[논문]태풍의 특성변화에 따른 경남해역 해일양상 고찰

강주환; 박선중; 문승록; 윤종태

태풍의 특성변화에 따른 경남해역 해일양상 고찰
Effects of Typhoon's Characteristics on the Storm Surge at Gyeongnam Coastal Zone 원문보기 논문타임라인

한국해안·해양공학회논문집 = Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers, v.21 no.1, 2009년, pp.1 - 14

강주환 (목포대학교 건설공학부 토목공학) , 박선중 (목포대학교 건설공학부 토목공학) , 문승록 ((주)지오시스템리서치 연구기획부) , 윤종태 (경성대학교 건설)

초록
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태풍의 주요 매개변수 변화에 따른 영향을 판단하는데 용이하도록 직선화된 가상태풍을 생성시켰다. 이러한 가상태풍 모의를 통해 경남해역을 대상으로 해일양상 변화를 고찰하였다. 이를 위해 태풍 MAEMI(0314)를 직선화한 가상태풍의 적절성을 검토한 후, 총 175개 CASE의 가상태풍모의를 수행하였다. 모의결과, 마산과 통영 해역은 지형적인 영향으로 다른 해역에 비해 상대적으로 높은 해일고가 발생되는 것으로 나타났다. 특히 마산해역의 경우 MAEMI와 동일한 강도의 태풍 내습시 경로에 따라 최대 2.50 m의 해일고가 발생 가능한 것으로 모의되었다. 마산 이외의 해역에서는 태풍 MAEMI의 해일고가 최대치에 근접하는 결과를 보여 MAEMI의 경로가 최악의 피해를 주는 경로였던 것으로 판단된다. 기압에 의한 수위 상승효과는 바람에 비해 상대적으로 크게 작용하며, 태풍의 중심에서 그 효과는 최대가 되는 것으로 나타났다.

Abstract ▼ AI-Helper

Linear-tracked typhoons were simulated to investigate the effect of parameter sensitivity at Gyeongnam coastal zone. To do this, appropriateness of the linear-tracked MAEMI(0314) was tested and 175 scenarios were simulated on the basis of virtual MAEMI. The results show surge heights are relatively large at Masan and Tongyeong, and it can be attributed to topographical effects. At Masan, 2.5 m-surge height is probable with the same intensity but slightly different track from the real typhoon MAEMI. At the other stations, surge heights induced by real MAEMI are nearly same as the maximum heights of the virtual typhoons, which indicates the real track of the typhoon MAEMI was almost the most severe one. Surge heights caused by the barometric effect are higher than those by the wind effect, and the former effect shows the maximum at the eye of typhoon.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

본 연구에서는 태풍의 주요 매개변수 변경 및 그에 따른 영향을 판단하는데 용이한 직선화된 가상태풍을 활용해 경남해역을 대상으로 지역별 해일 변화양상을 고찰하였다. 이를 위해 태풍 MAEMI(0314)를 직선화한 가상태풍의 적절성을 검토한 후, 총 175개 CASE의 가상태풍모의를 수행하였다.
본 절에서는 가상태풍 시나리오 구축을 위해 태풍 MAEMI의 상륙직전 경로를 직선화한 가상태풍을 생성하고, 실제 태풍 경로를 고려한 모의결과와 직선화된 경로의 모의결과를 비교검증함으로써 가상태풍의 적절성을 검토하였다. Fig.
본 절에서는 태풍 MAEMI의 중심기압, 최대풍속, 최대풍반경 등 주요 매개변수가 동일하게 적용된 CASE 0에 대한 경남해역의 해일고 변화 양상을 검토하였다.
이에 본 연구에서는 경남해역을 대상으로 태풍의 주요 매개변수 변화에 따른 지역별 해일 변화양상을 고찰하고자 태풍 MAEMI의 경로를 직선화한 가상태풍모의를 수행 하였다. 이를 위해 직선화된 모의기준 태풍의 적절성을 검토한 후, 경로별 내습각도를 변화시킨 35개 CASE의 가상 경로를 설정하고, 각각의 경로별로 중심기압, 최대풍속 등 주요 매개변수를 변화시킨 총 175개 CASE의 가상태풍모 의를 수행하였다.
이처럼 지구온난화와 같은 기후 환경변화로 태풍 위험성이 증대되고 있으나 가변적인 태풍의 규모 및 진로 등에 의해 태풍 내습시 유발되는 다양한 현상 및 피해 등을 예측하는 것은 무리가 있다. 이에 본 연구에서는 다양한 시나리오의 구성이 용이한 가상태풍모의를 통해 내습경로, 내습각도 및 태풍 주요 매개변수의 변화에 따른 경남해역의 지역별 해일변화 특성을 고찰하고자 한다.
각 영역별 격자구성은 MIKE21 모형의 nesting 격자망 구축시 공간상 해석능력의 도약이 Δx(Coarse)=3Δx(Fine)인 것을 감안해 격자간격을 1/3씩 감소시켜 Table 1과 같이 설정하였다. 특히 본 연구에서는 nesting 격자망 구축시 각 영역별 접합경계부근의 수심을 동일하게 보정하였고, 수심 및 지형자료가 정확히 구현될 수 없는 큰 격자의 수심을 작은 격자의 상세수심으로 보정하는 과정을 전 영역에 대해 수행함으로써 보다 정도 높은 해일모의 결과를 기대할 수 있도록 하였다. 이러한 일체화된 nesting 격자망을 적용할 경우 경계에서의 연속성이 유지되므로 크기가 다른 격자망간 상호연계된 수치모의가 가능하게 되고 계산결과의 정확도를 높일 수 있어 보다 정확한 사상 재현이 가능하게 된다.

