본 연구는 최근 전세계적으로 각광받고 있는 해상풍력발전과 관련해 연안재해를 최우선으로 고려해 최적의 입지를 선정하기 위한 기초연구이다. 지리적인 장점을 감안하여 한반도 남·서해안을 연구대상지역으로 선정하였으며 64개의 세부 해역을 구분하여 과거 수십년 간 통계적으로 연안재해 특히, 지진과 태풍의 영향이 가장 적은 지역은 어느 구역인지 분석하였다. 이를 위해 과거 우리나라 태풍과 지진의 관측기록을 근거로 해상 극한조건에 대한 안전성을 평가하였다. 다양한 요인을 감안하여 지진위험지수(...
본 연구는 최근 전세계적으로 각광받고 있는 해상풍력발전과 관련해 연안재해를 최우선으로 고려해 최적의 입지를 선정하기 위한 기초연구이다. 지리적인 장점을 감안하여 한반도 남·서해안을 연구대상지역으로 선정하였으며 64개의 세부 해역을 구분하여 과거 수십년 간 통계적으로 연안재해 특히, 지진과 태풍의 영향이 가장 적은 지역은 어느 구역인지 분석하였다. 이를 위해 과거 우리나라 태풍과 지진의 관측기록을 근거로 해상 극한조건에 대한 안전성을 평가하였다. 다양한 요인을 감안하여 지진위험지수(ERI)와 태풍위험지수(TRI)를 각각 계산하여 GIS 분석을 통해 공간적으로 어떤 해역이 위험도가 높고 낮은지를 시각적으로 분석하였다. 지진의 경우 해저지반의 종류에 따라 지반위험계수를 고려하였으며, 지진의 규모, 규모별 영향반경, 발생횟수를 주요 인자로 결정하여 지진위험지수를 산출하였다. 태풍의 경우, 태풍 이동경로별 폭풍반경, 태풍 통과횟수, 중심최저기압을 주요 인자로 결정하여 태풍위험지수를 산출하였다. 지진 관점에서는 전북 고창, 전북 부안, 전남 영광 해역이 가장 위험한 구역으로 나타났으며, 태풍 관점에서는 전남 고흥, 전남 여수 부근 해역이 가장 위험한 구역으로 나타났다. 지진위험지수는 일반적으로 국내 지진의 심도가 8~15km이고 지상에 설치된 지진관측센서와 진원지 간의 거리가 멀지 않아 센서에 의한 관측외 특별한 검증 방법이 부재하여 관측 주요 인자와 지반위험계수가 고려된 위험지수 산출 신뢰도로 충족할 수 있고, 태풍위험지수의 경우 기상청에서 위성/레이더/수치모델로 태풍을 예측하고 감시한 결과를 토대로 산출되었다. 하지만 위성과 레이더, 수치모델에 기반한 데이터의 신뢰도와 불확실성 문제로 인해 실측자료와의 검증이 필요하다고 판단되었다. 이에 국내 서해, 서남해, 남해에 설치된 해상기상탑, 해상라이다 관측자료를 확보하여 해당 해역에서의 극한풍속을 산출하였다. 실제 관측은 단기간에 수행되었기 때문에 장기풍황보정(MCP, Measure Correlated Predict)을 통해 과거 수십년 간의 국지적 풍력자원 특성을 반영한 후 극한풍속을 산출하였다. 결과적으로 실제 해상에서의 관측값을 기반으로 장기보정된 풍력자원 데이터로 극한풍속을 산출한 후, 앞서 산출한 연안재해 위험지수와 비교하는 절차를 수행함으로써 기상청 데이터 기반의 태풍위험지수를 검증할 수 있는 기반을 마련하였다. 단기 관측자료만 활용한 경우, 장기 재분석자료만 활용한 경우, 장기풍황보정을 활용한 경우로 시나리오를 각각 구분하여 극한풍속을 산출하였고, 장기풍황보정 후 자료 기반의 극한풍속이 태풍위험지수와 상대적으로 유사한 순위를 나타냄을 확인할 수 있었다. 이를 통해 관측자료가 없는 곳에서도 기상청 위성/레이더/수치모델 데이터의 기반으로 산출된 태풍위험지수의 신뢰도를 확보할 수 있었다. 이에 근거하여, 동일한 가중치를 적용하여 태풍과 지진위험구역도를 동시에 가시화시킨 결과, 최종적으로 지진과 태풍으로부터 위험도가 가장 낮은 지역은 행정구역상으로 전라남도 남서쪽에 위치한 신안과 진도 연안이 가장 최적지로 분석되었다. 단, 태풍과 지진으로부터 위험구역이라고 선택된 지역은 통계적으로 지진과 태풍의 영향이 많이 작용되어 온 것일 뿐, 해상풍력단지를 건설해서는 안되는 지역이라고 할 수 없다. 오히려, 해당지역의 연안재해 영향이 높다는 본 연구결과를 토대로 더 견고한 설계 조건을 적용할 필요가 있음을 인지시켜주는 근거로 활용할 수 있다. 이는 해상관측장비 구축 이전에 본 연구의 위험구역도를 바탕으로 사업자가 추진하고자 하는 프로젝트 주변 해역이 지진과 태풍으로부터 얼마나 안전한 지역인지를 확인할 수 있는 기반을 마련한 것이며, 사전에 해상풍력 구조물을 선정함에 있어 좋은 근거자료로 제시될 수 있음을 확인하였다.
