In order to simulate a typhoon precisely, the satellite observation data has been assimilated using WRF (Weather Research and Forecasting model) three-Dimensional Variational (3DVAR) data assimilation system. The observation data used in 3DVAR was GPS Radio Occultation (GPS-RO) data which is loaded on Low-Earth Orbit (LEO) satellite. The refractivity of Earth is deduced by temperature, pressure, and water vapor. GPS-RO data can be obtained with this refractivity when the satellite passes the limb position with respect to its original orbit. In this paper, two typhoon cases were simulated to examine the characteristics of data assimilation. One had been occurred in the Western Pacific from 16 to 25 October, 2015, and the other had affected Korean Peninsula from 22 to 29 August, 2012. In the simulation results, the typhoon track between background (BGR) and assimilation (3DV) run were significantly different when the track appeared to be rapidly change. The surface wind speed showed large difference for the long forecasting time because the GPS-RO data contained much information in the upper level, and it took a time to impact on the surface wind. Along with the modified typhoon track, the differences in the horizontal distribution of accumulated rain rate was remarkable with the range of 600~500 mm. During 7 days, we estimated the characteristics between daily assimilated simulation (3DV) and initial time assimilation (3DV_7). Because 3DV_7 demonstrated the accurate track of typhoon and its meteorological variables, the differences in two experiments have found to be insignificant. Using observed rain rate data at 79 surface observatories, the statistical analysis has been carried on for the evaluation of quantitative improvement. Although all experiments showed underestimated rain amount because of low model resolution (27 km), the reduced Mean Bias and Root-Mean-Square Error were found to be 2.92 mm and 4.53 mm, respectively.

본 연구에서는 한반도의 대표적인 다목적 댐인 섬진강댐을 대상으로 한반도에 영향을 미치는 태풍과 태풍의 발생에 따른 유출특성변화를 분석하 였다. 태풍영향 도메인을 적용하여 태풍의 이동 경로를 유형화하고 태풍유량을 정량화하고, 태풍정보와 대상유역의 수문변화지표의 순위분석과 상관분석을 통하여 기후변화의 적응과 대책수립에 대한 정보를 제공하고자 한다. 한반도 태풍도메인을 통과한 한반도 영향 태풍(n)은 첨두유량의 규모와 발생시기의 변화에는 많은 영향을 미치는 것으로 나타났다. 그러나 첨두유량의 발생빈도와 지속시간은 한반도 영향 태풍과 상대적으로 관 계가 적은 것으로 분석되었다. 이러한 변화는 상관성 분석결과에서도 확인할 수 있었다. 첨두유량의 발생규모(correlation coefficient = 0.41)와 첨두발생시간(correlation coefficient = 0.83)은 한반도 영향 태풍(n)과 양의 상관관계가 나타났다. 따라서 본 연구에서는 섬진강 댐을 대상으로 한반도 영향 태풍의 경로를 유형화하고, 각 태풍 유형에 따라 섬진강 댐 유역의 수문변동에 대한 특성을 분석하였다. 이는 한반도 수생태계환경 시 스템 변화에 대한 대응방안의 기초자료를 제공할 것으로 기대된다.

As a result of dividing typhoon that affected Korean Peninsular between 1999 and 2012 into 7 types of path and entering forecast field and analysis field of RDAPS, until 36 hours from the time of forecast, it is reliable to use the forecast field of RDAPS to predict typhoon and for each typhoon path, the difference between the forecast and the analysis shows normal distribution, which is usable for weather forecast until the 36th hour. In the 48th hour from the time of forecast, the difference of result depending on each typhoon path increased, which was analyzed to be due to errors in the forecast. It was expected that relatively reasonable results should be shown if the 36th hour forecast is used to predict the strength and distribution of strong wind. As a result of using Korean RAM and observing the difference of the maximum damage, reliability was secured up to 36 hours and after 48hours, it was expected that the fluctuation of results may become more severe.

