지구 기후변화에 의한 평균 해수면의 상승에 대해서는 많은 전문가들이 동의하고 있으며 태풍의 강도, 빈도의 강화에 대해서는 아직 많은 논란이 있지만, 앞으로 지구 온난화가 더 진행되면 그 영향이 나타날 것이라는 데는 의심의 여지가 없다. 지구 기후 변화에 따 른 태풍의 강도, 빈도, 진로 등의 변화에 따른 연안 구조물 설계 조건이 달라지는 것을 정확히 추정하는 것은 아직은 기술적인 어려움이 많아서, 그 오차가 크기 때문에 지금 당장 불확실한 정보에 근거하여 지구 온난화의 영향을 고려한 연안 구조물의 설계 조건 추정을 바탕으로 연안항만 구조물 재해 방지에 적용하는 것은, 많은 예산을 낭비할 여지 가 많기 때문에 좀 더 기본적인 관측 시스템을 보강하여 파랑 장기 산출을 지속적으로 보완하고 국제적인 발전 추이를 잘 지켜보며 향후 지구 온난화 영향 가능성에 유동적으 로 대응하는 것이 바람직하다고 본다.
우리나라가, 국제기구에서 추진하는 전 지구 관측 프로그램에 적극 참여하며, 우리나라
주변 해양에 대한 장기간의 신뢰성 있는 관측 자료의 축적이 요구되며, 파랑 관측 시스 템을 강화하여 장기적인 파랑 관측 자료의 축적과 더불어 최근에 크게 발달한 전산 능력 과 수치 모델링 기술을 적용하여 더욱 정확한 장기 파랑 산출로 연안 구조물 설계 기준 을 보완하는 것이 요구되며, 이를 통해 우리 연근해에서 파랑 특성의 장기적인 변화 추 세도 더욱 정확히 파악하는 것이 요구된다. 기후 변화에 따른 태풍의 강도 변화와 이에 따른 파랑, 해일에 의한 설계 조건을 정확하게 산출하는 연구는 단기간에 적용 가능한 결과를 내는 것을 기대하기는 어렵지만, 외국에서의 이 분야의 연구를 지속적으로 지켜 보고, 그 결과를 우리가 우리나라 지역에 대해서 제대로 해석하고 활용할 수 있는 최소 수준은 지켜 나가고, 향후 독자적인 연구가 이루어질 수 있도록, 단계적으로 우리의 연 구 능력을 보강하고, 외국 특히 일본, 중국 등 인접 국가와의 협력을 강화하는 것이 요 구된다.
향후 지구 온난화가 더 진행되어 태풍의 강도 변화가 크게 일어날 가능성에 대비하여, 필요하면, 지구 기후 변화를 고려한 설계 기준을 바로 적용하기 위한 준비 태세를 갖추 기 위해, 태풍의 강도 변화에 따른 설계파, 설계 해면 추산을 위한 노력이 지속적으로 요구되며, 현재로는 투자와 효용 관점에서, 불확실한 정보를 바탕으로한 지구 기후 변화 를 대비한 막대한 투자를 하지는 않더라도, 향후 태풍 강도 변화에 따른 설계기준 추산 의 정확성이 크게 증대되어, 필요한 경우, 향후에 쉽게 보강할 수 있는 연안 구조물 설 치 공법의 개발 및 적용을 위한 연구 개발을 병행하여, 지구 기후 변화에 대한 연안항만 구조물 재해 저감을 위한 유동적으로 대처해 나가는 것이 경제적이라고 생각된다.
제 6 장 결론 및 제언
1970년대 부터 건설부에서 시작하여 해운항만청, 해양수산부로 이어져 수행해 오다 가 2004년부터 해양연구원의 기본사업으로 이관된 해상파랑관측 조사사업은 원래의 주 요 목적인 연안 항만개발, 활용을 지원하기 위한 기반 파랑 관측 및 산출 자료을 확보하 는 것과 연구원의 기본 사업으로 기초 연구를 수행하는 두 가지 목적을 모두 수행하는 방향으로 추진되어 왔다. 현장 파랑관측 시스템의 유지 운영과 여기에서 생산되는 파 랑 자료와 파랑 수치모델을 활용하여 관측소가 없는 장소에서의 파랑 자료를 산출할 수 있는 체제를 수립하고, 또 과거의 기상자료를 사용하여 항만개발계획, 설계, 시공 및 항 만 관리뿐만 아니라 자연재해 방지, 연안역 개발, 해양자원의 개발 및 관리, 해양환경보 전, 각종 해양산업 활동의 지원 등 해양 관련 국가적 과제의 해결을 위한 파랑 기초 자 료를 생산하여 제공하는 시스템을 구축에 중점을 두었다.
그 동안 부이식 파랑 관측 장비를 이용한 파랑 관측 시스템에서 지역 대표성의 부족 및 태풍 등 이상 파고 발생시 많은 결측 등의 문제점을 제한된 예산으로 해결하기 위해 평 상시의 파랑 관측은 자체 기록식 수압식 파고계로서 연속 관측하고 태풍 통과시에는 Directional Wave-rider, ADCP 등 추가 정밀 파랑 관측 장치를 보완하여 집중 정밀 관 측을 수행하고 또 집중 현장 실험을 통하여 경제적으로 연안 공학 지원에 중요한 파랑 자료를 확보하였다. 결측이 크게 줄게된 정상 관측 자료는 풍파 뿐만 아니라 각종 장파 가 잘 관측되어 아직 잘 이해되지 않고 있는 각종 장파의 연구에도 많이 활용될 것으로 본다.
