KR101153706B1 - System and method for predicting storm surge in coastal areas - Google Patents

System and method for predicting storm surge in coastal areas Download PDF

Info

Publication number
KR101153706B1
KR101153706B1 KR1020090101057A KR20090101057A KR101153706B1 KR 101153706 B1 KR101153706 B1 KR 101153706B1 KR 1020090101057 A KR1020090101057 A KR 1020090101057A KR 20090101057 A KR20090101057 A KR 20090101057A KR 101153706 B1 KR101153706 B1 KR 101153706B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
precision
typhoon
tsunami
sea
model
Prior art date
Application number
KR1020090101057A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20110044411A (en
Inventor
박광순
이종찬
전기천
김상익
권재일
Original Assignee
한국해양연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국해양연구원 filed Critical 한국해양연구원
Priority to KR1020090101057A priority Critical patent/KR101153706B1/en
Publication of KR20110044411A publication Critical patent/KR20110044411A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101153706B1 publication Critical patent/KR101153706B1/en

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B21/00—Alarms responsive to a single specified undesired or abnormal condition and not otherwise provided for
    • G08B21/02—Alarms for ensuring the safety of persons
    • G08B21/10—Alarms for ensuring the safety of persons responsive to calamitous events, e.g. tornados or earthquakes
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01W—METEOROLOGY
    • G01W1/00—Meteorology
    • G01W1/10—Devices for predicting weather conditions
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q10/00—Administration; Management
    • G06Q10/04—Forecasting or optimisation specially adapted for administrative or management purposes, e.g. linear programming or "cutting stock problem"
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B27/00—Alarm systems in which the alarm condition is signalled from a central station to a plurality of substations
    • G08B27/005—Alarm systems in which the alarm condition is signalled from a central station to a plurality of substations with transmission via computer network
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B31/00—Predictive alarm systems characterised by extrapolation or other computation using updated historic data
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather

Landscapes

  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Emergency Management (AREA)
  • Economics (AREA)
  • Strategic Management (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Human Resources & Organizations (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Marketing (AREA)
  • Operations Research (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Tourism & Hospitality (AREA)
  • General Business, Economics & Management (AREA)
  • Development Economics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Entrepreneurship & Innovation (AREA)
  • Game Theory and Decision Science (AREA)
  • Computing Systems (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Atmospheric Sciences (AREA)
  • Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
  • Ecology (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)
  • Alarm Systems (AREA)

Abstract

본 발명은 연안정밀 폭풍해일 예측 시스템과 연안정밀 폭풍 해일 예측 방법에 관한 것으로서, 특히 태풍시기와 비태풍시기를 구분하여 기상입력자료를 생산하여 정밀하게 해일고를 산출하는 연안정밀 폭풍해일 예측 시스템과 연안정밀 폭풍 해일 예측 방법에 대한 것이다. 본 발명은 태풍과 비태풍시기를 구분하여 해상풍과 해면기압을 포함하는 기상입력자료를 생산하여 정밀 태풍해상풍 모델의 입력자료 추산체제 구축하여 해일고를 산출할 수 있는 연안정밀 폭풍해일 예측 시스템과 연안정밀 폭풍 해일 예측 방법을 제공할 수 있다. 또한, 본 발명은 준자동화 시스템으로 인력의 소모가 최소화할 수 있으며, 운용함에 있어 편의를 증대시킬 수 있는 연안정밀 폭풍해일 예측 시스템과 연안정밀 폭풍 해일 예측 방법을 제공할 수 있다. 또한, 본 발명은 비태풍시에 해일고를 컴퓨터나 TV 등의 출력장치에 자동으로 예측결과가 동영상 및 시계열로 표출되며, 해일고가 일정 높이 이상이 되는 이상징후가 예측될 시에는 자동으로 관리자에게 전자메일을 발송하여 경고할 수 있는 연안정밀 폭풍해일 예측 시스템과 연안정밀 폭풍 해일 예측 방법을 제공할 수 있다. 또한, 본 발명은 다중둥지기법(multi-nesting grid method)을 이용하여 해일모델에서의 불분명한 요소인 개방경계조건의 오류를 최소화시켜 최종계산 결과인 해일고 산정의 정확성을 증가시킬 수 있는 연안정밀 폭풍해일 예측 시스템과 연안정밀 폭풍 해일 예측 방법을 제공할 수 있다. 또한, 본 발명은 부산, 마산, 여수, 군산, 인천, 보령, 목포, 서귀포, 포항, 속초를 포함하는 우리나라 연안의 10개 지역에서 는 수평해상도 약 300m 간격에서의 해일고 및 해수면 예측정보 산출이 가능하며, 수평해상도 2㎞ 간격에서는 독도를 포함한 우리나라 전 연안에서의 해일고 및 해수면 예측정보를 계산할 수 있는 연안정밀 폭풍해일 예측 시스템과 연안정밀 폭풍 해일 예측 방법을 제공할 수 있다.The present invention relates to a coastal precision storm tsunami prediction system and a coastal precision storm tsunami prediction method. In particular, the coastal precision storm tsunami prediction system and coastal precision to produce weather input data by distinguishing the typhoon period and the non-typhoon period It is about precision storm tsunami prediction method. The present invention provides a coastal precision storm tsunami prediction system capable of calculating tsunamis by constructing input data estimation system of precision typhoon sea breeze model by producing meteorological input data including sea breeze and sea level air pressure by distinguishing typhoon and non-typhoid season. Providing coastal precision storm surge prediction methods. In addition, the present invention can provide a coastal precision storm tsunami prediction system and coastal precision storm tsunami prediction method that can minimize the consumption of manpower as a semi-automated system, and can increase the convenience in operation. In addition, the present invention is automatically displayed to the output device such as a computer or TV in a typhoon during a typhoon, and the results are displayed in a video and time series, and when the abnormal symptoms that the high tide is above a certain height is predicted to the administrator automatically It is possible to provide coastal precision storm surge forecasting systems that can send e-mail alerts and coastal storm storm forecasting methods. In addition, the present invention uses the multi-nesting grid method to minimize the error of the open boundary condition, which is an unclear factor in the tsunami model, which can increase the accuracy of the tsunami calculation, which is the final calculation result. Storm surge prediction systems and coastal precision storm surge prediction methods can be provided. In addition, the present invention in the 10 regions of the coast of Korea including Busan, Masan, Yeosu, Gunsan, Incheon, Boryeong, Mokpo, Seogwipo, Pohang, Sokcho to calculate the tsunami and sea level prediction information at about 300m horizontal resolution It is possible to provide coastal precision storm tsunami prediction system and coastal precision storm tsunami prediction method that can calculate tsunami and sea level forecast information from all coasts of Korea including Dokdo at a horizontal resolution of 2km.

폭풍해일, 태풍, 해상풍, 해면기압, 해일고, 해수면, 예측, 다중둥지기법 Tsunami, typhoon, sea wind, sea level pressure, tsunami, sea level, forecasting, multiple nesting

Description

연안정밀 폭풍해일 예측 시스템과 연안정밀 폭풍 해일 예측 방법{SYSTEM AND METHOD FOR PREDICTING STORM SURGE IN COASTAL AREAS}Coastal Precision Storm Surge Prediction System and Coastal Precision Storm Surge Prediction Method {SYSTEM AND METHOD FOR PREDICTING STORM SURGE IN COASTAL AREAS}

본 발명은 연안정밀 폭풍해일 예측 시스템과 연안정밀 폭풍 해일 예측 방법에 관한 것으로서, 특히 태풍시기와 비태풍시기를 구분하여 기상입력자료를 생산하여 정밀하게 해일고를 산출하는 연안정밀 폭풍해일 예측 시스템과 연안정밀 폭풍 해일 예측 방법에 대한 것이다.The present invention relates to a coastal precision storm tsunami prediction system and a coastal precision storm tsunami prediction method. In particular, the coastal precision storm tsunami prediction system and coastal precision to produce weather input data by distinguishing the typhoon period and the non-typhoon period It is about precision storm tsunami prediction method.

태풍은 중심 최대풍속이 17m/s 이상이며 폭풍우를 동반하는 열대저기압을 지칭하는 것으로서, 가장 위험한 자연재해 중의 하나이다. 또한, 태풍과 같은 악기상시에 해면은 상대적으로 정밀한 예측이 가능한 천문조위보다 더 상승하여 나타나 상승된 해면이 육지로 넘쳐 들어오게 되며 이를 해일이라고 한다.Typhoon refers to tropical cyclone with storms with a maximum central wind speed of more than 17m / s and is one of the most dangerous natural disasters. In addition, the instrument surface such as a typhoon rises more than the relatively astronomical tide that can be predicted relatively, the rising sea level overflows the land, which is called a tsunami.

이러한 해일에 의해 매년 많은 인명 및 재산 피해가 발생하고 있으며, 해일로 인한 연안에서의 인명과 재산 등의 피해를 줄이고 재해를 방지하기 위해서는 해일의 정확한 도달시간과 그 높이를 빠른 시간 내에 예측할 수 있어야 한다. 하지만, 아직까지 복잡한 해안선을 가지고 있는 우리나라 연안에서 수평해상도가 조밀하여(~300m) 매일매일 폭풍해일 정보를 제공하는 예측시스템과 방법은 만족할 만한 수준에 도달하지 못한 실정이다.Due to such tsunamis, many lives and property damages occur every year, and the accurate arrival time and height of tsunamis must be predicted quickly in order to reduce the damages of life and property on the coast and prevent disasters. . However, the prediction system and method for providing storm surge information every day have not reached satisfactory level because the horizontal resolution is dense (~ 300m) on the coast of Korea which has a complicated coastline.

본 발명의 목적은 해일의 정확한 도달시간과 그 높이를 빠른 시간 내에 예측할 수 있는 연안정밀(수평격자 300m 내외) 폭풍해일 예측 시스템과 연안정밀 폭풍 해일 예측 방법을 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a coastal precision (about 300 m horizontal) storm tsunami prediction system and a coastal precision storm tsunami prediction method capable of predicting the precise arrival time and height of a tsunami within a short time.

상술한 목적을 달성하기 위해 본 발명은 비태풍 시 해상풍과 해면기압을 예측하는 정밀격자 비태풍 해상풍 모델과, 태풍 내습 시 해상풍과 해면기압을 예측하는 정밀격자 태풍 해상풍 모델과, 상기 정밀격자 비태풍 해상풍 모델 또는 상기 정밀격자 태풍 해상풍 모델에 의해 예상된 해상풍과 해면기압을 입력자료로 이용하여 해일고를 예측하는 정밀격자 해일모델을 포함하는 것을 특징으로 하는 연안정밀 폭풍해일 예측 시스템을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a precision lattice non-typhoon marine wind model for predicting the sea breeze and sea level air pressure during non-typhoons, and a precision grid typhoon marine wind model for predicting the sea breeze and sea level air pressure during a typhoon invasion; Precise offshore storm tsunami prediction comprising a precision lattice tsunami model for predicting tsunami using the sea breeze and sea level air pressure predicted by the precision lattice non-typhoon sea gust model Provide a system.

상기 정밀격자 비태풍 해상풍 모델은 72시간의 예측된 해상풍과 해면기압을 계산하여 상기 정밀격자 해일모델에 입력하며, 상기 정밀격자 태풍 해상풍 모델은 태풍의 중심위치와 중심기압을 포함하는 태풍정보와 최대풍 반경을 이용하여 태풍의 이동에 따른 해상풍과 해면기압을 예측하여 상기 정밀격자 해일모델에 입력한다.The precision lattice non-typhoon sea breeze model calculates the predicted sea breeze and sea level air pressure of 72 hours and inputs it into the precision lattice tsunami model, and the precision lattice typhoon sea breeze model includes a typhoon including a central position and a central air pressure of the typhoon. Using the information and the maximum wind radius, the sea wind and sea level air pressure according to the movement of the typhoon are predicted and input into the precision grid tsunami model.