제안 방법

이에 본 연구에서는 Fig. 1(a)와 같이 계산영역을 총 6단계로 구성하고, 격자간격 32,400 m인 Area_1 영역은 한반도, 일본, 대만 등 광범위한 해역을 포함하여 태풍의 생성 및 진행경로의 재현이 충분히 반영되도록 하였으며, 대상해역인 경남연안을 포함하는 Area_6 영역은 천해역의 지형이 재현될 수 있도록 격자간격 133.3 m로 구성하였다. 각 영역별 격자구성은 MIKE21 모형의 nesting 격자망 구축시 공간상 해석능력의 도약이 Δx(Coarse)=3Δx(Fine)인 것을 감안해 격자간격을 1/3씩 감소시켜 Table 1과 같이 설정하였다.
각 영역별 격자구성은 MIKE21 모형의 nesting 격자망 구축시 공간상 해석능력의 도약이 Δx(Coarse)=3Δx(Fine)인 것을 감안해 격자간격을 1/3씩 감소시켜 Table 1과 같이 설정하였다.
6(b)에 보인 바와 같이 a1부터 a5의 5개 CASE로 설정하였으며, 태풍 MAEMI의 직선화된 경로는 a4에 해당된다. 각각의 가상경로별로 미래기후에 대한 태풍 강도의 강화를 감안하기 위하여 중심기압은 5% 감소, 최대풍 반경 및 최대풍속은 5% 증가시킨 경우(CASE 5), 중심기압은 10%감소, 최대풍 반경 및 최대풍속은 10% 증가시킨 경우(CASE 10)와 내습경로별로 기압과 바람에 의한 수위 상승효과를 검토하기 위해 최대풍속과 최대풍 반경만을 10% 증가시킨 경우(CASE 10W), 중심기압만을 10% 감소시킨 경우(CASE 10P)를 포함해 총 175개 CASE의 가상태풍모의 시나리오를 설정하였다. 각 CASE별 적용된 중심기압, 최대풍속, 최대풍반경 값은 Table 3에 제시하였다.
그림의 실선은 각 경로별 최대 해일고가 발생되는 내습각도를 의미하며, 이 중 해일고가 가장 높은 경로는 굵은 실선으로 표현하였다. 또한 태풍 MAEMI의 직선화된 경로를 점선으로 도시하고, 그래프상에 해일고를 비교도시함으로써 Track 변화에 따라 발생되는 최대 해일고의 변화를 파악하는데 용이하도록 하였다. 경남해역은 위험반원에 위치하거나 태풍 중심이 통과하는 Track 3~Track 5의 내습경로로 태풍이 상륙할 경우 해일고가 가장 높게 발생되며, 점선으로 표시된 MAEMI의 직선화된 경로의 해일고가 여타 경로에 비해 비교적 높게 나타나고 있다.
모의를 위한 초기조건으로는 수면변위와 유속을 전 계산영역에서 ‘0’으로 하는 cold start로 설정하였으며, 모의가 진행되는 동안 외해 경계를 통한 유입량도 없는 것으로 설정하였다.
이에 본 연구에서는 경남해역을 대상으로 태풍의 주요 매개변수 변화에 따른 지역별 해일 변화양상을 고찰하고자 태풍 MAEMI의 경로를 직선화한 가상태풍모의를 수행 하였다. 이를 위해 직선화된 모의기준 태풍의 적절성을 검토한 후, 경로별 내습각도를 변화시킨 35개 CASE의 가상 경로를 설정하고, 각각의 경로별로 중심기압, 최대풍속 등 주요 매개변수를 변화시킨 총 175개 CASE의 가상태풍모 의를 수행하였다. 본 연구를 통해 경남해역의 태풍 주요 매개변수별 영향을 지역별로 사전에 분석함으로써 향후 태풍 내습시 발생 가능한 재해를 최소화할 수 있는 피해 예측정보로 활용할 수 있을 것이다.
본 연구에서는 태풍의 주요 매개변수 변경 및 그에 따른 영향을 판단하는데 용이한 직선화된 가상태풍을 활용해 경남해역을 대상으로 지역별 해일 변화양상을 고찰하였다. 이를 위해 태풍 MAEMI(0314)를 직선화한 가상태풍의 적절성을 검토한 후, 총 175개 CASE의 가상태풍모의를 수행하였다.
적용성이 검증된 가상태풍의 경로별 내습각도를 변화시킨 35개 CASE의 가상경로를 설정하고, 각각의 가상경로별로 중심기압, 최대풍속, 최대풍 반경 등 주요 매개변수를 변화시킨 총 175개 CASE의 가상시나리오를 구축하였다.
jp)에서 제공되는 자료를 활용하였다(Table 2). 태풍 통과시 모의 영역내 생성되는 바람과 기압변화는 중심기압, 최대풍반경, 이동속도 등을 고려해 CYWIND 부 프로그램을 이용하여 30분 간격으로 모든 격자점에서 산출하였으며, 각 시간대별 바람장과 기압장을 HD 모듈에 적용하여 해일고를 계산하였다. Fig.

