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목차

제1장 과업의 개요 15

1.1. 과업의 목적과 배경 17

1.1.1. 과업의 목적 17

1.1.2. 과업의 배경 17

1.2. 과업 대상지의 위치 18

1.3. 과업 기간 18

1.4. 과업의 주요 내용 18

1.5. 현장조사 수행 일정 19

1.6. 과업 수행결과 요약 20

1.6.1. 해빈 라이다 측량 20

1.6.2. 해빈 GPS 측량 21

1.6.3. 해빈 영상 촬영 21

1.6.4. 해빈 및 연안역 퇴적물 조사 22

1.6.5. 연안역 잠수 조사 22

1.6.6. 연안역 해황 조사 22

1.6.7. 조류-파랑 복합 수치모델링 23

1.6.8. 해빈 지형변화 원인 및 대책 24

제2장 기초 자료 조사 25

2.1. 우도 자연환경 개요 27

2.2. 홍조단괴 해빈의 현황 28

2.2.1. 해빈의 정의와 특징 28

2.2.2. 홍조단괴 해빈의 지형 29

2.2.3. 홍조단괴 퇴적물 30

2.3. 우도 연안역 해저지형 30

2.4. 1차 모니터링 조사의 주요 결과 33

2.5. 과거 장기 해빈지형 변화 34

제3장 해빈 라이다 측량 37

3.1. 조사 개요 39

3.1.1. 조사 목적 39

3.1.2. 조사 범위 및 시기 39

3.1.3. 조사 방법 40

3.2. 조사 결과 44

3.2.1. 해빈 평면 지형 44

3.2.2. 해빈 지형 단면 50

3.3. 결과 종합 57

3.3.1. 해빈 지형 변화 57

3.3.2. 해빈지역 지형 변화 종합 65

3.3.3. 결과 요약 68

제4장 해빈 GPS 측량 71

4.1. 조사 개요 73

4.1.1. 조사 목적 73

4.1.2. 조사 범위 및 시기 73

4.1.3. 조사 장비 및 방법 73

4.2. 조사 결과 74

4.3. 결과 종합 78

4.3.1. 구역별 지형 변화 78

4.3.2. 결과 요약 83

제5장 해빈 영상 촬영분석 85

5.1. 조사 개요 87

5.1.1. 조사 목적 87

5.1.2. 조사 범위 및 시기 87

5.1.3. 조사 장비 및 방법 87

5.2. 조사 결과 89

5.2.1. 해빈 1구역 89

5.2.2. 해빈 2구역 89

5.2.3. 해빈 3구역 89

5.2.4. 해빈 4구역 90

5.3. 결과 종합 121

제6장 해빈 및 연안역 퇴적물 조사 123

6.1. 조사 개요 125

6.1.1. 조사 목적 125

6.1.2. 조사 정점 및 시기 125

6.1.3. 조사 방법 127

6.2. 조사 결과 130

6.2.1. 해빈 퇴적물 130

6.2.2. 연안역 퇴적물 140

6.3. 결과 종합 149

6.3.1. 조직특성 변화 149

6.3.2. 입자조성 변화 159

6.3.3. 결과 요약 163

제7장 연안역 잠수조사 165

7.1. 조사 개요 167

7.1.1. 조사 목적 167

7.1.2. 조사 범위 및 시기 167

7.1.3. 조사 장비 및 방법 167

7.2. 조사 결과 169

7.2.1. 1차 조사 169

7.2.2. 2차 조사 169

7.2.3. 3차 조사 170

7.2.4. 4차 조사 170

7.3. 결과 종합 175

7.3.1. 정점 DT-1 175

7.3.2. 정점 DT-2 175

제8장 연안역 해황조사 177

8.1. 조사개요 179

8.1.1. 조사 목적 179

8.1.2. 조사 범위 및 내용 179

8.1.3. 관측 및 분석 방법 181

8.2. 분석 결과 183

8.2.1. 연속조류 관측 183