In this study, the wind direction and the wind speed of the nearest temperature observations point of the National Weather Service was analyzed in order to investigate the rapid rise and drop of water temperature in the East Coast appeared after passing of the 2015 typhoon No. 9 and 11. Then the figures were simulated and analyzed using the WRF(weather research and forecast) model to investigate in more detailed path of the typhoon as well as the changes in the wind field. The results were as follows. A sudden drop of water temperature was confirmed due to upwelling on the East coast when ninth typhoon Chanhom is transformed from tropical cyclones into extra tropical cyclone, then kept moving eastwards from Pyongyang forming a strong southerly wind after 13th and this phenomenon lasted for two days. The high SST(sea surface temperature) is confirmed due to a strong northerly wind by 11th typhoon Nangka. This strong wind directly affected the east coast for three days causing the Ekman effect which transported high offshore surface waters to the coast. The downwelling occurred causing an accumulation of high temperature surface water. As a results, the SST of 15m and 25m rose to that of 5m.

There were 35 typhoons affecting Korean Peninsula from 1999 to 2009(The average annual number of typhoon is 3.18). Among these typhoons, the number of typhoon passing through the Yellow sea, the Southern sea and the East sea were 14, 6 and 15 respectively. Wind speed on the height of 10 m can be finally estimated using the surface roughness after we calculate wind speed on the height of 300 m from the data on the surface of 700 hPa. From the wind speeds on the height of 10 m, we can understand the regional distributions of strong wind speed are very different according to the typhoon tracks. Wind speed range showing the highest frequency is 10~20 m/s(45.69%), below 10 m/s(30.72%) and 20~30 m/s(17.31%) in high order. From the analysis of the wind speed on the hight of 80 m, we can know the number of occurrence of wind speed between 50 and 60 m/s that can affect wind power generation are 104(0.57%) and those of between 60 and 70 m/s that can be considered as extreme wind speed are even 8(0.04%).

This study was conducted to investigate the correlation between the distribution chart and input data of the predicted 3-second gust and damage cost, by using the forecast field and analysis field of Regional Data Assimilation Prediction System (RDAPS) as initial input data of Korea risk assessment model (RAM) developed in the preceding study. In this study the cases of typhoon Rusa which caused occurred great damage to the Korean peninsula was analyzed to assess the suitability of initial input data. As a result, this study has found out that the distribution chart from the forecast field and analysis field predicted from the point where the effect due to the typhoon began had similarity in both 3-second gust and damage cost with the course of time. As a result of examining the correlation, the 3-second gust had over 0.8, and it means that the forecast field and analysis field show similar results. This study has shown that utilizing the forecast field as initial input data of Korea RAM could suit the purpose of pre-disaster prevention.

최근 빈번하게 발생하는 이상기후 현상은 수자원관리에 많은 어려움을 주고 있으며 예상치 못한 기상관련 재난피해를 야기하고 있다. 특히, 기후변화에 의해 점차 태풍의 세력이 강력해짐에 따라 태풍은 위험기상으로 인지된다. 본 연구의 주요목적은 태풍으로 인하여 발생하는 강우특성 및 종관기후학적 분석을 수행하는 것으로 일본 지역특별기상센터(Regional Specialized Meteorological Center Tokyo Typhoon Center, RSMC)에서 제공하는 1973년부터 2012년의 6시간 간격 최적경로(best track) 자료를 사용하여 우리나라에 상륙한 태풍사상만을 대상으로 태풍의 상륙 지속시간(내습시간)을 총 4개의 시간구간으로 구분하여 각 내습유형에 따른 강우특성 및 종관기후학적 분석을 수행하였다. 본 연구를 통한 결과는 태풍의 진로 및 이동속도를 예측 가능한 현 시점에서, 우리나라 태풍내습시 내습유형에 따른 홍수방어 및 사전대피와 같은 재해관리 측면에서 매우 유용한 정보를 제공할 것으로 사료된다. 향후 연구로서 본 연구를 통해서 확인된 기상학적 패턴을 활용하여 단기 태풍강수량 모의기법 개발이 필요할 것으로 판단된다.