대상 데이터

Fig. 3은 태풍 MAEMI 내습 당시 조위자료의 획득이 가능한 마산, 통영, 부산 조위관측소의 실측조위에서 예보 조위를 뺀 조위편차(해일고)와 모의결과를 비교도시한 것으로 모의결과는 격자간격 133.3 m인 Area_6 영역으로부터 획득하였다. 검증결과, 최대 해일 발생시 위상 및 해일 고가 관측치와 거의 부합하는 결과를 보여 수립된 해일모형의 적용성 및 타당성을 확인할 수 있다.
수립된 해일모형의 검증은 남해동부지역에 극심한 피해를 유발했던 2003년 14호 태풍 MAEMI를 대상으로 하였으며, 태풍의 진행경로 및 주요 매개변수는 일본 기상청(www.jma.go.jp)에서 제공되는 자료를 활용하였다(Table 2). 태풍 통과시 모의 영역내 생성되는 바람과 기압변화는 중심기압, 최대풍반경, 이동속도 등을 고려해 CYWIND 부 프로그램을 이용하여 30분 간격으로 모든 격자점에서 산출하였으며, 각 시간대별 바람장과 기압장을 HD 모듈에 적용하여 해일고를 계산하였다.

이론/모형

본 연구에 사용된 수치모형은 DHI사의 MIKE21 모형의 HD 모듈(Hydrodynamic Module)과 CYWIND 부프로그램이다. MIKE21 모형은 선행연구(문승록 등, 2006)의 목포해역 해일모의 적용을 통해 적용성이 검증된 모형으로 모형에 관한 자세한 내용은 선행연구(문승록 등, 2006)에 수록되어 있으므로 재술치 않기로 한다.

