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해역의 고파·폭풍해일 워크숍 논문집, 한국해안·해양공학회, pp 75-79.
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3. 천해파랑과 침수 범람의 수치시뮬레이션
3.1 서언
삼면이바다로둘러싸여해안지역의비율이높으며, 국토가좁고인구가많은우리나라와같은환경에서는 연안매립으로 대표되는해안지역개발이불가피한 경우가많다. 이러한연안역의 개발과보전사업의계획및 설
계에 있어서주요 외력조건은 일반적으로 태풍에 의한 고파랑과이상조위에의한 수위상승이다. 이 중에서 고파
랑의 설계파는태풍내습시에파랑의 통계적특성으로 산정되며, 근래에 급격한지구환경변화에따른이상기후
로인하여태풍의 규모와강도가커지고있고, 향후 발생빈도도더욱 증가할것으로예측되며, 더불어재해규모
도증대될것으로예상되고있다. 이와같이연안역에서연안재해의주요한인자인폭풍해일의위험성에대한
인식이비교적 높아지고있고, 최근 2003년도의 14호태풍 Maemi에의한엄청난재해를입은후로폭풍해일에
관한연구도 활발히 수행되고 있다(강윤구 등, 2004; 김경옥 등, 2004; 최병호 등, 2004; Kawai et al., 2005a, 2005b; 허
동수등, 2006). 그리고해안·항만구조물의설계에서가장 중요한외력인파고는 주어진심해설계파조건을 이
용하여 천해설계파로산정되며, 이러한 천해설계파산정은일반적으로 수치시뮬레이션을 이용한다. 최근의 태풍
내습에따른대상해역에서파랑장의영향을추정하여연안사업의 적절한평가를수행하기위한방안의일환으
로 빈번한 이상기후의 영향을고려한 신심해설계파가 추정되었다(한국해양연구원, 2005).
이와 같이연안방제를위한 다각도의노력이활발히이루어지고 있고, 최근 태풍에의한 바람장 등의 영향까 지도고려하여보다정도높은천해파랑을산정하고있다. 특히태풍에의한바람장을이용하여천해파랑을산 정하는경우태풍내습시자유대기풍상태의바람장을해상풍으로변환하여사용하는경우가대부분이며, 육지
의 영향을 고려한 바람장을 천해파랑산정에 사용하는 경우는거의 없는 것으로 판단된다.
따라서본장에서는육상지형의영향을고려한바람장을산출하기위하여 MASCON모델(Goto and Shibaki,
1993)을이용하며, 이러한육상지형의영향이고려된바람장으로부터얻어진해상풍이천해파랑산정에미치는
영향을 검토한다. 먼저 경남 남해안 일대의해역을 대상으로태풍 Maemi와 태풍 Sarah의 내습시에 MASCON모
델로 산정된해의 타당성을확인하고, 다음으로 지역적으로 차폐 및 개방되는해역특성이분명한부산광역시 강
서구 녹산국가산업단지 전면해역과부산광역시수영구광안리주변해역을대상으로기존의태풍모델로 산정된
해상풍과 육상지형의 영향을고려할수 있는 MASCON모델로산정된 해상풍을 SWAN모델에적용하여 천해파
랑을 산정하며, 그 결과를 상호비교·검토함으로써 정도 높은천해파랑산정을위한 MASCON모델의 필요성을
논의한다.
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이상으로부터 얻어지는 천해파랑조건(파고, 주기 및 wave set-up)과 제 2장에서 주어지는폭풍해일고를 Navier-
Stokes solver와불규칙파랑에기초한 2차원수치파동수로에적용하여불규칙파랑에의한월파량을추산한다. 다
음으로이러한월파량을다시본연구의침수·범람모델에적용하여대상지역에서침수·범람의특성을검토
한다. 본 장에서 수정되는 일련의 과정을 도식화하면 다음의 Fig.3.1과 같다.
Fig. 3.1 Flow chart for shallow water design waves and inundation simulation by using severe waves and storm surge