본 연구는 총 5장으로 구성되며, 각 장에서 기술되는 내용은 다음과같다.
제 1장에서는본 연구의 배경과 목적에 대해서 서술하고, 다음으로 본 연구의 구성에대해 간단히기술한다.
제 2장에서는대상지역의폭풍해일을추산하기 위하여 본 연구에서 제안하는모델의 기초방정식과 경계조건 에대한이론을전개하고, 수치해석의수행에있어서필요한전반적인사항을기술하며, 기압과폭풍해일고를 현지데이터와 비교하여 수치모델의타당성을검증한후대상영역에서의최대폭풍해일고와태풍의 내습에따른 범람해석을 수행하여 그 결과를 제시한다.
제 3장에서는대상지역에서침수범람해석을수행하기위하여지형의영향이고려된바람장을추산할수있
는 MASCON모델, 천해설계파를 산정하기위한 SWAN모델, 월파량산정을 위한수치파동수로모델, 범람해석모
델의기초방정식과 경계조건및수치해석의수행에따른필요한제반사항을기술하고각모델들의수치해석결
과를제시하며, 대상지역에서의 수치해석결과를 현지자료와 비교·검토한다.
제 4장에서는지진해일의수치모형실험에대하여본연구에서제안하는모델의기초방정식, 유한차분식및 단층파라미터 등과 같은수치해석의수행함에 있어서 필요한 전반적인 사항을 기술한다. 본 연구의 모델을 바탕
으로 1983년의동해중부지진과 1993년의북해도남서외해지진에의한지진해일에대해서수치모형실험의결과
와관측치와의비교·검토를수행하고, 지진공백역에서발생가능한여러지진에의한지진해일에대해수치시 뮬레이션을수행하여지진해일의전파속도, 최고수위분포등에관한수치해석결과를제시함과동시에그의특 성을분석한다.
제 5장에서는이상으로부터 도출된중요한 사항을 요약하여 본 논문의 결론으로 한다. 마지막으로 본 연구에서참고하고 인용한주요한 문헌을 수록한다.
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12
2. 폭풍해일의 수치시뮬레이션
2.1 서언
태양과달의인력에의해해수면이 규칙적으로변동하는성분을 천문조라고하며, 천문조의높은피크를만
조(고조), 낮은피크를간조(저조)라고한다. 만조와간조의차이인조위차(조차)가크게되는시기를대조, 적게
되는시기를 소조라고 하며, 모두 약반개월의주기로나타난다. 달과태양은 규칙적으로운동하기 때문에장기
간에걸쳐서 조위관측을 수행하면과거 및앞으로의 임의시각에있어서 천문조위를 정확히 추정할수있다.
그러나 태풍이나 저기압이 접근하여 기압이 저하되고 강풍이 불면실제의 조위는 천문조보다 높아지게 된다.
또한해류의유로가변화하는경우에도수주에서 수개월에걸쳐조위가변화하는경우도있다. 이와같은조위
변화는달이나태양등의천체운동과는직접적인관계는없고, 지구상의여러기상적인요인에의해발생하기
때문에 기상조라고불린다. 그리고이기상조의 진폭(천문조로부터 높이)을 폭풍해일고혹은 조위편차라고 부른
다.
폭풍해일은주로 태풍의중심부근에서는그주변과비교하여기압이낮고해면을누르는힘이약하기때문
에해면이높아지게되는저기압에 의한 수위상승(pressure setup)과바람이바다에서육지로향하여불면 해면에
발생하는마찰력에의해 해수는 육지측으로 운반되고이것이축척되어해면이높아지게 되는바람에의한수위
상승(wind setup) 및 고파랑의쇄파에 의한수위상승(wave setup)의 3성분으로 구성된다.