• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
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• pp.219-219
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• 2022

지구 온난화와 함께 발생하는 해수면 상승은 한반도의 해안지역을 비롯하여 울릉도 등 도서지역 전반에 걸쳐 진행 중이다. 또한 해수면의 온도 상승으로 인한 열대저기압의 생성 시 에너지 공급이 증가하며 연안으로 내습하는 파랑 내습 에너지가 커지게 된다. 경상북도 울릉군에 위치한 남양항은 최근 2019년 태풍 다나스 및 2020년 태풍 마이삭 등에 의해 고파랑 혹은 침수 피해가 발생하여 항 내에서는 물양장과 선박이 파괴되고 방파제가 전도되는 등의 피해가 속출하였다. 동해안의 태풍 내습, 지구 온난화와 저기압 발달에 의한 수위 상승 등과 같은 다양한 해양기후를 고려한 연안 구조물의 파랑 영향을 검토하는 것이 중요할 것으로 판단되었다. 기상청 태풍센터에서 제공하는 1979년부터 2020년까지 한반도 해역에 내습한 태풍 중 울릉도에 영향을 미친 태풍은 18개로 울릉도 인근에 영향을 준 내습 태풍을 10년 단위로 분석해 보면, 1980년대 3개, 1990년대 2개, 2000년대 8개, 2010년대 3개, 2020년 2개로 2000년대에 울릉도 영향권에 들어간 태풍이 가장 많았으며, 심해파 추산 기간 이후 2020년 1년 동안 울릉도 인근으로 마이삭, 하이선과 같은 2개의 태풍이 연속적으로 영향을 주었다. 울릉도에 영향을 미친 18개 태풍을 대상으로 일본 기상청(JMA)에서 제공하는 1시간 바람장을 이용하여 파랑 후측 수치 모의를 수행하였으며, 해양수산부와 기상청 관측 부이를 이용하여 파랑에 대한 정확도를 확보하였다. 고파랑 내습 시 연안에 조우하는 수위 조건은 파랑 에너지의 증가를 결정하게 되며, 항만 구조물의 설계에 적용되고 있는 약최고고조위 이상(4대분조의 최대 조위)의 최극조위 조건에서 해안 구조물에 월파 및 침수 피해를 주는 요인으로 작용할 수 있다. 이를 바탕으로 울릉도 남양항에서 폭풍 시 내습한 최극고조위(0.65m)와 IPCC 5차 보고서에 제시한 최악의 시나리오(RCP 8.5) 조건에서 울릉도에서 확인된 0.79 cm 상승고를 반영하여 범람위험평가를 광역에서의 계산 결과를 입력자료로 하여 준 3차원 비 정수압 파랑 변형 수치 모형인 MIKE 3 Wave를 사용하여 실험하였다. 해수면 상승에 의한 수위 상승고는 연안 파랑 증가에 영향을 주었으며 연안 구조물의 침수 피해에 영향을 줄 것으로 판단되었다. 월파 차단, 파랑 차폐의 목적으로 건설되는 구조물의 규모 및 천단고 등을 설정하는데 설계 수위의 선정은 중요하다. 수치 실험 결과를 바탕으로 방파제 및 호안의 범람 위험 평가를 수행하고 구조물 설계 시 이러한 해수면 상승고가 반영된 설계가 중요하다는 것을 위험 평가를 통해 확인할 수 있다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2007년도 추계학술대회 및 제23회 정기총회
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• pp.127-128
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• 2007

파랑이 외해로부터 연안으로 내습하면서 발생되는 파랑 변형, 즉, 굴절, 회절, 천수 그리고 쇄파 동에 의한 변형을 일으킨다. 이러한 파랑변형을 일으키는 주된 물리적 인자는 수심의 변화이지만 태풍과 같은 강한 바람이 부는 해역에서는 바람인자를 반드시 고려해야만 한다. 본 연구에서는 바람효과가 고려된, 에너지 스펙트럼 모형 (SWAN; Simulating WAve Nearshore) 을 이용한 수치실험을 수행하였다. 그리고 해석해 및 Karlsson 모형에 대한 수치 해와 비교를 통해 모델의 검증을 실시하였다. 또한 부산항 설 해역을 대상으로 태풍 매미 내습 시 입사 파랑 조건을 적용하였으며 실제 관측 치와 바람효과의 유무에 따른 수치 계산치를 비교한 결과, 바람효과를 고려한 계산결과가 실제 관측치와의 양호한 일치를 나타내었다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제15권3호
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• pp.170-176
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• 2012