또한, 상기 정밀격자 해일모델은 상기 정밀격자 비태풍 해상풍 모델 또는 상기 정밀격자 태풍 해상풍 모델에서 산출된 해상풍과 해면기압을 이용하여 연안에서의 해일고를 예측하며, 상기 정밀격자 해일모델은 상기 정밀격자 비태풍 해상풍 모 델 또는 상기 정밀격자 태풍 해상풍 모델에서 산출된 해상풍과 해면기압 및 기상정보로 수집된 조석을 고려하여 계산된 해수면에서, 조석만을 고려하여 계산한 해수면 결과를 빼서 해일고를 산출한다.In addition, the precision grating tsunami model predicts the tsunami at coast using the sea breeze and the sea level air pressure calculated from the precision grating non-typhoon sea gust model or the precision grating typhoon sea gust model, the precision grating tsunami model is Tide by subtracting the sea level results calculated by considering only tides from the sea level calculated by considering the tidal waves collected from the precision grid non-typhoon sea wind model or the above-mentioned fine grid typhoon sea wind model and sea level air pressure and meteorological information Yield a high.

상기 정밀격자 해일모델에 파랑 정보를 입력하는 천해파랑모델을 포함한다. 상기 정밀격자 해일모델에서 예측된 정밀 해일에 대한 정보를 출력하는 결과 출력 모듈을 더 포함할 수 있으며, 상기 결과 출력 모듈은 상기 정밀 해일에 대한 정보를 동영상으로 출력하는 동영상 출력 모듈과, 상기 정밀 해일에 대한 정보를 정지된 시각 정보로 출력하는 시계열 출력 모듈을 포함한다. 상기 정밀격자 해일모델에서 예측된 해일고가 50㎝ 이상일 경우, 상기 연안정밀 폭풍 해일 예측 시스템의 관리자에게 경고 메일을 발송하는 경고 메일 발송 모듈을 더 포함할 수 있다.It includes a shallow blue model for inputting blue information into the precision grid tsunami model. And a result output module for outputting information on the precision tsunami predicted in the precision grid tsunami model, wherein the result output module includes a video output module for outputting information on the precision tsunami as a video and the precision tsunami. It includes a time series output module for outputting information about the stopped time information. When the estimated tsunami in the precision grid tsunami model is 50cm or more, may further include a warning mail sending module for sending a warning mail to the administrator of the coastal precision storm tsunami prediction system.

또한, 본 발명은 태풍 시기와 비 태풍 시기를 판단하는 단계와, 상기 태풍 시기 또는 상기 비 태풍 시기에 따른 기상자료를 수집하여 해상풍과 해면기압을 예측하는 단계와, 상기 예측된 해상풍과 상기 해면기압을 기초로 해일고를 예측하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 연안정밀 폭풍해일 예측 방법을 제공한다.In addition, the present invention comprises the steps of determining the typhoon period and the non-typhoon period, the weather data according to the typhoon period or the non- typhoon period to predict the sea breeze and sea level air pressure, the predicted sea breeze and the It provides a coastal precision storm surge prediction method comprising the step of predicting the tsunami based on the barometric pressure.

상기 태풍 시기 또는 상기 비 태풍 시기에 따른 기상자료를 수집하여 해상풍과 해면기압을 예측하는 단계는, 상기 태풍 시기와 비 태풍 시기를 판단하는 단계에서 태풍 시기로 판단될 경우, 태풍의 중심위치와 중심기압을 포함하는 태풍정보와, 최대풍 반경을 이용하여 태풍의 이동에 따른 해상풍과 해면기압을 예측하는 단계; 또는, 상기 태풍 시기와 비 태풍 시기를 판단하는 단계에서 비태풍 시기로 판단될 경우, 정밀격자 비태풍 해상풍 모델(WRF, Weather Research and Forecasting) 을 이용하여 해상풍과 해면기압을 예측하는 단계를 포함한다. 상기 예측된 해상풍과 상기 해면기압을 기초로 해일고를 예측하는 단계는, 상기 예측된 해상풍과 상기 해면기압 및 기상정보로 수집된 조석을 모두 고려하여 계산된 해수면에서, 조석만을 고려하여 계산된 해수면 결과를 빼서 해일고를 산출하는 단계를 포함한다.Predicting the sea breeze and the sea level air pressure by collecting weather data according to the typhoon period or the non-typhoon period, if it is determined that the typhoon period in the step of determining the typhoon period and the non- typhoon period, Predicting sea breeze and sea level air pressure according to the movement of the typhoon by using typhoon information including a central air pressure and a maximum wind radius; Or, if it is determined that the non-typhoon time in the step of determining the typhoon time and non-typhoon time, the step of predicting the sea breeze and sea level air pressure using a precision grid non-typhoon sea wind model (WRF, Weather Research and Forecasting) Include. The estimating a tsunami based on the predicted sea breeze and the sea level air pressure is calculated by considering only the tides in the sea level calculated by considering both the predicted sea breeze and the tides collected by the sea level air pressure and weather information. Subtracting the sea level results to calculate the tsunami.

상기 예측된 해상풍과 상기 해면기압을 기초로 해일고를 예측하는 단계;에서 예측된 해일고에 대한 정보를 시각적으로 출력하는 단계를 더 포함할 수 있으며, 상기 예측된 해상풍과 상기 해면기압을 기초로 해일고를 예측하는 단계;에서 해일고가 50㎝ 이상으로 예측될 경우, 전자메일을 발송하여 경고하는 단계를 더 포함할 수 있다.Predicting the sea level based on the predicted sea wind and the sea level air pressure; may further include visually outputting information on the predicted sea level, based on the predicted sea wind and the sea level air pressure Predicting the high seas height; when the high seas height is estimated to be 50 cm or more, may further comprise the step of sending an e-mail to warn.

본 발명은 태풍과 비태풍시기를 구분하여 해상풍과 해면기압을 포함하는 기상입력자료를 생산하여 정밀 태풍해상풍 모델의 입력자료 추산체제 구축하여 해일고를 산출할 수 있는 연안정밀 폭풍해일 예측 시스템과 연안정밀 폭풍 해일 예측 방법을 제공할 수 있다.The present invention provides a coastal precision storm tsunami prediction system capable of calculating tsunamis by constructing input data estimation system of precision typhoon sea breeze model by producing meteorological input data including sea breeze and sea level air pressure by distinguishing typhoon and non-typhoid season. Providing coastal precision storm surge prediction methods.

또한, 본 발명은 준자동화 시스템으로 인력의 소모가 최소화할 수 있으며, 운용함에 있어 편의를 증대시킬 수 있는 연안정밀 폭풍해일 예측 시스템과 연안정밀 폭풍 해일 예측 방법을 제공할 수 있다.In addition, the present invention can provide a coastal precision storm tsunami prediction system and coastal precision storm tsunami prediction method that can minimize the consumption of manpower as a semi-automated system, and can increase the convenience in operation.

또한, 본 발명은 비태풍시에 해일고를 컴퓨터나 TV 등의 출력장치에 자동으로 예측결과가 동영상 및 시계열로 표출되며, 해일고가 일정 높이 이상이 되는 이상징후가 예측될 시에는 자동으로 관리자에게 전자메일을 발송하여 경고할 수 있는 연안정밀 폭풍해일 예측 시스템과 연안정밀 폭풍 해일 예측 방법을 제공할 수 있다.In addition, the present invention is automatically displayed to the output device such as a computer or TV in a typhoon during a typhoon, and the results are displayed in a video and time series, and when the abnormal symptoms that the high tide is above a certain height is predicted to the administrator automatically It is possible to provide coastal precision storm surge forecasting systems that can send e-mail alerts and coastal storm storm forecasting methods.

또한, 본 발명은 다중둥지기법(multi-nesting grid method)을 이용하여 해일모델에서의 불분명한 요소인 개방경계조건의 오류를 최소화시켜 최종계산 결과인 해일고 산정의 정확성을 증가시킬 수 있는 연안정밀 폭풍해일 예측 시스템과 연안정밀 폭풍 해일 예측 방법을 제공할 수 있다.In addition, the present invention uses the multi-nesting grid method to minimize the error of the open boundary condition, which is an unclear factor in the tsunami model, which can increase the accuracy of the tsunami calculation, which is the final calculation result. Storm surge prediction systems and coastal precision storm surge prediction methods can be provided.

또한, 본 발명은 부산, 마산, 여수, 군산, 인천, 보령, 목포, 서귀포, 포항, 속초를 포함하는 우리나라 연안의 10개 지역에서는 수평해상도 약 300m 간격에서의 해일고 및 해수면 예측정보 산출이 가능하며, 수평해상도 2㎞ 간격에서는 독도를 포함한 우리나라 전 연안에서의 해일고 및 해수면 예측정보를 계산할 수 있는 연안정밀 폭풍해일 예측 시스템과 연안정밀 폭풍 해일 예측 방법을 제공할 수 있다.In addition, the present invention can calculate the tsunami and sea level prediction information at about 300m horizontal resolution in 10 regions of the coast of Korea, including Busan, Masan, Yeosu, Gunsan, Incheon, Boryeong, Mokpo, Seogwipo, Pohang, Sokcho In the distance of 2km horizontal resolution, it is possible to provide coastal precision storm surge prediction system and coastal precision storm surge prediction method that can calculate tsunami and sea level forecast information from all coasts of Korea including Dokdo.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면상의 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.It will be apparent to those skilled in the art that the present invention may be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, It is provided to let you know. Like reference numerals in the drawings refer to like elements.

도 1은 본 발명에 따른 연안정밀 폭풍해일 예측 시스템의 개념도이고, 도 2는 본 발명에 따른 연안정밀 폭풍 해일 시스템이 적용된 가장 큰 영역을 포함하는 도메인(도 2의 D11)이다. 또한, 도 3은 도 2에서 네스팅을 통해 생성되는 2㎞의 해상도를 가지는 도메인(도 2의 D21)이며, 도 4는 도 3에서 네스팅을 통해 생성되는 300m의 해상도를 가지는 상세 도메인(도 2의 D30)이다. 이때, 도 2의 도메인은 9㎞ 해상도의 격자크기를 가지며, 전체 격자의 크기는

