KR101880570B1 - Method for calculating rip current warning index and apparatus thereof, computer program - Google Patents

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이정렬
이주용
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Abstract

The present invention relates to a method, a device, and a computer program to calculate an offshore current warning index. The method includes: a step in which a nearshore current vector data generating part generates nearshore current vector data, which is a group of vectors having a flow direction and flowrate of a preset position on the target sea as components, by using wave prediction information of the target sea, which is an offshore current warning target, and a preset numerical simulation model; a step in which an effective vector extracting part extracts an effective vector satisfying a preset shore area condition from the generated nearshore current vector data; a step in which a vector diagram generating part generates a vector diagram indicating flowrate information by flow direction by using the extracted effective vector; and a step in which a velocity radius index calculating part calculates a velocity radius index, which becomes nearshore current generation determination criteria, based on each flow direction component of the effective vector and the flowrate information determined through the vector diagram. As such, the present invention is capable of practically preventing casualties caused by offshore currents.

Description

이안류 경보 지수 산출 방법 및 장치, 컴퓨터 프로그램{METHOD FOR CALCULATING RIP CURRENT WARNING INDEX AND APPARATUS THEREOF, COMPUTER PROGRAM}[0001] The present invention relates to a method and apparatus for calculating an alarm index, a computer program,

본 발명은 이안류 경보 지수 산출 방법 및 장치, 컴퓨터 프로그램에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 이안류 발생 가능성을 가시적으로 분석하고 정량적으로 판단하기 위한 이안류 경보 지수 산출 방법 및 장치, 컴퓨터 프로그램에 관한 것이다.More particularly, the present invention relates to a method and apparatus for calculating a warning alarm index for visually analyzing and quantitatively determining the possibility of occurrence of a warning alarm, and a computer program for the same. .

이안류(離岸流, Rip Current)란 주로 얕은 수심의 언덕이나 이안류 수로 등에 의해 연안을 따라 존재하는 파의 쇄파현상에 따른 잉여응력(radiation stress) 차이로 인해 발생하는, 해안으로부터 외해(外海, offshore) 방향으로 흐르는 해류를 말한다. 이안류는 폭이 좁고 유속이 빠른 상태로 몇 분동안 지속되는 특징을 갖기 때문에, 최근 몇 년간 여름철 해수욕장에서 인명사고를 유발하는 주요 원인이 되고 있다.Ian flow (Rip Current) is mainly caused by the difference of radiation stress due to the breaking phenomenon of wave existing along the coast by the shallow water hill, , offshore). Ian is a major cause of human casualties in the summer beaches in recent years because it is characterized by a narrow width and a fast flow rate and lasts for several minutes.

이안류로 인한 인명사고를 방지하기 위해, 현재 기상청에서는 이안류 발생 예측 시스템을 통해 하계기간 동안 이안류 예보를 진행하고 있다. 이를 위해 CWW3(Coastal WaveWatch Ⅲ)의 데이터를 통한 향후 72시간 동안의 이안류 발생 가능성을 예측하기 위한 수치모의가 진행된다. 다만, 이안류 발생 예측 시스템의 수치모의 결과는 벡터로 제공되기 때문에, 이안류 발생 가능성을 가시적으로 확인하고 정량적으로 판단하기 어려운 문제점이 존재한다.In order to prevent human accidents caused by this kind of currents, the Meteorological Agency is currently forecasting the currents during the summer period through the forecasting system. For this purpose, numerical simulations are carried out to predict the possibility of the occurrence of ice flow over the next 72 hours through the data of CWW3 (Coastal WaveWatch III). However, since the numerical simulation results of the binaural generation prediction system are provided as vectors, there is a problem that it is difficult to quantitatively determine the possibility of binaural occurrence visually.

한편, 이안류 예측에 대한 신뢰성을 높이기 위해서는 대상 해역에 흐르는 해빈류(海濱流, nearshore current)의 유향 및 유속이 고려되어야 한다. 그러나, 종래의 이안류 경보 지수는 외해에서의 파고, 파향 및 주기만을 고려하여 산출되기 때문에 그 신뢰도를 향상시킬 필요성이 존재하며, 나아가 종래의 이안류 경보 지수는 대상 해역 전체에 대하여 산출되기 때문에 이안류로 인한 인명사고 방지를 위해서는 그 실효성을 향상시킬 필요성이 존재한다.On the other hand, in order to increase the reliability of the prediction of the streamflow, the direction and the flow velocity of the sea shore current near the target sea area should be considered. However, there is a need to improve the reliability of the prior art alarm index because it is calculated in consideration of the wave height, the wave direction and the cycle only in the outside sea. Further, since the conventional eye alarm index is calculated for the entire target sea area, There is a need to improve its effectiveness in order to prevent casualties caused by currents.

본 발명의 배경기술은 대한민국 등록특허공보 제10-1191944호(2012.10.17 공고)에 공개되어 있다.The background art of the present invention is disclosed in Korean Patent Registration No. 10-1191944 (published on October 17, 2012).

