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KMA와 ECMWF 자료를 이용한 연안 유의파고의 분포 및 추세분석
Distribution and Trend Analysis of the Significant Wave Heights Using KMA and ECMWF Data Sets in the Coastal Seas, Korea 원문보기

한국해안·해양공학회논문집 = Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers, v.29 no.3, 2017년, pp.129 - 138  

고동휘 (한국해양과학기술원 연안공학연구본부) ,  정신택 (원광대학교 토목환경공학과) ,  조홍연 (한국해양과학기술원, 해양자료과학실) ,  서경식 ((주)혜인 E&C, 기업부설연구소)

초록
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연안의 파랑환경은 해안지형의 변화, 해양생물의 서식조건, 해양구조물의 설계 등에 직접적인 영향을 미치는 매우 중요한 인자이다. 최근 기후변화로 인한 파랑환경의 변화도 예상되고 있는 상황에서, 가용한 자료를 이용한 파랑환경의 추세분석이 요구된다. 본 연구에서는 한국 연안 6개 지점(덕적도, 외연도, 칠발도, 마라도, 포항, 울릉도) 평상파랑의 부이관측 자료를 이용하여 장기 변화양상을 분석하였다. 먼저, 국내 기상청 해양기상부이 관측 자료의 이상치를 제거하기 위해 Rosner 방법을 사용하였으며, 이를 ECMWF 재해석 자료와 피어슨 상관분석을 수행하였다. 그 결과, 해양기상부이와 ECMWF 자료간의 상관성은 0.849~0.938로 나타났다. 한편, 맨-캔달 검정법을 이용하여 평상파랑의 장기변동 양상을 검토하였으며 그 결과, 덕적도, 외연도, 칠발도 지점은 변동이 없는 것으로 나타났지만, 마라도, 포항, 울릉도 지점은 증가하는 경향을 보였다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

The coastal wave environment is a very important factor that directly affects the change of coastal topography, the habitat of marine life, and the design of offshore structures. In recent years, changes in the wave environment due to climate change are expected, and a trend analysis of the wave env...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • (5) 본 연구에서는 ECMWF 재해석 자료를 이용하여 국내 연안 유의파고의 특성을 검토하였다. 추후에는 장기 현장 관측 자료와 해양기상자료를 결합하여 분석이 수행되어져야 할 것으로 판단되며 이를 통해 관측 자료의 품질검증 및 국내 파랑 특성 보고가 가능할 것으로 사료된다.
  • 또한 장비의 교체 등으로 자료에 level shift 현상이 일어나 신뢰도에 많은 의구심이 발생하게 된다. 따라서 본 연구에서는 장기자료 확보가 가능한 ECMWF 재해석 자료를 사용하기위해 관측자료와의 피어슨 상관분석을 수행하였다. 그 결과, 외연도, 마라도 울릉도의 상관계수가 각각 0.
  • 따라서 본 연구에서는 중규모 유럽 기상예보센터(ECMWF, European Centre for Medium-Range Weather Forecasts)의 37년 장기 자료를 사용하여 평상 파랑 특성분석 연구를 수행하였다. 중규모 유럽 기상예보센터의 재분석 모델링자료는 기상청 해양기상부이의 관측 자료와 비교함으로써 자료의 활용 가능성 여부를 파악하였다.
  • 본 연구에서는 장기 모델링 자료를 활용한 평상파랑의 장기변동성을 살펴보기 위해 ECMWF와 단기 해양기상부이와의 상관관계를 분석하였다. 그 결과, 두 자료간의 완전한 선형관계는 보이지 않지만 자료의 상관성은 높을 것으로 판단되었으며 본 연구에서는 ECMWF의 장기자료를 사용하여 변동 양상 분석을 수행하였다.
  • 본 연구에서는 한국 연안 평상파랑의 통계적 특성을 검토하고, 맨-캔달검정과 선형회귀분석을 수행하여 장기 변동양상을 검토하였다. 분석 대상지점은 덕적도, 외연도, 칠발도, 마라도, 포항, 울릉도 총 6개 지점이며 37년 장기간의 ECMWF 재해석 유의파고자료를 사용하였다.
  • 따라서 본 연구에서는 중규모 유럽 기상예보센터(ECMWF, European Centre for Medium-Range Weather Forecasts)의 37년 장기 자료를 사용하여 평상 파랑 특성분석 연구를 수행하였다. 중규모 유럽 기상예보센터의 재분석 모델링자료는 기상청 해양기상부이의 관측 자료와 비교함으로써 자료의 활용 가능성 여부를 파악하였다. 또한 장기 파랑자료의 통계적인 특성분석에 중점을 두고 기본적인 통계분석에 국한하지 않고 탐구적 자료해석의 관점에서 분석을 수행하여 뚜렷하고 기존의 분석결과에서 제시되지 않은 정량적인 장기간의 평상파랑의 통계적 특성을 파악하여 제시하였다.

가설 설정

  • (4) 본 연구에서는 최근 지구온난화와 해양공간개발로 인한 해양환경의 변화 및 파랑 변동 특성을 검토하기 위해 맨-캔달 검정법과 선형회귀분석을 수행하였다. 귀무가설(null hypothesis)로는 경향성이 존재하지 않는 것으로 설정하여 분석을 수행하였다. 그 결과, 덕적도, 외연도, 칠발도 지점은 장기변동성이 없는 것으로 나타났으며 반면, 마라도, 포항, 울릉도 지점은 기울기가 0.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
연안의 파랑환경은 어떤 인자인가? 연안의 파랑환경은 해안지형의 변화, 해양생물의 서식조건, 해양구조물의 설계 등에 직접적인 영향을 미치는 매우 중요한 인자이다. 최근 기후변화로 인한 파랑환경의 변화도 예상되고 있는 상황에서, 가용한 자료를 이용한 파랑환경의 추세분석이 요구된다.
지구온난화의 영향으로 무엇의 출현이 잦아지고 있는가? 파랑은 조석과 더불어 해저지형, 생물 서식환경, 항만 및 해양구조물 설계, 해양에너지 개발 등에 직접적으로 영향을 미치는 대표적인 해양물리 환경이다. 그러나 최근 지구온난화의 영향으로 수온과 해수면이 상승하고 있으며 이상파고의 출현도 잦아지고 있다. 이러한 변화는 인명 및 재산피해를 초래하고 해상활동에도 큰 악영향을 미치고 있다.
이상파고의 출현은 무슨 영향을 끼치며 이러한 변화양상을 분석하고 예측할 수 있을 때 어떤 장점이 있는가? 그러나 최근 지구온난화의 영향으로 수온과 해수면이 상승하고 있으며 이상파고의 출현도 잦아지고 있다. 이러한 변화는 인명 및 재산피해를 초래하고 해상활동에도 큰 악영향을 미치고 있다. 따라서 이 변화양상을 분석하고 예측할 수 있다면 해양환경 변화에 능동적으로 대처할 수 있으며 해양공간 활용 계획 수립에도 유용하게 사용될 수 있다.
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