[논문]동해안에서의 이상 고파

정원무; 오상호; 이동영

동해안에서의 이상 고파
Abnormally High Waves on the East Coast 원문보기

韓國海岸海洋工學會誌 = Journal of Korean society of coastal and ocean engineers, v.19 no.4, 2007년, pp.295 - 302

정원무 (한국해양연구원 연안개발연구본부 항만.연안공간연구사업단) , 오상호 (한국해양연구원 연안개발연구본부 항만.연안공간연구사업단) , 이동영 (한국해양연구원 연안개발연구본부 연안방재연구사업단)

초록
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2006년 10월 $23{\sim}24$일 동해안 일대에서 발생한 이상 고파(高波)를 5개 지점에서 관측하고 기상청에서 제공하는 바람 자료를 함께 이용하여 고파의 특성을 분석하였다. 이번 이상 고파는 높은 너울이 동해안에 영향을 미치기 시작하는 시점에 동해상에 발달한 온대성 저기압의 영향으로 동해선풍이 지속적으로 강하게 불어서 발생하였다. 5개 관측 지점 중 가장 북쪽에 위치한 속초에서는 최대 순간풍속 63.7 m/s의 강풍과 최대 유의파고 9.69 m, 첨두주기 12.8 s의 고파가 관측되었다. 이처럼 높은 파가 발생한 이유는 강풍이 부는 동안 높은 너울이 지속적으로 유지되었고 강풍이 너울의 진행과 같은 방향으로 불어서 너울과 풍파의 중첩에 의한 파고 상승 효과가 극대화되었기 때문이다. 동해안에서는 겨울철에 이러한 돌발성 폭풍파가 발생할 가능성이 매우 높으므로 이를 고려하여 피해를 최소화하도록 대응 방침을 수립해야 할 것이다.

Abstract ▼ AI-Helper

Abnormally high waves occurring at the east coast of korea were observed at five field measurement stations and their characteristics were analyzed with the use of wind data provided by the Korean Meteorological Administration. The high waves occurred because strong Donghae twister that was developed by extratropical cyclone blew while high swell arrived at the east coast of Korea. At Sokcho, the most northern site among the five measurement stations, maximum gust speed was 63.7 m/s and significant wave height reached at its maximum of 9.69 m with the corresponding peak wave period of 12.8 s. The reason for appearance of the abnormally high waves is that high swell continued while the twister blew strongly. Moreover, the wind direction was the same as the direction of swell propagation, which maximizes the increase of wave height due to superposition of swell and wind-generated waves. On the east coast of Korea, outbreak of this type of storm waves is very probable in winter season so that it is requested to establish a countermeasure of minimizing possible damage caused by the storm waves.

주제어

AI 본문요약
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가설 설정

한편, 식 (3)에서 표면조도 길이를 z0=30cm 로 가정하여 U* 를 계산하고 이로부터 in의 값을 계산하였다. 또한, 충분한 취송거리가 확보되었다고 가정하여 지속 시간에 대한 보정은 실시하지 않았다.
평균풍속은 각 기상대의 해발고도가 서로 달라서 바람 관측 높이가 일정하지 않기 때문에 해면 위 10 m 높이에서의 풍속으로 보정하였다. 이때 평균풍속이 다음과 같은 로그 분포를 따른다고 가정하여 보정을 수행하였다.

제안 방법

발생한 이상 고파의 특성을 분석하였다. 또한, 파고계가 설치된 지점의 인근 기상대에서 관측된 풍속 및 풍향 자료를 함께 분석하여 관측된 고파와 바람의 상관관계를 검토하였다.
본 연구에서는 한국해양연구원에서 동해안의 속초항, 강릉 앞바다, 묵호항, 후포항 및 진하 해수욕장 부근의 천해 역 5개 지점에 수압식 파고계를 설치하고 장기연속 관측을 실시하여 취득한 파랑 자료를 바탕으로 2006년 10월 23~24일에 발생한 이상 고파의 특성을 분석하였다. 또한, 파고계가 설치된 지점의 인근 기상대에서 관측된 풍속 및 풍향 자료를 함께 분석하여 관측된 고파와 바람의 상관관계를 검토하였다.
수압식 파고계로 취득된 자료로부터 수압 스펙트럼을 계산하고 수심 및 주파수별로 미리 구해진 수압-해수면 변위 간 전달함수를 수압 스펙트럼에 곱하여 해수면 변위에 대한 스펙트럼을 구하였다. 본 연구에서는 Cooley-Tukey FFT(Fast Fourier Transform) 알고리즘(예: Bloomfield, 1976)을 사용하여 스펙트럼을 계산하였다.
본 연구에서는 Cooley-Tukey FFT(Fast Fourier Transform) 알고리즘(예: Bloomfield, 1976)을 사용하여 스펙트럼을 계산하였다. 스펙트럼 분석법을 통하여 파 스펙트럼으로부터 통상 유의파고(H3)로 불리는 유의 파고 추정치) 및 스펙트럼 첨두 주기(7;)를 계산하였다. 유의파고 추정치는
5에는 각 관측점의 파 스펙트럼을 나타내었다. 시간의 경과에 따라 세 가지 스펙트럼을 제시하였고 각각 가는 실선, 중간 실선, 굵은 실선으로 선의 굵기를 달리하여서로 구분하였다. 중간 실선의 스펙트럼은 유의파고가 최대일 때의 파 스펙트럼을 나타내며, 가는 실선 및 굵은 실선으로 표현된 스펙트럼은 최대 유의파고가 나타나기 전과 후 시간에서 유의파고의 크기가 최대 유의파고의 0.
각 지점별로 수압식 파고계가 설치된 수심을 Table 1에 제시하였다. 파고계의 자료수집 시간 간격은 0.5초이며 , 30분마다 2, 048개의 자료를 사용하여 파 스펙트럼을 계산하였다.
한편, 파 관측점(Fig. 1 참고)에서 가장 가까운 기상대에서 관측된 1시간 간격의 10분 평균풍속 및 풍향 자료를 분석에 이용하였다. 평균풍속은 각 기상대의 해발고도가 서로 달라서 바람 관측 높이가 일정하지 않기 때문에 해면 위 10 m 높이에서의 풍속으로 보정하였다.

