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문제 정의
- 본 논문에서는 이러한 노력의 일환으로 해상에서 유출유 사고가 발생하였을 때 유출유 확산 범위 및 방향 등을 해양파 전파이론에 의해 신속히 예측함으로써, 이에 관한 방재 대책을 수립하는데 도움을 줄 수 있는 방안에 대해 연구한 결과이다. 이 정보는 종합적인 국가 해상 방제 시스템과 본 예측 자료를 연계해 줌으로써 효과적인 방제 조치가 취해지도록 하여 유류에 의한 해안 오염을 최소화할 수 있는 방안을 찾을 수 있다.
- 본 연구에서는 이와 같은 시스템을 통해 구난 시스템을 가동하려할 때 시급히 초기 대책을 세울 때 필요한 정보를 주기 위한 것으로, 초기 알려진 기상 자료를 바탕으로 초기 대응 수치를 제공하기 위한 것이다. 유출유 사건은 대개의 경우 초기 대응을 어떻게 하느냐에 따라 사태를 조기에 진압할 수도 있고 장기화할 수도 있기 때문에, 초기에 신속한 대응은 매우 중요하다 하겠다.
- (1) 식을 적용하기 위해서는 정확한 유출유 양과 각 방향으로의 파의 속도를 알아야 하는데, 유출 초기에는 이와 같은 정보를 정확히 알기는 어려운 일이다. 유출유 확산을 결정하는 해양파의 확산 전파속도와 방향을 초기에 알기 위한 한 방법으로 다음과 같은 간편한 방법을 제시하고자 한다. 해양파의 전파속도는 다음 식으로 결정된다.
- 본 논문에서는 이러한 노력의 일환으로 해상에서 유출유 사고가 발생하였을 때 유출유 확산 범위 및 방향 등을 해양파 전파이론에 의해 신속히 예측함으로써, 이에 관한 방재 대책을 수립하는데 도움을 줄 수 있는 방안에 대해 연구한 결과이다. 이 정보는 종합적인 국가 해상 방제 시스템과 본 예측 자료를 연계해 줌으로써 효과적인 방제 조치가 취해지도록 하여 유류에 의한 해안 오염을 최소화할 수 있는 방안을 찾을 수 있다. 해상 유출유 확산의 형상을 퍼지 이론에 입각하여 수치 모델화하고, 시간에 따른 확산 양상을 수치해석을 통해 예측하며, 예측 정보를 실시간으로 국가 재난 시스템에 전달해 줌으로써 효과적인 방제 조치가 가능하게 할 수 있다.
- 따라서 조류의 속도를 #, 진행방향의 속도포텐셜(Velocity potential)을 φ라 하면, (2), (4)식의 u와 θ와 같이 고려하여 전체 해양파의 진행속도와 방향을 계산할 수 있다. 이제 기름띠의 확산흐름의 세기산정방법과, 이에 따른 오일펜스의 강도를 결정하는 방법에 관하여 알아보자. 참고문헌(Dean & Dalrymple, 1984; Sorensen, 1993)에 따르면 정상파(Standing wave)에 Bernoulli 식을 적용하면 진행파(Progressive waves)의 파가 전진방향 단면에 작용하는 압력의 크기는 다음 식으로 주어진다.
가설 설정
- 간이 계산식을 이용한 상기의 결과는 경계조건이 사방 방사조건을 갖는 경우이며, 수심변화에 따른 파수, 파 주파수 등의 관계를 설정한 Dispersion relationship(Dean & Dalrymple, 1984) 관계식을 이용하였다. 또한 조류의 영향을 수식에 포함시키는 과정에서 선형결합 방법을 사용하였으며, 파랑의 진행방향도 유출유의 전파방향과 일치하는 것으로 가정하였다. 실제 상황에서 이 식을 적용할 때는 예보 기상 자료를 이용하여 벡터합으로 최종 기름확산 속도를 구할 수 있으리라 본다.
- 8sec)에 해당하는 Sea state 9와 Beaufort scale 12에 해당하는 태풍상황이다. 이때 조류는 1.0m/s로 일정하며, 소리도 해안에서 유출유의 전파는 최초 30도 각도로 퍼져가기 시작한 것으로 가정했다. 여수 여천앞바다에서 발생한 호남사파이어호에 의한 유류 유출사고는 4~5m의 해양파와 풍속 15.
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