서해안 지역에서 대형태풍에 의한 해일유형을 세 가지로 구분한 후 그 특성을 고찰하였다. 태풍 OLGA(9907)와 KOMPASU(1007)가 대표적인 첨두형 태풍인데 빠른 이동속도로 서해안에 근접하여 통과한 태풍으로 최대해일고 발생이 조시와는 무관한 특성을 보인다. 반면 태풍 PRAPIROON(0012)과 BOLAVEN(1215) 등은 대표적인 지속형으로서 느린 이동속도로 서해안에서 이격하여 통과한 태풍이며 주로 저조시에 최대해일고가 발생하는 조석변조해일 특성을 보인다. 한편 태풍 MUIFA(1109)와 WINNIE(9713)의 경우 지속형으로 구분될 수는 있지만, 외부에서 전파되어 온 해일유형으로 구분되어 조석변조해일 특성은 보이지 않는다. 이러한 해일유형을 토대로 서해안 지역에서 고극조위가 발생하는 패턴을 구분한 결과 현재까지 해면고가 가장 높았던 경우는 태풍 WINNIE(9713)와 같은 전파형의 크지 않은 해일고가 백중사리의 높은 조위조건과 겹쳐 발생한 경우였다. 향후 높은 조위조건에 첨두형 태풍이 겹칠 경우 전무후무한 고극조위가 발생할 수 있을 가능성이 다소 낮은 확률로 존재한다. 그러나 대부분의 대형태풍이 저조시에 최대해일고가 발생하는 지속형임을 감안하면 저조시 크게 나타난 해일고를 단순히 약최고고조위에 가산하여 설계조위를 산정하는 설계법은 과다설계의 우려가 크다. 태풍해일 수치모의를 통해 극치해면고를 산정할 경우에도 가급적 다양한 조위조건을 함께 부여하여 조석-해일 비선형성이 재현되도록 해야 하며, 태풍의 이동속도와 최근접거리에 따른 해일특성에 대한 변화양상을 주의 깊게 고찰하여야 한다.
서해안 지역에서 대형태풍에 의한 해일유형을 세 가지로 구분한 후 그 특성을 고찰하였다. 태풍 OLGA(9907)와 KOMPASU(1007)가 대표적인 첨두형 태풍인데 빠른 이동속도로 서해안에 근접하여 통과한 태풍으로 최대해일고 발생이 조시와는 무관한 특성을 보인다. 반면 태풍 PRAPIROON(0012)과 BOLAVEN(1215) 등은 대표적인 지속형으로서 느린 이동속도로 서해안에서 이격하여 통과한 태풍이며 주로 저조시에 최대해일고가 발생하는 조석변조해일 특성을 보인다. 한편 태풍 MUIFA(1109)와 WINNIE(9713)의 경우 지속형으로 구분될 수는 있지만, 외부에서 전파되어 온 해일유형으로 구분되어 조석변조해일 특성은 보이지 않는다. 이러한 해일유형을 토대로 서해안 지역에서 고극조위가 발생하는 패턴을 구분한 결과 현재까지 해면고가 가장 높았던 경우는 태풍 WINNIE(9713)와 같은 전파형의 크지 않은 해일고가 백중사리의 높은 조위조건과 겹쳐 발생한 경우였다. 향후 높은 조위조건에 첨두형 태풍이 겹칠 경우 전무후무한 고극조위가 발생할 수 있을 가능성이 다소 낮은 확률로 존재한다. 그러나 대부분의 대형태풍이 저조시에 최대해일고가 발생하는 지속형임을 감안하면 저조시 크게 나타난 해일고를 단순히 약최고고조위에 가산하여 설계조위를 산정하는 설계법은 과다설계의 우려가 크다. 태풍해일 수치모의를 통해 극치해면고를 산정할 경우에도 가급적 다양한 조위조건을 함께 부여하여 조석-해일 비선형성이 재현되도록 해야 하며, 태풍의 이동속도와 최근접거리에 따른 해일특성에 대한 변화양상을 주의 깊게 고찰하여야 한다.
The aspects of typhoon-induced surges were classified into three types at the Western coast, and their characteristics were examined. The typhoons OLGA (9907) and KOMPASU (1007) were the representative steep types. As they pass close to the coasts with fast translation velocity, the time of maximum ...
