• 제목/요약/키워드: typhoon simulation

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잠제가 설치 된 부산 송도해수욕장의 해빈류 예측에 관한 3차원 수치해석기법(LES-WASS-3D)의 적용 (Application of 3-D Numerical Method (LES-WASS-3D) to Estimation of Nearshore Current at Songdo Beach with Submerged Breakwaters)

  • 허동수;이우동;김명규;윤종성
    • 한국해양공학회지
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    • 제27권4호
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    • pp.14-21
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    • 2013
  • This study examined the field application of a 3-D numerical model (LES-WASS-3D) to the estimation of the nearshore current at Songdo beach, Busan. The wave and tide conditions observed at Songdo beach during Typhoon Ewiniar (July 10, 2006) were used in a numerical simulation. The numerical wave heights were in good agreement with the field data. The spatial distributions of the wave heights, mean water levels, and mean flows obtained from the numerical simulation are discussed in relation to the bottom topographical change near Songdo beach before and after Typhoon Ewiniar. The results revealed that LES-WASS-3D is a powerful tool for estimating the nearshore current in the field.

EST 기법에 의한 태풍의 재해위험인자 평가 (Evaluation of Typhoon Hazard Factors using the EST Approach)

  • 이순철;김진규;오경두;전병호;홍일표
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제38권10호
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    • pp.825-839
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    • 2005
  • 우리나라에 주기적으로 내습하여 막대한 인명 및 재산피해를 발생시키고 있는 태풍의 재해위험도를 EST 기법을 적용하여 평가하였다. 서울을 비롯한 6개 주요 도시에 대하여 기존의 태풍자료를 Training Set으로 사용하여 In년 간의 태풍 모의 기간에 대하여 100회 반복모의를 수행한 결과로부터 재현기간별 최대풍속과 일최대강우량의 평균값, 표준편차, 최소값 및 최대값을 추정하였다. 재현기간 100년의 태풍에 대한 최대풍속의 평균값을 비교 평가한 결과 태풍으로 인한 최대풍속은 목포, 부산, 제주, 인천, 대구, 서울의 순으로 나타나 해안이나 도서지방의 재해위험도가 내륙 지방 보다 높은 것으로 나타났으며, 태풍에 동반되는 일최대강우량은 부산, 목포, 제주, 서울, 인천, 대구의 순으로 나타나 남부지방이 중북부지방 보다 태풍동반 호우에 취약한 것으로 나타났다. 태풍 재해에 있어서 남부해안지방에 위치한 도시들이 위험도가 높았다.

Simulation of Sea Water Response in Deukryang Bay to Typhoon Using the Princeton Ocean Model

  • Hong, Chul-Hoon
    • Journal of the korean society of oceanography
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    • 제33권3호
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    • pp.53-63
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    • 1998
  • The Princeton ocean model (POM) with free surface in sigma-coordinate, governed by primitive equations, is used to examine the response of sea water in Deukryang Bay to a typhoon. The model reproduces reasonably well the main features in the wind-driven dynamics due to passing of a typhoon. In response to the wind, the coastal jet develops and the upwelling(or downwelling) occurs dominantly in both sides of the bay. This result implies that there should be an overturn in the bay water with the passing of typhoons. Numerical results of POM are also compared to those of a depth-averaged model. From the comparison, it is postulated that the bottom drag coefficient conventionally used for the two-dimensional flow models is inadequate due to overestimation of the computed current field.

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병렬 유한요소 모형을 이용한 황해의 실시간 조석 및 태풍해일 산정 (Realtime Tide and Storm-Surge Computations for the Yellow Sea Using the Parallel Finite Element Model)

  • 변상신;최병호;김경옥
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제12권1호
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    • pp.29-36
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    • 2009
  • Realtime tide and storm-surge computations for the Yellow Sea were conducted using the Parallel Finite Element Model. For these computations a high resolution grid system was constructed with a minimum node interval of loom in Gyeonggi Bay. In the modeling, eight main tidal constituents were analyzed and their results agreed well with the observed data. The realtime tide computation with the eight main tidal constituents and the storm-surge simulation for Typhoon Sarah(1959) were also conducted using parallel computing system of MPI-based LINUX clusters. The result showed a good performance in simulating Typhoon Sarah and reducing the computation time.

