1983년 일본 서해안에서 발생한 중앙동해지진이나 1993년 한국 동해안에서 발생한 홋카이도 남서부 외해지진으로 인한 쓰나미의 영향에 대해 해일의 특징은 수위변동, 확산 당시 동해안에서는 관측 내용을 검토하고 비교하는 연구가 일부 이루어졌으나, 지진이 없는 지역에서의 쓰나미 발생 및 영향에 대한 연구는 충분히 이루어지지 않았다. 본 연구에서는 일본 서해안의 지진 빈 지역에서 예상되는 가상 지진에 의해 발생하는 쓰나미를 수치 시뮬레이션을 통해 예측합니다. 이를 통해 남동해안의 각 지점에서 시간에 따른 최대 수위 상승과 변화를 계산할 수 있습니다. 이러한 방법으로 우리나라 남동해안 지진대에서 발생한 쓰나미의 영향을 평가한다.
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한국은 일본 연안의 지진대와 다소 거리가 떨어져 있어 지진이 발생하더라도 쓰나미 피해는 크지 않을 것으로 여겨져 왔다. 그러나 위에서 본 바와 같이 중앙동해는 1983년 일본 서해안 해역에서 발생하였다. 1993년 홋카이도 남서부 해상 지진 등 일본 서해안 지역의 강력한 지진으로 인한 강력한 쓰나미는 우리나라 동해안에 큰 영향을 미쳤다. 본 연구에서는 Ishikawa(1994)가 제안한 지진 공백지대를 수치 시뮬레이션을 통해 일본 서해안의 지진 공백지대에서 주어진 가상 지진에 의한 쓰나미를 예측하는데 사용하였다. 이를 통해 얻은 결과와 우리나라 동해안에서 발생한 쓰나미를 수치모의를 통해 예측하고 있습니다. 기존 쓰나미 관측과 비교하고 남동해안 각 지점의 시간에 따른 최대 수위 상승과 수위 변화를 조사하여 우리나라 남동해안 지진대에서 발생한 쓰나미의 영향을 평가하였다. 일본의 경우 1983년 중부 동해 지진으로 발생한 쓰나미에 대한 수치해석으로 연구가 본격화되었으며, 천수방정식과 용수개구리 유한차이를 이용한 수치모델을 이용하여 일본 연안해역의 쓰나미를 해석하였다. 방법(Goto 및 Shuto, 1983) Imamura et al. (1988)은 칠레 쓰나미에 대한 수치해석을 수행하여 장거리로 전파되는 쓰나미의 물리적 분산효과의 중요성을 인식하고, 수치분산효과를 이용하여 물리적 분산효과를 고려하는 방법을 제안하였다. ,수심이 변하는 지역에서는 정확도가 별로 좋지 않다는 단점이 있다.
본 연구에서 사용된 쓰나미 수치해석 모델에서는 연속방정식과 운동방정식을 차분형식으로 변환하였다. 공간적 차이는 엇갈린 격자를 사용하고, 시간적 차이는 점핑프로그(jumpingfrog)법을 사용한다. -frog method 그리드에서는 그림 2.5와 같이 계산된 수위 θ와 유수량(M, N)의 지점이 서로 다른 위치에 정의되어 있으며, 그림에서 직교좌표계(x, y)에 해당하는 이산화는 , z)를 지수 (i),j,k)로 표시한다. 또한, 수직방향의 유속 v는 수위 θ와 동일한 위치에서 정의된다. 운동 방정식의 미분에서 비선형 항은 표현을 단순화하기 위해 별도로 처리됩니다. (x, y) 방향의 각 선형항은 다음 수식으로 표현됩니다. 그림 2.10은 단층 변위와 표면 변위의 개념을 보여주고 있으며, 이 수직 변위는 해수면 수위로 사용되며 수치 쓰나미 계산의 초기 조건으로 제공됩니다.
위에서 언급한 기본식과 후술하는 단층변수에 기초하여, 일본 서해안을 따라 이어지는 단층대에서 지진이 발생한 후 충분한 시간이 경과했기 때문에 상당한 위치에너지를 갖는 지진공동구역에서 지진이 발생하거나, 아직 지진은 발생하지 않았습니다. 다양한 지진으로 인한 쓰나미를 수치적으로 시뮬레이션합니다. 지진이 없는 이 지역에서는 앞으로 지진이 발생할 확률이 높으며, 이에 따라 상당한 쓰나미도 예상됩니다. 따라서 우리는 한국의 쓰나미를 예측하기 위해 가상의 지진에 대한 쓰나미를 예측합니다. 확산 속도와 수위 변동 측면에서 해안에 미칠 영향을 연구합니다. Table 3.2에 제시된 오차변수를 이용하여 얻은 수치해석 결과 중 쓰나미 전파속도에 대한 결과를 그림 3.2에 나타내었다. 6개 보이드 영역 모두의 전파 패턴은 다르지만 전파 속도는 유사합니다. 따라서 여기서는 대표적인 보이드 영역 2개만을 제시하는데, 쓰나미가 발생한 지진의 단층에 따라 대침체 부근에서 쓰나미 골절 및 좌굴 발생을 확인할 수 있으며, 전파 패턴은 조금씩 다르지만 지진은 두 보이드 모두에서 발생, 출현 후 약 100분쯤 뒤, 강원도 인근 동해안을 처음으로 침범한 것으로 보인다. 또한 해안에 상당한 파고를 발생시키며, 오차변수 중 경사와 미끄러짐 방향이 초기수위에 영향을 미치는 것으로 확인되었다.