The aspects of typhoon-induced surges were classified into three types at the Western coast, and their characteristics were examined. The typhoons OLGA (9907) and KOMPASU (1007) were the representative steep types. As they pass close to the coasts with fast translation velocity, the time of maximum surge is unrelated to tidal phase. However, typhoons PRAPIROON (0012) and BOLAVEN (1215) were the representative mild types, which pass at a long distance to the coasts with slow translation velocity, and were characterized by having maximum surge time is near low tide. Meanwhile, typhoons MUIFA (1109) and WINNIE (9713) can be classified into mild types, but they do not show the characteristics of the mild type. Thus they are classified into propagative type, which are propagated from the outside. Analyzing the annual highest high water level data, the highest water level ever had been recorded when the WINNIE (9713) had attacked. At that time, severe astronomical tide condition overlapped modest surge. Therefore, if severe astronomical tide encounter severe surge in the future, tremendous water level may be formed with very small probability. However, considering that most of the huge typhoons are mild type, time of maximum surge tends to occur at low tide. In case of estimating the extreme water level by a numerical simulation, it is necessary not only to apply various tide conditions and accompanying tide-modulated surge, but also to scrutinize typhoon parameters such as translation velocity and so on.
The aspects of typhoon-induced surges were classified into three types at the Western coast, and their characteristics were examined. The typhoons OLGA (9907) and KOMPASU (1007) were the representative steep types. As they pass close to the coasts with fast translation velocity, the time of maximum surge is unrelated to tidal phase. However, typhoons PRAPIROON (0012) and BOLAVEN (1215) were the representative mild types, which pass at a long distance to the coasts with slow translation velocity, and were characterized by having maximum surge time is near low tide. Meanwhile, typhoons MUIFA (1109) and WINNIE (9713) can be classified into mild types, but they do not show the characteristics of the mild type. Thus they are classified into propagative type, which are propagated from the outside. Analyzing the annual highest high water level data, the highest water level ever had been recorded when the WINNIE (9713) had attacked. At that time, severe astronomical tide condition overlapped modest surge. Therefore, if severe astronomical tide encounter severe surge in the future, tremendous water level may be formed with very small probability. However, considering that most of the huge typhoons are mild type, time of maximum surge tends to occur at low tide. In case of estimating the extreme water level by a numerical simulation, it is necessary not only to apply various tide conditions and accompanying tide-modulated surge, but also to scrutinize typhoon parameters such as translation velocity and so on.
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문제 정의
, 2014; Kang, 2015)에 의한 효과도 면밀히 검토할 필요가 있다. 따라서 본 연구에서는 미래기후환경에서 발생되는 해일고가 크게 증가하는 것으로 예측되고 있는 서해안에서 특유의 조석-해일 비선형성을 포함하여 다양한 태풍-해일 특성을 분석한 후 고극조위가 발생한 사례분석을 통해 고조위와 해일의 조우상황을 면밀히 고찰한다. 이를 통해 조석이 지배적인 해역에서 극치해면고 및 설계조위 산정에 반영될 수 있는 지침을 수립할 수 있다.
즉 서해안 지역에서 해일고는 저조시에 커지는 경향이 있고 태풍 통과 수 시간 경과 후에 최대해일고가 형성되는 특성이 있다. 본 연구에서는 태풍해일의 유형을 세 가지로 구분한 후 각 유형별 특성을 파악하였는데 태풍의 이동속도와 이격거리에 따라 최대해일고 발생양상이 구분되는 성향을 보이고 있다. 첨두형과 전파형은 조시와 무관하게 최대해일고가 형성되지만, 지속형의 경우 주로 저조시에 최대해일고가 발생하는 특성이 있다.
제안 방법
3장에서 서해안으로 진입한 태풍 및 그로 인한 해일파로 인해 서해안 각 지역에서 형성되는 태풍해일유형에 따른 특성을 살펴보았다. 이러한 태풍해일유형을 토대로 고극조위가 발생하는 패턴을 구분하면 다음과 같다.
대형태풍에 의한 해일특성을 고찰하기 위하여 먼저 1951년 이후 한반도에 영향을 미친 태풍 191개를 분석한 연구 (Kang, 2015)에 최근 자료를 추가하여 전절에 언급한 조시 및 조석-해일 비선형 특성의 국내 현황을 살펴보았다. 이들 태풍에 의한 최대해일고 발생당시의 조시(tidal phase)를 낙조, 저조, 창조, 고조로 구분한 후 태풍의 최근접거리 통과시점으로 부터 최대해일고 발생시점까지의 시차(time lag)를 Fig.
이에 따르면 남해안에 큰 피해를 발생시킨 대표적인 두 개의 태풍인 RUSA (0215)와 MAEMI(0314)가 각각 지속형과 첨두형으로 구분되는 특성을 보이고 있음을 제시한 바 있다. 본 연구에서도 선정된 6개 대표태풍의 해일사상에 대하여 유사한 기준으로 해일발생양상을 재구분하였다. 즉, 최대해일고 시점을 포함하여 최대해일고 파형이 유지되는 시간이 조석주기인 12시간에 미달하여 조석상황과 관계없이 해일 발생이 급격한 상승 및 하강의 양상을 보이는 경우를 첨두형(Fig.