확률론적 클러스터링 기법을 이용한 한반도 태풍경로 및 종관기후학적 분석 (Assessment of Typhoon Trajectories and Synoptic Pattern Based on Probabilistic Cluster Analysis for the Typhoons Affecting the Korean Peninsula)

  • 김태정;권현한;김기영
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제47권4호
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    • pp.385-396
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    • 2014
  • 최근 빈번하게 발생하는 태풍사상은 극심한 홍수 및 바람 재해를 유발 시키고 있다. 이러한 점에서 본 연구에서는 1951년부터 2012년까지 한반도에 내습한 총 197개의 태풍사상을 대상으로 태풍의 발생위치 및 태풍의 궤적을 기준으로 태풍을 범주화 할 수 있는 확률론적 클러스터링 기법을 개발하였다. 모의실험을 통하여 개발된 모형의 적합성을 확인할 수 있었으며, 태풍 경로에 적용이 가능한 방안으로 평가되었다. 1951년부터 2012년까지 한반도 내습한 197개의 태풍사상을 대상으로 확률론적 클러스터링 기법을 적용한 결과 한반도를 내습한 태풍사상은 총 7개의 클러스터로 분류되었으며, 대부분 위도 $10^{\circ}{\sim}20^{\circ}N$, 경도 $120^{\circ}{\sim}150^{\circ}E$ 해수면에서 발생하여 한반도를 향하여 진행하는 것으로 나타났다. 클러스터 B의 경우 약 25.4%의 발생빈도를 가지며, 전선의 방향도 한반도를 직접 향하고 있어 상대적으로 한반도에 영향이 가장 큰 클러스터로 분석되었으며 한반도 전체에 걸쳐서 강한 양(positive)의 강우량 Anomaly를 갖는 것을 확인할 수 있었다.

한국(韓國) 근해(近海)의 폭풍(暴風) 해일(海溢) 수식(數植) 시뮬레이션 (Numerical Simulations of the Storm Surges in the Seas Around Korea)

  • 오임상;김성일
    • 한국해양학회지
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    • 제25권4호
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    • pp.161-181
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    • 1990
  • 폭풍 및 온대성 저기압 통과시 한국 연안에서 관측된 해일을 시뮬레이션하기 위하여 수 치모델을 개발하였다. 사용된 폭풍은 브렌타(Brenda, 1985), 베라(Vera, 1986), 셀마 (Thelma, 1987)이고, 저기압은 1986년 1월 1-6일사이에 발달한 것이다. 폭풍통과시 시뮬레 이션에 결과는 관측치와 잘 일치하나 온대성 저시압시는 상당한 차이를 보였다. 시뮬레이션 에서 폭풍중심부근에서는 저기압 효과에 의해 양의 해면이 그리고 푹풍후측에는 바람 응력 에 의해 음의 해면이 나타났다. 음의 해면영역은 길게 늘어진 gyre 모양을 하며 여기 에는 반 시계방향으로 해수 순환운동이 존재한다. 이운동은 푹풍이 지나간 후 해면이 재정리되는 단계에서 해면 경로로 인한 압력경로력과 코리오리의 힘이 균형을 이루고 있다.

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천해에 적용가능한 태풍 해일-조석-파랑 수치모델 개발 1. 해수유동 모델의 정확성 검토 (Development of the Combined Typhoon Surge-Tide-Wave Numerical Model Applicable to Shallow Water 1. Validation of the Hydrodynamic Part of the Model)

  • 천제호;안경모;윤종태
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제21권1호
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    • pp.63-78
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    • 2009
  • 본 논문에서는 천해에 적용 가능한 동적결합형 태풍 해일-조석-파랑 수치모델의 개발과 개발된 모델의 정확성을 검증하였다. 태풍 해일과 조석 수치모델은 POM (Princeton Ocean Model)을 기반으로 하였으며, 풍파 파랑 수치모델은 WAM (Wave Model)을 기반으로 천해에 적용할 수 있도록 수정하여 두 모델을 동적으로 결합하였다. 연속된 두 개의 논문 중에 첫 번째 논문인 본 논문에서는 해일과 조석을 수치 모의하는 해수유동 부분의 수치모의의 안정성과 정확성을 검증하였다. 수치모의의 안정성과 정확성 향상을 위하여 기존의 POM 모델의 난류 수치모델 부분과 연직속도 계산 알고리즘을 수정 보완하였다. 수정된 POM 모델의 정확성과 수치적 안정성 검증을 위하여 해석해와 실 해역에서 측정된 관측결과와 비교하였으며, 수정된 POM 모델이 기존의 POM 모델보다 수치계산의 안정성과 정확성이 개선되었음을 확인할 수 있었다.