This study aims to show that the change of damages and damage areas caused by typhoon has an impact on South Korea using the typhoon track data and the data of damages caused by typhoon. This study analyzed the frequency of typhoon, damages and the distribution of damage by cities. The damages caused by typhoon sharply increased and typhoon scale is intensified after 1990s. The frequency of typhoon which has an impact on South Korea is concentrated in August and September. The frequency of typhoon is stable in August but increases in September. The typhoon which passed by the South sea and the Yellow sea damaged South Korea, and the frequency of typhoon which hits the south coastal increased. During the latter half of the period than the first half of the period in August and September, the damage area expands and damage scale grows ‘W’. The damage area of typhoon which hits the South coastal expands during the latter half of the period than the first half of the period. The damage area of typhoon which passed by the Yellow sea moved to the West coastal. The damage area of typhoon which passed by the East sea decreased.

해수면 상승은 국내외적으로 나타나는 현상으로서 1980년대 이후 지구온난화에 의해 남극의 빙산이 일 년에 약 1조톤 정도의 얼음 덩어리를 방출함에 따라 해수면 상승률은 20세기, 20세기 말, 1993년 이후 각각 연 1.7mm, 2.3mm, 3mm로 가속화되어지고 있으며 IPCC 기후변화 보고서에서는 이산화탄소 농도에 따라서 향후 100년간 1~2m(연 10mm~20mm)의 해수면 상승이 나타날 것으로 예측하였다. 예측한 결과에 따라 해수면이 1m 상승하면 저지대 지역은 지도상에서 사라지며, 지구 경작지의 1/3 이상이 피해를 입게 된다. 또한 해수면 상승으로 인해 전 지구적으로 대부분의 해안이 위협을 받을 것으로 예상된다. 특히 우리나라는 삼면이 바다로 되어있기 때문에 해수면 상승에 따라 연안이 받는 영향을 검토할 필요가 있다. 해수면 상승은 지구온난화뿐만 아니라 태풍, 바람 및 엘리뇨 등의 불확실성 위험요소에 의해서도 상승한다. 태풍에 의한 폭풍우 및 기류의 영향으로 해일고는 높아지며, 이는 2003년도 통영 및 울산의 조위가 태풍 매미가 지나갈 때 연극치조위가 발생한 결과로 나타났다. 본 연구에서는 태풍으로 인한 최대파고를 모의할 수 있는 통계 모형을 개발하고자 한다. 이를 위해서 우리나라 연안의 20개 지점에서 얻은 파고자료를 활용하였으며, 비정상성 빈도해석 모형을 기반으로 태풍 특성에 따른 최대파고의 확률분포 특성을 유도하고자 한다. 최종적으로 본 연구에서 얻어진 태풍특성에 따른 최대파고 모의기법을 활용하여 연안구조물의 안정성 및 해안 구조물 설계시 내포되는 위험성을 판단하는데 이용하고자 한다.

2014년 8월 2일에 발생된 태풍 나크리의 영향으로 한라산의 윗세오름 강우관측소에는 우리나라의 1일 최대 강우량이 기록되었다. 윗세오름은 한라산의 정상부근에 위치하고 있으며, 한라산의 다른 지역보다 강우량이 많이 관측되는 지역으로 알려져 있다. 그 원인으로는 산지효과가 자주 언급되고 있다. 그러나, 제주도에는 23개의 지상강우관측소만이 설치되어 있어 산지효과로 인한 강우량의 변화를 공간적으로 정확히 파악하기 어렵다. 이에 본 연구에서는 제주도의 한라산을 대상으로 성산기상레이더와 고산기상레이더의 반사도 자료를 이용하여 호우의 산지효과를 분석하였다. 먼저, 레이더 반사도의 고도를 250 m 간격으로 구분하고 지상에서 2,000 m 까지 반사도의 변화 양상을 조사하였다. 또한, 각 구간별로 레이더 자료와 가용한 AWS 자료를 이용하여 Z-R 관계식을 유도하였다. 마지막으로, 유도된 Z-R 관계식을 제주도 전역에 적용하여 최대 강수가 발생한 지점 및 그 크기, 아울러 제주도 전역에 내린 총 강수량의 분포를 추정하였다.