Figure 112009064966543-pat00001
방향으로 216개,
Figure 112009064966543-pat00002
방향으로 228개의 격자수를 가진다. 또한, 도 2의 도메인은 북위 25 내지 44도, 동경 117도 내지 238도의 격자 범위를 가지고 있다. 도 3의 도메인은 전체 격자의 개수는
Figure 112009064966543-pat00003
방향으로 360개,
Figure 112009064966543-pat00004
방향으로 420개의 격자수를 가지며, 북위 32도 내지 39도, 동경 125도 내지 131도의 격자 범위를 가지고 있다. 도 4의 도메인은 인천, 보령, 군산, 목포, 여수, 마산, 부산, 포항, 속초, 서귀포를 포함하는 10개 지역의 해일고를 생성한다. 도 5는 본 발명에 따른 연안정밀 폭풍해일 예측 시스템에 의해 예측된 4㎞격자의 72시간 국지해양기상 예측도이다. 이때, 도 5의 (a)는 해상풍이며 (b)는 해면기압을 나타낸 것이다. 또한, 도 5는 2009년 9월 14일 21시 ~ 2009년 9월 17일 21시까지 측정된 기상정보에 의해 예측된 해상풍 및 해면기압이다. 도 6은 본 발명에 따른 연안정밀 폭풍해일 예측 시스템에 의해 예측된 72시간 연안 국지정밀 폭풍해일고이다. 이때, 도 6은 2009년 9월 14일 21시 ~ 2009년 9월 17일 21시까지 측정된 기상정보에 의해 예측된 해상풍 및 해면기압을 이용하였다.1 is a conceptual diagram of a coastal precision storm surge prediction system according to the present invention, and FIG. 2 is a domain (D11 of FIG. 2) including the largest area to which the coastal precision storm surge system according to the present invention is applied. 3 is a domain having a resolution of 2 km generated through nesting in FIG. 2 (D21 of FIG. 2), and FIG. 4 is a detailed domain having a resolution of 300 m generated through nesting in FIG. 3 (FIG. 2, D30). At this time, the domain of Figure 2 has a grid size of 9km resolution, the size of the entire grid
Figure 112009064966543-pat00001
216 directions,
Figure 112009064966543-pat00002
Direction has 228 lattice numbers. In addition, the domain of FIG. 2 has a lattice range of 25 to 44 degrees north latitude and 117 to 238 degrees east longitude. The domain of Figure 3 is the total number of grids
Figure 112009064966543-pat00003
In 360 directions,
Figure 112009064966543-pat00004
It has 420 grids in the direction, and has a lattice range of 32 degrees to 39 degrees north latitude and 125 degrees to 131 degrees east longitude. The domain of FIG. 4 generates 10 high seas including Incheon, Boryeong, Gunsan, Mokpo, Yeosu, Masan, Busan, Pohang, Sokcho, Seogwipo. FIG. 5 is a 72-hour local ocean meteorological prediction map of a 4 km grid predicted by the coastal precision storm surge prediction system according to the present invention. At this time, Figure 5 (a) is the sea wind and (b) shows the sea level air pressure. 5 is sea wind and sea level air pressure predicted by weather information measured from 21 o'clock September 14, 2009 to 21 o'clock 17 September 2009. 6 is a 72-hour coastal local storm surge predicted by the coastal precision storm surge prediction system according to the present invention. At this time, FIG. 6 used sea wind and sea level air pressure predicted by the weather information measured from 21 o'clock September 14, 2009 to 21 o'clock 17 September 2009.

본 발명에 따른 연안정밀 폭풍해일 예측 시스템은 도 1에 도시된 바와 같이, 정밀격자 비태풍 해상풍 모델(100)과, 정밀격자 태풍 해상풍 모델(200)과, 정밀격자 해일모델(300)과, 천해파랑모델(400)을 포함한다. 또한, 본 발명에 따른 연안정밀 폭풍해일 예측 시스템은 결과 출력 모듈(500)과, 경고 메일 발송 모듈(600)을 더 포함할 수 있다.As shown in FIG. 1, the coastal precision storm tsunami prediction system according to the present invention includes a precision grid non-typhoon sea gust model 100, a precision grid typhoon sea gust model 200, a precision grid tsunami model 300 and , Blue sea model 400 is included. In addition, the coastal precision storm tsunami prediction system according to the present invention may further include a result output module 500, and alert mail sending module 600.

정밀격자 비태풍 해상풍 모델(100)은 비태풍 시기에 도 5에 도시된 바와 같이 72시간의 예측된 해상풍과 해면기압의 자료를 계산하고 정밀격자 해일모델(300), 즉, 한국해양연구원 해일모델(KORDI-S, Korea Ocean Research and Development Institute-Storm surge model)의 입력자료 입력하여 도 6과 같이 해일고를 예측할 수 있도록 한다. 이러한, 정밀격자 비태풍 해상풍 모델(100)은 수학식 1과 같이

Figure 112009064966543-pat00005
로 표현되는 지형을 고려한 정역학 연직 기압 좌표계를 사용한다.The precision grid non-typhoon sea breeze model 100 calculates the data of the predicted sea wind and sea level air pressure of 72 hours as shown in FIG. 5 during the non-typhoon time, and the precision grid tsunami model 300, that is, the Korea Maritime Research Institute Input data of the KORDI-S (Korea Ocean Research and Development Institute-Storm surge model) to predict the tsunami as shown in FIG. Such a precision lattice non-typhoon marine wind model 100 is as shown in equation (1)
Figure 112009064966543-pat00005
A hydrostatic vertical barometric coordinate system is used to account for the terrain represented by.

Figure 112009064966543-pat00006
Figure 112009064966543-pat00007
,
Figure 112009064966543-pat00006
Figure 112009064966543-pat00007
,

여기서,

Figure 112009064966543-pat00008
는 기압의 정역학 성분이며,
Figure 112009064966543-pat00009
는 지표의 탑(top) 경계값이다. 또한,
Figure 112009064966543-pat00010
는 대기의 탑(top) 경계값이며,
Figure 112009064966543-pat00011
는 모델 도메인의 컬럼 내에서의 단위면적당 질량이다.here,
Figure 112009064966543-pat00008
Is the static component of air pressure,
Figure 112009064966543-pat00009
Is the top boundary of the surface. Also,
Figure 112009064966543-pat00010
Is the top boundary of the atmosphere,
Figure 112009064966543-pat00011
Is the mass per unit area in the column of the model domain.

또한, 플럭스 형태의 변수들은 수학식 2와 같이 나타낼 수 있다.In addition, the flux-type variables may be represented as in Equation 2.

Figure 112009064966543-pat00012
Figure 112009064966543-pat00012

여기서,

Figure 112009064966543-pat00013
는 두 수평 방향과 연직 방향에서의 공변 속도를 각각 나타내며,
Figure 112009064966543-pat00014
는 온위를 가리킨다. 또한, 정밀격자 비태풍 해상풍 모델(100)의 지배 방정식은 아래와 같이 비보존 변수들인
Figure 112009064966543-pat00015
,
Figure 112009064966543-pat00016
,
Figure 112009064966543-pat00017
으로 표현된다.here,
Figure 112009064966543-pat00013
Represents the covariate velocity in the two horizontal and vertical directions, respectively.
Figure 112009064966543-pat00014
Indicates warmth. In addition, the governing equation of the precision grid non-typhoon sea breeze model 100 is the non-conservation variables
Figure 112009064966543-pat00015
,
Figure 112009064966543-pat00016
,
Figure 112009064966543-pat00017
.

Figure 112009064966543-pat00018
Figure 112009064966543-pat00018

Figure 112009064966543-pat00019
Figure 112009064966543-pat00019

Figure 112009064966543-pat00020
Figure 112009064966543-pat00020

여기서, 수학식 3은 동서 방향의 운동 방정식이며, 수학식 4는 남북 방향의 운동 방정식이다. 또한, 수학식 5는 연직 방향의 운동 방정식이다. 이때, 수학식 3과 수학식 4 및 수학식 5에서

Figure 112009064966543-pat00021
는 일반적인 대표 변수이며,
Figure 112009064966543-pat00022
는 건조공기의 기체상수,
Figure 112009064966543-pat00023
는
Figure 112009064966543-pat00024
이다. 또한,
Figure 112009064966543-pat00025
는 모형의 물리과정에 의해 만들어지는 강제력,
Figure 112009064966543-pat00026
는 난류혼합에 의해 만들어지는 강제력,
Figure 112009064966543-pat00027
는 지도 투영법에 의해 만들어지는 강제력,
Figure 112009064966543-pat00028
는 지구회전에 의해 만들어지는 강제력을 의미한다.Here, Equation 3 is a motion equation in the east-west direction, and Equation 4 is a motion equation in the north-south direction. Equation 5 is an equation of motion in the vertical direction. At this time, in the equations 3, 4 and 5
Figure 112009064966543-pat00021
Is a typical representative variable,
Figure 112009064966543-pat00022
Is the gas constant of dry air,
Figure 112009064966543-pat00023
Is
Figure 112009064966543-pat00024
to be. Also,
Figure 112009064966543-pat00025
Is the forcing produced by the physics of the model,
Figure 112009064966543-pat00026
Is the forcing produced by turbulent mixing,
Figure 112009064966543-pat00027
Is the forcing created by the map projection,
Figure 112009064966543-pat00028
Means the forcing produced by the rotation of the earth.

또한, 정밀격자 비태풍 해상풍 모델(100)의 지배 방정식 중 열역학 방정식은 수학식 6과 같이 나타낼 수 있다.In addition, the thermodynamic equation of the governing equations of the fine grid non-typhoon sea breeze model 100 can be expressed as Equation 6.

Figure 112009064966543-pat00029
Figure 112009064966543-pat00029

또한, 정밀격자 비태풍 해상풍 모델(100)의 지배 방정식 중 연속 방정식은 수학식 7과 수학식 8과 같이 나타낼 수 있다.In addition, the continuity equation among the governing equations of the fine grid non-typhoon sea breeze model 100 may be represented by Equations 7 and 8.

Figure 112009064966543-pat00030
Figure 112009064966543-pat00030

Figure 112009064966543-pat00031
Figure 112009064966543-pat00031

또한, 수학식 9는 정역학 평형이며, 수학식 10은 상태방정식을 나타낸 것이다.Equation 9 is a static equilibrium, and Equation 10 represents a state equation.

Figure 112009064966543-pat00032
Figure 112009064966543-pat00032

Figure 112009064966543-pat00033
Figure 112009064966543-pat00033

여기서,

Figure 112009064966543-pat00034
는
Figure 112009064966543-pat00035
로서 1.4의 값을 갖는 건조공기의 열용량이다.here,
Figure 112009064966543-pat00034
Is
Figure 112009064966543-pat00035
Is the heat capacity of dry air with a value of 1.4.

Figure 112009064966543-pat00036
Figure 112009064966543-pat00036

Figure 112009064966543-pat00037
Figure 112009064966543-pat00037

또한, 전술된 수학식에서 수증기를 포함하는 경우에는 수학식 13과 같은 방정식이 만들어진다.In addition, when water vapor is included in the above-described equation, an equation shown in Equation 13 is generated.

Figure 112009064966543-pat00038
Figure 112009064966543-pat00038

Figure 112009064966543-pat00039
,
Figure 112009064966543-pat00040
,
Figure 112009064966543-pat00041
Figure 112009064966543-pat00039
,
Figure 112009064966543-pat00040
,
Figure 112009064966543-pat00041

Figure 112009064966543-pat00042
Figure 112009064966543-pat00042

Figure 112009064966543-pat00043
Figure 112009064966543-pat00043

Figure 112009064966543-pat00044
Figure 112009064966543-pat00044

Figure 112009064966543-pat00045
Figure 112009064966543-pat00045

Figure 112009064966543-pat00046
Figure 112009064966543-pat00046

Figure 112009064966543-pat00047
Figure 112009064966543-pat00047

Figure 112009064966543-pat00048
Figure 112009064966543-pat00048

Figure 112009064966543-pat00049
Figure 112009064966543-pat00049

Figure 112009064966543-pat00050
Figure 112009064966543-pat00050

정밀격자 태풍 해상풍 모델(200)은 태풍내습 시 태풍의 중심위치와 중심기압과 위도 및 경도를 입력자료로 하고, 태풍 최대풍 반경 산출 프로그램에서 계산된 최대풍 반경을 이용하여 태풍의 이동에 따른 해상풍과 해면기압을 예측하여 정밀격자 해일모델(300)의 입력자료로 입력한다.The precision grid typhoon marine wind model (200) is the input data of the center position, central pressure, latitude and longitude of the typhoon during typhoons invasion, using the maximum wind radius calculated in the typhoon maximum wind radius calculation program according to the movement of the typhoon Prediction of sea wind and sea level air pressure is input as the input data of the precision grid tsunami model (300).