8.2.2. 파랑 관측 207

8.3. 결과 종합 221

제9장 조류-파랑 복합 수치모델링 223

9.1. 모델링 개요 225

9.1.1. 실험 개요 225

9.1.2. 수치 모델 설정 225

9.2. 모델링 결과 231

9.2.1. 조류 모델링 검증 231

9.2.2. 시계열 분석 232

9.2.3. 해수 유동 공간 분포 241

9.3. 결과 종합 243

제10장 지형변화 분석 및 대책 245

10.1. 원인 분석 247

10.1.1. 홍조단괴해빈 지형변화 특성 247

10.1.2. 우도해역의 해황 특성 248

10.1.3. 홍조단괴해빈 지형변화의 원인 249

10.2. 지형변화 대책 252

10.2.1. 기본 방향 252

10.2.2. 대책 및 정책제언 253

10.2.3. 향후 모니터링에 대한 제언(자문위원 의견 종합) 254

부록 257

1. 참여연구원 명단 259

2. 자문위원 명단 260

3. 자문의견 261

3.1. 착수보고회 자문의견 261

3.2. 중간보고회 자문의견 266

3.3. 최종보고회 자문의견 271

4. 참고문헌 276

〈표 1.4.1〉 과업의 주요 내용. 19

〈표 1.5.1〉 과업 수행 일정. 20

〈표 2.5.1〉 장기 해빈지형 변화분석에 사용된 영상자료. 36

〈표 3.1.1〉 라이다 측량 장비. 40

〈표 3.1.2〉 라이다 측량 기준점 좌표. 42

〈표 3.3.1〉 라이다 측량을 통해 산정된 해빈 부피 및 변화율. 57

〈표 3.3.2〉 해빈 부피 변화(해빈부피 산정 기준면은 평균해수면). 65

〈표 4.2.1〉 해빈 GPS 측량 결과표(1차). 75

〈표 4.2.2〉 해빈 GPS 측량 결과표(2차). 76

〈표 4.2.3〉 해빈 GPS 측량 결과표(3차). 77

〈표 5.1.1〉 해빈 영상 촬영 정점좌표. 88

〈표 6.1.1〉 퇴적물조사 정점 좌표. 125

〈표 6.1.2〉 입도에 따른 퇴적물 입자의 명칭 구분. 128

〈표 6.2.1〉 해빈 퇴적물의 조직 특성(1차). 132

〈표 6.2.2〉 해빈 퇴적물의 조직 특성(2차). 132

〈표 6.2.3〉 해빈 퇴적물의 조직 특성(3차). 133

〈표 6.2.4〉 해빈 퇴적물의 조직 특성(4차). 133

〈표 6.2.5〉 해빈 퇴적물의 조직 특성(5차). 134

〈표 6.2.6〉 해빈 퇴적물의 입자 조성(2차). 138

〈표 6.2.7〉 해빈 퇴적물의 입자 조성(3차). 138

〈표 6.2.8〉 해빈 퇴적물의 입자 조성(4차). 139

〈표 6.2.9〉 해빈 퇴적물의 입자 조성(5차). 139

〈표 6.2.10〉 연안역 퇴적물의 조직 특성(1차). 142

〈표 6.2.11〉 연안역 퇴적물의 조직 특성(2차). 142

〈표 6.2.12〉 연안역 퇴적물의 조직 특성(3차). 143

〈표 6.2.13〉 연안역 퇴적물의 조직 특성(4차). 143

〈표 6.2.14〉 연안역 퇴적물의 조직 특성(5차). 144

〈표 6.2.15〉 연안역 퇴적물의 입자 조성(2차). 147

〈표 6.2.16〉 연안역 퇴적물의 입자 조성(3차). 148

〈표 6.2.17〉 연안역 퇴적물의 입자 조성(4차). 148

〈표 6.2.18〉 연안역 퇴적물의 입자 조성(5차). 148

〈표 6.3.1〉 해빈 퇴적물의 정점별 조직특성 변화. 150

〈표 6.3.2〉 연안역 퇴적물의 정점별 조직특성 변화. 155

〈표 6.3.3〉 해빈 퇴적물의 입자조성 변화. 159

〈표 6.3.4〉 연안역 퇴적물의 입자조성 변화. 161

〈표 7.1.1〉 연안역 잠수조사 정점 위치. 167