태풍사상은 극심한 홍수 및 바람재해를 유발하는 기상현상으로 가장 강력하고 파괴적이며 호우, 돌풍 및 해일 등의 2차 피해를 발생시키는 위험기상이다. 이러한 점에서 본 연구에서는 일본 기상청(JMA) 산하의 지역특별기상센터(Regional Specialized Meteorological Center Tokyo Typhoon Center)에서 제공하는 6시간 간격 최적경로(best track) 자료를 사용하여 태풍발생위치(Typhoon Genesis, TG) 및 궤적을 정량적으로 해석이 가능한 확률론적 태풍경로 범주화 기법을 도입하여 한반도 영향태풍을 범주화 하였다. 모의실험을 통하여 범주화 기법의 적합성 여부를 확인한 결과 태풍 경로에 적용이 가능한 방안으로 평가되었다. 확률론적 범주화 기법을 한반도 영향 태풍사상에 적용한 결과 한반도를 내습한 태풍사상은 총 7개의 범주로 분류되었다. 추가적으로 태풍사상에 의한 강우특성 및 종관기후학적 분석을 면밀히 진행하고자 한반도에 상륙한 태풍사상만을 대상으로 태풍의 상륙 지속시간(내습시간)을 총 4개의 시간구간으로 구분하여 각 내습유형에 따른 시간 강우자료를 구축하였다. 각 내습유형별로 구축된 시간강우량의 기초 통계분석을 수행하여 극치강우빈도해석에 널리 사용되는 Gumbel 분포형을 활용하여 내습유형에 따른 빈도별 확률강우량 산정하였다. 마지막으로 NCEP/NCAR(National Centers for Environmental Prediction/National Center for Atmospheric Research)에서 제공하는 재해석자료(reanalysis)를 활용하여 한반도 태풍 내습시 북서태평양 및 동아시아 지역의 종관기후 분석을 수행하였다. 본 연구를 통한 결과는 태풍의 진로 및 이동속도를 예측 가능한 현 시점에서 한반도 내습지속시간에 따른 홍수방어 및 사전대피와 같은 재해관리 측면에서 매우 유용한 정보를 제공할 것으로 사료된다.

최근 빈번하게 발생하는 태풍사상은 극심한 홍수 및 바람 재해를 유발 시키고 있다. 이러한 점에서 본 연구에서는 1951년부터 2012년까지 한반도에 내습한 총 197개의 태풍사상을 대상으로 태풍의 발생위치 및 태풍의 궤적을 기준으로 태풍을 범주화 할 수 있는 확률론적 클러스터링 기법을 개발하였다. 모의실험을 통하여 개발된 모형의 적합성을 확인할 수 있었으며, 태풍 경로에 적용이 가능한 방안으로 평가되었다. 1951년부터 2012년까지 한반도 내습한 197개의 태풍사상을 대상으로 확률론적 클러스터링 기법을 적용한 결과 한반도를 내습한 태풍사상은 총 7개의 클러스터로 분류되었으며, 대부분 위도 10°∼20°N, 경도 120°∼150°E 해수면에서 발생하여 한반도를 향하여 진행하는 것으로 나타났다. 클러스터 B의 경우 약 25.4%의 발생빈도를 가지며, 전선의 방향도 한반도를 직접 향하고 있어 상대적으로 한반도에 영향이 가장 큰 클러스터로 분석되었으며 한반도 전체에 걸쳐서 강한 양(positive)의 강우량 Anomaly를 갖는 것을 확인할 수 있었다.

