• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
• /
• 2017.05a
• /
• pp.328-328
• /
• 2017

해운대 해변은 한국에서 가장 유명한 해변 중 하나로 국제적으로도 널리 알려져 매년 많은 관광객을 끌어들이는 부산의 대표 관광지 중 하나이다. 그러나 근래 들어 해운대에서 이안류가 자주 발생하며 관광객들이 불안해하고 있다. 해운대 해변에서 해수욕을 즐기던 관광객들이 이안류에 휩쓸려 구조된 사례가 2013년에만 500명을 넘는 것으로 보고되고 있다. 다행히 아직까지 이 지역에서 이안류로 인한 인명사고는 보고되지 않았으나 매년 발생하는 이안류에 대한 공포로 사회적인 경각심이 고조되고 있는 실정이다. 이에 따라 해운대 이안류의 발생 메커니즘을 규명하고자 하는 연구가 꾸준히 진행되고 있으며, 이안류 사고에 대비한 경보체계 구축 등의 연구도 병행되고 있다. 해운대 이안류의 발생원인을 공학적으로 규명할 수 있다면 향후 해운대 해변의 방재대책 수립을 위한 핵심자료로 사용될 수 있으며, 타 지역에서 발생하는 이안류의 원인분석 및 대책수립을 위한 참고자료로서도 중요한 역할을 할 수 있다. 본 연구에서는 최근 국내외에서 발표된 해운대 이안류 발생원인에 대한 고찰을 기초로 해저지형으로 인한 해운대 이안류 거동의 변화를 수치모델을 활용하여 분석하였다. 널리 알려진 Boussinesq 방정식 모델인 FUNWAVE-TVD를 사용하였으며, 병렬 연산을 활용하여 수치모의 시간을 단축하였다. 해운대 이안류는 해저지형의 변화에 따라 이안류 발달 장소가 달라지긴 하였으나 전체적인 양상은 크게 변하지 않는 것으로 나타났다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
• /
• 2016.05a
• /
• pp.468-468
• /
• 2016

3차원 동수역학 모델을 이용하여 연안 순환에서 발생하는 이안류의 연직 분포를 조사하였다. 이안류 흐름은 변수심 위에서 발생하는 파의 쇄파와 모멘텀 전달에 의해 발생하는 외해방향의 흐름을 의미하는 것으로 해안의 보전, 유지 및 개발 측면에서 매우 중요한 역할을 한다. 지난 수십년동안 이안류와 관련된 현상을 해석하기 위해 많은 연구들이 수행되어 왔다. 하지만 대부분의 연구들은 수심적분된 2차원 모델을 사용하거나 위상 평균된 3차원 모델을 사용하여 이안류 흐름이 발생할 시 유속의 3차원 분포나 각 종 물리량의 시간적인 변화 등을 모의하기 어려웠다. 본 연구에서는 3차원 동수역학 모델 NHWAVE (Non-Hydrostatic WAVE model)을 이용하여 이안류의 연직분포를 조사하였다. 이안류를 발생시키기 위하여 이상적인 이안류 지형을 만들었으며 여러 지점에서 연직분포를 측정하여 수심적분된 Boussinesq 모델과 비교하여 특성을 파악하였다. 수치모의 수행결과, 두 모델 모두 이안류 현상을 잘 재현하였으나 Boussinesq 모델은 수평유속의 연직방향 변화를 잘 재현하지는 못하였다. 또한, 파고가 상대적으로 큰 경우에는 3차원 모델에서는 작은 순환류가 외해 영역에서 발생하였으나 Boussinesq 모델에서는 관측하지 못하였다.

• Journal of Korea Water Resources Association
• /
• v.56 no.8
• /
• pp.521-528
• /
• 2023

An approach for producing a rip current risk index using the rip current likelihood distribution obtained through the FUNWAVE simulations was applied to a rip current forecast system. The approach originally developed for an observation-based real-time rip current warning system was utilized with wave forecast data instead of observations for the rip current forecast system. The availability of the present approach was checked by comparing the observation-based rip current risk index and the wave forecast-based rip current risk index of the Haeundae Beach in 2021.

• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
• /
• v.34 no.4
• /
• pp.1191-1201
• /
• 2014

The rip current warning index function, which estimates the likelihood of dangerous rip current in the real-time rip current warning system operating to help mitigate against rip current accidents at Haeundae beach, was studied. The rip current warning index evaluated as a function of various real-time observations was developed based on Choi et al. (2013b). This study shows a version of rip current warning index improved by including the effect of wave direction and spreadings of frequency-directional spectrum on rip current likelihood. The wave and tidal observations in 2012 at Haeundae coast were applied to the rip current index function, and its performances at several real events found based on CCTV images were presented and analyzed.

• Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
• /
• v.31 no.6
• /
• pp.485-492
• /
• 2019

The observation system has been developed to investigate the rip currents at Haeundae beach using X-band marine radar. X-band radar system can observe shape, size, and velocity of rip currents, which is difficult to obtain through field observation by conventional device. Algorithms which automatically detect locations, shapes, and magnitudes of rip currents were developed using time averaged X-band radar sea clutter images. X-band sea clutter images are transformed through 3D FFT into 2D wave number spectrum and frequency spectrum. Rip current velocities were estimated using differences in wave-number spectra and wave frequency spectra due to Doppler shift. The algorithm was verified by drift experiments. At Haeundae beach, the radar system exactly located the rip currents and found to be sustained for 1-2 days at fixed locations.

• Journal of Korea Water Resources Association
• /
• v.55 no.10
• /
• pp.843-854
• /
• 2022

For the rip current warning system to reduce rip-current accidents, the implementation method producing the risk index was modified. To produce fast response from the warning system based on real-time observations, the method employed the numerical results (i.e., rip current likelihoods according to the possible scenario) obtained in advance. In this study, instead of using the empirical curve-fitting functions of the previous method, the present modification utilized two-dimensional distributions (i.e., wave height and period, wave height and tidal elevation, wave height and direction, wave height and spreading of frequency-directional spectrum) of rip current likelihoods stacked in a database of the system. The wave and tidal observations in 2021 at the Haeundae coast were applied to the modified system, and its performances at several real events recorded in CCTV images were presented.

• Journal of Korea Water Resources Association
• /
• v.46 no.2
• /
• pp.205-218
• /
• 2013

The likelihood of rip current at Haeundae beach according to wave parameters, such as wave height, period, direction, and tidal elevation, was estimated by using numerical simulations with a Boussinesq model, FUNWAVE. To examine the estimation, the rip current occurred on 12th June, 2011 at Haeundae beach was simulated based on observations. For the estimation, the following procedure was carried out. First, extensive numerical simulations of nearshore circulations are performed under various random sea conditions according to the wave parameters. Second, from the numerical results, cross shore components of two-wave-period averaged velocities over the nearshore area were computed, and their seawardly maximum was defined as rip current velocity of the area. Third, using time series of the rip current velocity, we computed the ratio of the simulation time and the time period in which the rip current velocity exceed a threshold velocity for rip-current accidents, and thus the ratio was quantified as the likelihood of rip current at Haeundae beach for the input wave parameters. From the resultant estimations, it was found that the rip current likelihood increases as wave height and period increase, and tidal elevation decreases.

• Proceedings of the Korea Contents Association Conference
• /
• 2016.05a
• /
• pp.437-438
• /
• 2016

3차원 수치모형을 이용하여 이안류 흐름을 재현하였다. 이안류 흐름이란 지형의 변화 또는 다방향 입사파의 영향으로 연안지역에서 외해방향으로 흐르는 흐름을 의미한다. 이러한 흐름은 그 발생원인이 다양하여 정교한 수치모의를 수행하여야 하나 지금까지는 주로 수심적분된 이차원 모형을 이용하여 연구가 수행되었다. 본 연구에서는 N-S방정식을 직접 수치모의하는 3차원 모형을 이용하여 이안류를 재현하고 그 현상을 분석해보았다.

• Proceedings of the Korean Society of Disaster Information Conference
• /
• 2015.11a
• /
• pp.246-249
• /
• 2015

본 연구에서는 해운대 해수욕장 연안정비사업 전후의 지형변화에 따른 이안류 발생 변화에 대해 분석하였다. 본 연구에서는 Matlab GUI (Graphical User Interface)로 개발한 HAECUM (HAE(海) Current Model)을 통하여 해운대 해수욕장의 해빈류를 모의 하였다. 분석에 사용된 데이터는 이상적인 경우와 실제 이안류가 발생한 상황에 대해 각각 적용하였으며, 상호비교의 효율성을 위하여 해빈류 장미도를 통해 비교 분석 하였다. 본 연구를 통해 해운대 해수욕장의 연안정비사업에 따른 해빈류 및 이안류에 대한 상관성 도출하였다.

• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
• /
• v.32 no.4B
• /
• pp.243-251
• /
• 2012

To investigate the characteristics of rip current occurring at Haeundae beach, observations obtained from a buoy and a CCTV were analyzed and numerical experiments were conducted. During observed rip-current events, the CCTV images showed that a couple of wave-trains, which are close to regular waves with slightly different directions, propagated to the beach, and wavelet analyses of data from the buoy showed very narrow-banded spectra with a peak frequency. From the evidences, it was inferred that a known mechanism of generating rip current due to the nodal line area of honeycomb-patterned wave crest was one of the significant factors of rip current occurrences of Haeundae beach. The mechanism has been explained by the following: When two wave-trains with slightly different directions propagate to a beach, wave crests of the incident wave-trains form honeycomb pattern due to nonlinear interaction. The nodal lines of honeycomb pattern are developed in the cross-shore direction. And longshore currents flow toward the nodal line area which has very low wave energy. Consequently their mass flux is expelled through the area toward the sea direction. To confirm the generation, numerical experiments were performed using a nonlinear Boussinesq equation model. In the cases with two incident wave-trains with slightly different directions and with a monochromatic wave propagating over a submerged shoal, it was seen that the honeycomb pattern of wave crests was well developed, and thus rip currents were evolved along the nodal lines.