본 논문은 서남해안 4개의 해양관측부이에서 계측된 해상 기상 및 파랑 자료를 수집하여 태풍 무이파 내습전후의 해상상태를 분석하였다. 태풍이 목포 서쪽 약 230 km 부근 해상에 위치할 때(2010년 8월 7일 21시) 기압 저하에 의한 해수면 상승량은 칠발도 25.64 cm, 거문도 16.43 cm, 거제도 9.60 cm로 산정되었다. 또한 최대파고 발생 시점 비교 결과, 특징적으로 거문도가 칠발도에 비해 약 7시간 앞서 발생하였다. 태풍 내습시 칠발도 해역에서 저수온 현상이 발생하였는데 이는 파랑에너지의 감소 요인으로 작용하였을 것으로 생각된다. 태풍 내습시 풍향과 파향은 S 및 W계열이 발달함으로써 바람이 해수를 해상에서 연안(해안) 방향으로 수송하는 외력으로 작용한 것으로 판단된다. 태풍 내습시 각 부이별 기상 및 해양 요소를 상호 비교한 결과, 마라도 부이는 칠발도 부이 결과와는 음의 상관성을, 거문도와 거제도 부이와는 양의 상관성을 보이고 있음을 알 수 있다.

• 해양환경안전학회지
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• 제13권4호
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• pp.1-7
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• 2007

본 연구는 최근 우리나라에 영향을 미친 태풍 우사기(USAGI)와 나리(NARI) 내습시 낙동강 진우도 해안쓰레기량을 조사하여 그의 양, 종류 및 구성 성분을 평가하고, 수치모형실험을 통한 태풍 내습 파랑분포와의 상관성을 비교하였다. 그 결과에 따르면, (1) 태풍 내습시 낙동강 하구 진우도 해안쓰레기는 $5,769/86kg/km^2/day$의 퇴적속도로 퇴적되는 것으로 산정되었다. 이는 평상시보다 약 14.42 배 많은 양이다. (2) 진우도 전면해역에서의 태풍 내습시 파고분포는 4.1-3.5m였으며, 진우도 전면해역이 도요등 전면해역보다 파고비가 약 1.0배에서 2.5배 상승하여, 파랑에너지의 집중도가 크고, 보다 많은 양의 부유물질(쓰레기)의 밀집이 예상된다.

• 해양환경안전학회:학술대회논문집
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• 해양환경안전학회 2007년도 추계학술발표회
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• pp.15-21
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• 2007

본 연구는 최근 우리나라에 영향을 미친 태풍 우사기(USAGI)와 나리 (NARl) 내습시 낙동강 진우도 해안쓰레기량을 조사하고 그 종류 및 구성 성분을 평가하고, 수치모형실험을 통한 태풍 내습 파랑분포와의 상관성을 비교하였다. 그 결과에 따르면, (1) 태풍 내습시 낙동강 하구 진우도 해안쓰레기의 퇴적량은 $5,769.86kg/day/km^2$의 해안쓰레기가 퇴적되는 것으로 산정되었다 이는 평상시보다. 약 14.42배 많은 양이다 (2) 진우도 전면해역에서의 태풍 내습시 파고분포는 4.1- 3.5m였으며, 진우도 전면해역이 도요등 전면해역보다 파고비가 약 1.0배에서 2.5배 상승하여, 파랑에너지의 집중도가 크고, 보다 많은 양의 부유물질(쓰레기)의 밀집이 예상된다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2007년도 추계학술대회 및 제23회 정기총회
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• pp.170-172
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• 2007

