해저지진에 의해 촉발되는 파괴적인 지진해일은 지진의 진원지 부근은 물론 멀리 떨어진 해안지역에도 피해를 입힐 수 있다. 우리나라의 동해안은 많은 인구밀집지역과 원자력발전소가 위치하고 있어 예상하지 못한 지진해일의 내습으로부터 위험에 노출되어 있다. 본 논문에서는 지진해일 현장조사, 방재대책 및 추가적으로 연구해야 할 주제 등에 대하여 기술한다.

지난 수십 년 동안 태평양 연안을 따라 발생했던 지진해일은 막대한 인명 및 재산피해를 초래하였다. 우리나라의 동해안은 갑작스러운 지진해일의 내습으로부터 안전하지 않고, 과거 지진해일에 의해 피해를 입었다. 본 연구의 목적은 우리나라 지진해일의 연구를 과거, 현재, 미래에서의 관점에 서 검토하는 것이다. 아울러, 전파모형과 범람모형으로 구성된 수치모형 및 수리실험에 관하여 서술한다. 또한, 이어지는 논문에서는 지진해일 현장조사, 지진해일 피해를 경감시키기 위한 노력과 지진해일 재해정보도 및 앞으로 더 연구해야할 주제 등에 대해서 소개한다.

국내 항만과 주변지역은 매년 자연재해가 반복되는 지역으로 최근 14년간 해일, 해수범람 등에 의한 해양재해로 피해규모가 늘어나고 있어 지진해일에 관한 관심이 높아지고 있다. 지진해일은 대규모 자연재해로써 한번 발생하면 수많은 인명피해와 막대한 재산피해를 발생시킨다. 또한, 근래에 들어 세계적으로 해저지진의 발생빈도가 증가하는 추세이므로 이에 대한 대비책을 마련해둘 필요성이 있다. 동해안에 비하여 남해안은 지진해일 기록이 미미하고 해저지진활동도 높지 않아 안전지대로 여겨왔지만 2005년 3월 20일 일본 후쿠오카에서 발생한 지진으로 인하여 남해안에서의 지진해일 방재대책에 대한 중요성이 인식되고 있다. 본 연구에서는 지진해일이 발생시점에 대한 예측이 불가능하기 때문에 지진해일 유발 가능 지진원이 있는 필리핀해판과 유라시아판 사이의 섭입대 지진에 대한 특성을 분석하고, 류큐열도 주변 및 류큐트렌치 단층대에 발생하는 지진에 의한 발생빈도별 규모를 산정하여 우리나라 남해안에서 가능최대지진해일을 MW9.2의 단층 파라미터를 이용하여 Mansinha and Smylie의 해석해로 구한 지진해일의 초기파형 수치모형실험결과를 이용하여 침수영향을 검토하고자 한다.

In this study, a modified dispersion-correction scheme describing tsunami propagation on variable water depths is proposed by introducing additional terms to the previous numerical scheme. The governing equations used in previous tsunami propagation model

Abrupt and gradual levee breach analyses on the flat domain were implemented by laboratory experiments and numerical simulations. To avoid the reflective wave from the side wall the experiment was performed in a large domain surrounded by waterway. A nume

지진해일 재해를 저감하는 가장 바람직하고 경제적인 방법은 예측하지 못하는 지진해일의 급습이 예상되는 해안을 따라 비상대처계획을 수립하는 것이다. 비상대처계획은 과거에 발생했던 지진해일과 사전에 기획된 시나리오에 근거하여 작성해야 한다. 본 연구에서는 비상대처계획의 일부분으로 임원항에 대하여 기획된 시나리오에 따라 대피 시뮬레이션을 제작하였다. 제작된 대피 시뮬레이션은 관련기관에서 지진해일 급습에 대비한 방재훈련에 이용될 수 있다.

