심해파로부터 천해파로의 변형은 해류의 영향이 무시할 정도로 미미할 경우, 대부분 수 심 및 주변지형의 영향만을 주로 받아 파고 및 파형의 변화를 거치게 된다. 하지만, 우 리나라 서해안에서는 조석차이 및 조류가 강하게 나타나고 있어, 이 지역에서 천해파 변 형을 계산할 때는 조류의 영향을 고려해야만 한다. 따라서, 본 만리포 현장실험에서는 조차 및 조류가 대체로 크게 나타나는 지역에서 연안 입사파의 전파 및 파랑변형에 관한 물리적 자료를 측정하고, 그 특성을 분석하는 데 중점을 두었다.
파고가 높지 않은 여름철 보다는 북서계절풍의 영향으로 파고가 크게 발생하는 겨울철을 선택하여 2009년 12월부터 2010년 2월까지의 기간 중에 집중 현장실험을 실시하였다.
우선, 만리포의 조사해역에서 입사파 및 조위자료를 측정하기 위해서 해변에서의 반사파 및 주변지형의 영향이 거의 없는 외해역에서 평균수심 25 m 및 21 m 지점에 부이 (Wave rider buoy)와 수압식 파고계를 각각 설치했다 (그림 4.2 참조). 그리고, 만리포 해역의 중앙선을 따라 중간수심에서 천해로 진행함에 따라 파랑 및 유속의 변화를 측정 하기 위하여, 그림 4.2에 표기된 바와 같이 여러 지점을 선정하여 수압식 및 용량식 파 고계, 파향/파고 및 유속 측정계(ADCP, ADV) 등 각종 측정 장비들을 설치했다. 특히, 천해 및 조간대에서 파랑변형이 급속하고 빠르게 진행되므로 이 지역에 집중적으로 설치 하였다. 만리포 해역에 설치된 관측 장비들의 자세한 명칭, 설치위치 및 높이는 표 1에 제시되어 있다.
또한, 입사파향의 공간적 분포 및 천해 쇄파대의 시공간적 변화를 관측하기 위하여 파랑 관측용 X-band 레이다 및 CCTV 비디오 카메라를 해변 인근 약 15 m 높이의 건물옥 상에 설치하였다. 또한, 만리포 남단에 축조된 방파제의 외측에서, 입사파랑에 의해 발생 하는 도파 및 월파현상을 관측하기 위해서 한 대의 CCTV를 방파제 북단 등대위에 설치 하였다.
그림 4.2 만리포 해역 파랑, 해류 및 조류 관측을 위해 설치한 장비들의 위치 (설치 장비들의 자세한 명칭 및 위치는 표 4.1에 제시되어 있음).
만리포 해변 조간대의 수심 및 지형자료는 지상 라이다(LiDAR: Rigel사의 LMS-Z420i) 및 광파기(Total Station: Leica사의 TCR703)을 사용하여 측정하였다. 지상 라이다는 해변의 3차원 지형을 수 cm 간격의 정밀도로 측정하는데 사용하였고, 광파기는 파랑 측 정 장비들이 설치된 만리포 해역의 중앙선을 따라 수심 프로파일을 측정하는데 주로 사 용하였다. 만리포 해변에서의 수심 및 3차원 지형자료의 표고는 평균해수면을 기준으로 측정되었다. 또한, 파랑에 의한 해변 침식 및 퇴적 정도를 고려하기 위하여 실험기간 중 여러 차례에 걸쳐서 만리포 지형을 측정하였다. 한편으로, 사립질 만리포 해변에서 모래 입자의 입도분포 및 공간적 변화를 조사하기 위하여 조간대를 가로지르는 중앙선을 따라 설치된 6개 파랑측정 장비들 위치에서 모래 샘플을 채취하여 분석으로 하였다. 그림 4.3 은 조간대를 가로지른 중앙선을 따라 외해방향으로 광파기를 이용하여 측정한 수심 프로 파일과 모래 샘플을 채취한 주요 측정 장비들의 설치위치를 나타낸다.
위치 장비 종류
설치 좌표 (TM) 설치 날짜 및 기간 (음영구역 설치표시) E (m) N (m) ~ 12/17 12/17~
1/04
1/05~
1/14
1/15~
1/29 1/30 ~ St #1 소형 수압식
(파고계) 123456.7 365672.9
St #2
Staff (용량식) 파고계
123434.8 365692.7 소형 수압식
ADV
St #3 소형 수압식 123411.3 365720.6
St #4
Staff 파고계
123389.9 365750.8 소형 수압식
PUV
St #5
Staff 파고계
123366.1 365766.4 소형 수압식
pcADCP
St #6
Staff 파고계 123342.6 365795.5 소형 수압식
(4식 설치)
123342.6, 123346.1, 123343.4, 123336.4
365795.5, 365792.3, 365802.7, 365795.5 PUV 123343.2 365795.6 ADV 123343.4 365796.4 대형 수압식
(3식 설치)
123345.7, 123343.0, 123337.8
365792.6, 365800.4, 365793.6 ADCP 123341.9 365796.8
St #7
대형 수압식
123303.4 365822.1 소형 수압식
pcADCP
북단
대형 수압식 (동경)
126° 08′37.9″ (북위) 36° 47′32.8″
소형 수압식 126° 08′41.9″ 36° 47′32.7″
남단
대형 수압식 126° 08′08.0″ 36° 47′05.7″
소형 수압식 126° 08′07.2″ 36° 47′03.7″
표 4.1 만리포 해변 조간대에 설치한 파랑 측정 장비들의 종류 및 위치
그림 4.3 만리포 해변의 수심 프로파일 및 표 4.1에서 제시된 파랑측정 장비들의 설치 위치