홀랜드 식의 압력장(Holland type pressure fields; Holland, 1980)은 수학식 14와 같이 나타낼 수 있다.Holland type pressure fields (Holland, 1980) can be expressed as Equation 14.

Figure 112009064966543-pat00051
Figure 112009064966543-pat00051

수학식 14는 홀랜드 타입의 압력장으로서,

Figure 112009064966543-pat00052
는 중심기압이며,
Figure 112009064966543-pat00053
는 임의의 기압으로서, 여기서는 1015hpa이다. 또한,
Figure 112009064966543-pat00054
은 태풍중심으로부터의 거리이며,
Figure 112009064966543-pat00055
는 중심에서 최대풍속이 발생하는 지점까지의 거리인 최대풍 반경이다. 또한,
Figure 112009064966543-pat00056
는 관측된 기압분포 자료에서 경험적으로 얻은 상수이다.Equation 14 is a Holland-type pressure field,
Figure 112009064966543-pat00052
Is the central pressure,
Figure 112009064966543-pat00053
Is any barometric pressure, here 1015 hpa. Also,
Figure 112009064966543-pat00054
Is the distance from the typhoon center,
Figure 112009064966543-pat00055
Is the maximum wind radius, the distance from the center to the point where the maximum wind speed occurs. Also,
Figure 112009064966543-pat00056
Is an empirically obtained constant from the observed barometric pressure distribution data.

또한, 원시방정식은 수학식 15 및 수학식 16과 같이 나타낼 수 있다.In addition, the primitive equations may be represented by equations (15) and (16).

Figure 112009064966543-pat00057
Figure 112009064966543-pat00057

Figure 112009064966543-pat00058
Figure 112009064966543-pat00058

수학식 15와 수학식 16에서

Figure 112009064966543-pat00059
는 수평 카르테시안(cartesian) 격자이며,
Figure 112009064966543-pat00060
는 수직 카르테시안(cartesian) 격자이다. 또한,
Figure 112009064966543-pat00061
는 바람의
Figure 112009064966543-pat00062
성분이며,
Figure 112009064966543-pat00063
는 바람의
Figure 112009064966543-pat00064
성분이다. 또한,
Figure 112009064966543-pat00065
와
Figure 112009064966543-pat00066
는 확산(diffusion)항이며,
Figure 112009064966543-pat00067
와
Figure 112009064966543-pat00068
는 태풍의 이동속도를 포함하는 마찰항이다.In Equation 15 and Equation 16
Figure 112009064966543-pat00059
Is the horizontal Cartesian grid,
Figure 112009064966543-pat00060
Is a vertical Cartesian lattice. Also,
Figure 112009064966543-pat00061
Of the wind
Figure 112009064966543-pat00062
Ingredient,
Figure 112009064966543-pat00063
Of the wind
Figure 112009064966543-pat00064
Ingredient. Also,
Figure 112009064966543-pat00065
Wow
Figure 112009064966543-pat00066
Is the diffusion term,
Figure 112009064966543-pat00067
Wow
Figure 112009064966543-pat00068
Is a friction term that includes the speed of the typhoon.

Figure 112009064966543-pat00069
Figure 112009064966543-pat00069

Figure 112009064966543-pat00070
Figure 112009064966543-pat00070

수학식 17과 수학식 18에서

Figure 112009064966543-pat00071
는 마찰계수이다. 또한,
Figure 112009064966543-pat00072
는
Figure 112009064966543-pat00073
의
Figure 112009064966543-pat00074
성분이며,
Figure 112009064966543-pat00075
는
Figure 112009064966543-pat00076
의
Figure 112009064966543-pat00077
성분이다.
Figure 112009064966543-pat00078
는 태풍의 500m에 고정된 대기경계층(planetary boundary layer, PBL) 높이이다.In equation (17) and equation (18)
Figure 112009064966543-pat00071
Is the coefficient of friction. Also,
Figure 112009064966543-pat00072
Is
Figure 112009064966543-pat00073
of
Figure 112009064966543-pat00074
Ingredient,
Figure 112009064966543-pat00075
Is
Figure 112009064966543-pat00076
of
Figure 112009064966543-pat00077
Ingredient.
Figure 112009064966543-pat00078
Is the height of the planetary boundary layer (PBL) fixed at 500 meters of the typhoon.

정밀격자 해일모델(300)은 태풍과 비태풍 시기에 산출된 해상풍과 해면기압을 입력자료로 이용하여 우리나라 연안에서의 해일고를 예측한다. 이때, 해일모델은 조석, 해상풍, 해면기압을 모두 고려하여 계산한 해수면에서 조석만을 고려하여 계산한 해수면 결과를 이용하여 해일고를 산출한다. 이러한 정밀격자 해일모델(300)은 한국해양연구원 해일모델(KORDI-S, Korea Ocean Research and Development Institute-Storm surge model)을 사용한다. 또한, 정밀격자 해일모델(300)은 비태풍시에는 정밀격자 비태풍 해상풍 모델(100)에서 출력되는 해상풍과 해면기압을 입력받아 해일고와 해수면을 예측하며, 태풍시에는 정밀격자 태풍 해상풍 모델(200)에서 출력되는 해상풍과 해면기압을 입력받아 해일고와 해수면을 예측한다. 이때, 정밀격자 해일모델(300)이 해일고를 예측하기 위한 연속 방정식과 수심 평균된 모멘텀 방정식은 수학식 19와 수학식 20 및 수학식 21과 같이 나타낼 수 있다.The precision grating tsunami model 300 predicts tsunami heights in Korea's coast by using sea wind and sea level air pressures calculated during typhoon and non-typhoon periods as input data. At this time, the tsunami model calculates the tsunami height using the sea level results calculated by considering only the tides in the sea level calculated by considering all the tides, sea winds and sea level air pressure. The precision grating tsunami model 300 uses the Korea Ocean Research and Development Institute-Storm surge model (KORDI-S). In addition, the precision grating tsunami model 300 receives the sea breeze and sea level air pressure output from the precision grating non-typhoon sea breeze model 100 during the non-typhoon, and predicts the tsunami and sea level, during the typhoon precision grating typhoon The sea wind and sea level air pressure output from the wind model 200 are input to predict the sea level and sea level. In this case, the continuous equation and the depth-averaged momentum equation for estimating the tsunami height of the precision grid tsunami model 300 may be represented by Equation 19, Equation 20, and Equation 21.

Figure 112009064966543-pat00079
Figure 112009064966543-pat00079

Figure 112009064966543-pat00080
Figure 112009064966543-pat00080

Figure 112009064966543-pat00081
Figure 112009064966543-pat00081

수학식 19와 수학식 20 및 수학식 21에서,

Figure 112009064966543-pat00082
는 해수면(sea surface elevation)을 의미하며,
Figure 112009064966543-pat00083
는 총 수심(
Figure 112009064966543-pat00084
)을 의미한다. 또한,
Figure 112009064966543-pat00085
는 해수면 미만의 수심을 의미하며,
Figure 112009064966543-pat00086
는 시간을 의미한다. 또한,
Figure 112009064966543-pat00087
는 중력 가속도,
Figure 112009064966543-pat00088
는 해수 밀도,
Figure 112009064966543-pat00089
는 해수면의 대기압,
Figure 112009064966543-pat00090
는 코리올리 파라미터(Coriolis parameter),
Figure 112009064966543-pat00091
와
Figure 112009064966543-pat00092
는 이류와 확산의 합,
Figure 112009064966543-pat00093
는 바람응력,
Figure 112009064966543-pat00094
는 하부 응력을 의미한다.In Equation 19 and Equation 20 and Equation 21,
Figure 112009064966543-pat00082
Means sea surface elevation,
Figure 112009064966543-pat00083
Is the total depth (
Figure 112009064966543-pat00084
). Also,
Figure 112009064966543-pat00085
Means depth below sea level,
Figure 112009064966543-pat00086
Means time. Also,
Figure 112009064966543-pat00087
Is the acceleration of gravity,
Figure 112009064966543-pat00088
Is the seawater density,
Figure 112009064966543-pat00089
Is the atmospheric pressure at sea level,
Figure 112009064966543-pat00090
Is the Coriolis parameter,
Figure 112009064966543-pat00091
Wow
Figure 112009064966543-pat00092
Is the sum of advection and diffusion,
Figure 112009064966543-pat00093
Wind stress,
Figure 112009064966543-pat00094
Means lower stress.

또한, 바람응력과 바닥응력에 대한 방정식은 수학식 22와 수학식 23과 같이 나타낼 수 있다.In addition, the equations for the wind stress and the floor stress can be expressed as Equation 22 and Equation 23.

Figure 112009064966543-pat00095
Figure 112009064966543-pat00095

수학식 22와 수학식 23에서,

Figure 112009064966543-pat00097
는
Figure 112009064966543-pat00098
방향에 대한 바람응력이고,
Figure 112009064966543-pat00099
는
Figure 112009064966543-pat00100
방향에 대한 바람응력이다. 또한,
Figure 112009064966543-pat00101
는 공기저항 계수(=
Figure 112009064966543-pat00102
)이고,
Figure 112009064966543-pat00103
는 공기밀도,
Figure 112009064966543-pat00104
는 바닥저항 계수(bottom drag coefficient)이다. 이때, 바닥저항 계수는 북위 33도보다 높거나 100m보다 얕은 경우 0.001이며, 나머지 지역에서는 0.0025이다.In Equation 22 and Equation 23,
Figure 112009064966543-pat00097
Is
Figure 112009064966543-pat00098
Wind stress on the direction,
Figure 112009064966543-pat00099
Is
Figure 112009064966543-pat00100
Wind stress on the direction. Also,
Figure 112009064966543-pat00101
Is the air resistance coefficient (=
Figure 112009064966543-pat00102
)ego,
Figure 112009064966543-pat00103
Is the air density,
Figure 112009064966543-pat00104
Is the bottom drag coefficient. At this time, the floor resistance coefficient is 0.001 when it is higher than 33 degrees north latitude or shallower than 100m, and 0.0025 in the remaining region.

결과 출력 모듈(500)은 정밀격자 해일모델(300)에서 예측된 해일고를 시각적으로 전달하기 위한 것으로서, 해상풍 동영상과 해면기압 동영상 및 해일고 동영상을 출력하는 동영상 출력 모듈과, 해상풍과 해면기압 및 해일고에 대한 정보를 정지된 시각 정보로 출력하는 시계열 출력 모듈을 포함한다.The result output module 500 is to visually deliver the tsunami height predicted by the precision grid tsunami model 300, a video output module that outputs the sea wind video, sea level air pressure video and the sea level video, sea wind and sea level air pressure And a time series output module for outputting information on the high seas as stopped time information.

동영상 출력 모듈은 해상풍 동영상 출력 모듈과 해면기압 동영상 출력 모듈 및 해일고 동영상 출력 모듈을 포함한다. 또한, 이러한 동영상을 생성하기 위한 해상풍 동영상 생성 모듈과, 해면기압 동영상 생성 모듈 및 해일고 동영상 생성 모듈을 포함한다. 물론, 전술된 동영상 생성 모듈들은 별도로 구비될 수도 있으나, 해상풍 동영상과 해면기압 동영상은 정밀격자 비태풍 해상풍 모델(100)에 의해 생성되며, 해일고 동영상은 정밀격자 해일모델(300)에 의해 생성되는 것이 바람직하다.The video output module includes a marine wind video output module, a sea level pressure video output module, and a Haier high video output module. In addition, the marine wind video generating module for generating such a video, the sea level air pressure video generating module and a haeilgo includes a video generating module. Of course, the above-described video generation module may be provided separately, but the sea breeze video and sea level air pressure video is generated by the fine grid non-typhoon sea breeze model 100, the haeilgo video by the precision grid tsunami model 300 It is desirable to produce.