성능/효과

1(b))에서 실제경로와 직선화된 가상태풍 모의결과의 시간변화를 도시한 것이다. 가상 경로로 태풍 통과시 최대 해일고 편차는 통영 조위관측소에서 9 cm로 가장 크게 발생되었으나, 통영을 제외한 모든 조위관측소에서 1~4 cm 이내의 편차로 거의 일치하고 있으며 위상도 거의 동일하게 모의되었다. 이처럼 태풍의 경로를 직선화하더라도 실제 경로와 거의 유사한 해일모의가 가능하다.
거제 해역은 내습각도가 a3(65°)에서 가장 큰 해일고가 발생되며 a5(45°)로 변화될수록 감소하는 것으로 나타났으며, 부산 해역은 a2(75°)에서 가장 큰 해일고가 발생되며, a1(85°) 또는 a5(45°)로 변화될수록 감소하는 것으로 나타났다.
3 m인 Area_6 영역으로부터 획득하였다. 검증결과, 최대 해일 발생시 위상 및 해일 고가 관측치와 거의 부합하는 결과를 보여 수립된 해일모형의 적용성 및 타당성을 확인할 수 있다.
태풍 강도가 증대되더라도 내습경로별 진입각도는 CASE 0와 유사하게 태풍 경로의 서측에 위치하는 경우 a1 진입 각도에서, 동측에 위치하는 경우 a5 진입각도에서 최대 해일이 발생된다. 경남해역 대부분 지역에서 태풍 강도가 5% 증대될 경우 20% 이상 해일고가 상승하며, 태풍 강도가 10% 증대될 경우 해역별로 30~40% 이상의 해일고 상승이 유발되는 것으로 나타났다. 다른 해역에 비해 높은 해일고를 보이는 통영과 마산 해역은 태풍 MAEMI의 강도가 10% 증대될 경우 각각 최대 3.
이밖에도 허동수 등(2008)이 슈퍼태풍에 대한 위험성을 인지하고 사전준비 및 방지대책의 강구를 촉구하기 위하여 부산 및 경남 연안역에 막대한 피해를 입힌 태풍 MAEMI와 세계적으로 막대한 피해를 입힌 태풍(Katrina, Durian, Vera)의 매개변수를 조합하여 추정한 폭풍해일고를 비교·검토하였다. 그 결과, 태풍 MAEMI 내습시에 비해 약 4배 이상의 폭풍해일고가 경남해역에서 발생 가능하다고 지적하였다.
경남해역 대부분 지역에서 태풍 강도가 5% 증대될 경우 20% 이상 해일고가 상승하며, 태풍 강도가 10% 증대될 경우 해역별로 30~40% 이상의 해일고 상승이 유발되는 것으로 나타났다. 다른 해역에 비해 높은 해일고를 보이는 통영과 마산 해역은 태풍 MAEMI의 강도가 10% 증대될 경우 각각 최대 3.01 m, 3.60 m의 해일이 발생해 MAEMI 강도의 태풍 내습시 발생 가능한 최대 해일고와 비교해 1 m 이상의 해일고 증가를 유발하는 것으로 나타났다.
지역적으로 차이는 있으나 최고 22 hPa의 해수면 기압차이가 발생되며, 태풍의 강도 증가에 따른 강수량 및 풍속의 증가가 예측된다고 하였다. 또한 태풍 RUSA의 경우 태풍 접근시 6 hPa 정도의 중심기압 감소가 나타났고, 지역적으로 20 hPa 내외의 해면기압 변화가 나타나는 등 미래 기후환경에서의 태풍 MAEMI와 유사한 특징을 보였다. 이는 미래 기후 평가에 대한 3차 IPCC 보고서 및 지역 기후변화 특별보고서에 기재된 내용과 맥락을 같이 하는 부분임을 명시하고 있다.
88 m의 높은 해일이 발생 가능한 것으로 모의되었다. 마산 해역을 제외한 해역의 기압에 의한 수위 상승효과는 바람에 비해 상대적으로 크게 작용하며, 내습경로가 Track 1(서측)에 근접할수록 기압에 의한 수위 상승효과와 더불어 바람에 의한 수위 상승효과도 크게 작용하지만, 내습경로가 Track 7(동측)으로 이동할수록 점차 기압에 의한 수위 상승효과가 증대되며 태풍의 중심에서 그 효과는 최대가 되는 것으로 나타났다.
태풍 내습시 발생 가능한 최대 해일고의 높이는 마산, 통영, 가덕도, 거제도, 부산, 울산 순으로 경남 동부해역으로 갈수록 점차 낮아지는 경향을 나타낸다. 마산과 통영 해역의 경우 반폐쇄성의 지형적 특성으로 인한 바람과 부진동의 영향으로 대부분 경로에서 다른 해역에 비해 상대적으로 높은 해일이 발생되는 것으로 나타났다. 대부분 해역에서 태풍 MAEMI의 해일고가 최대치에 근접하는 것으로 보아 MAEMI의 경로가 최악의 피해를 주는 경로였던 것으로 판단된다.
O 등의 온실가스 농도가 100년 후 현재의 거의 2배가 되는 시나리오 A2 시나리오에 의한 미래 기후 자료를 이용하여 MAEMI, RUSA 등 한반도에 상륙한 태풍을 가상의 미래 기후환경에서 모의하여 실제 사례와 비교하였다. 예측에 따르면, 미래 기후 환경에서의 태풍 MAEMI는 한반도 상륙시 10 hPa 정도의 중심기압 차이(저기압 강화)를 보이며, 태풍이 진행해가는 동안 진행경로의 오른쪽(태풍 위험반원)에서 두드러진 풍속 증가가 나타났다. 지역적으로 차이는 있으나 최고 22 hPa의 해수면 기압차이가 발생되며, 태풍의 강도 증가에 따른 강수량 및 풍속의 증가가 예측된다고 하였다.
마산 해역의 경우 여타 해역과는 달리 바람에 의한 수위 상승효과가 대부분 경로에서 크게 작용하고 있으며, 태풍의 중심이 상륙하는 Track 3~Track 5 경로에서는 기압에 의한 수위 상승효과가 월등히 높게 나타나는 여타 해역과는 달리 바람에 의한 수위 상승효과가 크게 작용함을 알 수 있다. 이처럼 기압과 바람에 의한 수위 상승효과는 경로별로 상이하게 작용하고 있으며, 기압에 의한 수위 상승효과가 대체적으로 크게 작용하는 것으로 나타났다.
Table 5는 CASE 0에 대한 내습경로 및 내습각도별 최대 해일고의 수치를 제시한 것으로 진입경로별 최대 해일고는 진한 글씨체로 표현하였다. 태풍 내습시 발생 가능한 최대 해일고의 높이는 마산, 통영, 가덕도, 거제도, 부산, 울산 순으로 높게 나타났다. 마산과 통영 해역의 경우 남측으로 열린 반폐쇄성의 지형적 특성의 영향으로 대부분 경로에서 다른 해역에 비해 전반적으로 큰 해일이 발생되는 것으로 판단되며, 경남 동부해역으로 갈수록 해일고는 점차 낮아져 울산 해역의 경우 발생 가능한 최대 해일고는 0.
마산을 제외한 대부분 해역에서 MAEMI의 해일고가 최대치에 근접하는 것으로 보아 MAEMI의 경로가 최악의 경로를 따르고 있음을 시사하고 있다. 통영과 마산해역의 해일고가 대부분 경로에서 높게 나타나고 있으며, 특히 마산의 경우 2.50 m의 해일고가 발생 가능한 것으로 나타났다. Track 4를 기준으로 내습각도에 따른 해일양상은 확연한 차이를 보이고 있다.
대부분 해역에서 태풍 MAEMI의 해일고가 최대치에 근접하는 것으로 보아 MAEMI의 경로가 최악의 피해를 주는 경로였던 것으로 판단된다. 특히 마산해역의 경우 MAEMI와 동일한 강도의 태풍 내습시 경로에 따라 최대 2.50 m 해일이 발생 가능한 것으로 모의되어 다른 해역에 비해 해일에 대한 위험성이 가장 높은 것으로 나타났으며, 통영 해역의 경우도 최대 1.88 m의 높은 해일이 발생 가능한 것으로 모의되었다. 마산 해역을 제외한 해역의 기압에 의한 수위 상승효과는 바람에 비해 상대적으로 크게 작용하며, 내습경로가 Track 1(서측)에 근접할수록 기압에 의한 수위 상승효과와 더불어 바람에 의한 수위 상승효과도 크게 작용하지만, 내습경로가 Track 7(동측)으로 이동할수록 점차 기압에 의한 수위 상승효과가 증대되며 태풍의 중심에서 그 효과는 최대가 되는 것으로 나타났다.
이는 폭풍해일고는 외양에 면한 연안에서보다는 수괴의 진행이 차폐되는 해역이나 만의 형상을 갖고 수심이 얕은 만의 내부에서 더욱 높게 발생하는 것으로 알려진 일반적인 경향(허동수 등, 2006)과도 일치하고 있다. 특히 마산해역의 경우 MAEMI와 동일한 강도의 태풍 내습시 경로에 따라 최대 2.50 m 해일이 발생 가능한 것으로 모의되어 다른 해역에 비해 해일에 의한 위험성이 가장 높은 것으로 나타났으며, 통영 해역의 경우도 최대 1.88 m의 높은 해일이 발생 가능한 것으로 모의되었다.