Super Typhoon Haiyan which is known as super typhoon Yolanda in the Philippines, the 24th typhoon to hit the country in 2013, is the world’s ‘most devastating typhoon to make a landfall’ in the entire human history. It struck the middle region of the Philippines killing thousands of people and causing billions of pesos worth of economic damages and losses. Tacloban, the capital of the province of Leyte which is approximately 360 miles southeast of Manila and is the largest city in the Eastern Visayas gaining the title of a highly urbanized city, was drastically damaged mainly due to storm surge flooding. The exceptional vulnerability of Tacloban was identified to be due to four reasons: the city’s large population, degree of urbanization, geographical location and last but not the least, its weak coastal areas. Worldwide Fund for Nature (WWF) Philippines assessed the disaster preparedness of 12 cities in the Philippines including Tacloban. Several aspects are to be considered including Tacloban’s environmental and socio-economic exposure as well as its adaptive capacity towards catastrophic threats like Haiyan. This paper aims to provide better visualization on how danger-prone areas like Tacloban should act in anticipation of occurrence of extreme weather events. Development of strategies will also be tackled in relation to the development of disaster response

본 논문에서는 최근 해안 환경을 더욱 친숙하게 이용하면서 건설된 부산 마린시티의 태풍 및 해일의 피해를 방지하기 위한 대책들에 대해 연구하였다. 마린시티를 바다 바로 앞에 건설하면서 태풍 및 침수피해가 늘 일어나고 있다. 마린시티 구역단면도와 침수피해 예측도를 통하여 파고의 높이에 따라 기존의 방조제가 해일을 막을 수 있는 한계와 침수예상을 통해 방재지도를 작성하였다. 이를 통해 임시 피난처 및 대피로를 지정하였고, 침수 위험단계를 4단계로 나누어 구역을 지정하였다. 피해를 저감해보고자 위험도 평가로 Hazard Analysis, Risk Analysis, Vulnerability Analysis를 실시하였고, 예방, 대비, 대응, 복구의 네 가지 단계를 통하여 대안을 도출해 보았다.

본 논문은 경상남도 합천군 황매산 법연사 일대에서 2012년 9월 중순 태풍“산바”에 따른 집중호우에 의해 발생한 산사태의 현황조사 결과를 소개하고 이에 대한 안정성을 검토하여 영구적인 보강대책을 제시한 내용을 소개하고자 한다.

기상은 인간의 삶에 있어 많은 부분에 영향을 미치고 있다. 그 중에서 기상 현상으로 인한 재해는 인간의 삶을 유지함에 있어 큰 위협으로 다가오고 있다. 소방방재청의 재해연보에 의하면 기상 현상으로 인한 재해 피해의 횟수는 매년 조금씩 증가하고 있으며, 피해액 또한 증가하는 추세를 보이고 있다. 이러한 기상재해와 관련하여 기상청은 특보 기준을 정하고 기상 현상에 대해 주의보 및 경보를 발표하고 있다. 그러나 동일한 기상현상이 일어나더라도 각 지역의 위치와 기반시설의 차이에 따라서 위험지역일수도, 위험지역이 아닐 수도 있으므로 동일한 기준을 모든 지역에 적용시키는 것은 문제의 소지가 있다.하여 본 연구에서는 여러 자연재해 중에서 특히 큰 피해를 입고 있는 태풍과 관련하여 소방방재청에서 매년 발행하는 재해연보와 일본 태풍센터에서 제공하는 Best Track 자료의 태풍의 이동경로, 태풍의 강도 등 여러 변수 및 지역 특성과 피해액을 분석하여 태풍 재해의 취약지역을 구분하고자 한다.

본 논문은 2011년 8월초 태풍“무이파”에 의한 영향으로 경상남도 하동군 일대에 발생한 집중호우로 고소성 주변 일대에 발생한 비탈면 붕괴, 옹벽붕괴 및 배부름, 배수로 파괴 등 현황조사 결과를 소개하고 이에 대한 안정성을 검토하여 영구적인 보강대책을 수립한 내용을 소개하고자 한다.

