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문제 정의
- 태풍재해경감을 위해 태풍에 대한 다양한 연구가 체계적으로 진행되어 왔으나, 태풍 강도변화 연구와 특히, 태풍동반 강풍에 관한 연구가 아주 제한적으로 수행되었음을 알 수 있다. 따라서 본 연구에서는 태풍의 구조 및 강도변화가 가장 급격하게 일어나는 태풍 상륙 후 태풍 진행방향에 따른 바람분포의 변화 특성을 분석하고자 한다.
- 본 연구에서는 최근 우리나라에 엄청난 기상재해를 초래한 2002년 태풍 “루사”와 2003년 태풍 , , 매미, , 사례에 대해 한반도 상륙 후 태풍의 진행에 따른 바람분포 특성을 비교 조사하였으며, 특히 태풍 동반 풍속에 미치는 지표 마찰 효과를 체계적으로 분석하기 위하여 해안별, 태풍 중심으로부터의 반경별, 그리고 관측소의 고도별 풍속변화를 분석하였다.
제안 방법
- 우선 태풍 "루사(0215)”와 “매미(0314)”의 한반도 상륙 후 진행에 따른 바람벡터의 특성을 분석하였다. 바람벡터 분석에서 지속적으로 강풍이 나타난 지역에 대해 10분별 풍향풍속자료를 이용하여 시계열 특성을 조사하였다.
- 최근에 우리나라에 엄청난 기상재해를 초래한 2002년 태풍 “루사”와 2003년 "매미” 사례를 선정하여 태풍 상륙 후 한반도를 진행하면서 나타나는 바람분포 특성을 제주도와 일부 도서지역의 기상 관서를 제외한 67개 지점을 바람자료를 이용하여 비교 분석하였다.
- 경도 )자료를 표 1에 제시하였다. 또한 태풍의 진행에 따라 최대풍속이 지속적으로 나타나는 지역에서 10분별 풍속, 풍향의 특성을 파악하기 위하여 이들 지역에 위치한 관서용 AWS에서 관측된 풍향풍속자료를 활용하였다.
- 먼저 태풍 “루사”와 “매미”의 한반도 상륙 후 동해상으로 진출하는 동안 태풍 진로 특성과 타 풍 중심기압과 중심부근 최대풍속 변화를 조사하였다.
- 바람벡터 분석에서 지속적으로 강풍이 나타난 지역에 대해 10분별 풍향풍속자료를 이용하여 시계열 특성을 조사하였다. 일반적으로 태풍은 육지에 상륙하면서 지표 마찰에 의해 서서히 약화된다.
- 시간별 바람자료는 기상관서에서 설치된 관서용 AWS(Automatic Weather System, 자동기상관측장비)의 풍향풍속계에서 관측된 것이다. 우리나라에 상륙 후 태풍 “루사(0215)”와 “매미(0314)”의 시간별 중심위치 자료는 위성자료에 기반을 둔 객관적인 드보락기법(Objective Dvorak Tedmique)으로 구하였으며, 태풍의 중심위치(위 . 경도 )자료를 표 1에 제시하였다. 또한 태풍의 진행에 따라 최대풍속이 지속적으로 나타나는 지역에서 10분별 풍속, 풍향의 특성을 파악하기 위하여 이들 지역에 위치한 관서용 AWS에서 관측된 풍향풍속자료를 활용하였다.
- 군산, 부안, 목포지점을 Region III으로 3지역으로 구분하였다. 이렇게 구분된 지역에 대해 태풍 상륙 후 동해상으로 진출하는 동안 지점별 풍속을 산술평균하였다. 여기서 구한 평균 풍속은 지점별 바람벡터를 동서성분(u), 남북성분(V)으로 분해하여 각 성분별 지역 평균을 구한 후 풍속을 환산하는 것보다 다소 큰 값을 보인다.
- 하지만 육지에 상륙하면서 태풍-육지 상호작용에 의해 태풍 눈의 구조가 조직화 되지 못하게 된다. 이와 같이 태풍 상륙 후 지표가 태풍에 동반된 풍속에 미치는 영향을 알아보기 위하여 태풍 중심으로부터 20, 50, 100, 200, 300, 400, 500km에서의 평균 풍속을 계산하였다.
