본 연구에서는 연안의 파후 자료를 이용하여 파랑 관측기간에 따른 오차범위의 정량적인 분석과 변화양상 분석을 수행하였다. 표본 관측기간은 1개월부터 6년까지 Bootstrap 기법을 이용하여 무작위로 추출하였다. 분석 결과, 전체적으로 관측기간이 1년보다 작은 경우에는 관측기간이 증가할수록 오차범위는 급격한 감소양상을 보이고 있으며, 관측기간이 1년 이상인 경우에는 관측기간의 증가에 따른 오차범위 감소 정도는 매우 완만한 것으로 파악 되었다. 절대적인 추정오차를 기준 파고 1 m 조건에서 10% 정도(${\pm}0.1m$)로 가정하는 경우, 추정오차를 달성할 수 있는 최소 관측 기간은 거제 홍도 및 속초 지점은 2년 이상 자료로 이 조건을 만족하지만, 안마도 지점은 3년 이상의 관측 자료를 이용해야 이 조건을 만족하는 것으로 파악되었다. 한편 파고 백분위수는 값이 증가할수록 신뢰구간은 급격한 증가 양상을 보이는 반면, 주기 백분위수는 꼬리영역(2.5- & 97.5-백분위수 영역)을 제외하고는 0.5초 이내로 비교적 일정한 정도를 유지하고 있는 것으로 파악되었다. 항만가동률 평가에서 필요한 유의파고의 97.5-백분위수에 대한 정량적인 분석결과, 오차범위는 속초 0.75 m, 거제-홍도 0.5 m, 안마도 1.2 m 정도로 파악되었다.
장기간의 극치 및 평상시 파고는 연안 및 항만구조물의 계획 및 설계에서 매우 중요한 환경인자이다. 그러나, 한국 연안 심해파의 관측 자료가 한정되어 있기 때문에, 심해설계파의 정보는 기상정보로부터 사후추정 한 장기간의 파랑자료를 이용하고 있다. 본 연구에서는 한국해양연구원(2003)에서 제시한 1979년부터 1998년까지의 한국연안 67개 지점의 16방향별 최대 유의파 산출자료를 이용하여 극치분포 분석을 수행하였다. 특성분석에 사용된 극치분포함수는 FT-I과 Weibull 분포이며, 각 분포함수의 매개변수는 Goda(2004)의 방법을 이용하여 추정하였다. 또한 Goda and Gobune(1990)가 제안한 MIR 값을 산정하여 가장 적합한 확률분포형을 결정하였다. 분석결과 FT-I 분포가 886개 지점, Weibull(k=0.75) 분포가 81개 지점 및 Weibull(k=1.00) 분포가 105개 지점의 확률분포형으로 적합한 것으로 판단된다.
본 연구는 텍스트마이닝 기법을 사용하여 사회기반시설에 대한 기후변화 영향 데이터들을 추출 및 분석하고, 이들을 행정구역 공간정보와 연계하여 분석 표출하고자 하였다. 우선 전력시설, 교통 도시기반시설, 유류 자원관리시설, 환경시설, 용수공급시설의 사회기반시설 중 다섯 가지(폭염, 한파, 호우, 대설, 강풍) 기후 요소로부터 영향을 많이 받은 시설을 파악하고, 각 시설별로 주요한 영향을 미치는 기후 요소를 분석하였다. 사회기반시설의 기후변화 영향은 시설의 위치에 영향을 받을 것으로 기대되어, 사회기반시설 기후변화 영향을 지역 중심으로 비교 분석 및 시각화 하였다. 연구 결과, 사회기반시설 중 교통 도시기반시설이 기후변화 영향을 가장 많이 받았으며, 사회기반시설에 대한 기후변화 영향은 주로 호우와 대설에 의해 발생하는 것으로 확인되었다. 사회기반시설 기후변화 영향의 공간정보를 분석 및 표출한 결과, 강원도와 서울 지역에 위치한 사회기반시설들이 기후변화 영향을 상대적으로 많이 받은 것으로 나타났다. 본 연구는 텍스트마이닝을 통해 사회기반시설 기후변화 영향에 대한 비정형화된 정보를 추출 및 처리하여 분석하고, 이를 공간정보로 표출 시도하였다는 점에서 의미가 있다.
Subsurface pressure gauge has many advantages in measuring a wide range of wave spectra in coastal waters from wind waves to long waves. However, a shortcoming of the gauge is related to the difficulties in recovering surface wave spectra from subsurface pressure records. In this study, the effect of current on the pressure transfer function of the pressure gauge, and hence on the surface wave energy spectrum, was investigated by analyzing the subsurface pressure data based on the linear wave theory. For this purpose, laboratory experiments were carried out in a wave-current flume. Subsurface pressure records, as well as the surface elevation data, were obtained simultaneously under different wave and current conditions. Pressure transfer functions were obtained and compared with those estimated from the linear wave theory, both with and without inclusion of the current-effect. It was established that wave spectra obtained from subsurface pressure gauge were in closer agreement with those from surface wave gauge when current-effect on the pressure transfer function was taken into consideration for analysis.