후속연구

MIKE21 모형은 선행연구(문승록 등, 2006)의 목포해역 해일모의 적용을 통해 적용성이 검증된 모형으로 모형에 관한 자세한 내용은 선행연구(문승록 등, 2006)에 수록되어 있으므로 재술치 않기로 한다. MIKE21 모형은 해일발생에 영향을 주는 주요 인자인 기압, 바람, 파랑 등에 의한 수위 상승효과와 조석과 해일 상호간의 비선형 효과까지 감안할 수 있으나, 본 연구에서는 기압과 바람에 의한 수위상승 효과만을 고려해 해일모의를 수행하였으며, 파랑에 의한 수위상승 효과 및 조석에 의한 비선형효과를 고려한 해일특성 분석은 후속연구에서 수행할 계획이다.
이를 위해 직선화된 모의기준 태풍의 적절성을 검토한 후, 경로별 내습각도를 변화시킨 35개 CASE의 가상 경로를 설정하고, 각각의 경로별로 중심기압, 최대풍속 등 주요 매개변수를 변화시킨 총 175개 CASE의 가상태풍모 의를 수행하였다. 본 연구를 통해 경남해역의 태풍 주요 매개변수별 영향을 지역별로 사전에 분석함으로써 향후 태풍 내습시 발생 가능한 재해를 최소화할 수 있는 피해 예측정보로 활용할 수 있을 것이다.
향후, 파랑에 의한 수위상승 효과를 고려한 정밀한 해일모형을 수립하고 다양한 가상태풍모의를 통해 해일양상 변화를 사전에 분석한 해일정보 D/B를 구축함으로써 경남 해역의 태풍 내습시 발생 가능한 재해를 최소화할 수 있는 피해 예측정보로 활용하고자 한다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	DHI사의 MIKE21 모형은 무엇을 통해 적용성이 검증되었는가?	본 연구에 사용된 수치모형은 DHI사의 MIKE21 모형의 HD 모듈(Hydrodynamic Module)과 CYWIND 부프로그램이다. MIKE21 모형은 선행연구(문승록 등, 2006)의 목포해역 해일모의 적용을 통해 적용성이 검증된 모형으로 모형에 관한 자세한 내용은 선행연구(문승록 등, 2006)에 수록되어 있으므로 재술치 않기로 한다. MIKE21 모형은 해일발생에 영향을 주는 주요 인자인 기압, 바람, 파랑 등에 의한 수위 상승효과와 조석과 해일 상호간의 비선형 효과까지 감안할 수 있으나, 본 연구에서는 기압과 바람에 의한 수위상승 효과만을 고려해 해일모의를 수행하였으며, 파랑에 의한 수위상승 효과 및 조석에 의한 비선형효과를 고려한 해일특성 분석은 후속연구에서 수행할 계획이다.
	태풍은 무엇에 따라 그 피해 양상이 다르게 나타나게 되는가?	우리나라 연안은 거의 매년 평균 3~4개의 태풍으로부터 직간접적인 영향을 받아 왔으며, 태풍 내습시 수반되는 강풍, 고파랑, 집중호우 및 폭풍해일 등에 의한 연안재해로 막대한 피해를 받아왔다(천재영 등, 2008). 태풍은 내습 경로에 따라 그 피해 양상이 다르게 나타나게 된다. 예를들어 대한해협을 통과하는 태풍의 강도 및 내습빈도는 매우 높지만 우리나라는 가항반원에 위치하여 위험반원에 위치한 일본에 비해 상대적으로 그 피해규모가 적고, 제주도 서측을 통과해 황해를 거쳐 서해안으로 상륙하는 태풍의 경우 황해 통과 후 세력이 급속히 약해져 비교적 큰 피해를 주지 않는 반면 남해안으로 상륙하는 태풍의 경우 피해규모가 크게 발생하게 된다.
	태풍의 영향권에 위치하는 연안지역은 태풍 내습시 어떠한 문제가 발생하는가?	예를들어 대한해협을 통과하는 태풍의 강도 및 내습빈도는 매우 높지만 우리나라는 가항반원에 위치하여 위험반원에 위치한 일본에 비해 상대적으로 그 피해규모가 적고, 제주도 서측을 통과해 황해를 거쳐 서해안으로 상륙하는 태풍의 경우 황해 통과 후 세력이 급속히 약해져 비교적 큰 피해를 주지 않는 반면 남해안으로 상륙하는 태풍의 경우 피해규모가 크게 발생하게 된다. 태풍의 영향권에 위치하는 연안지역은 태풍 내습시 동반되는 강풍 및 고파랑으로 인해 항만구조물 및 시설물, 선박 등의 직접적인 피해와 폭풍해일로 인한 연안저지대의 침수피해와 같은 2차적인 피해까지 엄청난 인적물적 피해가 발생한다. 근래 급격히 증가하고 있는 해양레저활동에 따른 연안개발과 인구 및 시설물의 집중을 고려하면 그 피해액과 복구비는 향후 더욱 증대될 것으로 예측된다.