미포만 공유수면 매립공사는 방파호안 854.5m를 축조하고 부지 $100,514.3m^{2}$를 매립하여 현대중공업(주)의 조선용 블록 제작장 및 적치장을 조성하는 사업이다. 2004년 2월 해양 수산부 설계자문을 실시하고, 2004년 5월 실시계획 인가를 득하여 사업을 추진하여 오던 중, 최근의 이상파랑 및 태풍 내습 (2005년 8월, 태풍 나비)등으로 인하여 피해가 발행하는 동 사업시행자인 현대중공업(주)에서 사업계획의 일부 변경(공구분할)올 요청하여 1공구(미포만 북방파제 보강)공사만을 2005년 8월말로 완료하였다. 미포만 공유수면(II-Block) 매립공사(2공사)는 파량 내습시 피해발생 사전예방 및 상향된 심해설계파 등에 안전한 구조물 축조로 배후매립부지의 안전성을 확보할 수 있도록 호안의 마루높이를 상향하고 케이슨 및 피복재 중량을 증대하여 설계 및 시공할 수 있도록 하였다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제34권6호
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• pp.177-187
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• 2022

본 연구는 2020년 해양수산부에서 제시한 개정된 천해설계파 추산방법인 바람장을 이용하여 부산항 신항을 대상으로 태풍 내습 시 설계파를 추산하고 파랑 관측자료와의 검증을 통해서 신뢰할 수 있는 천해설계파 산출방법을 제안하였다. 부산항 신항에 영향을 미친 태풍에 대해서 현업에서 일반적으로 많이 사용하고 있는 태풍 바람장과 SWAN 수치모델을 이용하여 태풍파를 추산한 결과 태풍 KONG-REY(1825), MAYSAK(2009)을 제외하고 재현성이 불량한 것으로 나타났다. 특히 부산항 신항에 가장 크게 영향을 미쳤던 태풍 MAEMI(0314)의 경우 최대유의 파고가 파랑 관측치에 비해서 약 35.0% 작게 추산되었다. 이에 바람장을 보정한 방법과 Boussinesq 방정식 수치모델을 이용하는 방법을 각각 적용하여 태풍파 재현성 개선방안을 검토하였다. 검토결과 바람장을 보정한 경우는 바람장 보정전과 동일하게 재현성이 떨어지는 것으로 나타났으나, 바람장 자료와 SWAN 모델 실험결과 그리고 Bou ssinesq 수치모델을 연계하는 방법으로 태풍 MAEMI(0314) 내습 시 태풍파를 추산한 결과 파랑 관측치와 최대유의파고가 유사하게 나타나 재현성이 양호한 것으로 검토되었다.

• 대한토목학회논문집
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• 제10권2호
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• pp.113-128
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• 1990

해안지대(海岸地帶)의 토지(土地) 이용(利用)이 고도화(高度化) 되면서 호안배후지(護岸背後地)에 발생(發生)하는 재해(災害)에 대한 관심도(觀心度)가 날로 증가(增加)하고 있다. 재해(災害)는 태풍(颱風)이 해안지대(海岸地帶)에 내습(來襲)하여 호안(護岸)을 파괴하고 해수(海水)가 육지(陸地)에 침입함으로써 발생(發生)하고 있다. 이러한 월파(越波)에 대한 재해(災害)는 과거(過去)에는 방재불능(防災不能)의 재해(災害)로 인식(認識)되어 왔지만 현재(現在)는 월파(越波)에 대한 연구(硏究)와 대책(對策)이 충분히 강구(講究)되어 있는 실정(實情)이다. 이들 재해(災害)를 방지(防止)하고 호안배후지(護岸背後地)를 유지관리(維持管理)하기 위해서는 내습(來襲)하는 고파랑(高波浪)을 먼 바다에서 강제쇄파(強制碎波) 시킴으로 인해서 월파(越波)가 발생(發生)하기 직전(直前)에 파고(波高)를 저감(低減)시키는 것도 면적방어공법(面的防禦工法) 가운데 하나이다. 본(本) 연구(硏究)에서는, 내습(來襲)하는 파랑(波浪)의 특성(特性)(쇄파(碎波), 비쇄파(非碎波) 그리고 불규칙파(不規則波), 규칙파(規則波))을 고려(考慮)하여 불규칙파(不規則波)의 인공(人工)Reef상에서 파고(波高) 주기결합분포(週期結合分布)의 적용성(適用性)을 검정(檢定)하고, 월파량(越波量)을 산정(算定)함으로써, 보다 정도(精度) 높은 월파량(越波量)을 산정(算定) 할 수 있는데 특성(特性)이있다. 한편, 불규칙파(不規則波)의 월파량(越波量) 실험(實驗)을 통하여 기존식(旣存式)들과 비교(比較)하여 본(本) Model의 적용성(適用性)을 밝히고, 규칙파(規則波)와 불규칙파(不規則波)의 월파량(越波量)의 차(差)를 밝혀서 직접(直接) 설계(設計)의 기초자료(基礎資料)로 이용(利用) 하도록 하였다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제15권3호
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• pp.177-185
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• 2012

