梨湖海水浴場 沿岸海域의 海水流動 特性硏究

Abstract

본 연구에서는 현장관측자료 및 해수유동 수치모형(DIVAST)를 이용하여 이호 해수욕장을 포함한 제주도 북부 연안해역의 해수유동 특성을 파악하였으며 그 결과는 다음과 같다. 1.이호해수욕장을 포함한 제주도 북부 연안해역의 해수유동 양상을 파악하기위하여 국립해양조사원(NORI)의 25시간 및 15일 이상의 조류 관측 자료를 이용하여 각 정점의 조류분산도,조류타원도,Stickdiagram,ProgressiveVector,잔차류도를 분석하였다. 25시간 조류관측 자료에 의한 제주북부 연안해역의 조류는 동북동류～서남서류 또는 동류～서류하는 흐름이 지배적으로 나타났다. 관측 지점 중 St.N-3지점에서 평균유속은 42.195cm/s,최대유속은 94.7cm/s로 흐름이 가장 강하게 나타나고 있다. 각 지점에서 유속의 흐름은 동서방향(U)성분이 남북방향(V)성분이 강하게 나타나고 있으며,동서방향(U)성분의 (+)값이 크게 나타나 낙조류시 흐름이 강하게 나타남을 알 수 있다. 2. 이호해수욕장의 입사 파랑의 제원을 알아보기 위해 2007년 11월～12월에 약 30일간 파고(H_(S)),파향(θ)및 주기(T_(S))를 관측하여 파향별 파고 발생빈도,파향별 주기 발생빈도,주기별 파고 발생빈도를 분석하였다. 파향별 파고 발생빈도에서 빈도가 가장 높은 경우는 남남동(NNW)계열 중 1.5～2.0m의 파고가 출현하는 경우로서 10.8%를 차지하였고,파향별 주기 발생빈도에서는 북북서(NNW)계열의 파향에서 4～5s의 주기를 가진 파가 출현하는 경우로서 23.1%를 차지하였으며,주기별 파고 발생빈도는 주기가 4～5s의 경우에 파고가 0.5～1.0m인 파로서 36.3%로 나타났다. 또한,북북서(NNW)계열의 파랑이 전체 파랑의 27.3%,0.5～1.0m인 파고가 45.9%,4～5s의 주기의 파가 83.9%로 가장 많은 출현빈도를 나타냈다. 3. 연구대상해역의 조류특성을 규명하고 해수유동 수치모형실험의 검증자료로 활용하기 위해 파랑과 관측과 함께 각 층별 조류관측을 수행하였다. 중층에서의 평균유속은 19.2cm/s,최대유속은 57.6cm/s로 흐름이 가장 강하게 나타났고,표층에서의 평균유속은 13.4cm/s,최대유속은 52.2cm/s로 나타났으며, 저층에서는 평균유속이 16.1cm/s,최대유속은 44.5cm/s로 나타났다. 이호해수욕장 및 이호해수욕장 연안해역의 조류는 북동동류～남서서류의 흐름이 지배적으로 나타난다. 표층에서는 동서성분뿐 아니라 남북성분의 흐름도 보이고 있어 바람의 영향으로 인한 결과라고 사료되어진다. 4. 연구대상 해역의 해수유동 수치모형실험에 의한 수치해석을 시행한 결과,대조기 창조류시 유속은 전 수심을 통하여 외해역은 연안역에 비해 유속이 전반적으로 강하게 나타났다. 최대유속은 외해역에서 89.3cm/s로 나타났고,이호해수욕장 연안해역의 현장관측 지점에서는 47.6cm/s로 나타났으며,실측치와 마찬가지로 창조류 보다 낙조류시의 유속이 우세한 특성을 보였다. 5. DIVAST 수치모형에서 이호해수욕장 및 이호해수욕장 연안해역의 해수순환을 재현한 결과와 관측한 해수유동자료를 비교·검증하기 위하여 각 관측 지점의 조위와 조류를 비교해 본 결과,조위 검증점과 조류 검증점 모두 이호해수욕장 연안해역 및 전 대상해역에서 관측결과와 계산결과가 잘 일치하고 있었다. 따라서 본 연구에서 사용된 DIVST 수치모형은 대상해역의 조위를 잘 재현하고 있으며,주 흐름방향 또한 잘 재현되었음을 알 수 있었다. 이상의 연구 결과는 침식 및 퇴적이 진행중인 제주 북서부 연안해역과 이호해수욕장의 사빈유실 저감대책 및 복원대책수립을 위한 기초자료로 활용 할 수있을 것으로 생각된다. 앞으로의 연구과제로 본 연구에서는 해수유동을 조위와 조류만을 고려하였으나,보다 자연현상에 근접하기 위해서 파,바람뿐만 아니라 취송류,해빈류,해류,밀도류 등을 고려한 3차원 확산 모델의 개발과 더불어 지속적이고 다각적인 연구가 필요할 것으로 사료된다.

The Iho beach and the sea area near the Iho beach was set as a sea area and near-sea geography for research in the first stage, and mechanism of sea water circulation was clarified by performing a numerical value experiment by DIVAST. It was shown that a sea current of near-sea area in the northern part of Jeju Island according to data of 25 hours' current observation data dominantly showed flow from east-north and east to west-south and west or flow from east to west. average flow velocity and maximum flow velocity at the St. N-3 point of observation points respectively showed 42.195cm/s and 94.7cm/s, and was the strongest flow, and the flow velocity at each point showed that a component in an east-western direction appeared moe strongly than a component in an south-northern direction, as a result that numeric value analysis by a numeric value model experiment of sea water flow of the sea area of the research object, maximum flow velocity showed 89.3cm/s in outer sea area, and the maximum flow velocity showed 51.2cm/s in a field observation points of the near-sea area of the Iho beach, and flow velocity of ebb current was more dominant than flood current, as a result of comparing a tide with a current level to compare a result repeating sea water circulation of the Iho beach and the near-sea area of the Iho beach with observed sea water flow data and verify it in a the numeric value model of DIVAST, observed data of tide and current level verifying points were coincident with calculated data in the near-sea area of the Iho beach and all objective sea area, in the future, it was thought that continuous and diversified research would be needed with three dimensional expansion model considering wave and wind as well as a wind-induced flows, wind-induced current, sea current and density current, etc in order to further approach natural phenomena.