하계 해수면 상승이 폭풍해일고 분석에 미치는 영향
Effect of Summer Sea Level Rise on Storm Surge Analysis
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초록
태풍은 7~10월에 집중적으로 발생하며, 이 시기에 해수면도 가장 높게 나타난다. 특히 우리나라 하계 해수면은 연평균과 비교했을 때 서해안 약 14.5 cm, 남해안 약 9.0~14.5 cm, 동해안 약 9.0 cm 내외로 더 높게 나타난다. 하계에 상승하는 해수면과 대형 태풍이 겹치면 연안 저지대에 침수, 범람 등의 피해를 야기할 수 있다. 따라서 연안저지대의 피해를 저감하기 위해 해안 구조물 설계 및 안정성 검토 시 정확한 해일고 산정이 필수적이다. 본 연구에서는 태풍이 영향을 미친 하계 해수면 상승이 고려된 해당 월의 평균 해수면으로부터 산정된 해일고(SH_m)를 산정하고 이를 연평균 해수면이 고려된 기존 해일고(SH_a)와 비교하여 특이현상 분석의 타당성을 재검토하였다. 연구 결과, 연평균 해수면 대비 해수면 상승 폭이 가장 큰 8~9월에 발생한 BOLAVEN(SANBA)의 직접 영향을 받은 남서(남동)해안에서 SH_a, SH_m의 해일고(cm) 차이는 7.8~24.5(23.6~34.5), 간접 영향권에 속한 남동(남서)해안에서 1.0~ 0.0(8.3~12.2)로 나타난다. 그러나, 연평균 및 월평균 해수면이 비슷한 높이를 가지는 10월에 남동해안에 직접적 영향을 미친 CHABA(KONG-REY)의 경우 5.2~14.2(19.8~21.6), 간접 영향을 미친 서해안에서 3.2~6.3(3.2~3.7)으로 직· 간접 영향권 모두 SH_a와 SH_m의 차이가 작아진다. 연평균 해수면을 기준으로 산정한 기존 해일고는 상승된 하계해수면이 고려되지 못하여, 실제 태풍 시 발생하는 해일고에 비해 과대 산정된 것으로 평가된다. 따라서 정확한 해일고 개념 정립과 함께 기존의 연평균 해수면을 고려한 해일고 기준으로 설계된 연안 시설물 마루높이 등의 타당성검토가 재논의되어야 할 것으로 판단된다.
Abstract
Typhoons occur intensively between July and October, and the sea level is the highest during this time. In particular, the mean sea level in summer in Korea is higher than the annual mean sea level about 14.5cm in the west coast, 9.0 to 14.5cm in the south coast, and about 9.0 cm in the east coast. When the rising the sea level and a large typhoon overlap in summer, it can cause surges and flooding in low-lying coastal areas. Therefore, accurate calculation of the surge height is essential when designing coastal structures and assessing stability in order to reduce coastal hazards on the lowlands. In this study, the typhoon surge heights considering the summer mean sea level rise (SH_m) was calculated, and the validity of the analysis of abnormal phenomena was reviewed by comparing it with the existing surge height considering the annual mean sea level (SH_a). As a result of the re-analyzed study of typhoon surge heights for BOLAVEN (SANBA), which influenced in August and September during the summer sea level rise periods, yielded the differences of surge heights (cm) between SH_a and SH_m 7.8~24.5 (23.6~34.5) for the directly affected zone of south-west (south-east) coasts, while for the indirect southeast (south-west) coasts showed 1.0~0.0 (8.3~12.2), respectively. Whilst the differences between SH_a and SH_m of typhoons CHABA (KONG-REY) occurred in October showed remarkably lessened values as 5.2~ 14.2 (19.8~21.6) for the directly affected south-east coasts and 3.2~6.3 (3.2~3.7) for the indirectly influenced west coast, respectively. The results show the SH_a does not take into account the increased summer mean sea level, so it is evaluated that it is overestimated compared to the surge height that occurs during an actual typhoon. Therefore, it is judged that it is necessary to re-discuss the feasibility of the surge height standard design based on the existing annual mean sea level, along with the accurate establishment of the concept of surge height.
