• Ocean and Polar Research
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• 제31권4호
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• pp.369-377
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• 2009

Performance of the Korea Ocean Research and Development Institute (KORDI) operational storm surge prediction system for the Korean coast is presented here. Results for storm surge hindcasts and forecasts calculations were analyzed. The KORDI storm surge system consists of two important components. The first component is atmospheric models, based on US Army Corps of Engineers (CE) wind model and the Weather Research and Forecasting (WRF) model, and the second components is the KORDI-storm surge model (KORDI-S). The atmospheric inputs are calculated by the CE wind model for typhoon period and by the WRF model for non-typhoon period. The KORDI-S calculates the storm surges using the atmospheric inputs and has 3-step nesting grids with the smallest horizontal resolution of ${\sim}$300 m. The system runs twice daily for a 72-hour storm surge prediction. It successfully reproduced storm surge signals around the Korean Peninsula for a selection of four major typhoons, which recorded the maximum storm surge heights ranging from 104 to 212 cm. The operational capability of this system was tested for forecasts of Typhoon Nari in 2007 and a low-pressure event on August 27, 2009. This system responded correctly to the given typhoon information for Typhoon Nari. In particular, for the low-pressure event the system warned of storm surge occurrence approximately 68 hours ahead.

• 해양환경안전학회지
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• 제6권2호
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• pp.47-56
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• 2000

This paper describes a simple prediction method of beach recession induced by storm surge. In order to evaluate the severest beach erosion, it is assumed that maximum beach recession occurs at the coming of storm surge overlapped with spring tide. Consequently, total surge lev디 becomes the sum of storm surge level and tidal range. Generally, storm surge level around Korea is small compared with tidal range. Therefore total surge can be expressed as the series of surges, which have same duration as tide. Through the case studies, the author Investigates correlation between tidal range, duration, wave condition, beach slope and beach recession.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제20권1호
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• pp.93-100
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• 2008

Multi-nesting grid system을 이용한 한국해양연구원의 해일모델을 해일고 산출에 사용하기 위해 검증하였다. 다양한 수치실험은 2003년 9월 내습한 태풍 매미를 기준으로 이루어졌다. 이 태풍해일모델의 성능을 알아보기 위해 조석검증을 비롯하여 개방경계조건, 격자 크기 그리고 태풍의 진로 등에 대한 일련의 수치실험이 실시되었다. 본 연구에서 기상입격자료인 해면기압장과 바람장은 CE wind 모델로 계산하였다. 총 11개 조위관측소의 1분 간격 조위자료와 모델 결과를 비교하였으며, 해일고를 성공적으로 재현하였다. 이러한 실험들은 정밀한 해일고 산출에 있어 기상자료의 중요성과 상세정밀격자의 필요성을 강조하기 위한 것이다. 이 태풍해일 모델은 보다 세밀한 검증과정을 거친다면 해일고 예측을 위해 상시 운용될 수 있다고 사료된다.

• 한국해양공학회지
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• 제19권2호
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• pp.12-18
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• 2005

Typhoon Maemi landed on the southeast coast of Korea and caused a severe storm surge in Jinhae Bay and Masan Bay. The tide gage in Masan Port recorded the storm surge of a maximum of more than 2m and the area of more than 700m from the Seo Hang Wharf was flooded by the storm surge. They had not met such an extremely severe storm surge since the opening of the port. Then storm surge was hindcasted with a numerical model. The typhoon pressure was approximated by Myers' empirical model and super gradient wind around the typhoon eye wall was considered in the wind estimation. The land topography surrounding Jinhae Bay and Masan Bay is so complex that the computed wind field was modified with the 3D-MASCON model. The motion of seawater due to the atmospheric forces was simulated using a one-layer model based on non-linear long wave approximation. The Janssen's wave age dependent drag coefficient on the sea surface was calculated in the wave prediction model WAM cycle 4 and the coefficient was inputted to the storm surge model. The result shows that the storm surge hindcasted by the numerical model was in good agreement with the observed one.

• 대기
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• 제16권4호
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• pp.259-267
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• 2006

In the present study, the neural network (NN) model with cluster analysis method was developed to predict storm surge in the whole Korean coastal regions with special focuses on the regional extension. The model used in this study is NN model for each cluster (CL-NN) with the cluster analysis. In order to find the optimal clustering of the stations, agglomerative method among hierarchical clustering methods was used. Various stations were clustered each other according to the centroid-linkage criterion and the cluster analysis should stop when the distances between merged groups exceed any criterion. Finally the CL-NN can be constructed for predicting storm surge in the cluster regions. To validate model results, predicted sea level value from CL-NN model was compared with that of conventional harmonic analysis (HA) and of the NN model in each region. The forecast values from NN and CL-NN models show more accuracy with observed data than that of HA. Especially the statistics analysis such as RMSE and correlation coefficient shows little differences between CL-NN and NN model results. These results show that cluster analysis and CL-NN model can be applied in the regional storm surge prediction and developed forecast system.

