜곡 및 첨두좌표의 모의와 관련된 한계점을 개선하였다. 이러한 결과로부터 본 연구에서 제시한 방법론은 배수경로의 이질성과 동적매개변수들의 영향을 적절하게 반영할 수 있음을 확인할 수 있었다. 본 연구에서 고려한 모멘트들의 변동성은 주로 저류상수의 영향이 크게 나타나고 있으며, 지표면평균이송속도보다는 하천평균이송속도가 크게 영향을 미치는 것을 확인할 수 있었다. 이로부터 저류상수와 하천평균이송속도가 Clark 모형으로부터 유도되는 순간단위도의 형상을 결정하는데 지배적인 역할을 하는 것으로 확인되었다. 따라서 두 매개변수는 모형의 적용 과정에서 중요하게 고려되어야 할 것으로 판단된다.

• 한국지구과학회지
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• 제41권2호
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• pp.95-110
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• 2020

본 연구에서는 고해상도 ERA5 재분석자료 중 우리나라 지상 온도 자료의 신뢰성을 검증할 목적으로 종관기상관측소(ASOS) 관측자료와 비교를 수행하였다. 새롭게 생산되어 배포 중인 ERA5 재분석자료는 높은 시·공간적 해상도를 가져 여러 분야에 활용성이 매우 높다. 자료의 분석 기간은 ASOS 61개 관측소가 1999년 이후로 결측률이 매우 낮으며 시간평균 자료를 제공한다는 점을 고려하여 1999-2018년 기간으로 설정하였다. ERA5 격자 자료는 격자 내 90-m 수치표고모델(DEM) 분포로부터 내륙, 해안, 산악 지역에 해당하는 지형학적인 특성에 따라 분류하여 ASOS 지점 자료와 비교되었다. 분석 기간 전체에 대한 평균 지상 온도는 ASOS와 ERA5 모두 공간 분포의 패턴과 값은 큰 차이없이 유사하였다. ASOS와 ERA5의 산점도 비교를 통해 전체 기간, 특히 여름, 겨울 기간에 대해 계절 변동성을 가진다는 특성을 확인할 수 있었으며, 이는 달별 두 자료 사이의 매시간 차이 확률밀도함수(PDF)의 시계열을 통해서도 확인되었다. 두 자료 사이의 차이를 통계지수인 NMB, RMSE를 계산하여 정량화시켰을 때, 각 값에서 지역적인 특성을 보였으나 모든 지수에서 큰 차이가 없다고 판단할 수 있었으며, 상관성을 보기 위해 R과 IOA를 통해 구한 값은 모두 0.99에 근접하였다. 특히 일평균 산출에 있어 1-시간-평균 값 24개를 이용한 일평균의 경우가 최고와 최저온도의 평균을 이용하는 일평균에 비해 오차가 작게 나타났고, 두 자료 사이의 상관성도 높게 나타남을 확인하였다. 두 자료의 차이가 나타나는 원인으로 ERA5 격자 내 지형 효과가 가장 클 것으로 판단하여 수치표고모델을 활용하여 각 지역별 PDF를 이용해 첨도 및 왜도를 구하고, 이를 온도 차이 파워 스펙트럼의 1년 주기 변동 크기와 비교하였다. 그 결과, 양의 상관성을 가졌음을 확인하였다. 이는 지형 효과가 두 자료 차이의 원인이라고 설명하는 결과이다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제3권4호
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• pp.37-55
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• 2000