〈표 8.1.1〉 관측 범위 및 내용. 179

〈표 8.1.2〉 연속조류 관측 개요. 180

〈표 8.1.3〉 파랑 관측 개요. 180

〈표 8.1.4〉 ADCP의 제원. 182

〈표 8.1.5〉 ADCP의 측정 조건. 182

〈표 8.2.1〉 유속 통계분석 결과. 188

〈표 8.2.2〉 조류 조화상수 및 비조화상수(1차, 표층). 192

〈표 8.2.3〉 조류 조화상수 및 비조화상수(1차, 중층). 193

〈표 8.2.4〉 조류 조화상수 및 비조화상수(1차, 저층). 194

〈표 8.2.5〉 조류 조화상수 및 비조화상수(2차, 표층). 195

〈표 8.2.6〉 조류 조화상수 및 비조화상수(2차, 중층). 196

〈표 8.2.7〉 조류 조화상수 및 비조화상수(3차, 표층). 197

〈표 8.2.8〉 조류 조화상수 및 비조화상수(3차, 중층). 198

〈표 8.2.9〉 조류 조화상수 및 비조화상수(3차, 저층). 199

〈표 8.2.10〉 잔차류 유속 및 유향. 205

〈표 8.2.11〉 파랑특성계수의 평균 및 최대·최소값(2차). 207

〈표 8.2.12〉 파랑특성계수의 평균 및 최대·최소값(3차). 209

〈표 8.2.13〉 유의파고(H1/3) 및 유의파주기(T1/3) 계급별 출현율(2차).(이미지참조) 212

〈표 8.2.14〉 최대파고(Hmax) 및 최대파주기(Tmax) 계급별 출현율(2차).(이미지참조) 213

〈표 8.2.15〉 파향별 유의파고(H1/3)의 출현율(2차).(이미지참조) 214

〈표 8.2.16〉 파향별 최대파고(Hmax)의 출현율(2차).(이미지참조) 215

〈표 8.2.17〉 유의파고(H1/3) 및 유의파주기(T1/3) 계급별 출현율(3차).(이미지참조) 217

〈표 8.2.18〉 최대파고(Hmax) 및 최대파주기(Tmax) 계급별 출현율(3차).(이미지참조) 218

〈표 8.2.19〉 파향별 유의파고(H1/3)의 출현율(3차).(이미지참조) 219

〈표 8.2.20〉 파향별 최대파고(Hmax)의 출현율(3차).(이미지참조) 220

〈표 9.1.1〉 해양모델의 서술에 사용되는 변수들. 227

〈표 9.1.2〉 해양모델 수직 경계에서 사용되는 변수들. 229

〈표 9.2.1〉 조류 시계열 분석을 위한 정점 좌표. 233

〈그림 1.2.1〉 과업 대상지역 위치도 18

〈그림 2.1.1〉 우도 지형도 27

〈그림 2.2.1〉 전형적인 해빈의 지형단면 29

〈그림 2.2.2〉 홍조단괴해빈의 지형단면 모식도. 30

〈그림 2.3.1〉 홍조단괴해빈 연안역의 해저지형도 31

〈그림 2.3.2〉 홍조단괴해빈 연안역의 해저지형 변화 32

〈그림 2.3.3〉 홍조단괴해빈 연안역의 해... 32

〈그림 2.5.1〉 홍조단괴해빈의 과거 위성 및 항공 사진. 35

〈그림 3.1.1〉 라이다 측량 범위 39

〈그림 3.1.2〉 3D 스캐너를 이용한 현장측량 사진. 40

〈그림 3.1.3〉 Cyclone에서의 Registration 과정. 43

〈그림 3.1.4〉 CAD를 이용한 단면작성. 43

〈그림 3.1.5〉 QGIS를 이용한 데이터 배치도. 43

〈그림 3.2.1〉 홍조단괴해... 44

〈그림 3.2.2〉 홍조단괴해빈의 라이다 측량 지형도 45

〈그림 3.2.3〉 홍조단괴해빈의 라이다 측량 지형도(1구역) 46

〈그림 3.2.4〉 홍조단괴해빈의 라이다 측량 지형도(2구역) 47

〈그림 3.2.5〉 홍조단괴해빈의 라이다 측량 지형도(3구역) 48

〈그림 3.2.6〉 홍조단괴해빈의 라이다 측량 지형도(4구역) 49

〈그림 3.2.7〉 해빈 라이다 측량 지형 단면도의 위치. 51