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 본 발명의 일 측면에 따른 목적은 이안류 발생 가능성을 판단하기 위한 가시적인 모델을 제공하여 그 판단 용이성을 향상시키고, 정량적 판단을 위해 산출되는 이안류 경보 지수의 신뢰도를 향상시키기 위한 이안류 경보 지수 산출 방법 및 장치, 컴퓨터 프로그램을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of one aspect of the present invention is to provide a visual model for determining the possibility of binaural occurrence to improve ease of judgment, A method and an apparatus for calculating a warning alarm index for improving the reliability of the warning alarm index, and a computer program.

본 발명의 일 측면에 따른 이안류 경보 지수 산출 방법은, 해빈류 벡터 데이터 생성부가, 이안류 발생 경보 대상이 되는 대상 해역의 파랑 예측 정보 및 미리 설정된 수치모의 모형을 이용하여, 상기 대상 해역 상에 미리 설정된 위치에서의 유향 및 유속을 성분으로 갖는 벡터의 집합인 해빈류 벡터 데이터를 생성하는 단계, 유효 벡터 추출부가, 상기 생성된 해빈류 벡터 데이터로부터 미리 설정된 해안 영역 조건에 부합하는 유효 벡터를 추출하는 단계, 벡터 다이어그램 생성부가, 상기 추출된 유효 벡터를 이용하여 상기 대상 해역의 유향별 유속 정보를 나타내는 벡터 다이어그램을 생성하는 단계, 및 속도 반경 지수 산출부가, 상기 벡터 다이어그램을 통해 판단되는 유향별 유속 정보, 및 상기 유효 벡터의 각 유향 성분에 기초하여 이안류 발생 판단 기준이 되는 속도 반경 지수를 산출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.A method for calculating a binaural alert index according to an aspect of the present invention is a method for calculating a binaural alert index according to one aspect of the present invention, wherein the oceanographic vector data generator generates a binaural alert index using the wave predictive information of a target sea area and a preset numerical simulation model, Generating effective vector extracting means for extracting a valid vector corresponding to a predetermined coastal region condition from the generated vector data of the sea bottom; Generating a vector diagram representing flow velocity information for each direction of interest in the target sea area by using the extracted effective vector, and a velocity radius index calculation unit for calculating a velocity radius index by using the flow velocity of each direction determined by the vector diagram Information on the basis of the directional components of the effective vector, Characterized in that it comprises the step of calculating a speed that gave radial index.

본 발명은 상기 유효 벡터를 추출하는 단계에서, 상기 유효 벡터 추출부는, 상기 해안 영역 조건에 따라, 상기 해빈류 벡터 데이터에 포함된 각 벡터의 위치에서의 수심이 설정 수심 이하인 경우, 해당 벡터를 상기 유효 벡터로서 추출하는 것을 특징으로 한다.According to the present invention, in the step of extracting the effective vector, when the water depth at the position of each vector included in the sea level vector data is less than the set water depth according to the coast region condition, And extracts it as an effective vector.

본 발명은 상기 벡터 다이어그램을 생성하는 단계에서, 상기 벡터 다이어그램 생성부는, 상기 벡터 다이어그램을 벡터 장미도(Vector Rose Diagram)로 생성하되, 설정 개수만큼 구분된 유향 범위 중 동일한 유향 범위에 속하는 유향 성분을 갖는 유효 벡터의 각 유속 성분에 대한 RMS(Root Mean Square: 제곱 평균 제곱근) 값을 산출함으로써 상기 유향별 유속 정보를 나타내는 벡터 장미도를 생성하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, in the step of generating the vector diagram, the vector diagram generating unit may generate the vector diagram as a vector rose diagram, and generate a vector diagram based on the directional components belonging to the same introductory range And calculating a root mean square (RMS) value for each flow velocity component of the effective vector having the flow velocity information.

본 발명에 있어 상기 속도 반경 지수를 산출하는 단계는, 상기 속도 반경 지수 산출부가, 상기 벡터 다이어그램을 통해 판단되는 유향별 유속 정보에 근거하여 상기 대상 해역에서 예측되는 이안류의 유속을 지표하는 유속 지수를 산출하는 단계, 상기 속도 반경 지수 산출부가, 상기 유효 벡터의 각 유향 성분에 기초하여 상기 대상 해역에서 예측되는 이안류의 유향을 지표하는 유향 지수를 산출하는 단계, 및 상기 속도 반경 지수 산출부가, 상기 유속 지수 및 상기 유향 지수에 근거하여 상기 속도 반경 지수를 산출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the step of calculating the velocity radius index may include calculating the velocity radius index, the velocity radius index, the velocity radius index, and the flow velocity index Wherein the velocity radius index calculating unit calculates an index of incidence which indicates a propensity of a yaw current predicted in the target sea area based on the yaw direction components of the effective vector, And calculating the velocity radius index based on the flow velocity index and the incense index.

