• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2018.05a
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• pp.292-292
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• 2018

2016년 태풍 "차바"로 인한 부산과 울산지역의 침수 및 2003년 발생한 태풍 "매미"로 인한 마산창원지역의 침수사례는 우리나라 해안도시유역이 해수면 상승에 의한 피해에 노출되어 있음을 간접적으로 입증하는 대표적 사례라 할 수 있다. IPCC 4차 평가보고서에 따르면 전 지구적 차원에서 지난 100년 동안 해수면은 약 1.7 m 상승하였으며, 1961~2003년 사이 해수면 상승률은 연평균 3.1 mm에 이르고 있다. 특히 우리나라 남해안은 연평균 3.4 mm씩 상승하고 있어 전 세계 해수면 평균 상승속도를 상회하고 있다. 또한 1990년대 이전보다 이후 기간에 우리나라에 영향을 준 태풍의 수가 많으며 평균적으로 태풍의 강도 및 해일고가 증가하고 있다. 따라서 전 지구적 해수면 상승과 태풍해일고 증가에 따른 복합적인 해수면 상승으로 인한 해안유역의 침수피해가 증가할 것으로 예상되며 특히 미래 발생 가능한 수퍼태풍에 의한 급격한 해일고의 상승은 해안유역에 침수피해를 더욱 가중시킬 것이라 예상된다. 특히 해수면 상승으로 인한 침수피해 특성은 홍수유출에 의한 내륙 침수피해와는 다른 특성을 보이고 있어 이에 대한 대응기법 개발이 절실한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 해수면 상승에 따른 해안도시지역 대한 침수피해 예방 및 저감을 위한 침수모의기법을 개발하고 효율적 대응방안을 선정하는 기법을 제안하였다. 부정류 특성을 지닌 해수면 상승 경계조건 및 건물 간 도로를 통해 흐름이 발생하는 특성을 고려하여 해안지역의 시공적 침수규모 및 유속 등을 예측할 수 있는 2차원 수치모형을 개발하였다. 2003년 발생한 태풍 "매미" 발생 기간 동안 관측된 실제 해일고를 적용하여 창원 등 해안도시유역에 범람모의를 수행하였으며 실제 침수흔적과 비교함으로써 모형을 검증하였다. 또한 해안 경계선을 따라 월파방지벽을 설치하는 경계조건을 도입하여 월파방지벽 높이에 따른 해안도시유역 침수규모를 산정하여 월파방지벽 높이에 따른 시공적 침수규모를 분석함으로써 월파방지벽의 효과를 확인하였다. 본 연구결과는 해안지역 지점별 침수규모 및 최대 침수심 발생시간을 제공함으로써 침수에 따른 중장기적 구조적 대응방안 수립은 물론 초단기적 예상 해수면 상승에 다른 대피경로 제공 등 비구조적 수재해 대응 기법을 제시하는 기초자료를 제공에 활용 할 수 있을 것으로 기대된다.

• Proceedings of the Korean Society of Disaster Information Conference
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• 2022.10a
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• pp.435-436
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• 2022

본 논문에서는 냉천 범람 원인을 두고 제기되고 있다는 다양한 주장을 검토했다. 냉천 설계강우를 초과하여 범람했다는 주장에 대해서, 강우량을 검토해본 바로는 설득이 안 되는 부분이 많았다. 특히 올해보다 더 많은 강우량을 기록했던 과거 호우 사상 시, 냉천이 범람하지 않았다는 것을 볼 때, 설득력이 부족하다. 만조와 집중 호우 시점이 겹치면서 범람이 발생했다는 주장은 합리적 추정으로 판단된다. 당시 최극조위가 역대 1위였으며, 역대 1위 강우량을 보인 1998년 대비 해수면의 높이가 55cm나 높았다는 데이터가 주장을 뒷받침한다. 마지막으로 교량의 부목 축적이 범람을 키웠다는 주장에 대해서 살펴봤다. 냉천교는 짧은 경간과 교각이 3개나 있어, 상류에서 내려오는 부목이 교량 구조물로 인해 축적될 잠재력이 큰 형상을 하고 있다. 교량에 부목이 축적되면 통수능이 저해하며 이로 인하여 냉천 범람이 가중되었을 가능성이 커 보인다. 기후변화로 인하여 해수위 상승위험은 점진적으로 증가할 것으로 판단되고 있는 시점에서 냉천과 같이 해안과 접하는 하천의 범람 위험 또한 증가할 것으로 판단되어, 해안 하천 관리에 큰 주의와 관심이 필요하다.