전라남도 고흥반도에 인접한 해창만의 어장환경문제와 관련하여 방조제 축조후 주변해역에서의 흐름과 퇴적환경의 변화를 파악하고 특히 수문개방시 일시에 다량으로 방류되는 담수가 인근해역에 미치는 영향을 파악하기 위하여 1997년과 1998년의 두 차례에 걸친 현장조사와 해수유동 및 담수확산에 관한 2차원 수치실험을 실시하였다. 방조제 체절후에는 체절전에비하여 유속이 전반적으로 크게 감소하였고 조위는 방조제 부근에서 그 진폭이 다소 감소하였다. 방조제 수문을 통하여 담수를 방류한 경우, 전반적인 흐름 형태는 무방류시에 비하여 큰 차이가 없었으나, 간조시의 경우 방류한 담수의 영향으로 수문 부근에서 유속과 조위가 각각 다소의 변화를 나타내었다 담수확산의 수치실험결과, 간조시에 담수는 만외까지 유출하지만, 만조시에는 서류하는 조류를 타고 다시 만의 안쪽까지 되돌아오는 경향을 보였다. 방조제 전면해역에서는 점토질의 실트, 실트질의 점토 및 사질점토질의 실트 등 다양한 퇴적상을 보였으나, 만의 중앙부에서는 점토질의 실트가 지배적이었다. 또한 퇴적물의 유동을 반영하는 왜도분포에서는 방조제 전면 해역에서 $\{pm}0.1$, 만의 중앙부에서 ±0.3 이상으로 양자간에 현저한 차이를 보였다. 방조제 전면해역에서 시추한 시료의 분석결과, 하부는 실트와 점토질의 세립의 퇴적상으로 구성되어 있지만, 상부의 표층은 두께 약 40～50 cm정도의 굴, 바지락 등으로 구성된 패각층이 분포하였다. 이와 같은 하부의 퇴적상은 방조제 축조전의 조간대 퇴적상으로 추정되며, 상부의 패각층은 제방 축조후 주변해역에 형성된 패류 양식장으로부터 기인한 잔해일 가능성이 컸다. 즉, 이와 같은 퇴적상의 차이는 방조제 축조의 영향을 반영하고 있는 것으로 판단되었다.

• 대한지리학회지
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• 제42권4호
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• pp.469-487
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• 2007

입도경향 분석법은 파이척도로 표현된 평균입도, 분급, 왜도 등 퇴적물 입도조직변수가 퇴적물의 이동경로를 따라 특정한 경향을 보이는 성질을 이용한 퇴적물 이동경로 식별 방법론이다. 적용이 간편하고 저렴하여 지형학 연구에 널리 응용될 수 있는 가능성을 지니고 있으나 방법론상의 한계도 몇 가지 측면에서 지적되고 있어 주의가 필요하다. 이 연구는 McLaren과 Bowles의 1차원 경로분석법, Gao와 Collins, Le Roux의 2차원 이동벡터법 등 현재까지 정립된 입도경향 분석의 대표적인 세 가지 기법을 비교 평가하여 적절한 활용법을 도출하고, 입도경향 분석의 추후 연구과제를 제안한 것이다. McLaren-Bowles의 1차원 경로분석법은 연구자의 현장경험을 분석에 효과적으로 결합시킬 수 있고 X-분포를 통해 퇴적환경에 대한 해석을 제공해주며 장기적인 퇴적물 순이동 패턴을 파악하는데 효과적이나 연구자의 주관적 해석에 의존해야 한다는 점, 식별할 수 있는 시간 해상도가 낮다는 점등이 단점이다. Gao-Collins의 2차원 이동벡터법은 명확한 절차, 2차원적인 시각화, 세밀한 시간 해상도 등이 장점이지만, 임계거리 선정, 잡벡터 제거과정 등이 문제를 유발할 수 있으므로 분석 시 주의를 요한다. 셋째, Le Roux의 2차원 이동벡터법은 확장된 경험규칙과 조직변수 간의 구배를 고려하고 시간해상도도 세밀하지만, 분석개념이 모호하고 복잡하다. 입도경향 분석은 현장에 대한 연구자의 이해도, 조사하고자 하는 퇴적물 순이동 패턴의 시간적 스케일, 초점을 맞추고자 하는 정보 등에 따라 적절한 기법을 선택하고, 거기에 부합되는 시료채취방안을 기획하는 것이 중요하다. 또한 입도경향 분석이 지형학 연구에 기여하기 위해서는 시료채취 깊이, 교란층의 두께 등 시료채취 과정의 요소들과 퇴적물 순이동 패턴이 지시하는 시간스케일 간의 관계가 체계적으로 규명되어야 한다고 판단된다.