• 해양환경안전학회:학술대회논문집
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• 해양환경안전학회 2017년도 추계학술발표회
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• pp.242-242
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• 2017

• 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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• 제14권9호
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• pp.841-849
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• 2008

최근 지구온난화 및 해수면 상승으로 인한 태풍의 내습빈도와 강도의 증가로 태풍 내습시 연안지역의 침수 범람과 같은 자연재해로 인한 국민의 재산과 인명 피해가 급증하고 있다. 이에 폭풍 해일 예측을 위한 수치모델의 수립과 개선을 통하여 해일의 높이 및 발생시간, 해일로 인한 침수.범람 지역을 보다 과학적으로 정확하게 예측하려는 연구가 활발히 진행되고 있다. 따라서 본 논문에서는 이러한 예측결과를 일반 국민들에게 보다 효과적으로 전달하여, 연안재해로 인한 피해를 예방하기 위하여 웹 서비스 기반 GIS 연동 폭풍 해일 시각화 시스템을 개발하였다. 또한 수치모델의 정확한 예측결과 및 연안지역의 정밀 지리정보 구축을 위하여 LiDAR 자료를 이용한 GIS 기반 육도-해도 접합을 통한 연안지역 정밀해상도의 DEM을 생성하였다.

• 한국해양공학회지
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• 제27권4호
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• pp.33-44
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• 2013

IIn this study, a wave-surge-tide coupling numerical model was developed to consider nonlinear interaction. Then, this model was applied and calculations were made for a storm surge on the southeast coast. The southeast coast was damaged by typhoon "Maemi" in 2003. In this study, we used a nearshore wind wave model called SWAN (Simulating WAves Nearshore). In addition, the Meyer model was used for the typhoon model, along with an ocean circulation model called POM (Princeton Ocean Model). The wave-surge-tide coupling numerical model could calculate exact parameters when each model was changed to consider the nonlinear interaction.

• 해양환경안전학회지
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• 제26권7호
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• pp.892-903
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• 2020

태풍 내습 시 신속하고 정확한 해일고 예측은, 연안재해 대응에 필수적인 요소이다. 이러한 해일고의 예측을 위해서 기존에는 태풍예측정보를 수치모델에 적용하여 예측자료를 생산하는 것이 대부분 이였다. 이러한 방법은 대용량의 컴퓨팅 자원과 시간이 소요된다는 단점이 있다. 최근에는 인공지능 기반으로 신속하게 예측자료를 생산하는 연구가 다양한 분야에서 진행되고 있으며, 본 연구에서는 인공지능 기반 해일고 예측을 수행하였다. 인공지능 적용을 위해서는 많은 수의 학습자료가 필요하게 되며, 기왕 발생태풍은 개수가 한정되어 있어 본 연구에서는 TCRM(Tropical Cyclone Risk Model)을 통하여 합성태풍을 생성하고, 이를 폭풍해일 모델에 적용하여 해일고 자료를 생성한 후, 학습자료로 활용하였다. 인공지능으로 예측한 해일고와 실제 발생 태풍에 대한 비교 결과, RMSE(Root Mean Square Error)는 0.09 ~ 0.30 m, CC(Correlation Coefficient)는 0.65 ~ 0.94, 최대 해일고의 ARE(Absolute Relative Error)는 1.0 ~ 52.5 %로 분석되었다. 특정 태풍/지점에서는 다소 오차가 크게 나타나고 있으나, 향후 학습자료의 최적화 등을 통하여 정확도를 개선할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국방재안전학회논문집
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• 제11권2호
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• pp.37-43
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• 2018

태풍에 의해 발생하는 폭풍해일은 태풍의 경로, 강도, 발생위치 등을 예측하기가 어려운 실정이기 때문에 발생 시나리오를 기반으로 연구가 수행되어왔다. 국내는 다양한 시나리오에 대해 수치모의를 수행하였고 그 결과를 침수 예측지도로 제작하였다. 하지만, 이 같은 방법은 수행한 시나리오 외에 발생가능한 모든 경우에 대해 예측하기 어렵고, 실제로 수치모의 수행시간이 길기 때문에 실시간으로 대응하기 어렵다는 단점이 있다. 따라서 본 연구에서는 기존의 데이터베이스를 활용하여 폭풍해일의 위험도를 예측하는 방법을 개발하였다. 동해안 지역을 대상으로 폭풍해일에 의한 위험도 예측을 수행하였고 예측을 위한 방정식을 산정하기 위해 COMSOL AB사에서 개발한 COMSOL을 이용하였다. 몇 가지 가정사항과 제한조건으로 기본방정식을 유도하였으며 방정식의 계수와 상수는 시행착오법으로 도출하였다. 그 결과, 해일에 의한 침수 예측지도와 공간적 분포는 지도의 상부를 제외하면 매우 유사하게 나타났다. 오차가 큰 지도 상부의 경우 기초 데이터로 사용한 지도의 해상도로 인해 저항상수 k의 값이 제대로 반영되지 못한 것으로 판단된다. SIND 모형은 실시간 예측이 가능한 모형으로 향후 모형의 정확성을 향상시킨다면 이상기후로 인해 재난이 발생하였을 경우 빠르게 대처가 가능할 것으로 기대된다.