만리포 현장 실험에서 쇄파대에서 많은 현장 실험 자료를 확보했는제 그 해석과 활용을 위하여 쇄파대에서 파랑에 의한 파랑류를 잘 재현하는 수치 모델의 수립과 적용 그리고 쇄파에 의한 와동을 잘 구현하는 CFD 모델들과 복합하여 지속적으로 연구하여 쇄파대 의 파랑 및 연안류, 이안류 등 연안 순환과 해안 침식 및 지형변화 예측기술 등 기반 기 술 확보 및 개선에 지속적인 연구가 필요하다. 광역 파랑 예측 시스템과 이로부터 각 지역의 정밀 천해 파랑 변환 체제가 가추어 졌는데 이를 활용하여 사회적 이슈가 되고 있는 동해안의 방파제에서의 너울성 파랑에 의한 도파, 해운대 해수욕장에서의 이안류의 예측 지원 체제의 수립 운영이 필요하며 아울러 크게 문제화 되고 있는 해안 침식 피해 저감에 유용하게 활용되게 하기 위한 지속적 노력이 요구된다.
운영이 상대적으로 간편하고 파향 관측에 장점이 있는 레이다식 파고계는 아직 2차원 파랑 스펙트럼을 관측하는데 정확성이 충분히 검정되지 않아 실용화 단계에 까지 도달하 지 못했는데 파향 분석에 장점을 활용하여 장파까지 관측할 수 있지만 파향 관측이 안되 는 수압식 파고 조위계와 병합하여 상호 보완하는 방향으로 적용하는 것을 검토해 볼 수 있겠다. 연안 파랑 관측에 효과적인 수압식 파고계의 약점인 이상파고시에 비선형 영 향으로 표면파 분석의 오차에 대해서는 그동안 태풍 통과시 현장 실험시에 부이식 파고 계와 동시 관측한 여러 실험 자료를 이용하여 더욱 정확한 분석 방법을 개발, 적용하는
것이 필요하며 수중 암초에서 관측 자료 분석에 대해서는 CFD 모델을 이용하여 수치 실험과 동시에 실험실 실험을 통안 검정이 요구된다.
지난 2005년도에는 1979년부터 2003년까지 과거 25년간 연속 장기파랑 산출을 하여 데이터 베이스화하여 사용자가 활용할 수 있게 하였는데 이때는 3세대 모델를 이용하여 시뮬레이션하는데 시간이 너무 많이 걸려 이상파고시만 3세대 모델을 적용하고 평상파 는 2세대 모델인 HYPA 모델을 적용하였고 격자의 크기도 약 18 km였다. 전 기간 동 안에 모두 3세대 파랑 모델을 적용하여 후측하기 위해 계산 속도가 빠른 3세대 파랑 모 델로 WAM 4.5를 도입하여 테스트하고 이를 적용하여 격자를 반으로 줄여 약 9 km로 하여 2004년에서 2008년사이 5년간에 걸처 연속적으로 모두 3세대 모델로 파랑을 산출 하여 데이터베이스화 하였다. 연안공사 등 해양 활동의 작업일수 추정, 기존 시설물의 안전성 검토와 대책, 연안시설물의 설계파 산출, 그리고 항만매몰, 연안침식, 해안선 변 화 등의 해결을 위해서 필요한 장기 파랑통계자료를 얻기 위해 1979년부터 전기간에 대 해 모두 3세대 파랑 모델로 후측한 파랑 데이터 베이스의 확보가 요구된다.
파랑 산출 시스템에 의해 간접적으로 산출되는 파랑 자료의 신뢰도를 높이기 위해 파랑 모델의 개발과 산출 시스템의 개선에 끊임없는 노력이 요구된다. 태풍과 같은 복잡한 풍계와 파랑장에 대한 파랑 산출의 신뢰도를 더 높이기 위해서는 현재 사용되고 있는 3 세대 파랑 모델의 제한점을 극복하기 위해 파랑-파랑 상호 작용을 더욱 정확히 고려하 는 차세대 파랑 모델의 개발이 국제 공동으로 추진되는것도 필요하다고 본다. 우리나라 주변해역의 파랑 산출 시스템을 더욱 성공적으로 구축하기 위해서는 동북아 지역 해양 (동해, 황해, 동지나해)의 전해상에서 얻어지는 파랑 자료를 비롯하여 해양 및 기상 자료 가 즉시 입수되어 활용하는 것이 요구된다. 한반도 주변 전 해역의 해양 정보가 이용될 수 있기 위해서는 한국, 중국, 일본의 협력의 활성화가 요구된다. 천해 설계파 산출은 그 파급효과가 크기 때문에 신뢰성 확보 위한 지속적인 노력이 필요하다. 설계파 산정에 서 지구 기후 변화를 아직 고려하고 있지 않는데 이 분야에 지속적인 연구를 통해 가까 운 장래에 부분적으로도 고려할 수 있게 노력하는 것이 요구된다.
미국 해양기상청은 파랑 예보 지원이 중요 목적이며 미국 육군 공병단은 연안 공학적 활 용이 중요 목적으로 독립적으로 운여해 온 파랑관측 시스템을 통합 발전 시키는 계획을 마련하였는데 우리나라도 예보를 목적으로 하는 기상청의 파랑 관측 시스템과 연안 항만 공학 지원을 목적으로 하는 한국해양연구원의 파랑 관측 시스템을 통합하여 발전시키는 방향을 모색하는 것이 필요하다고 사료된다.