• 한국방재학회 논문집
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• 제6권2호
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• pp.61-68
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• 2006

지진 매개변수에 의해 지진해일의 초기 수면형상이 결정된다. 본 연구에서는 해저지진에 의해 발생하는 지진해 일의 초기 수면형상의 변화에 대한 지진 매개변수의 영향을 연구한다. 대상 지진해일은 지난 수십 년 동안 우리나라에 가장 큰 피해를 입힌 1983년 동해 중부 지진해일이다. 지진 매개변수 중에서는 strike angle(${\theta}$)이 초기수면형상에 가장 큰 영향을 주었다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2021년도 학술발표회
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• pp.216-216
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• 2021

해저지진, 해저붕괴 및 해저화산분출 등에 발생되는 지진해일은 파장이 수십에서 수백 km에 이르는 장파로서 에너지 손실없이 먼 거리를 전파할 수 있으며, 수심이 상대적으로 얕은 해안가에 도달하면 범람에 의해 인명 및 재산피해를 야기시킬 수 있다. 예를 들어, 2004년 12월 26일에 발생한 수마트라 지진해일은 약 30만명의 인명피해와 약 10조원의 재산피해를 가져왔으며, 2011년 3월 11일에 발생한 동일본 지진해일은 약 2만명의 인명피해와 약 330조의 재산피해를 유발시켰다. 더욱이, 지진해일에 의해 폭발한 후쿠시마 원자력발전소에서의 방사능 유출은 10년이 지난 현재도 생태계 교란, 방사능 피폭 등의 피해를 일으키고 있다. 우리나라도 1983년 5월 26일 발생한 동해 중부지진해일에 의해 삼척시 임원항 및 인근에서 인명피해(1명 사망, 2명 실종)와 약 2억원의 재산피해가 발생하였다. 최근, 4차 산업혁명으로서 빅데이터를 기반으로 한 다양한 인공지능기술이 개발되고 있으며, 많은 분야에서 이 기술을 적용하고자 노력하고 있다. 특히, 과학 및 공학분야에서도 이를 융합하는 연구 및 활용하는 사례가 증가하고 있다. 본 연구에서는 1983년 발생한 중부지진해일에 의해 인명 및 재산피해가 발생한 임원항을 대상으로 지진해일 수치모형실험을 수행하며, 수치모형실험 결과를 토대로 인공지능 모델 중 합성신경망 (Convolution Neural Network)을 활용하여 인공지능을 통한 지진해일 범람구역을 산정 및 평가하고자 한다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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• pp.484-484
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• 2023

지진해일은 해저지진, 화산활동, 해저 산사태 등에 의해 발생되는 장주기 파랑이다. 지진해일은 발생빈도가 낮지만, 한번 발생하면 많은 에너지가 연안으로 유입되어 인명 및 재산피해를 야기 시킬 수 있다. 따라서, 과거 수십년동안 지진해일에 대한 연구는 지진해일의 역학관계를 이해하고, 이를 바탕으로 한 수치모델 개발에 초점을 두어 연구가 진행되어 왔다. 더욱이, 지진해일 실험적 연구는 많은 경제적 비용을 지불해야 하기에 수치모델개발 연구가 더욱 중점적으로 수행되어 왔다. 지리학적으로 우리나라는 지진해일에 안전하지 못하다. 하나의 예로, 1983년 5월 26일, 일본 서해안에서 발생한 지진해일은 동해로 전파되어 동해안 지역에 커다란 피해를 야기시켰다. 이 당시, 강원도삼척시 원덕읍에 위치한 임원항에서는 2명의 사상자와 2명의 부상자가 발생하였고, 당시 금액으로 약3억원의 재산피해가 발생하였다. 이 연구는 인공지능 기법 중 하나인 인공신경망을 이용하여 인명과 재산피해가 발생한 임원항에서 최대지진해일고를 예측하고자 하였다. 지진해일 수치모델은 뛰어난 정확도를 나타내는 반면, 결과를 산출하는데 상당한 시간을 필요로 한다. 이에 반해, 인공신경망은 수치모델과 유사한 정확도 및 결과를 신속하게 제공할 수 있다는 장점을 가지고 있다. 지진해일 인공신경망 모델 개발은 지진의 단층파라미터를 바탕으로 작성된 지진해일의 시나리오를 토대로 연구가 진행되었고, 우리나라 동해에 위치한 외해 관측 지점의 지진해일고 자료를 통해, 임원항에서의 최대 지진해일고가 예측되도록 개발되었다. 이를 위하여, 인공신경망의 학습 및 검증 과정을 수행하였고, 향후 발생 가능한 다양한 지진해일에 대해 평가함으로써, 인공신경망 모델의 예측성능을 확인하였다.

