악기상시 표류체 정밀 예측을 위한 현장실험

Abstract

입자추적 모델 (particle tracking model) 은 수색구조를 위한 표류예측, 유류확산 예측, 적조 확산 예측 등에 응용되는 모델로서 그 정확도는 바람 및 유속 등의 입력 자료의 정확도와 표류체의 특성 및 초기시간, 위치에 좌우되며, 표류체에 작용하는 바람의 계수에 큰 영향을 받는다. 이전 많은 연구에서는 63 종류의 표류체에 대한 leeway 값을 사용하였다(Allen and Plourde, 1999 Allen, 2005). 하지만 이 63가지의 표류체에 해당하지 않는 물체에 대한 계수는 경험적으로 사용할 수 밖에 없는 현실이다. 따라서 정확한 표류체의 이동경로 예측을 위해서는 입자추적모델 자체의 검증 뿐 아니라, 기상, 유동 예측모델에 대한 검증도 포함되어야하며, 표류체의 이동에 주요한 요인인 바람계수 산정이 필수적이다. 본 연구에서는 한국해양과학기술원에서 운영 중인 KOOS(Korea Operational Oceanographic System)의 입자추적모델을 사용하여 현장 표류부이 실험의 결과와 비교를 통해 표류부이의 적절한 바람 계수 산정 연구를 수행하였다. 입자추적에 사용된 기상 및 유동 입력 자료의 해상도는 각각 4km, 2km로 기상모델은 WRF, 유동모델은 MOHID의 예측 결과를 이용하였으며, 입자추적모델은 MOHID 내의 Lagrangian 모듈을 이용하여 계산하였다. 검증을 위한 자료 취득을 위한 현장실험은 2016년 8월부터 9월까지 총 7개의 표류부이를 이용하여 소청초, 가거초, 이어도 해양과학기지 인근 해역에서 투하하여 약 1개월간의 표류 위치 자료를 활용하였다. 투하한 표류부이 중 2개의 부이는 약 1개월간 자료 전송 후 송신이 끊어졌으나, 나머지 5개의 부이는 현재 지속적으로 자료를 전송하고 있어 향후 추가 연구에 활용될 수 있을 것으로의 계수에 큰 영향을 받는다. 이전 많은 연구에서는 63 종류의 표류체에 대한 leeway 값을 사용하였다(Allen and Plourde, 1999 Allen, 2005). 하지만 이 63가지의 표류체에 해당하지 않는 물체에 대한 계수는 경험적으로 사용할 수 밖에 없는 현실이다. 따라서 정확한 표류체의 이동경로 예측을 위해서는 입자추적모델 자체의 검증 뿐 아니라, 기상, 유동 예측모델에 대한 검증도 포함되어야하며, 표류체의 이동에 주요한 요인인 바람계수 산정이 필수적이다. 본 연구에서는 한국해양과학기술원에서 운영 중인 KOOS(Korea Operational Oceanographic System)의 입자추적모델을 사용하여 현장 표류부이 실험의 결과와 비교를 통해 표류부이의 적절한 바람 계수 산정 연구를 수행하였다. 입자추적에 사용된 기상 및 유동 입력 자료의 해상도는 각각 4km, 2km로 기상모델은 WRF, 유동모델은 MOHID의 예측 결과를 이용하였으며, 입자추적모델은 MOHID 내의 Lagrangian 모듈을 이용하여 계산하였다. 검증을 위한 자료 취득을 위한 현장실험은 2016년 8월부터 9월까지 총 7개의 표류부이를 이용하여 소청초, 가거초, 이어도 해양과학기지 인근 해역에서 투하하여 약 1개월간의 표류 위치 자료를 활용하였다. 투하한 표류부이 중 2개의 부이는 약 1개월간 자료 전송 후 송신이 끊어졌으나, 나머지 5개의 부이는 현재 지속적으로 자료를 전송하고 있어 향후 추가 연구에 활용될 수 있을 것으로