참고문헌 (30)
- Bell, C., "POL", PSMSL tidal analysis software kit 2000 (TASK-2000), permanent service for mean sea level, 2000, pp.22~
- Birnbaum, A., "A unified theory of estimation, I", The annals of mathematica-l statistics, pp.112~135 (1961)
- 차진욱, "SPSS를 이용한 대기질과 기상인자와의 미세먼지 상관관계 분석", 한국정보통신학회논문지, 22(5), pp.722~727 (2018), 한국정보통신학회[DOI]
- Emanuel, K., "Hurricanes and global warming : Results from downscaling IPCC AR4 simulations", Bulletin of the American Meteorological Society, 89(3), pp.347~368 (2008)
- 현상권, "역기압 효과를 반영한 동해 연안 수위 변동 수치 재현", 한국해안·해양공학회논문집, 28(1), pp.13~26 (2016), 한국해안,해양공학회
- Climate change 2014: synthesis report. Contribution of Working Groups I, I and II to the fifth asesment report of the intergovernmental Panel on Climate Change, "IPCC", IPCC, 151~ (2014)
- 정태성, "해안개발과 기후변화로 인한 서해 연안해역의 평균해수면 변화", 한국해안·해양공학회논문집, 26(3), pp.120~130 (2014), 한국해안,해양공학회[DOI]
- 강주환, "웨이블릿방법을 이용한 조위편차 성분 분리 및 단주기 특성 분석", 한국해안·해양공학회논문집, 25(3), pp.165~171 (2013), 한국해안,해양공학회[DOI]
- 강주환, "서남해안의 해수면 상승과 해일고 증가 경향", 한국해안·해양공학회논문집, 20(1), pp.14~24 (2008), 한국해안,해양공학회
- Kang, S. K., "Spatial variability in annual sea level variations around the Korean peninsula", Geophysical Research Letters, 35(3) (2008)
- 강태순, "태풍 내습으로 인한 연안역 해일 취약성 평가", 해양환경안전학회지, 21(5), pp.608~616 (2015), 해양환경안전학회[DOI]
- Kang, Y. Q., "On the annual variation of mean sea level along the coast of Korea", The Journal of the Oceanological Socciety Korea, 20, pp.22~30 (1985)
- Kim, H. J., "Summer seasonal sea-level rise and associated potential storm surge vulneralbility of the West Coast of Korea", Journal of Coastal Research, 91(SI), pp.21~25 (2019)
- 김영인, "기계학습을 활용한 하절기 기온 및 폭염발생여부 예측", 한국방재안전학회논문집, 13(2), pp.27~38 (2020), 한국방재안전학회
- Oceanic abnormal phenomena report Vol. 2, "Korea Hydrographic and Oceanographic Agency", ~ (2012)
- Oceanic abnormal phenomena report Vol. 3, "Korea Hydrographic and Oceanographic Agency", ~ (2012)
- Typhoon report, Vol. 1, "Korea Hydrographic and Oceanographic Agency", ~ (2016)
- Typhoon report, Vol. 3, "Korea Hydrographic and Oceanographic Agency", ~ (2018)
- Developement of strom surge and tsunami prediction system and estimation of design water level for major ports in Korea research report, "Korea Institute of Ocean Science & Technology", ~ (2010)
- "Korea’s Typhoon Occurrence" (2021)[URL]
- 구혜윤, "국내 연안 태풍 해일의 결정론적 추정 및 침수 영역 예측", 한국해안·해양공학회논문집, 31(1), pp.1~8 (2019), 한국해안,해양공학회[DOI]
- Marcos, M., "Inter-annual and decadal sea level variations in the north-western Pacific marginal seas", Progress in Oceanography, 105, pp.4~21 (2012)
- Menéndez, M., "Changes in extreme high water levels based on a quasi-global tide-gauge data set", Journal of Geophysical Research: Oceans, 115(C10) (2010)
- "Coastal Disaster Damage Status (2021)" (2021)[URL]
- 박상현, "조화분석에 기반한 적응적 조위 예측 방법", 한국정보통신학회논문지, 22(2), pp.276~283 (2018), 한국정보통신학회[DOI]
- Pugh, D.T., "Tides, surges and mean sea-level", pp.472~ (1987), John Wiley and Sons
- Suh, S. W., "Simulation of wave overtopping and inundation over a dike caused by typhoon CHABA at marine city, Busan, Korea", Journal of Coastal Research, 85, pp.711~715 (2018)
- Watson, P. J., "Development of a unique synthetic data set to improve sea-level research and understanding", Journal of Coastal Research, 31(3), pp.758~770 (2015)
- "Wikipedia" (2021)[URL]
- 윤종주, "우리나라 조위관측소의 장기간 해수면 변화 분석", 한국방재학회논문집, 12(3), pp.299~305 (2012), 한국방재학회[DOI]