대상 데이터

1에 나타낸 동해안의 5개 지점에서 이루어졌다. 파 관측에는 수압식 파고계 (모델명: WTG- 128M)가 사용되었다. 각 지점별로 수압식 파고계가 설치된 수심을 Table 1에 제시하였다.

이론/모형

스펙트럼을 구하였다. 본 연구에서는 Cooley-Tukey FFT(Fast Fourier Transform) 알고리즘(예: Bloomfield, 1976)을 사용하여 스펙트럼을 계산하였다. 스펙트럼 분석법을 통하여 파 스펙트럼으로부터 통상 유의파고(H3)로 불리는 유의 파고 추정치) 및 스펙트럼 첨두 주기(7;)를 계산하였다.

성능/효과

반면, 울산에서는 나머지 네 지점에 비해서 상대적으로 풍속이 작았다. 강풍이 부는 시간 동안의 풍향은 속초, 강릉, 울진에서는 NNW 방향이 우세하였고, 동해에서는 NNE 방향이 우세하였다. 울산에서는 NNW와 NNE 방향의 바람이 번갈아 나타났다.
5에 나타낸 시간 순서대로의 시각을 나타낸다. 다섯 개 관측점 모두에서 너울의 유의파고가 풍파의 유의파고에 비해서 평균적으로 2배 정도 컸으며, 강풍에 의해서 너울 및 풍파의 유의파고가 모두 상승하였다. 후포를 제외하고는 파 스펙트럼이 상승하는 동안에 너울의 유의파고가 더 크게 상승하였는데, 이것은 후포의 경우 위의 세 관측점에 비해서 너울의 크기가 상대적으로작았고, 반면에 상대적으로 매우 강한 바람이 9시간 정도 오랜 지속시간 동안 불면서 전체 주파수 영역에 걸쳐서 파 에너지가 급속하게 성장하였기 때문이다.
특히, 너울이 해안에 영향을 미치기 시작하는 시점과 강풍이 불기 시작한 시점이 거의 일치하여 유의파고가 매우 짧은 시간에 크게 증가하였다. 이 기간 동안 다섯 개 관측점에서 관측된 파 중에서 속초에서 관측된 최대 유의파고 9.69 m, 첨두주기 12.8 s의 파가 가장 컸다. 동해안에서의 유의파고가 10 mW 이르는 폭풍파 관측 결과는 지금까지 보고된 바가 전혀 없을 정도로 매우 큰 값이다.
때문에 발생하였다. 특히, 너울이 해안에 영향을 미치기 시작하는 시점과 강풍이 불기 시작한 시점이 거의 일치하여 유의파고가 매우 짧은 시간에 크게 증가하였다. 이 기간 동안 다섯 개 관측점에서 관측된 파 중에서 속초에서 관측된 최대 유의파고 9.

후속연구

또한 이 연구에서는 폭풍파 파랑장의 수면변위의 변동 특성에 관해서는 분석을 수행하지 않았는데, 차후에 이와 관련해서 추가 연구를 수행할 계획이다.
한편, 이 연구에서는 하나의 이상 고파 관측 자료만을 대상으로 파 특성을 분석하였지만, 향후 더 오랜 기간 동안의 관측 자료가 취득되면 여러 개의 폭풍파 관측을 토대로 보다 종합적인 분석이 이루어질 수 있을 것이다. 또한 이 연구에서는 폭풍파 파랑장의 수면변위의 변동 특성에 관해서는 분석을 수행하지 않았는데, 차후에 이와 관련해서 추가 연구를 수행할 계획이다.

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표제어: PCR

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용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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