• 한국지구과학회지
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• 제21권2호
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• pp.174-187
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• 2000

섬진강 하안에는 신생대 제4기의 사질을 주로 하는 조립질 퇴적물이 주로 퇴적되어 있다. 이들 하성 퇴적물의 퇴적학적 특징을 수평적, 수직적으로 조사하였다. 퇴적물의 수평적 분포를 알아보기 위하여 강의 하구에서 상류까지 사질 퇴적물의 시료를 채취하는 한편, 구례 부근의 유역에 분포하는 하성퇴적층의 퇴적단면을 기재하고 퇴적물에 대한 퇴적학적 연구를 수행하여 퇴적환경을 규명하고 그 변화상을 추적하였다. 섬진강 퇴적물의 입도분포는 극조립사(very coarse sand)에서 조립사(coarse sand)에 해당한다. 분급도는 매우 범위가 넓은 다양한 분포를 보이고 있으며 평균적으로 보통 정도의 분급(moderately sorted)으로 나타난다. 퇴적물의 왜도는 강한 양성왜도(very fine skewed)에서 강한 음성왜도(very coarse skewed)에 이르기까지 광역적인 분포를 보인다. 첨도는 극단적으로 편향된(very lepto-kurtic to extremely lepto-kurtic) 상태에 해당한다. 전체적인 퇴적물의 유형은 미량의 역 함유 사, 역질 사 및 사질 역에 해당한다. 섬진강에 퇴적된 사질 퇴적물의 입자 모양은 구형과 판상의 형태를 가지고 있고, 입자의 크기에 따라 변화가 다소 심하게 나타났다. 섬진강에 분포하는 사질퇴적물의 원마도는 불량한 편이었다. 전자 현미경으로 관찰한 입자의 표면 조직은 입자 형태에 따라 변화가 심하였다. 크기가 작은 입자의 경우 표면이 잘 연마되어 있으며 석영 입자는 각상과 아원상까지 여러 형태를 보여준다. 구례 부근에서 강주변의 하성퇴적층의 퇴적 단면을 기재하면서 퇴적상의 변화와 퇴적구조의 특징을 조사하여, 이 지역에서 나타난 퇴적상을 xGyS, mGyS, gGyS, xSM, xS, mS, mGyM, IgM 등 8개 퇴적상으로 구분하였다. 이들 퇴적상들은 2개의 퇴적상조합으로 구분된다. 퇴적상조합 I은 망상 하천의 하도 퇴적물로 추정되며, 상부의 퇴적상조합 II는 하도 주변의 범람원 퇴적물로 추정된다. 하부의 퇴적상조합 I이 상부의 퇴적상조합 II로 변하게 되는 환경 변화는 퇴적상조합 I을 퇴적시켰던 망상 하천의 하도가 이동하여 가면서 그 곳이 하천 주변의 범람원으로 변한 것으로 추정된다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제3권2호
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• pp.59-70
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• 1998