• 한국방재학회 논문집
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• 제10권4호
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• pp.127-133
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• 2010

최근 수십년 사이 우리나라 근해에서는 지각운동이 활발해져 해저지진이 자주 발생하고 있으며 특히, 일본 서해안에는 향후 지진 발생 가능성이 큰 지진공백역이 존재하여 우리나라 동해안은 지진해일에 안전한 지역으로 볼 수 없다. 실제로 우리나라는 일본 서해안에서 발생한 1983년 동해 중부 지진해일과 1993년 북해도 남서 외해 지진해일에 의해 동해안 일부 지역이 비교적 큰 피해를 입었다. 이처럼 국내에서도 지진해일 방재대책 수립에 대한 연구의 필요성이 대두되고 있으나 현재 우리나라의 지진 해일 재해대책은 재해예방보다는 재해가 발생한 후 이를 극복하는 과정에 중점을 두고 있어 지진해일 발생 시 피해를 경감시키는데 부족한 것이 사실이다. 따라서 본 연구에서는 지진해일 방재대책 중에서 가장 효율적인 예방대책으로 알려진 지진해일 재해정보도에 대해 연구하였다. 1983년 동해 중부 지진해일로 인해 가장 큰 피해를 입었던 강원도 삼척시 원덕읍 임원항을 대상으로 피해 현장조사와 대피 시뮬레이션을 통해 대피소, 최적 대피경로 및 대응방법 등의 방재정보를 수립하고 범람 수치모의를 통해 최대 침수예상지역을 예측하여 지진해일 재해정보도를 제작하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2004년도 학술발표회
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• pp.1450-1453
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• 2004

최근 4년간 한반도 근해에서는 53회 이상의 해저지진이 발생하고 있다. 지진해일은 천수효과로 인해 대규모 범람을 일으켜 많은 인명 및 재산피해를 초래할 수 있다. 그 중에서도 원자력발전소의 지진해일에 대한 안전성은 필수적으로 검증되어야한다. 본 연구에서는 Bousssinesq 방정성과 천수방정식을 이용하여 지진해일의 거동을 수치해석하며, 격자 간격과 계산 시간 간격의 세분화에 의한 누적오차를 줄이기 위해 다중격자 연결모형을 이용한다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제24권1호
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• pp.66-76
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• 2012

본 연구에서는 한국 남쪽 해역의 해저지형이 2011년 동일본 지진해일의 우리나라 남해안으로의 전파에 미치는 영향을 분산보정 유한차분 모형을 이용한 수치해석을 통해 분석하였다. 본 연구를 통해 일본 남해 해구, 유구 열도 및 동중국해의 볼록지형 등 파원역으로부터 한반도에 이르는 해저지형이 한반도 남해안을 따른 지진 해일고저감에 중요한 역할을 하고 있음을 알 수 있었다. 그러한 해저지형에서 지진해일의 변형에 관련된 메카니즘에 대해 자세히 기술하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2012년도 학술발표회
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• pp.59-62
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• 2012

