한반도 남동연안에서 폭풍 및 지진해일고의 추정

Abstract

검토하여 본 연구의 타당성과 적용성을 확인할 수 있었고, 얻어진 결과는 마산만의 인근연안역을 비롯한 타지역에서의 연안사업 및 연안방재사업에 중요한 기초자료로 활용될 수 있을 것이라 판단된다.

(2) 지진해일

1) 본 연구에서 제안하는 수치해석기법을 통해 1983년의 동해중부지진과 1993년의 북해도남서외해지진에 의한 지진해일의 전파속도에 대한 계산치와 관측치를 비교&#8226

검토함으로써 본 연구의 타당성을 검증할 수 있었다.

2) 1983년의 동해중부지진과 1993년의 북해도남서외해지진에 의한 지진해일에 대한 수치해석결과에서 관측치와 거의 동일한 전파속도와 전파양상을 나타났으며, 지진해일이 갖는 에너지의 대부분이 러시아 방향으로 전파되는 것을 확인하였고, 대화퇴의 부근에서 일본의 남쪽으로 굴절되는 성분이 있음을 알 수 있었다.

3) 1983년의 동해중부지진과 1993년의 북해도남서외해지진에 의한 지진해일의 발생한 최고수위는 사후조사에서 얻어진 최고수위와 거의 비슷한 결과를 나타내는 것을 알 수 있었으며, 각 지역에서 수위변동의 관측치와 수치모형실험결과를 비교한 결과, 제 1파가 도달하는 시간은 관측치와 일치하고 최저 및 최고수위의 값과 그의 변동양상은 정성적으로는 일치하지만 정량적인 관점에서는 다소 불일치하는 결과를 나타낸다. 이는 각 지역에서 주변해역의 개발로 인해 지진해일 내습 당시의 지형과 현재의 지형이 다소 상이하기 때문인 것으로 판단된다.

4) 지진공백역에서 발생한 가상지진의 경우도 그의 전파속도는 이전에 발생한 지진해일에 대한 해석결과와 거의 동일하게 나타나며, 단층파라미터의 차이에 따라 각 가상지진해일에서 상당한 수위분포의 차이를 나타내었다.

검토함으로써 본 연구의 타당성을 검증할 수 있었으며, 과거에 내습한 태풍 Sarah, Thelma, Maemi의 수치시뮬레이션으로부터 부산 서부연안에서는 태풍 Maemi가, 부산 동부연안에서는 태풍 Sarah가 가장 높은 폭풍해일고를 나타내었다.

2) 부산 서부연안에서는 협수로로 인하여 수괴의 진행이 차폐되고, 만의 길이가 길고 수심이 얕은 지형적인 특성으로 조위편차가 크게 나타났다. 반면에 부산 동부연안은 대체적으로 평활한 해안선으로 이루어져 있기 때문에 지형적인 영향보다는 태풍의 특성(중심기압, 이동속도, 태풍반경)과 이동경로에 영향을 크게 받는 것으로 판단된다.

3) 본 연구의 범람해석결과를 현지조사를 토대로 얻어진 결과 및 마산만 인근연안역에서 범람해석에 관한 기존의 수치해석결과와 비교&#8226

검토하여 그 특성들을 평가하였다.

이상의 과정으로부터 다음과 같은 결론을 얻을 수 있었다.

(1)폭풍해일

1) 본 연구에서 제안하는 수치해석기법을 관측치와 비교&#8226

검토하였다. 산정된 천해파랑을 대상지역 호안에 적용하여 VOF법으로 월파량을 산정한 후 월류량을 추정하고, 이로부터 제내지의 침수현상을 해석하여 범람을 예측하였다.

또한, 1983년의 동해중부지진과 1993년의 북해도남서외해지진에 의한 지진해일과 지진공백역을 대상으로 가상지진해일을 수치시뮬레이션하여 남동해연안에서의 수위변동, 전파시간 등과 같은 지진해일의 특성을 검토하고, 관측치와 비교하였으며, 남동해연안의 각 지점에서 최대수위상승고와 시간에 따른 수위변화 등을 비교&#8226

세계적으로 지진의 발생빈도가 증가하며, 그 규모도 증대되고 있는 추세이다. 지진은 그 자체로서도 많은 인명 및 재산피해를 발생시키고, 2010년 칠레지진, 2004년 인도양 지진과 같이 해저에서 발생할 경우에는 그로 인한 지진해일로 그 피해규모는 더욱 증대된다. 우리나라도 1983년과 1993년에 동해의 일본 서부연안에서 발생한 지진해일에 의해 동해연안에 상당한 피해를 입힌 바가 있다. 이와 같은 지진해일의 발생과 피해상황으로부터 단층활동이 활발한 것을 알 수 있고, 지진해일의 발생빈도도 증가할 것으로 예측되므로 지진해일에 대한 연구의 필요성이 강조되며, 지진해일의 위험성에 대한 관심이 세계적으로 고조되고 있는 추세에 있다.

그리고 최근 지구온난화 및 변화된 해양환경의 영향으로 고파랑을 동반한 태풍 및 폭풍해일로 연안재해가 빈번히 발생되고 있으며, 특히 지구온난화 등에 의한 해수온도의 상승은 폭풍해일의 발생빈도와 재해규모를 증가시킬 것으로 예상된다.

본 연구에서는 태풍 Sarah(5914), Thelma(8705), Maemi(0314)를 대상으로 부산연안의 각 지역별로 상세한 폭풍해일고를 추정하고, 마산만 연안에서는 폭풍해일고를 추정함과 동시에 폭풍해일에 의한 배후역의 범람현상을 수치적으로 규명하였다. 기존의 태풍모델로 산정된 해상풍과 MASCON모델로 산정된 해상풍을 SWAN모델에 적용하여 천해파랑을 산정하고 관측치와 비교&#8226