최근 전 세계적으로 지구온난화에 따른 기후변화로 태풍, 지진해일, 한파, 폭염 등과 같은 자연재해의 피해가 대규모로 확대됨에 따라 기후변화에 대한 관심이 증가하고 있다. 근본적으로 지구온난화를 유발하는 가장 큰 원인은 대기 중의 온실가스를 들 수 있다. 온실가스의 농도가 해마다 증가하는 것으로 조사되었으며, 특히 지난 2013년 5월경 미국 하와이 마우나로아 관측소에서 측정한 대기 중 이산화탄소 농도가 상징적 기준점으로 여겨지는 400ppm을 초과하였다. 지금까지 많은 연구에 의하여 온실가스의 대기 중 농도 증가와 지구온난화를 연관하여 어떠한 관계가 있는지 설명하기 위해 여러 기후모델을 사용하였으며, 모든 기후모델의 실험 결과 지구온난화의 주된 원인이 온실가스의 농도 증가라는 것을 증명하였다. 우리나라 국립기상연구소는 RCP에 기반한 전지구/지역 기후변화 시나리오 개발과 더불어 국가 차원의 기후변화 대응을 위한 국가 표준 기후변화 시나리오를 개발하고 있다. RCP 데이터는 총 4가지 시나리오를 포함하고 있으며 최근 온실가스 농도 증가의 추세를 반영한 시나리오는 RCP 8.5시나리오이다. 과거에 발생한 태풍의 정보에 대해서는 관측 자료를 이용하여 알 수 있지만, 미래의 태풍 발생 위치와 강도에 대해서는 알 수가 없으며, 기후변화 시나리오에서 역시 산출되지 않는다. Emanuel & Nolan(2004)은 태풍 발생과 연관된 기상요소(상대습도, wind shear 등)를 이용하여 계산하는 태풍발생지수를 개발하였다. 본 연구에서는 RCP 8.5 시나리오로부터 태풍발생지수를 계산하기 위한 기상요소를 산출하고 이를 바탕으로 1982년~2100년 기간 동안 태풍발생지수를 계산하였으며, 태풍발생지수와 이력태풍발생위도와 상관도가 높다고 판단, 태풍이 발생한 위도와 태풍발생지수에 기반한 태풍발생모형을 개발하였다.

이 연구에서는 최근 25년간의 우리나라 기상청 및 일본 기상청 자료를 사용하여 선박의 안전에 크게 영향을 미치는 태풍과 엘니 뇨․라니냐 현상과의 관계를 분석하였다. 주요 분석 결과는 다음과 같다. 엘니뇨 발생년의 연평균 태풍 발생 수는 23.9개이고, 라니냐 발생년의 그것은 24.9개이다. 엘니뇨 발생년에 태풍의 발생 수가 감소한다는 사실을 알 수 있다. 태풍의 세기를 나타내는 평균 중심최저기압과 평균 최대 풍속은 엘니뇨 발생년에 959.3hPa과 35.8m/s, 라니냐 발생년에 965.5hPa과 33.7m/s이었다. 즉, 엘니뇨 발생년의 태풍의 세기가 라니냐 발생년의 태풍의 세기보다 강함을 알 수 있다. 구체적으로 평균 중심최저기압은 6.2hPa 낮고, 평균 최대풍속은 2.1m/s 강하다. 이와 같은 결과는 태풍의 발생 해역과 밀접히 관련되어 있다. 즉, 엘니뇨 발생년에 태풍은 동경 150도 이동 해역과 북위 10도 이남 해역에서 상대적으로 더 많이 발생하 고, 라니냐 발생년의 태풍은 동경 120-150도 해역과 북위 20도 이북 해역에서 더 많이 발생한다. 동경 150도 이동 해역과 북위 10도 이남 해역 에서 발생한 태풍은 북태평양 서부의 광범위한 고수온역을 보다 장시간 이동하게 되므로 더 강력하게 발달할 수 있다.