본 연구에서는 적응적 분할격자기반 2차원 침수해석모형 K-Flood를 개발하였다. 분할격자기법은 흐름 특성을 기반으로 격자를 분할하여 흐름영역과 비흐름영역으로 구분하는 격자생성기법이며, 분할격자기법과 격자세분화기법을 동시에 활용하면 매우 적은 수의 격자로 복잡한 형상의 흐름 영역을 표현할 수 있어 효율적인 모의가 가능하다. 특히 최근 도시홍수에 대해 매우 정밀한 해상도의 자료와 격자를 이용하여 보다 정확한 침수해석 또는 예보를 하고자 하는 시도가 늘어나고 있으며, K-Flood는 이러한 복잡한 흐름영역의 계산 시 적응적 분할격자를 활용하여 효율적인 격자생성이 가능하다. 공간 및 시간에 대해 2차 정확도의 유한체적 수치해법이 적용되었다. K-Flood의 검증을 위해 2차원 침수해석모형의 검증에 널리 사용되고 있는 1) 원형 실린더에 의한 충격파 반사 모의, 2) 도시홍수실험 모의, 3) Malpasset 댐붕괴 모의를 수행하였다. 모든 모의에서 관측자료 및 과거의 모의결과와 비교하여 성공적으로 K-Flood의 성능을 검증하였다.

적응적 메쉬세분화기법과 분할격자기법을 적용한 2차원 천수방정식모형을 활용하여 구조물을 고려한 극한 홍수 실험을 모의하였다. 본 연구에 사용된모형은 두 격자생성 기법을함께 사용함으로서 복잡한 경계를보다 적은 격자로 효율적으로 표현하는 것이 가능하며, 동적 적응 메쉬세분화기법을 사용하여 흐름이 빠르게 변하는 영역에서 정확도를 유지하면서도 효율적으로 계산하는 것이 가능하다. HLLC 리만근사해법과 MUSCL 기법을 적용하여 시공간상에서 2차정도를 유지하며,

WAM 모형은 대양의 파랑추산에 있어서 높은 정밀도를 가지고 있으면서도 타 모형에 비해 상대적으로 간결한 구조를 가지고 있어 국내외 많은 연구자들이 널리 활용하고 있으나, 모형의 특성상 심해ㆍ광역조건과 더불어 비교적 큰 격자에 적합하도록 설계되어 있고 파향의 격자 분할 방법으로 인해 경우에 따라서는 예기치 못하는 계산 결과를 산출하기도 한다. 본 연구에서는 WAM Cycle 4 모형을 대상으로 이 같은 문제점을 상세히 검토하고 관련 내용을 수정하여 천해ㆍ상세 해역에 대한 적용성을 확장하였으며, 수정된 WAM 모형은 이어도 해양과학기지에서 관측한 2003년 9월 한 달 동안의 정밀 파량관측 자료를 토대로 검정하여 그 타당성을 확인하였다.