본 논문은 완도 금일읍 주변 해역의 내습 파랑 공간분포를 살펴보기 위해 18일간 현장 파랑관측을 실시하고 이를 외해 거문도 해양관측부이 자료와 비교하였으며, 수치모의를 통해 심해 설계파 및 계절별 평상 파랑 내습에 따른 양식장 주변의 입사파고 분포를 고찰하였다. 이를 통해 얻어진 결과를 요약하면 다음과 같다. (1) 현장 파랑관측을 실시한 결과, 최대파고와 유의파고의 관계식 $H_{max}=1.6H_{1/3}$에 근접하는 파랑이 다수를 나타내었다. (2) 외해 입사 파랑에너지가 연안까지 도달함에 있어서 바람의 방향에 따라서 크게 영향을 받고 있으며, N계열의 풍향은 입사 파랑에너지의 감소에, S계열 풍향은 입사파랑에너지 전달에 영향을 주고 있음을 알 수 있었다. (3) 금일읍(평길도와 생길도) 전면해역에서 최대 심해설계파고가 4~5 m이며 파고감소율은 약 38.1~47.6%, 평상파랑의 경우 하계 3.6~4.0 m, 동계 2.3~2.7 m로 나타나 파고감소율은 41.8~49.1%에 해당하였다. (4) 평길도와 생길도 남측의 경우 해양파랑의 영향이 가장 크고, 섬의 북측 청도 수도 해역이 가장 정온한 상태를 나타내었으며, 두 해역간 유의파고비는 약 6배의 차이를 나타내었다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제26권2호
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• pp.65-71
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• 2014

최근 우리나라에는 거의 매년 대형 태풍이 내습하였으며 이로 인해 직 간접적으로 많은 피해가 발생하였다. 그러나 태풍의 내습 시 태풍의 외해 진입경로에서 파랑 및 바람자료를 확보한 사례는 매우 드물며 이로 인해 태풍파 모델링의 보정 및 검증자료 확보에 어려움을 겪고 있는 실정이다. 본 논문은 기상청과 한국해양과학기술원에서 2004~2006년에 내습한 태풍 송다, 나비, 산산으로 인한 폭풍파들을 관측한 기록들을 종합하여 제공함으로써 태풍파 수치모델링 관련 연구자들에게 도움이 되도록 하였다. 태풍 나비와 산산의 진행경로가 대한해협보다 동쪽이었음에도 불구하고 거제도 동쪽에 위치한 남형제도에서 유의파고 8.3 m가 관측되었으며, 특히 영일만방파제 전면 1.4 km 지점에서는 두 태풍 모두 기록적인 유의파고 12.2 m가 관측되었다. 한편, 거제도의 해양기상부이와 남형제도의 파향 파고계로 취득된 자료들의 비교 결과 최대파고는 유사하였으나 유의파고는 상당한 차이를 나타냈다.