〈그림 3.2.8〉 홍조단괴해빈의 라이다 측량 단면도(1구역). 51

〈그림 3.2.9〉 홍조단괴해빈의 라이다 측량 단면도(2구역). 52

〈그림 3.2.10〉 홍조단괴해빈의 라이다 측량 단면도(3구역). 53

〈그림 3.2.11〉 홍조단괴해빈의 라이다 측량 단면도(4구역). 55

〈그림 3.3.1〉 우도 해빈의 라이다 측량 지형변화(침식 및 퇴적)(1구역) 61

〈그림 3.3.2〉 우도 해빈의 라이다 측량 지형변화(침식 및 퇴적)(2구역) 62

〈그림 3.3.3〉 우도 해빈의 라이다 측량 지형변화(침식 및 퇴적)(3구역) 63

〈그림 3.3.4〉 우도 해빈의 라이다 측량 지형변화(침식 및... 64

〈그림 3.3.5〉 홍조단괴해빈의 라이다 측량 지형도(표고도) 66

〈그림 4.1.1〉 해빈 GPS 측량 측선 73

〈그림 4.1.2〉 DGPS-RTK 측량시스템 구성 및 제원. 74

〈그림 4.3.1〉 GPS 측량자료에 의한 우도해빈의 단면변화. 79

〈그림 4.3.2〉 GPS 측량자료를 종합한... 83

〈그림 5.1.1〉 해빈 영상 촬영 정점 88

〈그림 5.2.1〉 해빈 영상(정점 PT-1S). 92

〈그림 5.2.2〉 해빈 영상(정점 PT-2N). 93

〈그림 5.2.3〉 해빈 영상(정점 PT-2S). 94

〈그림 5.2.4〉 해빈 영상(정점 PT-3N). 95

〈그림 5.2.5〉 해빈 영상(정점 PT-3S). 96

〈그림 5.2.6〉 해빈 영상(정점 PT-4N). 97

〈그림 5.2.7〉 해빈 영상(정점 PT-5N). 98

〈그림 5.2.8〉 해빈 영상(정점 PT-6E). 99

〈그림 5.2.9〉 해빈 영상(정점 PT-7N). 100

〈그림 5.2.10〉 해빈 영상(정점 PT-7S). 101

〈그림 5.2.11〉 해빈 영상(정점 PT-8N). 102

〈그림 5.2.12〉 해빈 영상(정점 PT-8W). 103

〈그림 5.2.13〉 해빈 영상(정점 PT-9N). 104

〈그림 5.2.14〉 해빈 영상(정점 PT-9S). 105

〈그림 5.2.15〉 해빈 영상(정점 PT-10N). 106

〈그림 5.2.16〉 해빈 영상(정점 PT-10W). 107

〈그림 5.2.17〉 해빈 영상(정점 PT-11N). 108

〈그림 5.2.18〉 해빈 영상(정점 PT-11S). 109

〈그림 5.2.19〉 해빈 영상(정점 PT-12N). 110

〈그림 5.2.20〉 해빈 영상(정점 PT-12E). 111

〈그림 5.2.21〉 해빈 영상(정점 PT-13S). 112

〈그림 5.2.22〉 해빈 영상(정점 PT-14S). 113

〈그림 5.2.23〉 해빈 영상(정점 PT-15N). 114

〈그림 5.2.24〉 해빈 영상(정점 PT-15S). 115

〈그림 5.2.25〉 해빈 영상(정점 PT-16N). 116

〈그림 5.2.26〉 해빈 영상(정점 PT-16S). 117

〈그림 5.2.27〉 해빈 영상(정점 PT-17N). 118

〈그림 5.2.28〉 해빈 영상(정점 PT-17S). 119

〈그림 5.2.29〉 해빈 영상(정점 PT-18N). 120

〈그림 6.1.1〉 해빈(좌)과 연안역(우)에서의 퇴적물조사 정점 위치도 126

〈그림 6.1.2〉 그랩 채취기를 이용한 연안역 퇴적물 시료 채취 모습. 126

〈그림 6.1.3〉 평균입도에 따른 퇴적물 유형 분류기준 129

〈그림 6.2.1〉 해빈 퇴적물의 입도 및 퇴적물 유형(좌)과... 134

〈그림 6.2.2〉 해빈 퇴적물의 입도 및 퇴적물 유형(좌)과... 135

〈그림 6.2.3〉 해빈 퇴적물의 입도 및 퇴적물 유형(좌)과... 135