전술한 6개 대표태풍을 첨두형과 지속형의 유형별로 구분하여 서해안 지역에 미친 해일특성에 대한 분석을 시행하였다. 이 태풍들 중 WINNIE(9713)와 MUIFA(1109)는 지속형으로 구분되지만, 영역 밖에서 전파된 해일의 영향이 크게 나타나는 특성을 보이기에 지속형과는 별도로 전파형 태풍으로 분류하여 소개한다.
전술한 6개 대표태풍을 첨두형과 지속형의 유형별로 구분하여 서해안 지역에 미친 해일특성에 대한 분석을 시행하였다. 이 태풍들 중 WINNIE(9713)와 MUIFA(1109)는 지속형으로 구분되지만, 영역 밖에서 전파된 해일의 영향이 크게 나타나는 특성을 보이기에 지속형과는 별도로 전파형 태풍으로 분류하여 소개한다.
2에 보인 바와 같이 황해를 우회하여 진행함에 따라 우리나라 서해 안에서 태풍의 직접적인 영향이 매우 적었음에도 50 cm 이상의 해일고가 기록된 이유에 대해서 분석한 바 있다. 즉, 태풍에 의해 발생된 해일파가 황해로 유입된 전파형 해일임을수치실험을 통해 확인하였으며 황해의 공진주기에 맞춰 해일 파가 증폭된 것이란 분석이다. 태풍 WINNIE(9713)와 MUIFA (1109) 등 전파형 태풍 외에도 Fig.
따라서 대조기 고조시에 영역 밖에서 전파되어 오는 해일의 규모가 클 경우 고조에도 최대해일고가 겹치는 상황이 가능하며 태풍 WINNIE(9713)가 이러한 대표적 사례라 할 수 있다. 태풍 통과시점인 8월 20일 전후 백중사리시기에 매우 높은 고조(천문조)가 예측되었었고 여기에 태풍에 의한 반복적인 해일파의 첨두치가 고조시와 일치함에 따라 인천을 비롯한 서해안 전역에서 기왕최고극조위가 형성된 바 있으며, 이 내용은 다음 장에 구체적으로 기술하였다.
한편 영역 밖에서 전파되어온 해일의 크기를 가늠하기 위해 황해를 30 km/h 이하의 매우 느린 이동속도로 관통한 태풍인 MUIFA(1109)에 대하여 서해안의 군산, 안흥, 인천 지역에서 관측된 해일파의 파형을 Fig. 7에 제시하였다. 3개 지점에서 MUIFA(1109)의 최근접시점을 수직점선으로 표시하였는데, 이 시점의 3~4일 이전부터 일정한 시차를 두고 주기 적이면서 점차 증폭되는 해일파형이 군산, 안흥, 인천의 순차적으로 평행이동한 형태로 유사하게 형성(점선으로 나타낸 사각형 내부 참조)되고 있다.
대상 데이터
서론에서 밝혔듯이 서해안으로 진입하는 태풍은 미래기후환경에서는 대형화되는 추세일 것으로 예측되고 있다. 이러한 서해안으로 진입하는 대형태풍에 대한 태풍-해일특성을 살펴보기 위해 해당 연구에서 선별한 태풍 중 서해안 지역 2개소 이상에서 해일고가 50 cm 이상으로 컸던 WINNIE(9713), OLGA(9907), PRAPIROON (0012), KOMPASU(1007), MUIFA(1109), BOLAVEN(1215)등 서해안경로를 취한 대표적인 대형태풍 6개를 분석대상으로 선정하였다. 인천(IC), 안흥(AH), 군산(GS), 목포(MP) 등 4개 서해안 지역에서 관측된 태풍해일의 최대해일고와 최단 거리, 최단거리 당시 기압 및 이동속도 등을 Table 1에 제시하였으며 이들 태풍의 경로를 Fig.
이러한 서해안으로 진입하는 대형태풍에 대한 태풍-해일특성을 살펴보기 위해 해당 연구에서 선별한 태풍 중 서해안 지역 2개소 이상에서 해일고가 50 cm 이상으로 컸던 WINNIE(9713), OLGA(9907), PRAPIROON (0012), KOMPASU(1007), MUIFA(1109), BOLAVEN(1215)등 서해안경로를 취한 대표적인 대형태풍 6개를 분석대상으로 선정하였다. 인천(IC), 안흥(AH), 군산(GS), 목포(MP) 등 4개 서해안 지역에서 관측된 태풍해일의 최대해일고와 최단 거리, 최단거리 당시 기압 및 이동속도 등을 Table 1에 제시하였으며 이들 태풍의 경로를 Fig. 2에 도시하였다. 여타 5개태풍이 서해안에 인접하여 통과한 것에 비해 태풍 WINNIE (9713)의 경우 중국에 상륙하여 세력이 약해진 상태로 멀리 이격하여 통과하였지만 우리나라 서해안에 이례적으로 적지 않은 영향을 미친 바 있다.