• The Journal of the Korea Contents Association
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• v.16 no.4
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• pp.604-613
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• 2016

The sea level of the Earth is rising approximately 2.0mm per year (global average value) due to thermal expansion of sea water, melting of glaciers and other causes by global warming. However, when it comes to design a river, the standard of design water level is decided by analyzing four largeness tide value and harmonic constant with observed tidal water level. Therefore, it seems the external water level needs to consider an increasing speed of the seawater level which corresponds to a design frequency. In the present study, the hourly observed tidal water level targeting 47 tidal stations operated by Korea Hydrographic and Oceanographic Administration (KHOA) from beginning of observation to 2015 per hour has been collected. The variation of monthly and yearly and increasing ratio have been performed divided 4 seas such as the Southern, East, Western, and Jeju Sea. Also, the external water level existing design for rivers nearby a coast was been reviewed. The current study could be used to figure out the cause of local seawater rise and reflect the external water level as basic data.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2022.05a
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• pp.273-273
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• 2022

혼합층(Mixed layer)은 온도가 일정한 수심층으로, 해수표면에 작용하는 바람의 영향으로 인하여 해수가 위아래로 섞여 형성된다. 이러한 혼합층은 영양염의 순환과 산소의 공급 등과 함께 일차생산량을 결정하는 중요한 요인이 될 수 있으며 혼합층 두께의 변동은 양식 산업에 영향을 미칠 수 있다. 최근에는 기후변화로 인한 해수면 상승 및 해수온 상승 등이 지속되고 있으며, 이러한 현상은 해양생태계의 변화를 초래하여 수산업의 피해를 유발할 수 있다(강원연구원, 2017). 이에 국립수산과학원, 기상청, 국립해양조사원 등 유관기관에서는 정선해양 수온 관측 및 해수순환모델을 이용하여 혼합층의 분석을 수행하고 있으나 격자 구축 및 초기·경계장 설정의 한계가 존재하여 정밀하고 정확한 혼합층 분석에는 어려움이 있다. 이에 본 연구에서는 비정형격자를 사용하여 격자 구축에 제약이 없는 SCHISM (Semi-implicit Cross-scale Hydroscience Integrated System Model)을 이용하여 우리나라 연안해역의 계절변화 및 기후변동성에 따른 혼합층 두께의 변화를 검토하고자 한다. 연구대상지는 서해·동해·남해를 포함한 우리나라 전체 연안 해역(위도: 32°N ~ 39°N, 경도: 124°E ~ 132°E)으로 선정하였으며, 격자크기 100 ~ 3,000 m인 삼각격자로 격자를 구축하였다. 혼합층을 분석하기 위하여 수직격자 층은 50층으로 SZ(Sigma Z coordinate system)좌표계를 사용하였다. 초기·경계장은 FES(Finite Element Solution)2014, HYCOM(Hybrid Coordinate Ocean Model) 및 대기모델 결과를 이용하여 설정하였다. 수치모형 검증을 위하여 수온관측소에서 수심별 측정한 수온 값과 SCHISM 결과 값을 비교하였고, 상대오차가 약 10% 이내로 나타나 모형의 정확도를 확인하였다. 최종적으로 해수면 상승 및 해수온 상승 시나리오를 고려하여 계절별 연안해역의 혼합층 두께의 변화 양상에 대하여 검토하였다. 향후에는 보다 정밀한 대기모델과의 혼합모형 구축 및 다양한 수심 별 관측자료를 활용한다면 실무에서 적용 가능한 혼합층 분석 및 수산업 피해 발생 지역에 대한 피해저감 대책 수립이 가능할 것으로 판단된다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2022.05a
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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.

• Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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• v.28 no.1
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• pp.34-43
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• 2016

Urban development and population increases are continuously progressed in the coastal areas in Korea, thus it is expected that vulnerability towards coastal disasters by sea level rise (SLR) would be accelerated. This study investigated trend of the sea level data using Mann-Kendall (MK) test, and the results showed that the increasing trends of annual average sea level at 17 locations were statistically significant. For annual maximum extremes, seven locations exhibited statistically significant trends. In this study, non-stationary frequency analysis for the annual extreme data together with average sea level data as a covariate was performed. Non-stationary frequency analysis results showed that sea level at the coastal areas of Korean Peninsula would be increased from a minimum of 60.33 mm to a maximum of 214.90 mm by 2100.