- 일반적으로 태풍은 육지에 상륙하면서 지표 마찰에 의해 서서히 약화된다. 태풍이 약회되는 단계에서 육지보다 지표 마찰이 적게 받는 해안지역에서의 태풍 진행에 따른 바람 특성을 알아보기 위하여 해안별(동해안, 서해안, 남해안) 풍속의 시계열 분석을 실시하였다. 태풍에 동반된 강풍 반경을 조사하기 위하여 태풍 중심으로부터의 바람관측지점까지의 거리를 계산하여 그 반경이 20km 이하, 20km~50km, 50km~ 100km, 100km~200km, 200km~300km, 300km~400km, 400km~500km인 경우의 평균 풍속의 분포 특성을 나타내었다.
- 한반도 상륙 후 태풍의 진행에 따른 해안별 풍속변화를 알아보기 위하여 동해안에 위치한 속초, 강릉, 동해, 울진, 영덕, 포항, 울산지점을 Region I으로, 남해안에 위치한 부산, 거제, 통영, 남해, 여수, 고흥, 완도, 마산, 흐H남, 장흥지점을 Region II으로, 그리고 서해안에 위치한 강화, 인천, 서산, 보령, 군산, 부안, 목포지점을 Region III으로 3지역으로 구분하였다. 이렇게 구분된 지역에 대해 태풍 상륙 후 동해상으로 진출하는 동안 지점별 풍속을 산술평균하였다.
대상 데이터
- 1E)을 지나 1200LST경에 강원도 인제 부근을 통과하였다. 그 날 1500LS경 속초 북동쪽 약 130km 지점(38.9N, 129.7E)에서 태풍이 급격히 약화되어 중심 부근 최대풍속이 18m/s를 가진 열대성 저압부(ID)로 변질되면서 동해북부 해상으로 진출하였다 (Fig. 1). 태풍이 상륙하여 동해상으로 통과하는 데 약 24시간 정도가 걸렸으며, 이 시간동안 중심기압은 3가『a 정도 상승하였으며, 풍속은 약 18m/s정도 약화되었다(Table 2).
- 이 시각에 추정된 중심기압은 954hPa, 중심부근 최대풍속은 약 40ni/s로 강한 바람과 함께 많은 비를 동반하였고, 특히 거제도 부이의 파고는 약 17m를 기록하였다. 우리나라 남해안에 상륙한 태풍은 북북동진하여 12일 24시경에 대구광역시 남동쪽 20km 부근 지점(35.8N, 128.7E)을 거쳐 13일 03시경 울진부근(37.2N, 129.6E) 해안을 통해 동해상으로 진출하였다(Fig. 1). 동해상으로 진출할 당시의 태풍 중심기압은 약 970®, 중심부근 최대풍속은 약 31m/s을 기록하였다.
- 태풍 “루사”는 8월 31일 1530LST경 전남 고흥반도 남쪽 해안(34.4N, 127.4E)에 태풍(TY, 960hPa) 의 세력을 유지하면서 상륙하였다(Fig. 1). 이 시각의 중심부근 최대풍속은 36m/s이었다.
- 태풍 상륙 후 진행에 따른 바람의 공간 분포 특성을 알아보기 위하여 우리나라 전역에 고루 분포한 기상관서 중에서 제주도와 울릉도, 흑산도 등 같은 도서지역에 위치한 기상관서를 제외한 67 개 지점의 시간별 바람자료를 사용하였다. 시간별 바람자료는 기상관서에서 설치된 관서용 AWS(Automatic Weather System, 자동기상관측장비)의 풍향풍속계에서 관측된 것이다.
성능/효과
- 이와 관련된 국내 연구로는 하경자 등(1997)이 GMS (Geostationary Meteorological Satellite) 기상위성의 적외 파장역의 상당흑체온도(TBB, Temperature of Black Body) 관측자료를 이용하여 태풍의 중심 위치 결정과 중심으로부터 최대 풍속이 나타나는 지점까지의 거리를 찾는 추정 방법을 제시하였다. 1993년과 1994년의 3개의 태풍사례에 대해 분석한 결과, 태풍 최대풍속 거리는 최저 30km에서부터 최대 140km로 태풍의 강도와 눈의 발달 정도에 따라 다양하게 나타났다.