참고문헌 (18)
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강주환, 박선중, 박민원 (2008). 서남해안의 해수면 상승과 해일고 증가 경향. 한국해안.해양공학회논문집, 20(1), 14-24.

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강주환 등(2008)은 서남해안과 제주해역을 대상으로 태풍 RUSA(0215)의 실제경로를 서측으로 1°와 2° 이동시킨 가상태풍에 의한 해일고 변화를 분석하였으며, 허동수 등(2008)은 태풍 MAEMI와 세계적으로 막대한 피해를 입힌 Katrina와 같은 슈퍼태풍의 매개변수를 조합하여 폭풍해일고를 추정한 바 있다.

강주환 등(2008)은 서남해안 지역을 대상으로 1990년 이후의 조위자료 분석을 통한 해수면 상승 및 해일고 증가 경향을 검토한 결과, 서남해안 전반에 걸쳐 여름철 고조위 상승을 의미하는 연주조인 Sa분조가 2000년대 들어 증가한 결과를 보이고 있으며 특히 하절기 해수면상승이 최근 두드러지게 증가하였다고 분석하였다.
국립방재연구소 (2002). 폭풍해일예측을 통한 상황대처 방안 연구

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국내에서도 국립방재연구소(2002)가 태풍의 경로를 대한해협 통과, 남해안 상륙, 군산 및 인천지역 상륙 등 네 가지로 구분하고 가상태풍에 의한 최대해일고를 산정한 바 있고, 허동수 등(2006a, 2006b)이 태풍 MAEMI(0314), SARAH(5914) 등을 조합한 가상태풍에 의한 경남 연안의 폭풍해일고를 산정한 바 있다.
문승록, 강태순, 남수용, 황준 (2007). 폭풍해일에 의한 해안침수예상도 작성 시나리오 연구. 한국해안.해양공학회지, 19(5), 492-501

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특히 문승록 등(2007)은 마산해역을 대상으로 태풍 MAIMI와 MEGI(0415)의 태풍 매개변수를 다양하게 변화시킨 가상태풍 시나리오 D/B를 구축하고, 향후 태풍 내습시 해당 태풍정보와 가장 유사한 시나리오 D/B의 모의결과로부터 신속한 해일고 예측을 가능하게 함으로써 가상태풍모의를 피해 예측정보로 활용할 수 있는 구체적인 방안을 제시하였다.
문승록, 박선중, 강주환, 윤종태 (2006). MIKE21 모형을 이용한 목포해역 해일/범람모의. 한국해안.해양공학회지,18(4), 348-359