가로림만 조간대 표층퇴적물의 입도조직변수(평균입도, 분급도 및 왜도)를 기초로 '이차원 퇴적물 이동벡터모델'을 이용하여 퇴적물의 이동방향을 추정하였고 이에 따른 퇴적물의 이동현상을 해석하였다. 채취된 퇴적물은 각 정점마다 전체와 조립질(< 4.5 ${\phi}$)로 구분하여 각각의 퇴적물이동방향(15 경우)을 구하였고, 이 방향과 지형, 층면형태(bedform)의 정밀측정, 그리고 여러 번의 현장관찰을 기초로 결정된 퇴적물의 실제이동방향과 비교하였다. 퇴적물의 실제이동방향과 가장 일치하는 이동벡터는 조립질 퇴적물에서 퇴적물 이동방향으로 퇴적물이 세립해지고, 분급이 좋아지며 왜도가 감소하는 경우와 퇴적물이 조립해지고, 분급이 좋아지며 왜도가 증가하는 경우를 조합한 M 경우이다. 이는 조립질 퇴적물이 연구지역의 퇴적물이동에 주요 구성성분이며, 세립질(> 4.5 ${\phi}$)을 포함하는 전체 퇴적물보다 퇴적기작이 더 단순하므로 '퇴적물이동벡터모델'과 잘 부합하는 것으로 보인다. 또한 전체 퇴적물과 조립질 퇴적물 모두 퇴적물의 이동방향으로 분급도가 좋아지는 경향이 뚜렷한데, 이는 퇴적기작의 복잡성과 관계없이 연속적인 수리에너지는 퇴적물의 분급을 더 좋게 한다는 것을 증명한다. 또한 이 연구결과를 통하여 사주조간대의 조립질퇴적물의 이동은 남북방향으로 놓여 있는 만 입구 동주수로를 통하여 저조선에서 상부조간대로 이동하면서 퇴적되었고, 일부는 동주수로를 지나 남수로로 공급되어 반시계방향으로 돌며 북쪽지역으로 이동 퇴적되었음이 밝혀졌다. 조립질 퇴적물은 사주에 퇴적되지만, 일부는 북수로를 따라 썰물때 다시 만밖으로 나가는 것으로 퇴적물이동벡터모델이나 퇴적물 실제이동방향의 관찰 모두에서 증명되었다. 따라서 북수로 및 북동쪽 뻘질모래지역은 만 밖에서 운반된 부유퇴적물과 조립퇴적물이 동시에 퇴적되는 지역이며, 지역적으로 조립질과 세립질의 분리퇴적현상이 때때로 관찰되기도 하는 수리역학적 퇴적물 혼합지역이다. 사주의 육지이동과 북수로 발달현상은 조립퇴적물이 만 밖이나 만 입구 등 근원지(장안퇴를 포함한 사퇴)로부터 더 많이 유입되었거나 혹은 상대적 해수면의 상승의 결과로 보인다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제4권2호
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• pp.117-126
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• 1999

해안침식이 우세한 반폐쇄적 조간대의 퇴적작용을 규명하기 위해 우리 나라 서해안의 함평만 조간대에서 지형, 퇴적물, 집적율, 해안절벽의 침식율 등을 조사하였다. 함평만 조간대는 전반적으로 조류세곡(tidal creek)의 발달이 미약하고, 고조선 해빈(high-tide beach), 조간대 사주(intertidal sand shoal) 등에 의해 지형적 기복이 표시되며, 대체로 상부방향으로 오목한 지형단면을 보인다. 조간대 퇴적물은 해안절벽의 침식에 의해 공급된 육상기원의 조립 퇴적물(자갈, 모래)과 조석작용에 의해 바다로부터 공급된 세립 퇴적물(펄)이 다양하게 혼합됨으로써 복모드형 입도분포, 불량한 분급, 양의 왜도 등의 조직적 특성을 보인다. 표층 퇴적물의 퇴적상 분포는 대체로 저조선 방향과 만 입구 방향으로 세립해지는 경향을 보여, 조간대의 일반적 경향과 다르다. 조간대층은 대부분 생물교란에 의해 균질화된 상태이며, 만 입구의 펄질 조간대에서 제한적으로 렌즈상층리(lenticular bedding), 평행엽리(parallel lamination) 통이 관찰된다. 조간대의 침식은 상부 조간대와 하부 조간대를 중심으로 추로 봄철(3~5 월)과 겨울철(10~3월)에 우세하며, 침식우세 지역의 경우 연평균 침식율이 5.2 cm/yr에 이른다. 침식에 의한 해안절벽의 후퇴는 내만역의 절벽에서 최고 1.4 m/yr의 속도로 이루어지는데, 대체로 초여름(5~6 월)에 우세하여 조간대의 최대 침식시기(봄철)와 1~2 개월의 시간차를 보인다. 이렇듯 함평만과 같은 전형적인 반폐쇄적 환경 내에서 조간대와 해안절벽이 침식되는 까닭은 풍파와 지역적 해수면 상승의 상호작용 때문인 것으로 판단된다.