- 동해상으로 진출할 당시의 태풍 중심기압은 약 970®, 중심부근 최대풍속은 약 31m/s을 기록하였다. 따라서 한반도 상륙 후 통과할 때까지 걸린 8시간 동안 기압은 161*a정도 상승하였으며, 풍속은 9nVs정도 약화되었다(Table 2).
- 태풍이 상륙하면서 반경 50km에서 풍속이 갑자기 증가하였다. 또한 태풍이 상륙 후에도 태풍 중심 부근의 강한 저기압성 순환의 영향으로 반경 20km이내의 풍속이 강하게 나타났다. 태풍 경북 남서지역을 거쳐 경북북부지역으로 통과하면서 모든 반경의 풍속이 lOis/s이하로 약하게 나타났다.
- 태풍 중심으로부터 반경별 풍속의 변화 특성을 살펴본 결과, 태풍 “루사”의 경우, 상륙 후 1~2시간 동안에는 풍속이 태풍 중심에서 다소 떨어진 반경 20~100km에서 강하다가 시간이 지남에 따라 서서히 반경이 넓어져 반경 300~400km으로 전이되었다. 또한 특히 태풍이 영동지역으로 이동할 때, 남서지역의 풍속이 강해지면서 반경 400km이상에서 뚜렷한 풍속 증가가 나타났다. 반면에 태풍 “매미”의 경우, 태풍이 남해안에 상륙하기 직전에는 반경 100km에서 풍속이 강하였으나 태풍이 상륙하면서 반경 50km에서 풍속이 갑자기 증가하였다.
- 태풍 “매미”의 경우, 상륙 당시 풍속이 강하여 육지에 상륙한 후에도 태풍 중심부근에서 강하여 상륙단계에서는 남해안이, 상륙후 내륙으로 진행할 단계에는 태풍 중심부근의 저기압성 순환에 의해 동해안이 강하게 나타났다. 태풍 중심으로부터 반경별 풍속의 변화 특성을 살펴본 결과, 태풍 “루사”의 경우, 상륙 후 1~2시간 동안에는 풍속이 태풍 중심에서 다소 떨어진 반경 20~100km에서 강하다가 시간이 지남에 따라 서서히 반경이 넓어져 반경 300~400km으로 전이되었다. 또한 특히 태풍이 영동지역으로 이동할 때, 남서지역의 풍속이 강해지면서 반경 400km이상에서 뚜렷한 풍속 증가가 나타났다.
- 태풍이 약회되는 단계에서 육지보다 지표 마찰이 적게 받는 해안지역에서의 태풍 진행에 따른 바람 특성을 알아보기 위하여 해안별(동해안, 서해안, 남해안) 풍속의 시계열 분석을 실시하였다. 태풍에 동반된 강풍 반경을 조사하기 위하여 태풍 중심으로부터의 바람관측지점까지의 거리를 계산하여 그 반경이 20km 이하, 20km~50km, 50km~ 100km, 100km~200km, 200km~300km, 300km~400km, 400km~500km인 경우의 평균 풍속의 분포 특성을 나타내었다. 또한 태풍 진행에 따라 기상관측지점이 위치한 고도에 따른 바람 특성을 파악하기 위하여 관측지점의 고도를 5飾。.
- 1). 태풍이 상륙하여 동해상으로 통과하는 데 약 24시간 정도가 걸렸으며, 이 시간동안 중심기압은 3가『a 정도 상승하였으며, 풍속은 약 18m/s정도 약화되었다(Table 2).
- 상대적으로 낮은 산악지역이나 평야지역을 8시간에 걸쳐 통과하였다. 한반도 상륙 당시 태풍 중심기압은 태풍 “매미”가 篮a정도 높았으며, 특히 태풍 “매미”는 한반도 남동지역을 통가하면서 세력이 약화되었음에도 불구하고 풍속은 여전히 강하였음을 알 수 있다.
후속연구
- 특히 태풍 동반 강풍에 관한 태풍정보콘텐츠(Wind Probability, Wind Speed Probability, Wind Swath)를 개발할 경우, 태풍에 동반된 강풍의 시 . 공간 변동특성 조사가 반드시 이루어져야 할 것이다.
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