FVCOM 모델을 이용한 새만금 해역의 조석 특성 연구

Abstract

황해 남동부에 위치한 새만금 해역은 금강, 만경강, 동진강 하구를 포함하고 있으며, 넓은 갯벌을 간척하기 위한 방조제 공사가 진행되는 곳이다. 2003년 6월 4호 방조제의 완공으로 해수의 유·출입이 단절되었고, 해안선, 해저지형, 해수의 순환 및 조류 패턴이 인위적으로 변화하고 있다. 방조제의 영향을 파악하기 위하여 위로는 금강하구, 아래로는 곰소만을 포함하는 125˚50′~127˚E, 35˚20′~36˚10N′ 사이의 해역을 3차원 수치모델(FVCOM:Finite-Volume Coastal Ocean Model)을 이용하여 방조제건설 전ㆍ후의 조석 특성을 비교하였다. 모델은 연직방향으로는 σ-coordinates를, 수평방향으로는 삼각형에 기초한 unstructured grid를 이용하여 조간대를 포함한 실제지형을 잘 표현할 수 있다. 수심자료는 전자해도를, 모델 초기 조건은 KODC의 해양조사자료를 이용하여 준비하였다. 개방경계에서 일본 기상청(NAO99)의 M2분조를 강제력으로 이용하여 운동을 유발시켰다. 2차원 모델, 성층이 무시된 3차원 모델, 성층이 고려된 3차원 모델을 비교한 한 결과 성층이 고려된 3차원 모델이 관측 값에 가까운 결과 값을 산출하여 이를 주로 분석하였다. 안정적인 모델수행을 위하여 24시간에 걸쳐 강제력을 서서히 증가하였고, 총 40일간 적분하여 그중 15일의 결과를 분석하였다. 새만금 방조제 건설이후 조차가 감소하는데, 방조제 하단 가력도 부근에서 최대 7cm 정도 감소하였다. 조류는 평균 약 10cm/sec 정도 감소하는데, 방조제 하단 가력도 부근에서 100cm/sec로 감소폭이 더 크게 나타났다. 위상의 경우, 방조제부근에서 2～6˚ 가 감소하였다.