시계열 출력 모듈은 해상풍과 해면기압 및 해일고에 대한 정보를 정지된 시각 정보, 예를 들어, 숫자와 문자 등으로 출력한다.The time series output module outputs information about the sea breeze, the sea level air pressure, and the sea height as stationary time information, for example, numbers and letters.

이러한 동영상 출력 모듈과 시계열 출력 모듈에 의해 출력된 동영상 및 정지된 시각 정보는 파워포인트 파일을 웹페이지 형식으로 저장하고 이를 디스플레이하기 위해 파일 전송 프로토콜(FTP, file transfer protocol) 서버에 저장한 후, 슬라이드 그림 및 내용을 교체함으로써 구현할 수 있다. 또한, 이와 같이 구현된 동영상과 정지된 시각 정보는 특정 시간대에 자동으로 생성되어 TV 등에 디스플레이될 수 있다.The video and still time information output by the video output module and the time series output module are stored in a web page format and stored in a file transfer protocol (FTP) server for display, and then slides. This can be achieved by swapping pictures and content. In addition, the moving image and the still time information implemented as described above may be automatically generated in a specific time zone and displayed on a TV.

경고 메일 발송 모듈(500)은 정밀격자 해일모델(300)에서 예측된 해일고가 정해진 해일고 이상, 예를 들어, 50㎝ 이상일 경우, 연안정밀 폭풍해일 예측 시스템의 관리자에게 경고 메일을 발송한다. 물론, 이러한 경고 메일 발송 모듈(500)은 생략될 수도 있다.The warning mail sending module 500 sends a warning mail to the administrator of the coastal precision storm tsunami prediction system when the estimated tsunami in the precision grid tsunami model 300 is more than a predetermined tsunami, for example, 50 cm or more. Of course, such an alert mail sending module 500 may be omitted.

상술한 구조를 갖는 본 발명에 따른 연안정밀 폭풍해일 예측 시스템은 태풍내습시의 바람장과 기압장을 예측하는 태풍파라미터 모델은 기상청에서 태풍의 중 심위치와 중심기압 등과 같은 태풍정보를 발표하면, 이를 입력자료로 한다. 또한, 태풍 최대풍 반경 산출 프로그램에서 계산된 최대풍 반경을 구하여 태풍파라메타모델에서는 태풍의 이동에 따른 해상풍과 해면기압을 예측하여 해일모델(KORDI-S)의 입력자료 입력한다. 또한, 비태풍시기에는 기상수치모델인 정밀격자 비태풍 해상풍 모델(WRF, Weather Research and Forecasting)을 이용하여 해상풍과 해면기압을 예측하여 해일모델(KORDI-S)의 입력자료로 입력한다. 해일모델, 즉, 한국해양연구원 해일모델은 태풍시기와 비태풍시기에 산출된 해상풍과 해면기압을 입력자료로 하여 연안에서의 해일고를 예측한다. 이때, 해일모델은 조석과 해상풍 및 해면기압을 모두 고려하여 계산한 해수면에서 조석만을 고려하여 계산한 해수면 결과를 빼서 해일고를 산출하는 것이 바람직하다.Precise coastal storm tsunami prediction system according to the present invention having the above-described structure is a typhoon parameter model for predicting the wind field and pressure field during the typhoon invasion, when the meteorological office announces typhoon information such as the center position and central pressure of the typhoon, This is input data. In addition, by calculating the maximum wind radius calculated by the typhoon maximum wind radius calculation program, the typhoon parameter model predicts the sea wind and sea level air pressure according to the movement of the typhoon, and inputs the input data of the tsunami model (KORDI-S). In addition, during non-typhoon period, the sea wave wind and sea level air pressure are predicted by using the weather grid model (WRF, Weather Research and Forecasting), which is input as input data for the tsunami model (KORDI-S). The tsunami model, ie, the Korea Ocean Research & Development Institute, predicts tsunamis at coast using the sea wind and sea level air pressure calculated during typhoon and non-typhoon periods as input data. In this case, the tsunami model is preferably calculated by subtracting the sea level results calculated by considering only the tides from the sea level calculated by considering both tides, sea wind and sea level air pressure.

이러한 본 발명에 따른 연안정밀 폭풍해일 예측 시스템은 도 7 내지 도 11에 도시된 바와 같이, 고해상도 한계 영역 모델(HIRLAM, High Resolution Limited Area Model) 대신 정밀격자 비태풍 해상풍 모델(WRF, Weather Research and Forecasting)을 사용하여 더욱 정밀한 해일고를 예측할 수 있다. 이때, 도 7은 본 발명에 따른 연안정밀 폭풍해일 예측 시스템에 사용된 정밀격자 비태풍 해상풍 모델(WRF, Weather Research and Forecasting)과 고해상도 한계 영역 모델(HIRLAM, High Resolution Limited Area Model)의 해양기상 관측치와 모델의 비교 그래프이다. 이때, 도 7의 해양기상 관측치는 황해 부표에서 측정되었으며, 정밀격자 비태풍 해상풍 모델은 4㎞ 격자이고 고해상도 한계 영역 모델은 7.5㎞ 격자이다. 도 8은 본 발명에 따른 연안정밀 폭풍해일 예측 시스템에 사용된 정밀격자 비태풍 해상 풍 모델(WRF, Weather Research and Forecasting)의 해상풍 산점도 그래프이고, 도 9는 고해상도 한계 영역 모델(HIRLAM, High Resolution Limited Area Model)의 해상풍 산점도 그래프이다. 또한, 도 10은 본 발명에 따른 연안정밀 폭풍해일 예측 시스템에 사용된 정밀격자 비태풍 해상풍 모델(WRF, Weather Research and Forecasting)의 해면기압 산점도 그래프이고, 도 11은 고해상도 한계 영역 모델(HIRLAM, High Resolution Limited Area Model)의 해면기압 산점도 그래프이다. 이때, 도 9 내지 도 11의 2009년 7월 7일 ~ 2009년 9월 3일의 황해 부표의 해상풍 산점도와 해면기압 산점도이다.As shown in FIG. 7 to FIG. 11, the coastal precision storm surge prediction system according to the present invention is a high-frequency limited typhoon marine wind model (WRF) instead of a high resolution limited area model (HIRLAM). Forecasting can be used to forecast more precise layoffs. At this time, Figure 7 is a marine meteorological model of the fine grid non-typhoon marine wind model (WRF, Weather Research and Forecasting) used in the coastal precision storm surge prediction system according to the present invention (HIRLAM) Comparison graph of observations and models. At this time, the ocean meteorological observation of FIG. 7 was measured in the yellow sea buoy, the fine grid non-typhoon marine wind model is a 4 km grid and the high resolution limit region model is a 7.5 km grid. FIG. 8 is a sea wave scatter plot graph of a precision grid non-typhoon sea wind model (WRF) used in the coastal precision storm surge prediction system according to the present invention, and FIG. 9 is a high resolution limit region model (HIRLAM). A limited area model (Marine Wind Scatter Plot). In addition, Figure 10 is a graph of the sea level air pressure scatter plot of the fine grid non-typhoon sea wind model (WRF, Weather Research and Forecasting) used in the coastal precision storm surge prediction system according to the present invention, Figure 11 is a high-resolution limit area model (HIRLAM, The barometric pressure scatter plot of the High Resolution Limited Area Model. At this time, it is a sea breeze scattering and sea level air pressure scattering of the yellow sea buoy of July 7, 2009 to September 3, 2009 of Figs.

상술한 바와 같이 본 발명은 태풍과 비태풍시기를 구분하여 해상풍과 해면기압을 포함하는 기상입력자료를 생산하여 정밀 태풍해상풍 모델의 입력자료 추산체제 구축하여 해일고를 산출할 수 있는 연안정밀 폭풍해일 예측 시스템을 제공할 수 있다. 또한, 본 발명은 준자동화 시스템으로 인력의 소모가 최소화할 수 있으며, 운용함에 있어 편의를 증대시킬 수 있는 연안정밀 폭풍해일 예측 시스템을 제공할 수 있다. 또한, 본 발명은 비태풍시에 해일고를 컴퓨터나 TV 등의 출력장치에 자동으로 예측결과가 동영상 및 시계열로 표출되며, 해일고가 일정 높이 이상이 되는 이상징후가 예측될 시에는 자동으로 관리자에게 전자메일을 발송하여 경고할 수 있는 연안정밀 폭풍해일 예측 시스템을 제공할 수 있다. 또한, 본 발명은 다중둥지기법(multi-nesting grid method)을 이용하여 해일모델에서의 불분명한 요소인 개방경계조건의 오류를 최소화시켜 최종계산 결과인 해일고 산정의 정확성을 증가시킬 수 있는 연안정밀 폭풍해일 예측 시스템을 제공할 수 있다. 또한, 본 발명은 부산, 마산, 여수, 군산, 인천, 보령, 목포, 서귀포, 포항, 속초를 포함하는 우리나라 연안의 10개 지역에서는 수평해상도 약 300m 간격에서의 해일고 및 해수면 예측정보 산출이 가능하며, 수평해상도 2㎞ 간격에서는 독도를 포함한 우리나라 전 연안에서의 해일고 및 해수면 예측정보를 계산할 수 있는 연안정밀 폭풍해일 예측 시스템을 제공할 수 있다.As described above, the present invention produces meteorological input data including marine wind and sea level air pressure by distinguishing typhoons and non-typhoid times, and establishes an input data estimation system of a precision typhoon marine wind model. A tsunami prediction system can be provided. In addition, the present invention can provide a coastal precision storm tsunami prediction system that can minimize the consumption of manpower as a semi-automated system, and can increase the convenience in operation. In addition, the present invention is automatically displayed to the output device such as a computer or TV in a typhoon during a typhoon, and the results are displayed in a video and time series, and when the abnormal symptoms that the high tide is above a certain height is predicted to the administrator automatically Providing a coastal precision storm surge forecasting system that can send email and alert. In addition, the present invention uses the multi-nesting grid method to minimize the error of the open boundary condition, which is an unclear factor in the tsunami model, which can increase the accuracy of the tsunami calculation, which is the final calculation result. Provide a storm surge prediction system. In addition, the present invention can calculate the tsunami and sea level prediction information at about 300m horizontal resolution in 10 regions of the coast of Korea, including Busan, Masan, Yeosu, Gunsan, Incheon, Boryeong, Mokpo, Seogwipo, Pohang, Sokcho In addition, at a distance of 2km horizontal resolution, it is possible to provide a coastal precision storm tide prediction system that can calculate tsunami and sea level prediction information from all coasts of Korea including Dokdo.

다음은 본 발명에 따른 연안정밀 폭풍해일 예측 방법에 대해 도면을 참조하여 설명하고자 한다. 후술할 내용 중 전술된 본 발명에 따른 연안정밀 폭풍해일 예측 시스템의 설명과 중복되는 내용은 생략하거나 간략히 설명하기로 한다.Next, a coastal precision storm surge prediction method according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In the following description, the overlapping description of the above-described coastal precision storm surge prediction system according to the present invention will be omitted or briefly described.

도 12는 본 발명에 따른 연안정밀 폭풍해일 예측 방법의 순서도이다.12 is a flowchart of a coastal precision storm surge prediction method according to the present invention.