본 연구는 최근 전세계적으로 각광받고 있는 해상풍력발전과 관련해 연안재해를 최우선으로 고려해 최적의 입지를 선정하기 위한 기초연구이다. 지리적인 장점을 감안하여 한반도 남·서해안을 연구대상지역으로 선정하였으며 64개의 세부 해역을 구분하여 과거 수십년 간 통계적으로 연안재해 특히, 지진과 태풍의 영향이 가장 적은 지역은 어느 구역인지 분석하였다. 이를 위해 과거 우리나라 태풍과 지진의 관측기록을 근거로 해상 극한조건에 대한 안전성을 평가하였다. 다양한 요인을 감안하여 지진위험지수(ERI)와 태풍위험지수(TRI)를 각각 계산하여 GIS 분석을 통해 공간적으로 어떤 해역이 위험도가 높고 낮은지를 시각적으로 분석하였다. 지진의 경우 해저지반의 종류에 따라 지반위험계수를 고려하였으며, 지진의 규모, 규모별 영향반경, 발생횟수를 주요 인자로 결정하여 지진위험지수를 산출하였다. 태풍의 경우, 태풍 이동경로별 폭풍반경, 태풍 통과횟수, 중심최저기압을 주요 인자로 결정하여 태풍위험지수를 산출하였다. 지진 관점에서는 전북 고창, 전북 부안, 전남 영광 해역이 가장 위험한 구역으로 나타났으며, 태풍 관점에서는 전남 고흥, 전남 여수 부근 해역이 가장 위험한 구역으로 나타났다. 지진위험지수는 일반적으로 국내 지진의 심도가 8~15km이고 지상에 설치된 지진관측센서와 진원지 간의 거리가 멀지 않아 센서에 의한 관측외 특별한 검증 방법이 부재하여 관측 주요 인자와 지반위험계수가 고려된 위험지수 산출 신뢰도로 충족할 수 있고, 태풍위험지수의 경우 기상청에서 위성/레이더/수치모델로 태풍을 예측하고 감시한 결과를 토대로 산출되었다. 하지만 위성과 레이더, 수치모델에 기반한 데이터의 신뢰도와 불확실성 문제로 인해 실측자료와의 검증이 필요하다고 판단되었다. 이에 국내 서해, 서남해, 남해에 설치된 해상기상탑, 해상라이다 관측자료를 확보하여 해당 해역에서의 극한풍속을 산출하였다. 실제 관측은 단기간에 수행되었기 때문에 장기풍황보정(MCP, Measure Correlated Predict)을 통해 과거 수십년 간의 국지적 풍력자원 특성을 반영한 후 극한풍속을 산출하였다. 결과적으로 실제 해상에서의 관측값을 기반으로 장기보정된 풍력자원 데이터로 극한풍속을 산출한 후, 앞서 산출한 연안재해 위험지수와 비교하는 절차를 수행함으로써 기상청 데이터 기반의 태풍위험지수를 검증할 수 있는 기반을 마련하였다. 단기 관측자료만 활용한 경우, 장기 재분석자료만 활용한 경우, 장기풍황보정을 활용한 경우로 시나리오를 각각 구분하여 극한풍속을 산출하였고, 장기풍황보정 후 자료 기반의 극한풍속이 태풍위험지수와 상대적으로 유사한 순위를 나타냄을 확인할 수 있었다. 이를 통해 관측자료가 없는 곳에서도 기상청 위성/레이더/수치모델 데이터의 기반으로 산출된 태풍위험지수의 신뢰도를 확보할 수 있었다. 이에 근거하여, 동일한 가중치를 적용하여 태풍과 지진위험구역도를 동시에 가시화시킨 결과, 최종적으로 지진과 태풍으로부터 위험도가 가장 낮은 지역은 행정구역상으로 전라남도 남서쪽에 위치한 신안과 진도 연안이 가장 최적지로 분석되었다. 단, 태풍과 지진으로부터 위험구역이라고 선택된 지역은 통계적으로 지진과 태풍의 영향이 많이 작용되어 온 것일 뿐, 해상풍력단지를 건설해서는 안되는 지역이라고 할 수 없다. 오히려, 해당지역의 연안재해 영향이 높다는 본 연구결과를 토대로 더 견고한 설계 조건을 적용할 필요가 있음을 인지시켜주는 근거로 활용할 수 있다. 이는 해상관측장비 구축 이전에 본 연구의 위험구역도를 바탕으로 사업자가 추진하고자 하는 프로젝트 주변 해역이 지진과 태풍으로부터 얼마나 안전한 지역인지를 확인할 수 있는 기반을 마련한 것이며, 사전에 해상풍력 구조물을 선정함에 있어 좋은 근거자료로 제시될 수 있음을 확인하였다.
This study is a basic research to select the optimal site by considering coastal disasters as the top priority in relation to offshore wind power, which has recently been in the spotlight around the world. In consideration of geographical advantages, the south and west coasts of the Korean Peninsula...
This study is a basic research to select the optimal site by considering coastal disasters as the top priority in relation to offshore wind power, which has recently been in the spotlight around the world. In consideration of geographical advantages, the south and west coasts of the Korean Peninsula were selected as study targets, and 64 detailed sectors were configured to analyze which areas were statistically least affected by coastal disasters, especially earthquakes and typhoons, over the past decades. To this end, safety against offshore extreme conditions was evaluated based on observation dataset of typhoons and earthquakes in Korea in the past. In consideration of various factors, the earthquake risk index (ERI) and the typhoon risk index (TRI) were calculated, respectively, and visually analyzed which sea areas are spatially high and low through GIS analysis. In the case of earthquakes, the ground risk coefficient was considered according to the type of subsea geology, and the earthquake risk index was calculated by determining the magnitude of the earthquake, the radius of influence by magnitude, and the number of occurrences as the main factors. In the case of typhoons, the