태풍에 의한 연안침식 현상의 예측과 수치실험의 민감도 분석

Abstract

최근 우리나라의 연안은 태풍의 영향, 기후변화에 의한 해수면 상승, 너울성 파랑의 내습빈도 증가 및 해안구조물 건설 등으로 인해 연안침식 피해를 입고 있다. 이에 본 연구에서는 XBeach 수치모델을 이용하여 태풍에 의해 발생할 수 있는 연안침식 현상을 예측하고 분석해보고자 하였다. 연구대상지역은 울산광역시 동구 고늘지구에 위치한 일산해변을 대상으로 하였다. 수치결과의 분석 과정에서는 세 가지 요소에 대한 민감도 분석이 수반되었다. 첫째, XBeach 모형의 파랑 회절 모사에 대한 불확실성 영향정도를 평가하기 위해, 파향 조건을 조절해가며 민감도 분석을 수행하였다. 둘째, 과거 추산자료의 오차에 의해 발생할 수 있는 파랑 입력 시나리오의 불확실성 평가를 위해 유의파고 조건에 대한 민감도 분석이 이루어졌다. 마지막으로, 잠제 구조물의 공극률에대한 불확실성 영향정도를 분석하기 위해 잠제 높이를 조절하여 민감도 분석을 수행하였다. 연안침식 현상은 평균 파향이 해안선과 수직하게 진입해 올수록, 파고가 높은 조건일수록, 그리고 잠제 구조물의 높이가 낮을수록 연안침식량이 확연하게 증가하였다. 그리고 평균 파향, 유의파고 및 잠제 구조물의 높이에 대한 민감도 분석 결과를 서로 비교하였다. 유의파고에 의한 지형변화량이 다른 매개변수에 비해 가장 크게 도출되었다. 이는 본 연구대상해역에서 파랑 입력 시나리오에 의해 수치결과의 불확실성이가장 크게 존재할 수 있음을 의미한다. 파랑 입력 시나리오에 대한 요소 다음으로는 잠제의 공극률, 그리고 수치모델의 파랑 회절 모사에 대한 불확실성 영향 순으로 나타났다.