본 발명에 따른 연안정밀 폭풍해일 예측 방법은 도 12에 도시된 바와 같이, 태풍 시기와 비 태풍 시기를 판단하는 단계(S1)와, 기상자료를 수집하는 단계(S2)와, 해상풍과 해면기압을 예측하는 단계(S3)와, 해일고를 예측하는 단계(S4)와, 해일고 정보를 출력하는 단계(S5)를 포함한다.As shown in FIG. 12, the coastal precision storm tsunami prediction method according to the present invention includes determining a typhoon time and a non-typhoon time (S 1 ), collecting weather data (S 2 ), A step S 3 of estimating the barometric pressure, a step S 4 of estimating a tide height, and a step S 5 of outputting tide altitude information are included.

태풍 시기와 비 태풍 시기를 판단하는 단계(S1)는 태풍의 유무에 따라 해일고를 예측하기 위해 태풍이 내습하는 태풍 시기와 태풍이 내습하지 않는 비 태풍 시기를 판단한다.Determining the typhoon time and non-typhoon time (S 1 ) is to determine the typhoon times when the typhoon invades and the non-typhoon time when the typhoon invades to predict the tsunami according to the presence of the typhoon.

기상자료를 수집하는 단계(S2)는 태풍 시기와 비 태풍 시기를 판단하는 단계 에서 판단된 각각의 시기에 따른 기상자료를 수집한다. 이때, 태풍 시기와 비 태풍 시기를 판단하는 단계에서 태풍 시기로 판단될 경우, 태풍의 중심위치와 중심기압을 포함하는 태풍 정보를 수집한다. 또한, 태풍 시기와 비 태풍 시기를 판단하는 단계에서 비 태풍 시기로 판단될 경우, 태풍에 대한 정보가 없으므로 정밀격자 비태풍 해상풍 모델(WRF, Weather Research and Forecasting)에 입력될 기상정보를 수집한다.Collecting weather data (S 2 ) is to collect the weather data according to each time determined in the stage of determining the typhoon period and non-typhoon period. At this time, when it is determined that the typhoon time in the stage of determining the typhoon time and non-typhoon time, typhoon information including the central position and the central pressure of the typhoon is collected. In addition, when it is determined that there is no typhoon at the stage of determining the typhoon period and the non- typhoon period, since there is no information on the typhoon, weather information to be input to the precision grid non-hurricane offshore wind model (WRF) is collected. .

해상풍과 해면기압을 예측하는 단계(S3)는 태풍 시기와 비 태풍 시기에 따라 서로 상이한 기상자료를 이용하여 해상풍과 해면기압을 예측한다. 이는 태풍 시기와 비 태풍 시기를 판단하는 단계에서 태풍 시기로 판단될 경우, 태풍의 중심위치와 중심기압을 포함하는 태풍정보와, 최대풍 반경을 이용하여 태풍의 이동에 따른 해상풍과 해면기압을 예측한다. 물론, 태풍 시기와 비 태풍 시기를 판단하는 단계에서 비태풍 시기로 판단될 경우, 정밀격자 비태풍 해상풍 모델(WRF, Weather Research and Forecasting)을 이용하여 해상풍과 해면기압을 예측한다.In the step of predicting sea breeze and sea level air pressure (S 3 ), the sea breeze and sea level air pressure are predicted using different weather data according to the typhoon period and the non-typhoon period. When it is determined that the typhoon season is at the stage of determining the typhoon period and the non- typhoon period, the typhoon information including the center location and the central air pressure of the typhoon and the maximum wind radius are used to calculate the sea breeze and sea level air pressure according to the movement of the typhoon. Predict. Of course, when it is determined that the typhoon and non-typhoon season is a non-typhoon period, the sea wave and sea level air pressure are predicted using a precision grid non-typhoon sea wind model (WRF, Weather Research and Forecasting).

해일고를 예측하는 단계(S4)는 전술된 단계에서 예측된 해상풍과 상기 해면기압 및 기상정보로 수집된 조석을 모두 고려하여 계산된 해수면에서, 조석만을 고려하여 계산된 해수면 결과를 빼서 해일고를 산출한다.The step (S 4 ) of estimating the tsunami is performed by subtracting the tide level by subtracting the tide level calculated by considering only the tide from the sea level calculated by considering both the sea wind predicted in the above-described step and the tides collected by the barometric pressure and meteorological information. Calculate.

해일고 정보를 출력하는 단계(S5)는 해일고를 예측하는 단계에서 예측된 해일고에 대한 정보를 시각적으로 출력한다. 이러한 해일고 정보를 출력하는 단계는 해일고 정보를 동영상으로 출력하는 단계와, 해일고 정보를 시계열로 출력하는 단 계를 포함한다.A tidal wave and outputting the information (S 5) is visually output the information on the tidal wave and prediction in the predicting pick wave. The outputting of the dismissal information includes outputting the dismissal information as a video and outputting the dismissal information in a time series.

상술한 바와 같이 본 발명은 태풍과 비태풍시기를 구분하여 해상풍과 해면기압을 포함하는 기상입력자료를 생산하여 정밀 태풍해상풍 모델의 입력자료 추산체제 구축하여 해일고를 산출할 수 있는 연안정밀 폭풍 해일 예측 방법을 제공할 수 있다. 또한, 본 발명은 준자동화 시스템으로 인력의 소모가 최소화할 수 있으며, 운용함에 있어 편의를 증대시킬 수 있는 연안정밀 폭풍 해일 예측 방법을 제공할 수 있다. 또한, 본 발명은 비태풍시에 해일고를 컴퓨터나 TV 등의 출력장치에 자동으로 예측결과가 동영상 및 시계열로 표출되며, 해일고가 일정 높이 이상이 되는 이상징후가 예측될 시에는 자동으로 관리자에게 전자메일을 발송하여 경고할 수 있는 연안정밀 폭풍 해일 예측 방법을 제공할 수 있다. 또한, 본 발명은 다중둥지기법(multi-nesting grid method)을 이용하여 해일모델에서의 불분명한 요소인 개방경계조건의 오류를 최소화시켜 최종계산 결과인 해일고 산정의 정확성을 증가시킬 수 있는 연안정밀 폭풍 해일 예측 방법을 제공할 수 있다. 또한, 본 발명은 부산, 마산, 여수, 군산, 인천, 보령, 목포, 서귀포, 포항, 속초를 포함하는 우리나라 연안의 10개 지역에서는 수평해상도 약 300m 간격에서의 해일고 및 해수면 예측정보 산출이 가능하며, 수평해상도 2㎞ 간격에서는 독도를 포함한 우리나라 전 연안에서의 해일고 및 해수면 예측정보를 계산할 수 있는 연안정밀 폭풍 해일 예측 방법을 제공할 수 있다.As described above, the present invention produces meteorological input data including marine wind and sea level air pressure by distinguishing typhoons and non-typhoid times, and establishes an input data estimation system of a precision typhoon marine wind model. A tsunami prediction method can be provided. In addition, the present invention can provide a coastal precision storm tsunami prediction method that can minimize the consumption of manpower in a semi-automated system, and can increase the convenience in operation. In addition, the present invention is automatically displayed to the output device such as a computer or TV in a typhoon during a typhoon, and the results are displayed in a video and time series, and when the abnormal symptoms that the high tide is above a certain height is predicted to the administrator automatically Providing coastal precision storm surge forecasting methods that can be alerted by sending mail. In addition, the present invention uses the multi-nesting grid method to minimize the error of the open boundary condition, which is an unclear factor in the tsunami model, which can increase the accuracy of the tsunami calculation, which is the final calculation result. Provide a storm surge prediction method. In addition, the present invention can calculate the tsunami and sea level prediction information at about 300m horizontal resolution in 10 regions of the coast of Korea, including Busan, Masan, Yeosu, Gunsan, Incheon, Boryeong, Mokpo, Seogwipo, Pohang, Sokcho In addition, it is possible to provide a coastal precision storm tsunami prediction method that can calculate tsunami and sea level forecast information for all coasts of Korea including Dokdo at a horizontal resolution of 2 km.

이상에서는 도면 및 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상으로부터 벗어 나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although described above with reference to the drawings and embodiments, those skilled in the art can be variously modified and changed within the scope of the invention without departing from the spirit of the invention described in the claims below You will understand.

도 1은 본 발명에 따른 연안정밀 폭풍해일 예측 시스템의 개념도.1 is a conceptual diagram of a coastal precision storm surge prediction system according to the present invention.

도 2는 본 발명에 따른 연안정밀 폭풍 해일 시스템이 적용된 가장 큰 영역을 포함하는 도메인(도 2의 D11).FIG. 2 is a domain including the largest area to which the coastal precision storm surge system according to the present invention is applied (D11 in FIG. 2).

도 3은 도 2에서 네스팅을 통해 생성되는 2㎞의 해상도를 가지는 도메인(도 2의 D21).3 is a domain having a resolution of 2 km generated through nesting in FIG. 2 (D21 of FIG. 2).

도 4는 도 3에서 네스팅을 통해 생성되는 300m의 해상도를 가지는 상세 도메인(도 2의 D30).4 is a detailed domain (D30 of FIG. 2) having a resolution of 300m generated through nesting in FIG. 3.

도 5는 본 발명에 따른 연안정밀 폭풍해일 예측 시스템에 의해 예측된 4㎞격자의 72시간 국지해양기상 예측도.FIG. 5 is a 72-hour local marine meteorological prediction map of a 4 km grid predicted by the coastal precision storm surge prediction system according to the present invention. FIG.

도 6은 본 발명에 따른 연안정밀 폭풍해일 예측 시스템에 의해 예측된 72시간 연안 국지정밀 폭풍해일고.6 is a 72-hour coastal local storm surge predicted by the coastal precision storm surge prediction system according to the present invention.

도 7은 본 발명에 따른 연안정밀 폭풍해일 예측 시스템에 사용된 정밀격자 비태풍 해상풍 모델(WRF, Weather Research and Forecasting)과 고해상도 한계 영역 모델(HIRLAM, High Resolution Limited Area Model)의 해양기상 관측치와 모델의 비교 그래프.FIG. 7 shows marine meteorological observations of WRF, Weather Research and Forecasting, and High Resolution Limited Area Model (HIRLAM) used in the coastal precision storm surge prediction system according to the present invention. Comparison graph of the model.

도 8은 본 발명에 따른 연안정밀 폭풍해일 예측 시스템에 사용된 정밀격자 비태풍 해상풍 모델(WRF, Weather Research and Forecasting)의 해상풍 산점도 그래프.8 is a marine wind scatter plot of the fine grid non-typhoid marine wind model (WRF, Weather Research and Forecasting) used in the coastal precision storm surge prediction system according to the present invention.

도 9는 고해상도 한계 영역 모델(HIRLAM, High Resolution Limited Area Model)의 해상풍 산점도 그래프.9 is a sea breeze scatter plot of the High Resolution Limited Area Model (HIRLAM).

도 10은 본 발명에 따른 연안정밀 폭풍해일 예측 시스템에 사용된 정밀격자 비태풍 해상풍 모델(WRF, Weather Research and Forecasting)의 해면기압 산점도 그래프.10 is a graph of the sea level air pressure scatter plot of the fine grid non-typhoid marine wind model (WRF, Weather Research and Forecasting) used in the coastal precision storm surge prediction system according to the present invention.

도 11은 고해상도 한계 영역 모델(HIRLAM, High Resolution Limited Area Model)의 해면기압 산점도 그래프.11 is a barometric pressure scatter plot of the High Resolution Limited Area Model (HIRLAM).

