육지 마찰 효과에 의한 폭풍해일 침수범람의 민감도 평가모의

Abstract

본 연구에서는 침수범람의 모의에 있어서 중요하게 작용하는 여러 외력 및 경계조건 요인 중에서 특히 육지 마찰효과에 의한 침수범람에의 민감도를 수치모의를 통하여 평가하였다. 수치모의 상에서 침수범람이 이루어지고 난 이후의 육역 저지대는 dry 조건에서 wet 조건으로 바뀌면서 동수역학이 고려된 계산영역으로 확장되게 된다. 그러나 범람이후에 적용되어야 할 육역에서의 저면 마찰 경계조건은 기존의 해저면 경계조건에 비해 저면 마찰계수의 비율을 다르게 적용해야 할 필요성이 있다. 이를 위한 수치실험에는 3차원 가변격자 유한체적모형 FVCOM이 적용되었으며, 태풍 MAEMI(2003)에 의한 마산해역에서의 침수범람모의를 통하여 저면 마찰효과에 따른 영향을 살펴보았다. 육역의 공간적 분포 특징에 따른 저면 마찰은 범람 이후의 영역에 대하여 Manning의 조도계수(n)를 적용하였으며, 이는 조도길이(, roughness height)로 환산되어 수치모델에 적용되었다. 수치모의 결과 저면 마찰이 고려된 경우, 범람면적이 최대 39% 줄어든 것으로 모의되었고 이에 따른 최대 범람용적량 역시 최대 55% 줄어든 것으로 나타났다. 따라서 저면마찰의 영향은 해일침수범람이 발생하는 영역의 모의에 있어서 매우 중요한 역할을 하는 것이 확인되었다. 본 연구를 통해 수립된 기반기술은 연안 침수범람의 예측시스템의 수립에의 활용할 수 있을 것으로 기대된다.에서 wet 조건으로 바뀌면서 동수역학이 고려된 계산영역으로 확장되게 된다. 그러나 범람이후에 적용되어야 할 육역에서의 저면 마찰 경계조건은 기존의 해저면 경계조건에 비해 저면 마찰계수의 비율을 다르게 적용해야 할 필요성이 있다. 이를 위한 수치실험에는 3차원 가변격자 유한체적모형 FVCOM이 적용되었으며, 태풍 MAEMI(2003)에 의한 마산해역에서의 침수범람모의를 통하여 저면 마찰효과에 따른 영향을 살펴보았다. 육역의 공간적 분포 특징에 따른 저면 마찰은 범람 이후의 영역에 대하여 Manning의 조도계수(n)를 적용하였으며, 이는 조도길이(, roughness height)로 환산되어 수치모델에 적용되었다. 수치모의 결과 저면 마찰이 고려된 경우, 범람면적이 최대 39% 줄어든 것으로 모의되었고 이에 따른 최대 범람용적량 역시 최대 55% 줄어든 것으로 나타났다. 따라서 저면마찰의 영향은 해일침수범람이 발생하는 영역의 모의에 있어서 매우 중요한 역할을 하는 것이 확인되었다. 본 연구를 통해 수립된 기반기술은 연안 침수범람의 예측시스템의 수립에의 활용할 수 있을 것으로 기대된다.