〈그림 6.2.4〉 해빈 퇴적물의 입도 및 퇴적물 유형(좌)과... 136

〈그림 6.2.5〉 해빈 퇴적물의 입도 및 퇴적물 유형(좌)과... 136

〈그림 6.2.6〉 연안역 퇴적물의 입도 및 퇴적물 유형(좌)과 분급도(우) 분포(1차). 144

〈그림 6.2.7〉 연안역 퇴적물의 입도 및 퇴적물 유형(좌)과 분급도(우) 분포(2차). 145

〈그림 6.2.8〉 연안역 퇴적물의 입도 및 퇴적물 유형(좌)과 분급도(우) 분포(3차). 145

〈그림 6.2.9〉 연안역 퇴적물의 입도 및 퇴적물 유형(좌)과 분급도(우) 분포(4차). 146

〈그림 6.2.10〉 연안역 퇴적물의 입도 및 퇴적물 유형(좌)과 분급도(우) 분포(5차). 146

〈그림 6.3.1〉 해빈 퇴적물의 평균(1~5차) 입도 및 퇴적물... 149

〈그림 6.3.2〉 연안역 퇴적물의 평균(1~5차) 입도 및 퇴적물 유형(좌)과 분급도(우)... 154

〈그림 7.1.1〉 잠수조사 정점 위치도 168

〈그림 7.1.2〉 잠수조사에 사용된 영상장비 제원. 168

〈그림 7.2.1〉 잠수조사 정점 DT-1의 해저면 사진(1차). 171

〈그림 7.2.2〉 잠수조사 정점 DT-2의 해저면 사진(1차). 171

〈그림 7.2.3〉 잠수조사 정점 DT-1의 해저면 사진(2차). 172

〈그림 7.2.4〉 잠수조사 정점 DT-2의 해저면 사진(2차). 172

〈그림 7.2.5〉 잠수조사 정점 DT-1의 해저면 사진(3차). 173

〈그림 7.2.6〉 잠수조사 정점 DT-2의 해저면 사진(3차). 173

〈그림 7.2.7〉 잠수조사 정점 DT-1의 해저면 사진(4차). 174

〈그림 7.2.8〉 잠수조사 정점 DT-2의 해저면 사진(4차). 174

〈그림 8.1.1〉 연속조류 및 파랑 관측 위치도. 180

〈그림 8.1.2〉 층별조류 관측기기 설치 모식도. 182

〈그림 8.2.1〉 관측유속의 stick plot(1차). 184

〈그림 8.2.2〉 관측유속의 stick plot(2차). 184

〈그림 8.2.3〉 관측유속의 stick plot(3차). 184

〈그림 8.2.4〉 유속 및 유향 시계열(1차). 185

〈그림 8.2.5〉 유속 및 유향 시계열(2차). 185

〈그림 8.2.6〉 유속 및 유향 시계열(3차). 185

〈그림 8.2.7〉 유속 분산도(1차, 2차, 3차). 186

〈그림 8.2.8〉 최강유속 및 평균유속의 연직 분포(1차). 188

〈그림 8.2.9〉 최강유속 및 평균유속의 연직 분포(2차). 189

〈그림 8.2.10〉 최강유속 및 평균유속의 연직 분포(3차). 189

〈그림 8.2.11〉 유향·유속별 출현율도(1차, 2차, 3차). 190

〈그림 8.2.12〉 조류 타원도(1차). 200

〈그림 8.2.13〉 조류 타원도(2차). 200

〈그림 8.2.14〉 조류 타원도(3차). 201

〈그림 8.2.15〉 연속 층별조류의 시간... 202

〈그림 8.2.16〉 연속 층별조류의 시간... 202

〈그림 8.2.17〉 연속 층별조류의 시간... 202

〈그림 8.2.18〉 연속 층별조류의 시간변... 203

〈그림 8.2.19〉 연속 층별조류의 시간변... 203

〈그림 8.2.20〉 연속 층별조류의... 204

〈그림 8.2.21〉 연속 층별조류의 시간변... 204

〈그림 8.2.22〉 연속 층별조류의 시간변... 204

〈그림 8.2.23〉 조류진행 벡터도(1차). 206

〈그림 8.2.24〉 조류진행 벡터도(2차). 206

〈그림 8.2.25〉 조류진행 벡터도(3차). 206