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MIKE21 모형은 선행연구(문승록 등, 2006)의 목포해역 해일모의 적용을 통해 적용성이 검증된 모형으로 모형에 관한 자세한 내용은 선행연구(문승록 등, 2006)에 수록되어 있으므로 재술치 않기로 한다.
박종길, 김병수, 정우식, 김은별, 이대근 (2006). 한반도에 영향을 주는 태풍의 통계적 특성 변화. Korean Meteorological Society, 16(1), 1-17

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박종길 등(2006)은 과거 발생한 태풍 분석을 통한 연구에서 한반도에 직접적인 영향을 미칠 수 있는 25^oN 이상에서 TY급(최대풍속 33 m/sec이상)으로 존재하는 태풍 수가 증가하고 있다고 하였다.
오재호 (2007). 미래 태풍 강도 변화에 관한 연구: 기후변화가 동아시아지역 태풍에 미치는 영향. 기후변화전문가 워크숍(제5차 기후변화 학술대회 및 제4차 기후변화 정책포럼), 21-24

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오재호(2007)는 미래 태풍의 변화를 분석하기 위해 IPCC 보고서에서 미래 기후로 예측되는 여러 시나리오 중 CO₂, CH₄, N₂O 등의 온실가스 농도가 100년 후 현재의 거의 2배가 되는 시나리오 A2 시나리오에 의한 미래 기후 자료를 이용하여 MAEMI, RUSA 등 한반도에 상륙한 태풍을 가상의 미래 기후환경에서 모의하여 실제 사례와 비교하였다.
천재영, 이광호, 김지민, 김도삼 (2008). 태풍 매미(0314호)에 의한 마산만 주변연안역에서의 범람해석. 한국해양공학회지, 22(3), 8-17

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우리나라 연안은 거의 매년 평균 3~4개의 태풍으로부터 직간접적인 영향을 받아 왔으며, 태풍 내습시 수반되는 강풍, 고파랑, 집중호우 및 폭풍해일 등에 의한 연안재해로 막대한 피해를 받아왔다(천재영 등, 2008).
허동수, 염경선, 김지민, 김도삼, 배기성 (2006a). 부산연안에서 폭풍해일고의 추정. 한국해양공학회지, 20(3), 37-44.

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국내에서도 국립방재연구소(2002)가 태풍의 경로를 대한해협 통과, 남해안 상륙, 군산 및 인천지역 상륙 등 네 가지로 구분하고 가상태풍에 의한 최대해일고를 산정한 바 있고, 허동수 등(2006a, 2006b)이 태풍 MAEMI(0314), SARAH(5914) 등을 조합한 가상태풍에 의한 경남 연안의 폭풍해일고를 산정한 바 있다.
허동수, 염경선, 김지민, 김도삼, 배기성(2006b). 경남연안의 지역특성에 따른 폭풍해일고의 변동. 한국해양공학회지, 20(3), 45-53

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국내에서도 국립방재연구소(2002)가 태풍의 경로를 대한해협 통과, 남해안 상륙, 군산 및 인천지역 상륙 등 네 가지로 구분하고 가상태풍에 의한 최대해일고를 산정한 바 있고, 허동수 등(2006a, 2006b)이 태풍 MAEMI(0314), SARAH(5914) 등을 조합한 가상태풍에 의한 경남 연안의 폭풍해일고를 산정한 바 있다.
허동수, 이현우, 이우동, 배기성 (2008). 슈퍼태풍 내습 시 부산경남 연안역의 폭풍해일고. 한국해안.해양공학회논문집, 20(1), 128-136

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강주환 등(2008)은 서남해안과 제주해역을 대상으로 태풍 RUSA(0215)의 실제경로를 서측으로 1°와 2° 이동시킨 가상태풍에 의한 해일고 변화를 분석하였으며, 허동수 등(2008)은 태풍 MAEMI와 세계적으로 막대한 피해를 입힌 Katrina와 같은 슈퍼태풍의 매개변수를 조합하여 폭풍해일고를 추정한 바 있다.

최근에는 지구 온난화가 가속화됨에 따라 해수면 온도의 상승과 동시에 태풍의 강도도 커지고 있으며, 머지않은 미래에 최대 풍속 65 m/sec 이상인 슈퍼태풍의 발생 가능성(허동수 등, 2008) 또한 제기되고 있어 태풍에 의한 위험성은 더욱 증대될 것으로 예측되고 있다.

