전연안에 대해 주위 육지 또는 도서에의해 차폐되지 않고 국지적 영향이 적으면서 수 심이 깊지 않아 수압센서로 풍파 관측과 장파의 관측이 가능한 지역을 선택하여 강릉, 왕돌초, 홍도, 소리도, 중뢰, 비양도, 일향초, 안마도, 백령도 등에 자체 기록식 수압식 파고계를이용한 정기 파랑 관측소를 설치하였다.
퇴적층에 파이프를 깊게 밖고, 암반에서는 굴착하여 설치대를 고정시켜 계기를 설치하였 다. 년중 운영되는 파고관측소의 위치는 그림 3.1과 같다.
그림 3.1 수압식 파고계를 이용한 연속 파랑 관측소 위치
0.5초 간격으로 연속적으로 관측되는 정상 연안 파랑 관측소에서 측정되는 자료에 서 풍파와 장파를 분리하여 풍파의 유의파와 주기의 시간적 변동의 예는 그림 3.2에 서 보여 주고 풍파를 제거하고 장파의 시계열 자료의 예는 그림 3.3에서 보여 준다.
그림 3.2 풍파의 유의파고 및 주기의 시계열 자료의 예
그림 3.3 관측 자료에서 장파의 시계열 관측의 예
2009년 관측에서 각 관측소의 유의파의 파고와 주기의 월별 평균의 분석 예는 표 3.1에서 보여 준다.
표 3.1 2009년 관측 자료에서 월별 유의파고및 주기의 평균값
연속적으로 관측되는 파랑 관측소의 자료에서는 풍파 뿐만 아니라 모든 주파수대의 파랑의 정보를 얻을수 있다. 그림 3.4는 서해의 안마도와 동해의 왕돌초에서 연속 관측 자료에서부터 주파수 스펙트럼의 분석한 예를 보여 준다.
그림 3.4 안마도(좌) 및 왕돌초(우) 관측소의 전 주파수대의 파랑 스펙트럼의 예
장파는 여러 주파수대에 걸처 있어 장파의 종류에 따라서는 그림 3.5의 검조소의 수위 관측 자료의 예에서 보는 바와 같이 조석과 폭풍해일과 더불어 수위를 결정하여 침수 범 람 추산 및 재해 대책에 중요한 정보이며 다른 주파수대의 장파도 연안의 여러 문제에 중요한 정보로 현장 관측 자료의 축적을 통하여 예측 기술 개발의 연구가 필요하다.
그림 3.5 검조소 조위 자료에서 폭풍해일 성분과 장파 성분의 합성의 예
일반적으로 장파는 그림 3.6의 예와 같이 국지 풍파와 연관이 있는 것과 그림 3.7의 예와 같이 국지 풍파와는 상관이 없고 먼 곳의 폭풍과 상관이 있는 장파와 그림 3.8의 예와 같이 이 두 경우의 합성으로 되는 경우로 구분할 수 있다.
그림 3.6 국지 풍파와 연계된 장파의 예
그림 3.7 국지 풍파와 연관이 적은 장파의 예
그림 3.8 국지파와 연계된 장파와 연관이 없는 장파의 혼합의 예
그림 3.9의 왕돌초 파랑 자료에서 예로 보는 바와 같이 주기가 5분 이하의 장파는 풍파의 wave group 분석 결과와 상관관계가 크지만 주기가 5분 이상의 장파는 풍파의 wave group과 상관 관계가 적은 것을 알수 있다. 주기가 상태적으로 짧은 장파는 풍 파와 연계가 되는 경우가 많으나 장주기 장파는 국지 풍파와 관계 없이 먼거리에서 기상 조건에 따라 발생하여 전파해 오는 것으로 그 예측 기슬 개발을 위해 관측 자료의 축적 이 필요하다.
그림 3.9 왕돌초 관측소에서 주기 5분 이하(왼쪽)의 장파와 5분 이상(오른쪽)의 장파와 Wave Group 파라미터와의 관계