JMA-MSM 기상장 기반 ADCIRC-SWAN 연성모델을 이용한 폭풍해일 및 폭풍파 모의: 태풍 마이삭(2009)과 하이선(2010)을 대상으로

Abstract

본 연구는 일본기상청 중규모모델(JMA-MSM) 기상장을 외력으로 적용하여 ADCIRC-SWAN 연성해석을 수행하였다. 대상 태풍은 2020년 한반도를 연이어 강타한 태풍 마이삭(2009)과 하이선(2010)이며, 내습 시기의 폭풍해일 및 폭풍파를 추산하고 그 특성을 분석하였다. 먼저, 관측 수위, 관측 파랑, 후측 파랑 자료와의 정량적 비교를 통해 폭풍해일-파랑 비선형 상호작용 해석의 타당성과 모델의 유효성을 확인하였다. 연성해석 결과, 태풍의 경로와 강풍역의 위치에 따라 해일과 파랑의 발달 및 소멸 시점과 공간분포가 상이하게 나타났다. 특히, 해일 상승에 따른 수심 변화와 파랑 복사응력에 의한 해면상승이 동시에 작용함으로써 연안역의 수위와 파고가 상호 영향을 주는 복합 거동을 보였다. JMA-MSM 기상장은 태풍 전후의 광역 기압 및 풍속 변동을 반영하고 있기 때문에 두 태풍 내습 시에 월파 및 침수 피해가 심각했던 남해 동부, 동해 남부와 북부, 울릉도 및 독도 해역에서 높은 폭풍파가 추산되었다. 이러한 결과는 복합 해양 재해 예측에 성공적으로 적용될 수 있음을 보여줌과 동시에, 기후 변화에 따른 태풍 피해에 대응하기 위한 월파ㆍ침수 등 연안 재해 평가에 고해상도 재분석/예측 기상장 적용 및 연성해석의 중요성을 시사한다.