도 12는 본 발명에 따른 연안정밀 폭풍해일 예측 방법의 순서도.12 is a flowchart of a coastal precision storm surge prediction method according to the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

100: 정밀격자 비태풍 해상풍 모델 200: 정밀격자 태풍 해상풍 모델100: precision lattice storm typhoon model 200: precision lattice storm typhoon model

300: 정밀격자 해일모델 400: 천해파랑모델300: precision grid tsunami model 400: blue sea model

500: 결과 출력 모듈 600: 경고 메일 발송 모듈500: result output module 600: alert mail sending module

Claims (13)

비태풍 시 해상풍과 해면기압을 예측하는 정밀격자 비태풍 해상풍 모델, 및 태풍 내습 시 상기 태풍의 중심위치와 중심기압을 포함하는 태풍정보와 최대풍 반경을 이용하여 상기 태풍의 이동에 따른 해상풍과 해면기압을 예측하는 정밀격자 태풍 해상풍 모델과,Precision lattice non-typhoon marine typhoon model for predicting sea breeze and sea level air pressure during non-typhoon, and typhoon information including the central position and central air pressure of typhoon during typhoon invasion A precision grid typhoon offshore wind model to predict wind and sea level air pressure, 상기 정밀격자 비태풍 해상풍 모델과 상기 정밀격자 태풍 해상풍 모델에 의해 예상된 해상풍과 해면기압을 태풍의 내습 유무에 따라 선택적 입력값으로 하여 연속 방정식과 수심 평균된 모멘텀 방정식으로 해일고를 예측하는 정밀격자 해일모델을 포함하고,The sea wave wind pressure and sea level air pressure predicted by the precision grid non-typhoon sea gust model and the precision grid typhoon sea gust model are selected according to the presence or absence of typhoons. Including precision grating tsunami model, 상기 연속 방정식과 수심 평균된 모멘텀 방정식은,The continuous equation and the depth averaged momentum equation,
Figure 112012030017154-pat00117
과,
Figure 112012030017154-pat00117
and,
Figure 112012030017154-pat00118
,
Figure 112012030017154-pat00118
,
Figure 112012030017154-pat00119
이며,
Figure 112012030017154-pat00119
, 상기
Figure 112012030017154-pat00120
는 해수면 상승 높이, 상기
Figure 112012030017154-pat00121
는 총 수심(
Figure 112012030017154-pat00122
), 상기
Figure 112012030017154-pat00123
는 해수면 미만의 수심, 상기
Figure 112012030017154-pat00124
는 시간, 상기
Figure 112012030017154-pat00125
는 중력 가속도, 상기
Figure 112012030017154-pat00126
는 해수 밀도, 상기
Figure 112012030017154-pat00127
는 해수면의 대기압, 상기
Figure 112012030017154-pat00128
는 코리올리 파라미터(Coriolis parameter), 상기
Figure 112012030017154-pat00129
는 이류합, 상기
Figure 112012030017154-pat00130
는 확산기간, 상기
Figure 112012030017154-pat00131
는 바람응력, 상기
Figure 112012030017154-pat00132
는 하부응력이며,remind
Figure 112012030017154-pat00120
Is the height of sea level rise,
Figure 112012030017154-pat00121
Is the total depth (
Figure 112012030017154-pat00122
), remind
Figure 112012030017154-pat00123
Is depth below sea level, said
Figure 112012030017154-pat00124
Time, remind
Figure 112012030017154-pat00125
Is the acceleration of gravity, said
Figure 112012030017154-pat00126
Is the seawater density,
Figure 112012030017154-pat00127
Is the atmospheric pressure at sea level,
Figure 112012030017154-pat00128
Is the Coriolis parameter,
Figure 112012030017154-pat00129
Is the advection sum, said
Figure 112012030017154-pat00130
Is the diffusion period,
Figure 112012030017154-pat00131
Is the wind stress
Figure 112012030017154-pat00132
Is the lower stress, 상기 바람응력(
Figure 112012030017154-pat00133
)은
Figure 112012030017154-pat00134
이고,The wind stress (
Figure 112012030017154-pat00133
)silver
Figure 112012030017154-pat00134
ego, 상기 하부응력(
Figure 112012030017154-pat00135
)은
Figure 112012030017154-pat00136
이며,The lower stress (
Figure 112012030017154-pat00135
)silver
Figure 112012030017154-pat00136
, 상기
Figure 112012030017154-pat00137
는
Figure 112012030017154-pat00138
방향에 대한 바람응력, 상기
Figure 112012030017154-pat00139
는
Figure 112012030017154-pat00140
방향에 대한 바람응력, 상기
Figure 112012030017154-pat00141
는 공기저항 계수, 상기
Figure 112012030017154-pat00142
는 공기밀도, 상기
Figure 112012030017154-pat00143
는 바텀 드래그 계수(Bottom drag coefficient)이며, 바텀 드래그 계수는 북위 33도보다 높거나 100m보다 얕은 경우 0.001이고 북위 33도보다 낮거나 100m보다 높은 경우 0.0025인 것을 특징으로 하는 연안정밀 폭풍해일 예측 시스템.remind
Figure 112012030017154-pat00137
Is
Figure 112012030017154-pat00138
Wind stress on direction, remind
Figure 112012030017154-pat00139
Is
Figure 112012030017154-pat00140
Wind stress on direction, remind
Figure 112012030017154-pat00141
Is the air resistance coefficient,
Figure 112012030017154-pat00142
Is the air density, said
Figure 112012030017154-pat00143
Is a bottom drag coefficient, and the bottom drag coefficient is 0.001 when it is higher than 33 degrees north or shallower than 100 m and 0.0025 when it is lower than 33 degrees north or higher than 100 meters north latitude. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 정밀격자 비태풍 해상풍 모델은 72시간의 예측된 해상풍과 해면기압을 계산하여 상기 정밀격자 해일모델에 입력하는 것을 특징으로 하는 연안정밀 폭풍해일 예측 시스템.The precision grid non-typhoon sea breeze model is a coastal precision storm tsunami prediction system, characterized in that to calculate the estimated sea wind and sea level air pressure of 72 hours into the precision grid tsunami model. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 정밀격자 태풍 해상풍 모델은 태풍의 중심위치와 중심기압을 포함하는 태풍정보와 최대풍 반경을 이용하여 태풍의 이동에 따른 해상풍과 해면기압을 예측하여 상기 정밀격자 해일모델에 입력하는 것을 특징으로 하는 연안정밀 폭풍해일 예측 시스템.The precision grid typhoon marine wind model predicts the sea wind and sea level air pressure according to the movement of the typhoon using the typhoon information and the maximum wind radius including the center position and the central air pressure of the typhoon and inputs it to the precision grid tsunami model Coast precision storm surge prediction system. 청구항 2 또는 청구항 3에 있어서,The method according to claim 2 or 3, 상기 정밀격자 해일모델은 상기 정밀격자 비태풍 해상풍 모델 또는 상기 정밀격자 태풍 해상풍 모델에서 산출된 해상풍과 해면기압을 입력값으로 하여 연안에서의 해일고를 예측하는 것을 특징으로 하는 연안정밀 폭풍해일 예측 시스템.The precision lattice tsunami model is a precision coastal storm tsunami characterized in predicting the tsunami at the coast by using the sea breeze and sea level air pressure calculated from the precision lattice non-typhoon marine wind model or the precision grid typhoon marine wind model Prediction system. 청구항 4에 있어서,The method of claim 4, 상기 정밀격자 해일모델은 상기 정밀격자 비태풍 해상풍 모델 또는 상기 정밀격자 태풍 해상풍 모델에서 산출된 해상풍과 해면기압 및 기상정보로 수집된 조석을 고려하여 계산된 해수면에서, 조석만을 고려하여 계산한 해수면 결과를 빼서 해일고를 산출하는 것을 특징으로 하는 연안정밀 폭풍해일 예측 시스템.The precision lattice tsunami model is calculated by considering only the tides in the sea level calculated by considering the sea breeze and sea level air pressure and tides collected from the precision lattice non-typhoon sea breeze model or the precision lattice typhoon sea breeze model. Precision coastal storm prediction system, characterized by calculating the tsunami by subtracting one sea level result. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 정밀격자 해일모델에 파랑 정보를 입력하는 천해파랑모델을 포함하는 것을 특징으로 하는 연안정밀 폭풍해일 예측 시스템.Precise coastal storm and tsunami prediction system comprising a blue sea model for inputting the wave information into the precision grid tsunami model. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 정밀격자 해일모델에서 예측된 정밀 해일에 대한 정보를 출력하는 결과 출력 모듈을 더 포함하고,Further comprising a result output module for outputting information on the precision tsunami predicted in the precision grid tsunami model, 상기 결과 출력 모듈은 상기 정밀 해일에 대한 정보를 동영상으로 출력하는 동영상 출력 모듈과, 상기 정밀 해일에 대한 정보를 정지된 시각 정보로 출력하는 시계열 출력 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 연안정밀 폭풍해일 예측 시스템.The result output module includes a video output module for outputting information on the precision tsunami and a time series output module for outputting the information on the precision tsunami as stationary time information. system. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 정밀격자 해일모델에서 예측된 해일고가 50㎝ 이상일 경우, 상기 연안정밀 폭풍 해일 예측 시스템의 관리자에게 경고 메일을 발송하는 경고 메일 발송 모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 연안정밀 폭풍해일 예측 시스템.And a warning mail sending module for sending a warning mail to an administrator of the coastal precision storm tsunami prediction system when the tsunami height estimated from the precision grid tsunami model is 50 cm or more. 태풍 시기와 비 태풍 시기를 판단하는 단계와,Determining when typhoons and non- typhoons are occurring, 상기 태풍 시기 또는 상기 비 태풍 시기에 따른 기상자료를 수집하여 해상풍과 해면기압을 예측하는 단계와,Predicting sea wind and sea level air pressure by collecting weather data according to the typhoon period or the non-typhoon period; 상기 예측된 해상풍과 상기 해면기압을 정밀격자 해일모델의 입력값으로 하여 연속 방정식과 수심 평균된 모멘텀 방정식으로 해일고를 예측하는 단계를 포함하고,Predicting a tsunami height using a continuous equation and a depth averaged momentum equation using the predicted sea wind and the sea level air pressure as input values of a precision lattice tsunami model, 상기 연속 방정식과 수심 평균된 모멘텀 방정식은,The continuous equation and the depth averaged momentum equation,
Figure 112012030017154-pat00144
과,
Figure 112012030017154-pat00144
and,
Figure 112012030017154-pat00145
,
Figure 112012030017154-pat00145
,
Figure 112012030017154-pat00146
이며,
Figure 112012030017154-pat00146
, 상기
Figure 112012030017154-pat00147
는 해수면 상승 높이, 상기
Figure 112012030017154-pat00148
는 총 수심(
Figure 112012030017154-pat00149
), 상기
Figure 112012030017154-pat00150
는 해수면 미만의 수심, 상기
Figure 112012030017154-pat00151
는 시간, 상기
Figure 112012030017154-pat00152
는 중력 가속도, 상기
Figure 112012030017154-pat00153
는 해수 밀도, 상기
Figure 112012030017154-pat00154
는 해수면의 대기압, 상기
Figure 112012030017154-pat00155
는 코리올리 파라미터(Coriolis parameter), 상기
Figure 112012030017154-pat00156
는 이류합, 상기
Figure 112012030017154-pat00157
는 확산기간, 상기
Figure 112012030017154-pat00158
는 바람응력, 상기
Figure 112012030017154-pat00159
는 하부응력이며,remind
Figure 112012030017154-pat00147
Is the height of sea level rise,
Figure 112012030017154-pat00148
Is the total depth (
Figure 112012030017154-pat00149
), remind
Figure 112012030017154-pat00150
Is depth below sea level, said
Figure 112012030017154-pat00151
Time, remind
Figure 112012030017154-pat00152
Is the acceleration of gravity, said
Figure 112012030017154-pat00153
Is the seawater density,
Figure 112012030017154-pat00154
Is the atmospheric pressure at sea level,
Figure 112012030017154-pat00155
Is the Coriolis parameter,
Figure 112012030017154-pat00156
Is the advection sum, said
Figure 112012030017154-pat00157
Is the diffusion period,
Figure 112012030017154-pat00158
Is the wind stress
Figure 112012030017154-pat00159
Is the lower stress, 상기 바람응력(
Figure 112012030017154-pat00160
)은
Figure 112012030017154-pat00161
이고,The wind stress (
Figure 112012030017154-pat00160
)silver
Figure 112012030017154-pat00161
ego, 상기 하부응력(
Figure 112012030017154-pat00162
)은
Figure 112012030017154-pat00163
이며,The lower stress (
Figure 112012030017154-pat00162
)silver
Figure 112012030017154-pat00163
, 상기
Figure 112012030017154-pat00164
는
Figure 112012030017154-pat00165
방향에 대한 바람응력, 상기
Figure 112012030017154-pat00166
는
Figure 112012030017154-pat00167
방향에 대한 바람응력, 상기
Figure 112012030017154-pat00168
는 공기저항 계수, 상기
Figure 112012030017154-pat00169
는 공기밀도, 상기
Figure 112012030017154-pat00170
는 바텀 드래그 계수(Bottom drag coefficient)이며, 바텀 드래그 계수는 북위 33도보다 높거나 100m보다 얕은 경우 0.001이고 북위 33도보다 낮거나 100m보다 높은 경우 0.0025인 것을 특징으로 하는 연안정밀 폭풍해일 예측 방법.remind
Figure 112012030017154-pat00164
Is
Figure 112012030017154-pat00165
Wind stress on direction, remind
Figure 112012030017154-pat00166
Is
Figure 112012030017154-pat00167
Wind stress on direction, remind
Figure 112012030017154-pat00168
Is the air resistance coefficient,
Figure 112012030017154-pat00169
Is the air density, said
Figure 112012030017154-pat00170
Is a bottom drag coefficient, and the bottom drag coefficient is 0.001 when it is higher than 33 degrees north or shallower than 100 m and 0.0025 when it is lower than 33 degrees north or higher than 100 m north latitude. 청구항 9에 있어서,The method of claim 9, 상기 태풍 시기 또는 상기 비 태풍 시기에 따른 기상자료를 수집하여 해상풍과 해면기압을 예측하는 단계는,Predicting sea wind and sea level air pressure by collecting weather data according to the typhoon period or the non-typhoon period, 상기 태풍 시기와 비 태풍 시기를 판단하는 단계에서 태풍 시기로 판단될 경우, 태풍의 중심위치와 중심기압을 포함하는 태풍정보와, 최대풍 반경을 이용하여 태풍의 이동에 따른 해상풍과 해면기압을 예측하는 단계; 또는,If it is determined that the typhoon time and the non-typhoon time, the typhoon information including the center location and the central air pressure of the typhoon, and the maximum wind radius to determine the sea breeze and sea level air pressure according to the movement of the typhoon Predicting; or, 상기 태풍 시기와 비 태풍 시기를 판단하는 단계에서 비태풍 시기로 판단될 경우, 정밀격자 비태풍 해상풍 모델(WRF, Weather Research and Forecasting)을 이 용하여 해상풍과 해면기압을 예측하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 연안정밀 폭풍해일 예측 방법.In the step of determining the typhoon period and the non-typhoon period, if it is determined that the non-typhoon period, using a precision grid non-typhoon sea breeze model (WRF, Weather Research and Forecasting) comprising the step of predicting the sea breeze and sea level air pressure Coastal precision storm tsunami prediction method, characterized in that. 청구항 9에 있어서,The method of claim 9, 상기 예측된 해상풍과 상기 해면기압을 정밀격자 해일모델의 입력값으로 하여 연속 방정식과 수심 평균된 모멘텀 방정식으로 해일고를 예측하는 단계는,Using the predicted sea breeze and the sea level air pressure as input values of the precision lattice tsunami model, estimating a tsunami height using a continuous equation and a depth-averaged momentum equation, 상기 예측된 해상풍과 상기 해면기압 및 기상정보로 수집된 조석을 모두 고려하여 계산된 해수면에서, 조석만을 고려하여 계산된 해수면 결과를 빼서 해일고를 산출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 연안정밀 폭풍해일 예측 방법.Comprising the sea level calculated in consideration of both the predicted sea breeze and tides collected by the sea level air pressure and meteorological information, subtracting the sea level results calculated by considering only the tides, the coastal precision storm, characterized in that Tsunami prediction method. 청구항 9에 있어서,The method of claim 9, 상기 예측된 해상풍과 상기 해면기압을 정밀격자 해일모델의 입력값으로 하여 연속 방정식과 수심 평균된 모멘텀 방정식으로 해일고를 예측하는 단계;에서 예측된 해일고에 대한 정보를 시각적으로 출력하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 연안정밀 폭풍해일 예측 방법.Using the predicted sea breeze and the sea level air pressure as input values for the precision lattice tsunami model, predicting a tide height using a continuous equation and a depth-averaged momentum equation; and visually outputting information on the estimated tide height. Coast precision storm storm prediction method comprising a. 청구항 9에 있어서,The method of claim 9, 상기 예측된 해상풍과 상기 해면기압을 정밀격자 해일모델의 입력값으로 하여 연속 방정식과 수심 평균된 모멘텀 방정식으로 해일고를 예측하는 단계;에서 해일고가 50㎝ 이상으로 예측될 경우, 전자메일을 발송하여 경고하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 연안정밀 폭풍해일 예측 방법.Estimating a tide height with a continuous equation and a depth averaged momentum equation using the estimated sea wind and the sea level air pressure as input values of a precision grid tsunami model; Coastal precision storm surge prediction method further comprising the step of warning.
KR1020090101057A 2009-10-23 2009-10-23 System and method for predicting storm surge in coastal areas KR101153706B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090101057A KR101153706B1 (en) 2009-10-23 2009-10-23 System and method for predicting storm surge in coastal areas