유한요소 폭풍해일 모형을 이용한 직립안벽에 대한 범람모의 (Inundation Simulation on a Vertical Dock Using Finite Element Storm Surge Model)

  • 서승원;이화영
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제24권4호
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    • pp.235-246
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    • 2012
  • 연안방재계획 수립을 위한 기초자료 생성의 일환으로 태풍에 의한 해일 범람모의를 수행하였다. 통상적인 침수-노출 처리가 불가한 직립안벽을 갖는 항만역의 특징이 반영되도록 가상의 내부제방 개념을 도입하여 해석하였다. 목포항에 대한 실제해역 적용에 앞서 단순해역에서 다수의 적용성 평가를 통해 내부제방의 폭은 1 m가 적정한 것으로 평가되었다. 해일범람으로 인한 침수면적과 침수심 산정에 민감하게 작용하는 육역의 침수-노출 처리기법에서의 최소침수심은 격자에 의존적이나 10 m 내외의 유한요소 상세격자에서는 0.01 m가 적정한 것으로 판단된다. 기존 태풍경로에 준거한 100년 빈도급 중심기압과 최대풍속을 가지며 비대칭 경도풍과 파랑효과가 고려된 가상태풍의 내습에 따른 목포해역의 침수예상역이 모의되었다. 침수면적은 기존 연구결과와 유사성을 나타내지만 항만권역 일부에서 확대 가능성이 있는 것으로 평가된다.

임의의 표본상호상관함수와 비정규확률분포를 갖는 다중 난류시계열의 디지털 합성방법을 이용한 풍속데이터 시뮬레이션 (Wind Data Simulation Using Digital Generation of Non-Gaussian Turbulence Multiple Time Series with Specified Sample Cross Correlations)

  • 성승학;김욱;김경천;부정숙
    • 한국대기환경학회지
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    • 제19권5호
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    • pp.569-581
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    • 2003
  • A method of synthetic time series generation was developed and applied to the simulation of homogeneous turbulence in a periodic 3 - D box and the hourly wind data simulation. The method can simulate almost exact sample auto and cross correlations of multiple time series and control non-Gaussian distribution. Using the turbulence simulation, influence of correlations, non-Gaussian distribution, and one-direction anisotropy on homogeneous structure were studied by investigating the spatial distribution of turbulence kinetic energy and enstrophy. An hourly wind data of Typhoon Robin was used to illustrate a capability of the method to simulate sample cross correlations of multiple time series. The simulated typhoon data shows a similar shape of fluctuations and almost exactly the same sample auto and cross correlations of the Robin.

확률론적 합성태풍을 이용한 서남해안 빈도 해일고 산정 (Estimation of Frequency of Storm Surge Heights on the West and South Coasts of Korea Using Synthesized Typhoons)

  • 김현정;서승원
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제31권5호
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    • pp.241-252
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    • 2019
  • 폭풍으로 인한 연안재해 피해에 대한 적절한 대응책을 수립하기 위해서는 빈도 해일고 산정에 대한 연구가 필요하다. 과거에 관측된 태풍은 모집단 수가 적기 때문에 tropical cyclone risk model(TCRM)을 이용해 역사태풍의 이동경로와 중심기압을 확률밀도함수로 추정하여 확률적으로 발생하는 176,689개의 합성태풍을 생성하였다. 아울러 중국 남동부 연안으로 상륙한 후 재부상 하거나 소멸되는 태풍 특성을 합성태풍에 고려하기 위해 역사태풍의 이동각도를 확률밀도함수로 추정하고 감쇠 매개변수와 함께 적용하여 중국 남동부 연안에서 서남해안으로 이동하는 태풍의 통과율이 개선되었다. 태풍속성은 역사태풍으로부터 분석하였으며 중심기압과 최대풍속($V_{max}$), 최대풍속 반경($R_{max}$)의 상관관계식을 산정하여 합성태풍에 적용하였다. 해일고는 ADCIRC 모형을 이용해 조석과 합성태풍을 고려하여 산정하였으며 Perl script로 자동화하였다. 확률적으로 발생시킨 합성태풍에 의한 해일고는 실제 자연현상에서 발생하는 해일고와 유사하게 나타나기 때문에 빈도 해일고를 산정할 수 있다. 따라서 일반화된 극치분포(Generalized Extreme Value, GEV)의 모수를 추정하여 극치 해일고를 산정하였으며, 100년 빈도 해일고는 경험모의기법으로 산정한 빈도 해일고와 비교하여 만족스러운 결과가 도출되었다. 본 연구에서 제안한 방법은 일반 해역에서 빈도 해일고 산정시 활용될 수 있다.