• Proceedings of the Korean Society of Coastal and Ocean Engineers Conference
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• 1995.10a
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• pp.141-145
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• 1995

하구언과 방조제의 축조와 시기를 같이 하여 목포내항 부근의 만조시 수위가 크게 상승하여 목포시 저지대 곳곳에 침수문제를 야기시키고 있으며, 저조위는 하구언 건설 이전보다 낮아져 연안해운이 발달된 목포항에서 선박의 항해에 지장을 받는 등 이중의 고통을 받고 있는 실정이다. 이와 더불어 목포구의 조류속이 건설전에 비해 급격히 감소됨에 따라 외해수와 내해수의 해수교환이 여의치 않게 되었으며, 최근 크게 문제시되고 있는 영산호의 수질과 목포시의 폐수발생량을 감안하면 장차 목포항 인근의 해수오염이 크게 우려되는 실정이다. (중략)

• Proceedings of the Korean Society of Coastal and Ocean Engineers Conference
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• 1996.10a
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• pp.15-18
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• 1996

우리나라 연안의 항만의 설계해면 및 해안구조물의 방어수위가 현재에 확률적으로 얼마나 안전한가의 여부와 현재 건설 중인 항만 개발 사업, 대규모 매립 사업, 기후 면화에 따른 해수위 상승 등에 변화되는 해양 환경에 따라 설계 수위와 연안방어체계를 어떻게 설정해야 할 것인가는 한국의 해안ㆍ해양 공학의 기본 과제임에도 불국하고 소홀하게 다루어지고 있는데 합리적인 접근방법에 의해 우리나라의 연안방어체계에 필수적인 극치자료를 제공하는 과업은 용이한 일은 아니다. (중략)

• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.26 no.1B
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• pp.99-106
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• 2006

Due to both global warming and constructions of seadike/seawalls, continuously or abruptly rising tendencies of extreme high water levels have been detected at Kunsan and Mokpo harbors. This paper deals firstly with the separation of each effect, namely global warming effect and construction effect, on increases of water level quantitatively by a linear regression method. And then, it can be explained why and how the extreme high water levels had been risen just after constructions at both harbors. A numerical simulation of $M_2$ tidal constituent at Mokpo coastal zone shows that the tidal amplification by constructions is mainly due to the extinguishment of TCE at Mokpogu. The tidal flat effect makes the amplification more deepen at spring tide or extreme high tide, which results in the increase of inundation risk at Mokpo harbor. A frequency analysis method is applied, which is shown to be effective at such a site of having non-homogeneous tidal data due to constructions as Mokpo harbor.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2008.05a
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• pp.2156-2160
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• 2008

우리나라 연안의 평균해면이 증가하고 있다는 주장과 고극조위, 저극조위가 증가(또는 변동)하고 있다는 주장이 제기되고 있으나, 연구자가 사용한 자료의 기간 및 분석 방법 등에 차이가 있고, 결측자료(missing data) 및 이상자료(outlier) 등을 처리한 방법이 서로 차이가 있기 때문에 전체적으로 또는 부분적으로 분석결과가 차이를 보일 수 있다. 또한 추세분석에서는 통계적인 신뢰수준에 대한 검정과정 없이 단순하게 선형회귀곡선식을 이용하여 기울기의 부호만으로 증가 감소를 판단하는 경우도 있다. 그러나 추세분석은 최적의 추세곡선을 찾아내는 것 이전에 추세의 유무를 통계적인 신뢰수준을 기준으로 검정하는 것이 필요하다. 본 연구에서는 추세분석의 필수과정인 추세검정(추세가 있는가? 없는가?)을 Mann-Kendall 방법을 이용하여 우리나라 전 연안 조위관측소의 평균해수면 및 고극조위, 저극조위 자료에 대하여 수행하였다. 추세검정 결과를 다음과 같이 도출할 수 있었다. 평균해수면은 95% 유의수준으로 분석에 포함된 전체 30개 검조소 중 대산, 보령, 군산, 목포, 통영, 거문도, 부산, 가덕도, 제주, 서귀포, 속초, 포항, 울산, 울릉도 지점 등 19개 지점이 추세가 있는 것으로 파악되었으며, 고극조위, 저극조위는 각각 15개, 17개 지점이 추세가 있는 것으로 파악되었다.