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090101057A KR101153706B1 (en) 2009-10-23 2009-10-23 System and method for predicting storm surge in coastal areas

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20110044411A KR20110044411A (en) 2011-04-29
KR101153706B1 true KR101153706B1 (en) 2012-06-05

Family

ID=44049144

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020090101057A KR101153706B1 (en) 2009-10-23 2009-10-23 System and method for predicting storm surge in coastal areas

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101153706B1 (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101563488B1 (en) 2014-04-11 2015-11-06 한국해양과학기술원 Method and system for predicting wave in coastal areas
KR101591012B1 (en) 2015-01-14 2016-02-03 충북대학교 산학협력단 Thunderstorm wind gust prediction apparatus and the method thereof
KR20160057241A (en) 2014-11-13 2016-05-23 한국해양과학기술원 Method of real-time monitoring for coastal anomalies
KR20160073600A (en) * 2014-12-17 2016-06-27 한국해양과학기술원 Method and system for analyzing wave data in coastal areas
KR20160076211A (en) 2014-12-22 2016-06-30 한국해양과학기술원 Method of real-time warning for coastal anomalies
KR102636274B1 (en) * 2023-09-18 2024-02-14 케이웨더(주) Method for simulating storm surge damage level using decision tree model

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102309345B1 (en) * 2014-02-26 2021-10-05 부산대학교 산학협력단 System and Method for Providing Consumer-Customized Coastal weather information according to working field and area of consumer
CN112652148B (en) * 2020-12-09 2022-04-22 三峡大学 Landslide surge real-time monitoring and early warning system and method thereof
CN117390894B (en) * 2023-12-08 2024-02-20 中国海洋大学 Method for predicting extreme storm tide level

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003004864A (en) 2001-06-19 2003-01-08 Kawasaki Steel Corp Situation analyzer at the time of approach of typhoon
KR100756265B1 (en) 2007-05-16 2007-09-06 (주)지오시스템리서치 System and method for predicting a coastal inundation using a scenario of a storm surge

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003004864A (en) 2001-06-19 2003-01-08 Kawasaki Steel Corp Situation analyzer at the time of approach of typhoon
KR100756265B1 (en) 2007-05-16 2007-09-06 (주)지오시스템리서치 System and method for predicting a coastal inundation using a scenario of a storm surge

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101563488B1 (en) 2014-04-11 2015-11-06 한국해양과학기술원 Method and system for predicting wave in coastal areas
KR20160057241A (en) 2014-11-13 2016-05-23 한국해양과학기술원 Method of real-time monitoring for coastal anomalies
KR20160073600A (en) * 2014-12-17 2016-06-27 한국해양과학기술원 Method and system for analyzing wave data in coastal areas
KR101668073B1 (en) * 2014-12-17 2016-10-24 한국해양과학기술원 Method and system for analyzing wave data in coastal areas
KR20160076211A (en) 2014-12-22 2016-06-30 한국해양과학기술원 Method of real-time warning for coastal anomalies
KR101591012B1 (en) 2015-01-14 2016-02-03 충북대학교 산학협력단 Thunderstorm wind gust prediction apparatus and the method thereof
KR102636274B1 (en) * 2023-09-18 2024-02-14 케이웨더(주) Method for simulating storm surge damage level using decision tree model

Also Published As

Publication number Publication date
KR20110044411A (en) 2011-04-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101153706B1 (en) System and method for predicting storm surge in coastal areas
Doswell et al. A diagnostic study of three heavy precipitation episodes in the western Mediterranean region
Cyriac et al. Variability in Coastal Flooding predictions due to forecast errors during Hurricane Arthur
Krestenitis et al. Coastal inundation in the north-eastern Mediterranean coastal zone due to storm surge events
Park et al. Development of the operational oceanographic system of Korea
US7283908B2 (en) System and method for estimating ocean height and current on a personal computer with location adjustment
Jain et al. Computation of expected total water levels along the east coast of India
Dorman et al. Adjustment of the summer marine boundary layer around Point Sur, California
Zou et al. Tide-surge and wave interaction in the Gulf of Maine during an extratropical storm
Warner et al. Inner-shelf circulation and sediment dynamics on a series of shoreface-connected ridges offshore of Fire Island, NY
Azorin-Molina et al. High resolution HIRLAM simulations of the role of low-level sea-breeze convergence in initiating deep moist convection in the eastern Iberian Peninsula
US7251564B2 (en) System and method for estimating ocean height and current on a personal computer with hurricane module
Gutiérrez et al. A new gust parameterization for weather prediction models
Zhang et al. A numerical study of sea-breeze-driven ocean Poincare wave propagation and mixing near the critical latitude
Moon et al. Impact of the reduced drag coefficient on ocean wave modeling under hurricane conditions
Mestayer et al. A coastal bay summer breeze study, part 1: results of the Quiberon 2006 experimental campaign
Tanim et al. Storm-surge modelling for cyclone Mora in the northern Bay of Bengal
O'Grady et al. Wind waves and their relationship to storm surges in northeastern Bass Strait
Eom et al. Introduction to KMA operational forecasting system for rip current
You et al. Comparison of storm surge/tide predictions between a 2-D operational forecast system, the regional tide/storm surge model (RTSM), and the 3-D regional ocean modeling system (ROMS)
Lanerolle et al. The second generation Chesapeake Bay operational forecast system (CBOFS2) model development and skill assessment
Tilburg et al. A simple model for coastal sea level prediction
ARETXABALETA et al. Toward a national coastal hazard forecast of total water levels
Vassie et al. An example of North Atlantic deep-ocean swell impacting ascension and St. Helena Islands in the central South Atlantic
Meadows¹ et al. Rip currents in the Great Lakes: an unfortunate truth

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150421

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160411

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170410

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190415

Year of fee payment: 8