저수지와 같은 갇혀진 수체는 상류에서 유입되는 오염물질 뿐만 아니라 성층현상에 의해서도 오염될 수 있다. 갇혀진 수체에서의 연직순환은 이러한 오염을 줄이는데 중요한 역할을 하는데, 연직순환을 일으키는 인자로는 빛의 입사, 바람, 물의 온도 및 열의 확산 등이 있으며, 그중에서도 가장 중요한 것은 바람의 영향이다. 그러므로 성층화된 흐름에서 바람에 의해 발생하는 연직순환에 대한 수치모형을 개발하고 적용하는 것이 필요하다. 본 연구는 수온성층흐름을 해석할

급경사에서의 고립파의 처오름을 예측하기 위해 3차원 수치모형에 내부조파기법을 도입하여 수치모형실험을 수행하였다. 수치모형은 Navier-Stokes 방정식을 유한차분법을 이용하여 계산하는 동수압 모형으로서, 난류의 해석을 위해서 상대적으로 큰 에디(eddy)만을 고려하는 SANS(spatially averaged Navier-Stokes) 방정식을 푸는 LES(large-eddy-simulation) 기반의 수치모형을 사용한다. 엇갈림 격자체계에서 유한

파랑의 문제에서 진행파 성분 이외에 Laplace 방정식의 또 다른 해인 소멸파 성분은 주로 수심이 급하게 변화할 때 파랑의 변형에 영향을 미친다. 본 연구에서는 고유함수전개법을 사용하여 3차원 함몰 지형에서 파랑의 변형에 대한 소멸파 성분의 영향을 검토하였다. 먼저, 구간의 수와 소멸파 성분의 수에 변화를 주면서 수렴성 검사를 하였으며 다음으로 소멸파 성분을 고려하면서 3차원 함몰지형에서의 파랑변형을 연구하였다.

본 연구에서는 고유함수 전개법을 이용하여 다양한 형태의 함몰지형 위를 통과하는 파랑의 반사율을 계산하였다. 기울기와 곡률이 변하는 지역에 고유함수 전개법을 적용하여 해석 시 필요한 적절한 구간의 수와 소멸파 성분의 개수를 제안하였다. 천해역 및 중간수심영역을 만족하는 조건에서 다양한 형태의 함몰지형에 대해 반사율을 계산하여 최적의 효율을 가지는 단면의 형상을 제시하였으며 최적 단면을 2열 및 3열로 배열하여 배열 간격에 따른 반사율을 계산하였다.

본 연구에서는 실험에서 수행한 처오름높이와 월파량에 대한 결과를 제시하였다. 처오름높이와 월파량에 대한 파형경사, 쇄파계수와 파랑의 주기에 대하여 상세히 조사하였다. 또한 수치모형실험을 통해 실험의 정확도를 검증하였다. 그 결과, 실험의 정확성을 확인 할 수 있었다. 구조물의 경사가 낮아질수록 상대 처오름높이가 작게 나타났다. 또한, 월파량의 경우는 파형경사와 주기의 변화에 따른 차이가 크게 나타났다.

본 연구에서는 지진해일에 의하여 동해안에 발생하는 처오름을 모의하기 위하여 2차 정확도의 풍상차분기법을 사용하였으며, 그 결과는 현장관측값과 1차 정확도의 풍상차분기법의 산정 결과와 비교하였다. 수치해석 모형에서는 지배방정식으로 원해에서는 선형 천수 방정식, 근해에서는 비선형 천수방정식을 사용하였다. 대상 지진해일은 1983년 지진해일과 1993년 지진해일이다. 수치해석 결과 동해안의 처오름높이를 잘 재현하는 것으로 확인되었다. 또한, 지진해일 처오름

본 연구에서는 Boussinesq 방정식을 이용하여, 불규칙 파랑의 직접적인 해석이 가능한 한 쌍의 상미분방정식을 유도하였다. 입사파랑은 TMA(TEXEL storm, MARSEN, ARSLOE) 천해 스펙트럼을 이용하여 재현하였으며, 지배방정식은 4차 Runge-Kutta 법을 이용하여 적분하였다. 새로 유도된 파랑 방정식을 이용하여, 일정 수심을 진행하는 파랑의 비선형 에너지 교환효과를 계산하였다. 또한, 일정 경사면의 정현파형 지형을 통과하는 불규