typhoon risk index was calculated by determining the storm radius, the number of typhoon passing through, and the lowest central air pressure by typhoon movement path as the main factors. From an earthquake point of view, Gochang, Buan and Yeonggwang were the most dangerous areas, while from a typhoon point of view, sea area near Goheung and Yeosu were the most dangerous areas. In the case of the earthquake risk index, the depth of domestic earthquakes is generally 8 to 15 km, and the distance between the earthquake observation sensor installed on the ground and the epicenter is not far, also there is no special verification method other than observation by the sensor. So it can be satisfied with the reliability of calculating the risk index considering major observation factors and ground risk coefficients. In the case of the typhoon risk index, it was calculated based on the results of predicting and monitoring typhoons with satellite/radar/ numerical models by the Korea Meteorological Administration. However, due to the reliability and uncertainty of data based on satellites, radars, and numerical models, it was judged that verification with on-site measurement data was necessary. Accordingly, The extreme wind speed in the relevant sea area was calculated using the observation data such as the offshore meteorological mast and the offshore LiDAR installed in the research area. Since the actual measurement was conducted in a short period of time, the extreme wind speed was calculated after reflecting the characteristics of local wind resources over the past decades through Measure-Correlate-Prediction (MCP). As a result, extreme wind speeds were calculated based on long-term corrected wind resource data based on actual offshore measurements, and then a procedure was performed to compare them with the previously calculated typhoon risk index. Each scenario consisted of calculating the extreme wind speed using short-term observation data, long-term reanalysis data, and post MCP data, respectively, it was confirmed that the MCP based extreme wind speed was relatively similar to the typhoon risk index. Through this, it was possible to secure the reliability of the typhoon risk index calculated based on satellite/radar/numerical model data from the Korea Meteorological Administration even in the absence of observation data. Based on this, as a result of simultaneously visualizing the typhoon and earthquake risk map by applying the same weighting value, the areas with the lowest risk from earthquakes and typhoons were finally analyzed as the best places for Shinan and Jindo. However, the area selected as a dangerous area from typhoons and earthquakes has been statistically affected by earthquakes and typhoons, and cannot be said to be an area where offshore wind farms should not be constructed. Rather, it can be used as a basis for recognizing the need to apply stronger design conditions based on the results of this study that the impact of coastal disasters in the region is high. This laid the foundation for identifying how safe the area around the project is from earthquakes and typhoons based on the dangerous zone map of this study before the establishment of offshore met. masts or LiDARs, and it was confirmed that it can be presented as a good basis for selecting offshore wind structures in advance.