〈그림 8.2.26〉 우도 AWS의 풍향 및 풍속 시계열(2차). 207

〈그림 8.2.27〉 관측 파랑의 시간변화도(2차). 208

〈그림 8.2.28〉 우도 AWS의 풍향 및 풍속 시계열(3차). 209

〈그림 8.2.29〉 관측 파랑의 시간변화도(3차). 210

〈그림 8.2.30〉 유의파고(H1/3) 및 유의파주기(T1/3) 계급별 분포도(2차).(이미지참조) 212

〈그림 8.2.31〉 최대파고(Hmax) 및 최대파주기(Tmax) 계급별 분포도(2차).(이미지참조) 213

〈그림 8.2.32〉 파향별 유의파고(H1/3) 출현율도(2차).(이미지참조) 214

〈그림 8.2.33〉 파향별 최대파고(Hmax) 출현율도(2차).(이미지참조) 215

〈그림 8.2.34〉 유의파고(H1/3) 및 유의파주기(T1/3) 계급별 분포도(3차).(이미지참조) 217

〈그림 8.2.35〉 최대파고(Hmax) 및 최대파주기(Tmax) 계급별 분포도(3차).(이미지참조) 218

〈그림 8.2.36〉 파향별 유의파고(H1/3) 출현율도(3차).(이미지참조) 219

〈그림 8.2.37〉 파향별 최대파고(Hmax) 출현율도(3차).(이미지참조) 220

〈그림 9.1.1〉 실험 영역1, 영역2 및 등수심선. 229

〈그림 9.1.2〉 실험 영역2, 영역3 및 등수심선. 230

〈그림 9.1.3〉 태풍 차바의 시간별 위치. 230

〈그림 9.2.1〉 층별 유속의 stick plot(PC1). 231

〈그림 9.2.2〉 층별 유속의 시간변화도(PC1, 표·중·저층) 232

〈그림 9.2.3〉 조류 시계열 분석을 위한 정점 위치. 233

〈그림 9.2.4〉 모델 유속, 조류 및 잔차류 stick plot(PC1, 표층). 234

〈그림 9.2.5〉 모델 유속, 조류 및 잔차류 stick plot(PC1, 중층). 234

〈그림 9.2.6〉 모델 유속, 조류 및 잔차류 stick plot(PC1, 저층). 235

〈그림 9.2.7〉 모델 유속, 조류 및 잔차류 stick plot(PC2, 표층). 235

〈그림 9.2.8〉 모델 유속, 조류 및 잔차류 stick plot(PC2, 중층). 236

〈그림 9.2.9〉 모델 유속, 조류 및 잔차류 stick plot(PC2, 저층). 236

〈그림 9.2.10〉 모델 유속, 조류 및 잔차류 stick plot(PC3, 표층). 237

〈그림 9.2.11〉 모델 유속, 조류 및 잔차류 stick plot(PC3, 중층). 237

〈그림 9.2.12〉 모델 유속, 조류 및 잔차류 stick plot(PC3, 저층). 238

〈그림 9.2.13〉 모델 유속, 조류 및 잔차류 stick plot(PC4, 표층). 238

〈그림 9.2.14〉 모델 유속, 조류 및 잔차류 stick plot(PC4, 중층). 239

〈그림 9.2.15〉 모델 유속, 조류 및 잔차류 stick plot(PC4, 저층). 239

〈그림 9.2.16〉 모델 유속, 조류 및 잔차류 stick plot(PC5, 표층). 240

〈그림 9.2.17〉 모델 유속, 조류 및 잔차류 stick plot(PC5, 중층). 240

〈그림 9.2.18〉 모델 유속, 조류 및 잔차류 stick plot(PC5, 저층). 241

〈그림 9.2.19〉 표층 창조류(좌) 및 낙조류(우) 분포. 242

〈그림 9.2.20〉 저층 창조류(좌) 및 낙조류(우) 분포. 242

〈그림 10.1.1〉 동남쪽에... 250

〈그림 10.1.2〉 비스듬히 유입하는 파랑에 의한 해빈퇴적물의 운반경로. 251