이 논문에서는 홍도와 마라도에서의 파랑의 통계적 특성을 살펴보았다. 두 지역에서의 스펙트럼법과 시계열에서 얻은 유의파고를 이용하여 파고주기결합분포를 얻었으며 여러 가지 통계적인 특성을 살펴보았다. 주파수의 대역폭이 협대역이 아닌 경우에 개별 파고분포에 롱기히긴스가 제안한 수정레일리분포를 사용할 수 있다. 그러나 이 분포함수는 경험상수를 결정해야하는 불편함 때문에 널리 사용되지 않고 있었다. 본 논문에서는 수정레일리분포의 경험상수를 결정하는 간단한 방법을 제안하였다. 설계파고의 추정에서 서로 다른 분포함수 선택에 따른 영향은 크지 않다. 그러나 스펙트럼법과 시계열에서 얻은 파랑자료 사용에 따라서 한계파고의 추정치는 큰 차이를 보인다.
In recent years, as human casualties and property damage caused by hazardous waves have increased in the East Sea, precise wave prediction skills have become necessary. In this study, the Simulating WAves Nearshore (SWAN) third-generation numerical wave model was calibrated and optimized to enhance the accuracy of winter storm wave prediction in the East Sea. We used Source Term 6 (ST6) and physical observations from a large-scale experiment conducted in Australia and compared its results to Komen's formula, a default in SWAN. As input wind data, we used Korean Meteorological Agency's (KMA's) operational meteorological model called Regional Data Assimilation and Prediction System (RDAPS), the European Centre for Medium Range Weather Forecasts' newest 5th generation re-analysis data (ERA5), and Japanese Meteorological Agency's (JMA's) meso-scale forecasting data. We analyzed the accuracy of each model's results by comparing them to observation data. For quantitative analysis and assessment, the observed wave data for 6 locations from KMA and Korea Hydrographic and Oceanographic Agency (KHOA) were used, and statistical analysis was conducted to assess model accuracy. As a result, ST6 models had a smaller root mean square error and higher correlation coefficient than the default model in significant wave height prediction. However, for peak wave period simulation, the results were incoherent among each model and location. In simulations with different wind data, the simulation using ERA5 for input wind datashowed the most accurate results overall but underestimated the wave height in predicting high wave events compared to the simulation using RDAPS and JMA meso-scale model. In addition, it showed that the spatial resolution of wind plays a more significant role in predicting high wave events. Nevertheless, the numerical model optimized in this study highlighted some limitations in predicting high waves that rise rapidly in time caused by meteorological events. This suggests that further research is necessary to enhance the accuracy of wave prediction in various climate conditions, such as extreme weather.
Various typhoon data near Yongil Bay, Korea from 1961 to 1985 were collected with some critria and analyzed with the help of the computer. Introducing the pressure profile models and predicting the typhoon wind and wave fields, the 100-year design wave parameters were calculated. Additionally, the wave data at the southeast coast of Korea were statistically analyzed. The deep water wave climate of this bay indicated that Typhoon Brenda, 1985 had wave characteristics of 100-year return period, Typhoon model and storm surge model studies were made for this typhoon. These, including other design parameters, were introduced into the calculation of total design water depth.
장기간의 극치 파랑자료는 연안 및 항만구조물의 계획 및 설계에서 매우 중요한 인자이다. 그러나, 한국 연안 심해파는 관측 자료가 한정되어 있으므로 기상정보로부터 사후추정한 장기간의 파랑자료를 이용하고 있다. 한국해양연구원(2005)에서는 1979년부터 2003년까지의 한국연안 106개 지점의 극치 파랑 자료를 제시하였다. 본 연구에서는 이 자료를 활용하여 최적 극치분포 함수를 분석하고, Goda(2004)가 제안한 확산모수를 산정하였다. 산정된 확산모수는 모멘트법으로 산정한 결과와 잘 일치하였다. 그러나, 확산모수가 외국사례보다 큰 1.0에서 2.8에 이르고 있기 때문에 차후 설계파에 대한 검토가 필요하다.
최근 우리나라 동해안에서 겨울철에 빈번하게 발생하는 너울성 고파의 특성을 파랑 관측자료 및 기상자료를 이용하여 분석하였다. 동해안 너울성 고파는 중국 내륙에서 발생한 온대성 저기압이 동해상으로 진출하면서 중심기압이 낮아지고, 그 주변으로 강한 기압골을 형성하면서 동해상에 강한 북동풍 계열의 바람이 지속적으로 붊에 따라 발생하게 됨을 다양한 자료 분석 결과를 토대로 입증하였다. 최근 동해안에 큰 피해를 입혔던 너울성 고파 중에서 2005년 10월 및 2006년 10월에 내습한 너울성 고파는 풍파의 특성이 지배적이었던 반면, 2008년 2월의 너울성 고파는 풍파에 의해 1차적으로 파고가 상승한 후 주기가 더 긴 너울에 의해서 다시 2차적으로 파고 상승이 일어남에 따른 것으로 추정된다.
The drought is one of the extreme natural disasters observed in any climate zone and it is due to the deficiency in moisture. The flash drought is identified recently as a subdivision of drought and it is an extreme event distinguished by sudden onset and rapid intensification of drought conditions with severe impacts. The main cause for the flash drought is coupled situation due to precipitation deficit and high evapotranspiration. Hence, heat waves plays major role in identification of flash drought. Therefore, this study focused on identifying changes in distribution of heat waves for Korean Peninsula. The daily maximum and minimum temperature data were used in this study. The heat wave, heat wave intensity and heat wave intensity index were derived. The results of the study would be an input for the future studies on identification of flash drought in Korean Peninsula.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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