지진해일은 한 번 발생하면 매우 큰 피해를 주는 자연재해 중 하나이다. 특히 최근에 일어나고 있는 지진해일에서 주목할 점은 해저지진의 규모가 커짐에 따라 그로인해 생긴 지진해일이 발생 인접지역에만 피해를 주는 것이 아니라 2010년 칠레지진과 2011년 동일본 대지진으로 생긴 지진해일과 같이 태평양을 가로질러 먼 거리에까지도 영향을 준다는 것이다. 하지만 이러한 지진해일에 대하여 피해 경감 및 재해대책을 수립할 때는 지진해일의 발생시간에 대한 정확한 예측이 불가능하기 때문에 연구하는데 여러 가지 어려움이 있으므로 역사 및 가상지진해일의 수치모의실험 결과를 이용한다. 그래서 이렇게 활용성이 높은 지진해일 수치모의실험 결과의 정확도 검증을 위하여 본 연구를 시작하게 되었다. 본 연구에서 사용한 수치기법으로는 분산항을 제외한 선형 천수방정식을 이용하였고, 이를 차분하는 과정에 나타나는 수치분산을 조정하여 선형 Boussinesq 방정식의 분산항을 대체할 수 있도록 하였다. 그리고 실제 동일본 대지진으로 발생한 지진해일을 전파모의하여 분산항을 고려한 수치모의실험 결과와 이 당시 태평양에서 수면변화양상을 기록한 DART buoy 관측값과의 비교를 통해 정확도를 확인해보았다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2007년도 학술발표회 논문집
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• pp.2098-2101
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• 2007

본 연구에서는 최근 5년간 서해에서 발생한 해저 지진 중에서 가장 큰 지진인 2003년 3월 23일에 발생한 해저 지진의 진앙지(북위 $35^{\circ}$, 동경 $124.6^{\circ}$)에 우리 나라에 가장 큰 피해를 입힌 1983년 동해 중부 지진해일의 지진 매개변수(parameter)를 적용한 가상 지진해일을 발생시키고 새만금 지역의 최대 처오름 높이를 계산하였다. 가상지진해일에 대한 수치모의 결과 새만금 지역에서는 $0.4{\sim}0.9m$의 파고가 발생하겠으며, 이러한 결과는 지진해일로 인한 새만금 방조제 유실 및 방조제 내부의 재난방재를 위한 기초적 자료가 될 것이다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2012년도 학술발표회
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• pp.95-98
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• 2012

2011년 동일본 지진해일의 영향으로 우리나라에도 지진해일에 관한 관심이 높아지고 있다. 이러한 지진해일은 대규모 자연재해로써 한 번 발생하면 수많은 인명피해와 막대한 재산피해를 발생시킨다. 또한, 근래에 들어 세계적으로 해저지진의 발생빈도가 증가하는 추세이므로 이에 대한 대비책을 마련해둘 필요성이 있다. 하지만 이런 지진해일은 발생시점에 대한 예측이 불가능하기 때문에 역사 및 가상 지진해일의 수치모형실험결과를 이용하여 영향을 검토한다. 본 연구에서는 부산항 신항이 완공되면 추후 발전가능성이 높은 송도와 연도지역에 대해서 지진해일에 의한 최대 처오름높이와 최저 처내림높이를 계산하였으며, 모두 3가지 지진해일에 대해 수치모의 하였다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2011년도 추계학술대회
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• pp.69-70
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• 2011

최근 해저지진의 활동에 따른 극한 쯔나미 파랑이 해안도시와 항만에 어마어마한 손상을 가져오고 있다. 전세계에 걸쳐 특정해역에서는 강한 정진형태의 부진동과 처오름이 관측되고 있다. 한반도에서는 그렇게 빈번한 발생을 나타내고 있지는 않으나, 과거기록을 보면 동해에서 몇 개의 중요한 발생사례도 존재한다. 본 연구에서는 특히 만이나 내수해역에서 최근 해저지진의 발생 추이를 분석하고 이에 따른 쯔나미 발생 메카니즘을 해석하여 새롭게 내수역에서의 수치모델에의 적용을 통해 공진을 통한 쯔나미 파랑의 변환을 다루어 통항선박에 대한 안정성 확보에 기초자료를 제공하고자 하였다. 내수역에서의 쯔나미 파랑에 대한 반응을 정합성 및 웨이블릿 해석으로 탁월 주기와 지속시간에 대한 분석으로 파악하였으며, 쯔나미파의 입사와 독립적인 공진모드의 도출은 쯔나미 재해의 경감을 위한 시설물 및 재난지역을 식별하는데 도움을 주고, 나아가서는 장래 재난에 대한 적절한 대비에 기여할 수 있을 것으로 본다.