This study is a basic research to select the optimal site by considering coastal disasters as the top priority in relation to offshore wind power, which has recently been in the spotlight around the world. In consideration of geographical advantages, the south and west coasts of the Korean Peninsula were selected as study targets, and 64 detailed sectors were configured to analyze which areas were statistically least affected by coastal disasters, especially earthquakes and typhoons, over the past decades. To this end, safety against offshore extreme conditions was evaluated based on observation dataset of typhoons and earthquakes in Korea in the past. In consideration of various factors, the earthquake risk index (ERI) and the typhoon risk index (TRI) were calculated, respectively, and visually analyzed which sea areas are spatially high and low through GIS analysis. In the case of earthquakes, the ground risk coefficient was considered according to the type of subsea geology, and the earthquake risk index was calculated by determining the magnitude of the earthquake, the radius of influence by magnitude, and the number of occurrences as the main factors. In the case of typhoons, the typhoon risk index was calculated by determining the storm radius, the number of typhoon passing through, and the lowest central air pressure by typhoon movement path as the main factors. From an earthquake point of view, Gochang, Buan and Yeonggwang were the most dangerous areas, while from a typhoon point of view, sea area near Goheung and Yeosu were the most dangerous areas. In the case of the earthquake risk index, the depth of domestic earthquakes is generally 8 to 15 km, and the distance between the earthquake observation sensor installed on the ground and the epicenter is not far, also there is no special verification method other than observation by the sensor. So it can be satisfied with the reliability of calculating the risk index considering major observation factors and ground risk coefficients. In the case of the typhoon risk index, it was calculated based on the results of predicting and monitoring typhoons with satellite/radar/ numerical models by the Korea Meteorological Administration. However, due to the reliability and uncertainty of data based on satellites, radars, and numerical models, it was judged that verification with on-site measurement data was necessary. Accordingly, The extreme wind speed in the relevant sea area was calculated using the observation data such as the offshore meteorological mast and the offshore LiDAR installed in the research area. Since the actual measurement was conducted in a short period of time, the extreme wind speed was calculated after reflecting the characteristics of local wind resources over the past decades through Measure-Correlate-Prediction (MCP). As a result, extreme wind speeds were calculated based on long-term corrected wind resource data based on actual offshore measurements, and then a procedure was performed to compare them with the previously calculated typhoon risk index. Each scenario consisted of calculating the extreme wind speed using short-term observation data, long-term reanalysis data, and post MCP data, respectively, it was confirmed that the MCP based extreme wind speed was relatively similar to the typhoon risk index. Through this, it was possible to secure the reliability of the typhoon risk index calculated based on satellite/radar/numerical model data from the Korea Meteorological Administration even in the absence of observation data. Based on this, as a result of simultaneously visualizing the typhoon and earthquake risk map by applying the same weighting value, the areas with the lowest risk from earthquakes and typhoons were finally analyzed as the best places for Shinan and Jindo. However, the area selected as a dangerous area from typhoons and earthquakes has been statistically affected by earthquakes and typhoons, and cannot be said to be an area where offshore wind farms should not be constructed. Rather, it can be used as a basis for recognizing the need to apply stronger design conditions based on the results of this study that the impact of coastal disasters in the region is high. This laid the foundation for identifying how safe the area around the project is from earthquakes and typhoons based on the dangerous zone map of this study before the establishment of offshore met. masts or LiDARs, and it was confirmed that it can be presented as a good basis for selecting offshore wind structures in advance.
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