본 연구에서는 수치모형을 이용하여 근해지진해일의 처오름 현상과 전파양상을 이용하여 해석하였다. 모의에 사용된 수치모형은 지진해일 거동의 해석에 적합한 비선형 천수방정식을 지배방정식으로 채택하였으며, 유한체적법을 이용하여 해석영역을 이산화 하였고 Riemann 문제를 해석하기 위하여 HLLC approximate Riemann solver와 Weighted Averaged Flux 기법을 이용하였다. 수치모형의 검증을 위하여 마찰 없는 수조에서의 수면진동

본 연구에서는 사각형 형상 불투과성 수중방파제를 통과하는 불규칙파의 반사를 고유함수전개법을 이용하여 해석하였으며, 수리모형실험 결과와 비교하였다. 불규칙파는 다수의 규칙파의 중첩으로 구성하였으며, 각각의 규칙파의 해석결과를 합성하여 반사율을 산정하였다. 고유함수전개법에 의한 해석결과는 수리모형실험에 의한 결과와 잘 일치하였으며, 불규칙파 역시 Bragg 반사 조건에서 공명현상에 의해 반사율이 크게 증폭되었다.

본 연구에서는 쇄파대에서 정현파의 쇄파에 대해 수리모형실험과 수치모형실험을 수행하였으며, 두 실험결과를 비교하였다. 수치해석 모형에서는 Reynolds 방정식을 지배방정식으로 사용하고 난류해석을 위해 - 모델을 적용하였으며, 자유수면변위를 추적하기 위해 VOF기법을 사용하였다. 수리모형실험과 수치모형실험 모두 동일한 수심과 주기를 가질 경우, 입사파의 파고가 커질수록 쇄파발생 지점이 경사시작 지점으로부터 가까운 위치로 이동하는 경향을 보였다. 또한, 쇄

지진해일 또는 조석과 같은 파의 거동을 수치모의할 때 해안선의 위치는 파랑의 움직임에 따라 끊임없이 이동하게 된다. 따라서, 이를 수치모형에 효과적으로 반영하기 위해서는 수치모형의 경계선을 파랑의 움직임에 따라 이동시켜야 한다. 본 연구에서는 경사지형을 계단지형으로 단순화한 이동경계조건에 대해 해안선의 이동을 보다 정확히 모의하기 위하여 천수방정식의 비선형항을 2차 정확도의 풍상차분기법으로 차분화하여 해석하였다. 개발된 수치모형을 검증하기 위하여 바닥마

본 연구에서는 사다리꼴형상 투과성 수중방파제에 의한 정현파의 Bragg반사에 대해 수리모형실험과 수치모형실험을 수행하였으며, 두 실험결과를 비교하였다. 수치해석에 적용된 모형에서는 공간 평균된 Wavier-Stokes 방정식을 투과체 내에서의 지배방정식으로 사용하였고, 자유수면변위를 추적하기 위해 VOF기법을 적용하였다. 수리실험결과와 수치해석결과는 비교적 잘 일치하였으며, 투과성 수중방파제에 의한 반사계수는 불투과성에 비해 낮게 나타나고, 방파제의 배

본 연구에서는 근해 지진해일에 의한 원형섬 주변에서의 처오름높이를 산정하기 위하여 사면구조(quadtree) 격자기법을 이용한 수치모형을 개발하였다. 비선형 천수방정식을 지배방정식으로 사용하였으며, 적합화된 계층적 사면구조 격자를 이용하여 leap-frog 기법으로 양해적으로 유한차분하였다. 원형섬 주위를 따라 적용된 사면구조 격자는 사각형 및 원형의 형상으로 세밀화 되었다. 계산된 수치해석결과를 검증하기 위해 수리실험결과와 비교하였으며, 본 연구의 결

본 연구에서는 천수방정식을 이용하여 2차원 개수로에서 하상과 하폭이 급격히 변화하는 경우에 발생하는 천이류를 해석하였다. 불연속점 근처에서 발생하는 수치진동을 제어하면서 시간과 공간에 대한 2차 정확도를 확보하기 위하여 WAF 기법에 TVD 조건을 갖는 흐름률 제한자를 도입하였으며, Riemann해를 계산하기 위하여 3개의 전파속도를 고려하는 HLLC 방법을 이용하였다. 개수로에서 단면변화를 고려한 2차원 해석을 할 경우, 격자 구성과 경계 처리에서 어