• 수산경영론집
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• 제40권2호
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• pp.49-70
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• 2009

This study proviedes GARCH model(Bollerslev, 1986) to analyze the structural characteristics of price volatility in domestic aquacultural fish market of Korea. As a case study, flatfish and rock-fish are analyzed as major species with relatively high portion in an aspect of production volume among fish captured in Korea. For analyzing, this study uses daily market data (dating from Jan 1 2000 to June 30, 2008) published by the Noryangjin Fisheries Wholesale Market which is located in Seoul of Korea. This study performs normality test on trading volume and price volatility of flatfish and rock-fish as an advanced empirical approach. The normality test adopted is Jarque-Bera test statistic. As a result, first, a null hypothesis that "an empirical distribution follows normal distribution" was rejected in both fishes. The distribution of daily market data of them were not only biased toward positive(+) direction in terms of kurtosis and skewness, but also characterized by leptokurtic distribution with long right tail. Secondly, serial correlations were found in data on market trading volume and price volatility of two species during very long period. Thirdly, the results of unit root test and ARCH-LM test showed that all data of time series were very stationary and demonstrated effects of ARCH. These statistical characteristics can be explained as a reasonable ground for supporting the fitness of GARCH model in order to estimate conditional variances that reveal price volatility in empirical analysis. From empirical data analysis above, this study drew the following conclusions. First of all, from an empirical analysis on potential effects of seasonality and the day of week on price volatility of aquacultural fish, Monday effects were found in both species and Thursday and Friday effects were also found in flatfish. This indicates that Monday is effective in expanding price volatility of aquacultural fish market and also Monday has higher effects upon the price volatility of fish than other days of week have since it has more new information for weekend. Secondly, the empirical analysis led to a common conclusion that there was very high price volatility of flatfish and rock-fish. This points out that the persistency parameter($\lambda$), an index of possibility for current volatility to sustain similarly in the future, was higher than 0.8-equivalently nearly to 1-in both flatfish and rock-fish, which presents volatility clustering. Also, this study estimated and compared and model that hypothesized normal distributions in order to determine fitness of respective models. As a result, the fitness of GARCH(1, 1)-t model was better than model where the distribution of error term was hypothesized through-distribution due to characteristics of fat-tailed distribution, was also better than model, as described in the results of basic statistic analysis. In conclusion, this study has an important mean in that it was introduced firstly in Korea to investigate in price volatility of Korean aquacultural fishery products, although there was partially a limited of official statistic data. Therefore, it is expected that the results of this study will be useful as a reference material for making and assessing governmental policies. Also, it is looked forward that the results will be helpful to build a fishery business plan as and aspect of producer, and also to take timely measures to potential price fluctuations of fishery products in market. Hence, it is advisable that further studies related to such price volatility in fishery market will extend and evolve into a wider variety of articles and issues in near future.

• 지질공학
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• 제18권4호
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• pp.555-566
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• 2008

