제1장 연구개발과제의 개요
2. 연구개발의 필요성
가. 기술적 측면
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독자적인 이상고파예측기술의 확보·발전 필요이미 미국, 유럽, 일본 등 선진국을 비롯해서 이웃한 중국 등에서는 해양재해저감과 각종의 해양산업활동 지원을 위한 해양예보시스템의 구축 및 운영을 위해 오랫동안 많은 투자와 노력을 기울여 왔으며, 이를 통해 해양예보기술을 확보하여 해양예보시스템을 현 업에 운영하고 있다. 또한 해양기상, 해양순환, 파랑 등의 예측시스템을 활용하여 연안에서 의 고파랑, 폭풍해일, 침수범람, 크고 작은 해난사고, 수색구조, 유류오염, 해양오염 등 각 종의 현안문제 해결 및 지원을 위한 응용예보시스템도 실용화되어 현업운용하고 있다.
제1장 연구개발과제의 개요
❙3 최근에는 파랑예보를 위한 수치파랑모델에 자료동화 기법을 적용하기 위한 연구가 진 행되고 있으며 현업 적용이 시도되고 있다. 파랑예보에서 자료동화체계는 관측자료와 수 치모델의 객관적 분석방법을 통해 재분석하여 파랑예보를 위한 초기자료를 생산함으로써 수치모델의 오차를 줄이고 예측능력을 향상시키는 기법으로 파랑예측의 정확도를 향상시 키는데 중요한 기법이 되고 있다. 하지만, 아직까지 우리나라에서는 이에 대한 연구가 미 흡한 실정이었으며, 기법의 개발보다는 기존에 개발된 기법을 적용하는 수준이었다. 따라 서 동해의 파랑예측에 적합한 자료동화 체계를 구축을 위한 기초적인 연구개발과 함께 기존의 현업 운용 기상예보체계와 연계하여 구축된 파랑예측시스템에 기반을 둔 최적화 된 이상고파의 예측시스템 구축 및 적용이 필요하다.
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파랑관측자료의 효율적인 확보 및 활용파랑관측자료는 파랑현상의 이해 및 파랑예보를 위해 필수적이나 년중 거친 해상에서 설치․운영되는 관측장비를 운영하고 유지하는 것은 많은 비용과 노력이 요구되는 매우 어려운 업무이다. 그럼에도 불구하고 파랑모델의 입력 및 검증, 자료동화를 통한 파랑예 측기술을 개선하고 예측시스템의 성능을 향상시키기 위해서는 많은 관측자료의 확보가 필요하다. 이를 위해서는 동해의 연안과 외해의 파랑관측지점에서 실시간 및 비실시간 파랑관측자료를 지속적으로 수집하고 관리하여야 하며, 효율적인 관측자료의 확보를 위 해 기상청, 국립해양조사원 등의 관련 유관기관간의 자료공유가 필요하다. 수집한 파랑 관측자료의 오류는 예측정보의 왜곡을 초래하므로, 검증이나 자료동화 등에 활용하기 전 에 수집한 자료에 대한 철저한 품질관리가 필요하며, 이를 위한 기술확보가 요구된다.
더불어, 자료의 수집, 품질관리, 자료동화의 과정이 중단 없이 지속될 수 있도록 준실시 간으로 현장관측자료와 해양모델을 연계시키는 기술의 개발이 필요하다. 효과적인 자료 검색을 위한 DB의 구축과 파랑모델의 결과로 생산되는 예측정보도 다양한 사용자요구에 대응할 수 있도록 체계적인 관리가 필요하다.
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이상고파로부터의 해양안전과거 동해안에서 너울성 파랑(이상고파)이 발생하여 인명과 재산 피해를 유발한 것으로 알려 진 사례를 조사
․분석한 결과, 2005년 10월부터 2018년 8월까지 동해안에서 ‘너울성 파고’에
의해 75건의 인명 및 재산피해가 발생하였으며 총 52명이 사망하였다. 언론 보도에는 ‘너울성 파랑’이라는 명칭으로 주로 보고되고 있으며 ‘너울성 파고’, ‘고파’, ‘높은 파도’등의 단어가 혼 재되어 사용되고 있다. 인명피해는 동해안 주요 해수욕장이나 방파제, 갯바위 등지에서 발4❙
사고사례는 너울성 파랑(파도)에 의한 사고, 혹은 단순히 파도에 의한 사고로 설명되고 있으며, 사고기록이나 문헌에는 당시의 파고정보 등은 거의 기록되고 있지 않다. 동해안 에서 발생하는 이상고파(너울성 파고 등 여러 가지로 불리는 현상임)에 의한 인명과 재 산피해를 방지하거나 최소화하기 위해서 가장 중요한 것은 사전에 이러한 현상의 발생을 예측하여 경보하는 것이다. 이러한 자연현상을 정도 높게 예측하기 위해서는 그 현상에 발생하는 원인, 거동특성, 현상의 정확한 실체를 규명하기 위한 조사연구와 이를 바탕으 로 한 현상의 예측기술 개발 등 대책방안을 강구하는 것이다.
나. 경제･산업적 측면
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해양산업활동 지원과 해양재해 저감 기반 마련연안에서의 각종의 해양활동, 해양개발작업, 안전조업, 안전항해 등 안전하고 원활한 해양산업 활동의 지원이 필요하고, 이상고파에 의한 자연재해의 경감을 통해 지속가능한 연안에서의 경제성장과 국민의 안전에 기여가 필요하다.
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국민의 재산과 인명 보호 욕구에 부응최근 동해연안에서 이상고파에 의한 현안으로부터 국민의 재산 및 인명보호 욕구가 고 조되고 있다. 따라서 동해에서 이상고파를 포함한 파랑의 현황과 미래의 상태에 대한 적 시의 예측을 통해 연안에서의 인명 및 재산피해에 대비가 필요하다.
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정부의 국정목표 “해양영토수호와 해양안전강화” 지원해양과학기술을 통해 “해양안전강화” 등 국정과제의 성공적인 추진을 지원하고, 동해 안에서 이상고파의 예측기술 개발과 그 성능의 개선을 통해 국민의 생명과 재산을 안전 하게 보호하여 국민행복의 기반을 제공하는데 기여가 필요하다.
다. 사회·문화적 측면
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해양에서의 국가적 재난형태의 사고 및 문제해결 지원우리나라 연안은 방파제 및 호안과 같은 다양한 구조물이 설치되어 있으며 이는 지역 주민 및 관광객들의 여가 공간으로 활용되고 있다. 하지만 최근 들어 연안에서 발생하는 갑작스러운 고파랑 (너울성 파도)으로 인하여 연안구조물 주변에서 피해사례가 증가하고 있으며, 특히 동해안에서는 너울성 파도로 인한 인명 및 재산피해가 빈번하게 발생하고
제1장 연구개발과제의 개요
❙5 있다. 동해안에서 주로 발생하여 너울성 파도라 불리는 이상고파는 가을·겨울철 (10 월~2월) 중국 내륙에서 발생하여 동해로 진행하는 온대성 저기압 등 지역적 기상특성에 의해 빈번하게 발생하고 있으며, 보통 2~3일에 걸쳐 지속된다. 최근에는 태풍의 경로 특 성에 따라 여름철에도 너울성 고파랑 발생 빈도가 증가하고 있으며, 외해에서 발달한 너 울성 파도로 인하여 연안 구조물 주변에서 예기치 못한 월파로 인한 인명 피해 사례가 증가하고 있다. 따라서 이러한 이상고파로 인한 피해 저감을 위한 예측정보 제공 및 지 원이 필요하다.