성능/효과
Table 1의 이격거리와 이동속도를 감안하면 서해안에 인접하여 매우 빠른 속도로 통과한 태풍인 OLGA(9907)에 의한 인천, 안흥, 군산 등에서의 해일사상과 황해로 진입한 후 인천 북단에 상륙한 태풍인 KOMPAS(1007)에 의한 인천, 안흥 등의 해일사상이 첨두형으로 구분될 수 있다. 고조(△)/저조(▽) 시점 및 점선으로 표시한 태풍의 최근접시점과 함께 실제 해일파형을 도시한 Fig. 4를 보면 상기한 첨두형의 정의와 같이 최대해일고 발생시점의 파형이 조석주기인 12시간에 미달하여 급격한 승강을 보이고 있음을 확인할 수 있다.서해안 통과 태풍 중 첨두형은 상기 태풍을 제외하고는 찾아보기 어려우며 이외의 여타 태풍해일사상은 모두 지속형으로 구분될 수 있다.
후속연구
그러나 미래기후환경에서는 서해안에서 강력한 태풍발생이 크게 증가할 것으로 예측되고 있어 태풍해일의 영향성은 점차 커질 것으로 예상된다. 따라서 향후 재현기간 100년 빈도를 초과하는 극치해면고는 높은 조위상황에 중규모 이상의 첨두형 태풍해일이 겹치는 상황의 시나리오를 상상할 수 있다. 비록 시차특성에 따라 남해안에 비해 해일고 자체는 작게 형성되는 서해안이지만 지속적인 해수면 상승과 잦은 대형태풍 및 높은 조위조건이 맞물릴 미래 상황에 대한 대처가 요구된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
PRAPIROON(0012)과 BOLAVEN(1215)의 특징은 무엇인가?
태풍 OLGA(9907)와 KOMPASU(1007)가 대표적인 첨두형 태풍인데 빠른 이동속도로 서해안에 근접하여 통과한 태풍으로 최대해일고 발생이 조시와는 무관한 특성을 보인다. 반면 태풍 PRAPIROON(0012)과 BOLAVEN(1215) 등은 대표적인 지속형으로서 느린 이동속도로 서해안에서 이격하여 통과한 태풍이며 주로 저조시에 최대해일고가 발생하는 조석변조해일 특성을 보인다. 한편 태풍 MUIFA(1109)와 WINNIE(9713)의 경우 지속형으로 구분될 수는 있지만, 외부에서 전파되어 온 해일유형으로 구분되어 조석변조해일 특성은 보이지 않는다.
태풍 OLGA(9907)와 KOMPASU(1007)의 특징은 무엇인가?
서해안 지역에서 대형태풍에 의한 해일유형을 세 가지로 구분한 후 그 특성을 고찰하였다. 태풍 OLGA(9907)와 KOMPASU(1007)가 대표적인 첨두형 태풍인데 빠른 이동속도로 서해안에 근접하여 통과한 태풍으로 최대해일고 발생이 조시와는 무관한 특성을 보인다. 반면 태풍 PRAPIROON(0012)과 BOLAVEN(1215) 등은 대표적인 지속형으로서 느린 이동속도로 서해안에서 이격하여 통과한 태풍이며 주로 저조시에 최대해일고가 발생하는 조석변조해일 특성을 보인다.
서해안 지역에서 대형태풍에 의한 해일 중 조석변조해일 특성을 보이지 않는 해일 유형은 무엇인가?
반면 태풍 PRAPIROON(0012)과 BOLAVEN(1215) 등은 대표적인 지속형으로서 느린 이동속도로 서해안에서 이격하여 통과한 태풍이며 주로 저조시에 최대해일고가 발생하는 조석변조해일 특성을 보인다. 한편 태풍 MUIFA(1109)와 WINNIE(9713)의 경우 지속형으로 구분될 수는 있지만, 외부에서 전파되어 온 해일유형으로 구분되어 조석변조해일 특성은 보이지 않는다. 이러한 해일유형을 토대로 서해안 지역에서 고극조위가 발생하는 패턴을 구분한 결과 현재까지 해면고가 가장 높았던 경우는 태풍 WINNIE(9713)와 같은 전파형의 크지 않은 해일고가 백중사리의 높은 조위조건과 겹쳐 발생한 경우였다.
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