이밖에도 허동수 등(2008)이 슈퍼태풍에 대한 위험성을 인지하고 사전준비 및 방지대책의 강구를 촉구하기 위하여 부산 및 경남 연안역에 막대한 피해를 입힌 태풍 MAEMI와 세계적으로 막대한 피해를 입힌 태풍(Katrina, Durian, Vera)의 매개변수를 조합하여 추정한 폭풍해일고를 비교·검토하였다.
Blain, C. A., Westerink, J. J. and Luettich, R. A. (1994). The influence of domain size on the response characteristics of a hurricane storm surge model. Journal of Geophysical Research, 99, 18467-18479

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또한 연안에서 발생되는 해일은 외해 조건에 크게 의존하기 때문에 개경계의 설정이 매우 중요하며(Mathew et al., 1996), 모델링 영역내 부진동이 발생되는 만과 같이 폐쇄된 수역이 존재할 경우 모델링 영역의 크기와 개경계의 설정에 매우 민감하게 반응하므로(Blain et al., 1994) 대영역을 대상으로 한 해일수치모형 수립이 요구된다.
Japan Meteorological Agency. http://www.jma.go.jp
Luettich, R. A., Westerink, J. J. and Scheffner, N. W. (1992). ADCIRC: An Advanced Three-Dimensional Circulation Model for Shelves, Coasts, and Estuaries, Report I, Theory and Methodology of ADCIRC-2DDI and ADCIRC-3DL. US Army Corps of Engineers. Technical Report DRP-92-6.

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적절한 격자 해상도의 설정은 연안역에서의 정확한 해일고를 예측하기 위해 매우 결정적인 요소로 천해역의 지형을 상세히 재현할 수 있는 세격자를 적용함으로써 모의결과의 정확도를 높일 수 있다(Luettich et al., 1992).
Mathew, J. P., Mahadevan, R., Bharatkumar, B. H. and Subramanian, V. (1996). Numerical simulation of open coast surges. Part I: Experiments on offshore boundary conditions. Journal of Coastal Research, 12, 112-122

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또한 연안에서 발생되는 해일은 외해 조건에 크게 의존하기 때문에 개경계의 설정이 매우 중요하며(Mathew et al., 1996), 모델링 영역내 부진동이 발생되는 만과 같이 폐쇄된 수역이 존재할 경우 모델링 영역의 크기와 개경계의 설정에 매우 민감하게 반응하므로(Blain et al., 1994) 대영역을 대상으로 한 해일수치모형 수립이 요구된다.
Mcinnes, K. L., Walsh, K. J. E., Hubbert, G. D. and Beer, T. (2003). Impact of Sea-level Rise and Storm Surges on a Coastal Community. Natural Hazards, 30(2), 187-207

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Mcinnes et al.(2003)은 호주 북동부 Cairns 해역을 대상으로 태풍의 진입각도를 변화시킨 단순한 형태의 가상태풍모의를 수행하였고, Peng et al.(2004)은 North Carolina 동부해역을 대상으로 과거 발생된 허리케인의 이동경로를 직선화시킨 10 가지 경로의 가상태풍을 생성하고 각 경로별 기압, 풍속, 이동속도의 변화에 따른 해일/범람 특성을 분석한 바 있다.

일반적으로 태풍 내습시 경로 및 내습각도가 매우 다양해 특정 태풍의 경로를 대표 경로로 정의하기 어렵다. 최근에는 이러한 태풍의 경로를 단순화시킨 직선화된 가상경로의 태풍을 생성하고 다양한 경로로 해일특성을 검토 하는 가상태풍모의가 국외 연구자들에 의해 제안되고 있다(Mcinnes et al., 2003; Peng et al., 2004).
Peng, M., Xie, L. and Pietrafesa, L. J. (2004). numerical study of storm surge and inundation in the Croatan-Albemarle-Pamlico Estuary System. Estuarine, Coastal and Shelf Science, 59, 121-137

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Mcinnes et al.(2003)은 호주 북동부 Cairns 해역을 대상으로 태풍의 진입각도를 변화시킨 단순한 형태의 가상태풍모의를 수행하였고, Peng et al.(2004)은 North Carolina 동부해역을 대상으로 과거 발생된 허리케인의 이동경로를 직선화시킨 10 가지 경로의 가상태풍을 생성하고 각 경로별 기압, 풍속, 이동속도의 변화에 따른 해일/범람 특성을 분석한 바 있다.

일반적으로 태풍 내습시 경로 및 내습각도가 매우 다양해 특정 태풍의 경로를 대표 경로로 정의하기 어렵다. 최근에는 이러한 태풍의 경로를 단순화시킨 직선화된 가상경로의 태풍을 생성하고 다양한 경로로 해일특성을 검토 하는 가상태풍모의가 국외 연구자들에 의해 제안되고 있다(Mcinnes et al., 2003; Peng et al., 2004).
Reid, R. O. (1990). Water level changes. In: Herbich, J. (Ed.), Handbook of Coastal and Ocean Engineering. Gulf Publishing, Houston, TX

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해일수치모형의 수립시 모의결과의 정확도를 높이기 위해서는 격자 해상도, 경계조건 및 부진동 등 세 가지 요소가 고려되어야 한다(Reid, 1990).
Westerink, J. J., Luettich, R. A., Baptista, A. M., Scheffner, N. W. and Farrar, P. (1992). Tide and storm surge predictions using a finite element model. Journal of Hydraulic Engineering, 118, 1373-1390

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특히 복잡한 연안해역에 작용하는 바람에 의한 외력을 정확히 표현하기 위해 조석모형보다 더 정밀한 세격자가 요구되기도 한다(Westerink et al., 1992).

저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

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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