불소 오염이 심각한 곳으로 파악된 충북 보은 삼승면 일대 지역의 오염의 현황과 원인 규명을 위하여 수리지구화학적 연구와 물암석 반응 실험 연구가 수행되었다. 조사 지역 암반 지하수의 불소 함량은 최대 3.9 mg/L에 이르며, 먹는물 수질기준의 불소 항목(1.5 mg/L)을 초과율은 23%에 이른다. 불소 이온의 평균 함량은 1.0 mg/L이나, 낮은 값으로의 왜도(1.3)가 크기 때문에 중앙값은 평균에 비하여 크게 적은 0.5 mg/L으로 나타난다. 불소 농도는 화강암 분포 지역에서 심부 지하수에 해당하는 $NaHCO_3$ 유형 지하수에서 상대적으로 높게 나타나고 있다. 불소와 질산염 이온($NO_3$)은 뚜렷한 부의 상관관계를 나타내고 있어 불소는 지표 오염과 상관없는 지질기원이며, 상대적으로 심부 암반 지하수에 부화되었을 가능성을 지시한다. 이것은 조사 지역의 암석을 사용한 실내 실험에서 확인되었다. 순수흑운모 화강암 반응 실험 결과 불소 함량은 96시간 후에 최대 1.2 mg/L까지 증가하였다. 그러나 불소 농도와 지하수 관정 심도, 지구화학적으로 물암석 반응의 정도를 지시할 수 있는 인자($Na^+$, $HCO_3$, pH 등)들의 값과는 뚜렷한 상관관계를 나타내고 있지 않았다. 이는 불소 이온이 물암석 반응 정도와 상관없이 함불소 광물의 국지적인 분포에 영향을 받을 수 있다는 것을 암시한다. 고농도의 불소를 함유하는 지하수의 공간분포는 선구조 분포와 연관되어 있음을 보여주고 있어, 물암석 반응이 상당히 진행되어 불소 함량이 높은 심부 암반 지하수가 선구조 분포 지역의 파쇄대를 통하여 배출되었음을 지시한다. 하지만, 선구조 분포와 불소 농도는 전체적으로는 일치하지 않아, 파쇄대의 분포가 불규칙적이고, 심부 지하수와 천부 지하수의 혼합과 정도 불균질함을 지시하는 것으로 추정된다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제31권3호
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• pp.101-114
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• 2019

현재 상당한 침식이 진행되고 있는 맹방해빈을 대상으로 년 간 해안선 변화량을 수치모의 하였다. 수치모의는 이산화된 해안선 단위 격자에 표사 순유입량과 해안선 전진 혹은 퇴각량은 서로 균형을 이룬다는 개념으로부터 유도한 해안선 모형(One Line Model for shore line)에 기초하여 수행하였다. 이 과정에서 연안 표사량의 경우 Energy flux 모형, 횡단 표사량의 경우 Bailard와 Inman(1981) 계열의 수정 모형(Cho and Kim, 2019)을 활용하였다. 수치모의 과정에서 closure depth는 파랑에 종속하는 것으로 해석하였으며, closure depth는 Shiled's parameter에 기반한 Hallermeier(1978)의 해석모형을 활용하여 산출하였다. 모의결과 너울이 우세한 2017.4.26부터 2017.10.15까지는 횡단 표사가 지속적으로 유입되어 해안선이 전진하는 것으로 모의되었다. 또한 10월 중순과 10월 말 사이에 연이어 발생한 년 최대 고파랑 내습에 따른 침식과 이로 인한 해안선의 일시적 퇴각, 이 후 파랑이 잦아들면서 다시 출현하는 너울에 의한 횡단표사 유입과 이로 인한 해안선 복원, 삼월중순부터 삼월말까지 연이어 발생한 고파랑에 의한 해안선 퇴각 등 일 년에 걸친 해안선 대순환과정이 상세하게 모의되는 것을 확인할 수 있었다. 전술한 해안선 대순환 과정은 2017년 4월5일, 9월 7일, 11월 7일, 2018년 3월14일에 실측된 해안선 위치에서도 유사하게 관측할 수 있다. 그러나 해안선이 전진 혹은 퇴각되는 양은 실측치에 비해 수치모의에서 크게 관측되며, 이러한 차이는 대부분의 지형모형(Genesis: Hanson and Kraus, 1989)처럼 closure depth를 $h_c=8.09m$로 일정하게 유지한 경우에 더욱 증가하였다.