본 발명은 상기 유속 지수를 산출하는 단계에서, 상기 속도 반경 지수 산출부는, 상기 유향별 유속 정보 중, 상기 대상 해역에서의 이안류의 방향에 대응되는 유향의 유속 정보에 근거하여 상기 유속 지수를 산출하는 것을 특징으로 한다.The present invention is characterized in that, in the step of calculating the flow velocity index, the velocity radius index calculating section calculates the flow velocity index based on the flow velocity information of the orientations corresponding to the directions of the current flows in the target sea area, .

본 발명은 상기 유향 지수를 산출하는 단계에서, 상기 속도 반경 지수 산출부는, 상기 유효 벡터의 각 유향 성분에 대하여 해당 유효 벡터의 유속 성분을 가중치로 적용하는 방식을 이용하여 상기 유향 지수를 산출하는 것을 특징으로 한다.The present invention is characterized in that, in the step of calculating the incense index, the velocity radius index calculating unit calculates the incense index using a method of applying the flow velocity component of the effective vector to each of the urine components of the effective vector as weights .

본 발명은 상기 속도 반경 지수를 산출하는 단계에서, 상기 속도 반경 지수 산출부는, 상기 유속 지수 및 상기 유향 지수의 기하평균으로 상기 속도 반경 지수를 산출하는 것을 특징으로 한다.The present invention is characterized in that, in the step of calculating the velocity radius index, the velocity radius index calculating unit calculates the velocity radius index by a geometric mean of the flow velocity index and the orienting index.

본 발명에 있어 상기 대상 해역은 하나 이상의 영역으로 구분되고, 상기 벡터 다이어그램을 생성하는 단계에서, 상기 벡터 다이어그램 생성부는 상기 벡터 다이어그램을 상기 영역별로 각각 생성하고, 상기 속도 반경 지수를 산출하는 단계에서, 상기 속도 반경 지수 산출부는 상기 유속 지수, 상기 유향 지수 및 상기 속도 반경 지수를 상기 영역별로 각각 산출하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the target sea area is divided into at least one area, and in the step of generating the vector diagram, the vector diagram generator generates the vector diagram for each of the areas, and in the step of calculating the velocity radius index, And the velocity radius index calculating unit calculates the velocity index, the biped index and the velocity radius index for each region.

본 발명은 경보 출력부가, 미리 설정된 속도 반경 지수 - 위험 수준 정보에 근거하여 상기 대상 해역의 이안류 발생을 상기 속도 반경 지수에 따라 위험 수준별로 경보하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The alarm output unit may further include a step of alarming occurrence of faults in the target sea area according to the speed radius index according to the risk level based on the preset speed radius index-risk level information.

본 발명의 일 측면에 따른 이안류 경보 지수 산출 장치는, 이안류 발생 경보 대상이 되는 대상 해역의 파랑 예측 정보 및 미리 설정된 수치모의 모형을 이용하여, 상기 대상 해역 상에 미리 설정된 위치에서의 유향 및 유속을 성분으로 갖는 벡터의 집합인 해빈류 벡터 데이터를 생성하는 해빈류 벡터 데이터 생성부, 상기 생성된 해빈류 벡터 데이터로부터 미리 설정된 해안 영역 조건에 부합하는 유효 벡터를 추출하는 유효 벡터 추출부, 상기 추출된 유효 벡터를 이용하여 상기 대상 해역의 유향별 유속 정보를 나타내는 벡터 다이어그램을 생성하는 벡터 다이어그램 생성부, 및 상기 벡터 다이어그램을 통해 판단되는 유향별 유속 정보, 및 상기 유효 벡터의 각 유향 성분에 기초하여 이안류 발생 판단 기준이 되는 속도 반경 지수를 산출하는 속도 반경 지수 산출부를 포함하는 것을 특징으로 한다.An apparatus for calculating a warning alarm index according to an aspect of the present invention is a system for estimating an alarm index and a warning alarm at a predetermined position on the target sea area by using wave prediction information and a predetermined numerical simulation model of a target sea area, A valid vector extracting unit for extracting a valid vector corresponding to a predetermined coast zone condition from the generated vector data of the sea level, A vector diagram generation unit for generating a vector diagram representing flow velocity information for each direction of interest in the target sea area by using the extracted effective vectors, A velocity radius for calculating a velocity radius index which is a criterion for generation of a jet flow, It is characterized in that it comprises a calculation.

본 발명의 일 측면에 따른 컴퓨터 프로그램은, 하드웨어와 결합되어, 이안류 발생 경보 대상이 되는 대상 해역의 파랑 예측 정보 및 미리 설정된 수치모의 모형을 이용하여, 상기 대상 해역 상에 미리 설정된 위치에서의 유향 및 유속을 성분으로 갖는 벡터의 집합인 해빈류 벡터 데이터를 생성하는 단계, 상기 생성된 해빈류 벡터 데이터로부터 미리 설정된 해안 영역 조건에 부합하는 유효 벡터를 추출하는 단계, 상기 추출된 유효 벡터를 이용하여 상기 대상 해역의 유향별 유속 정보를 나타내는 벡터 다이어그램을 생성하는 단계, 및 상기 벡터 다이어그램을 통해 판단되는 유향별 유속 정보, 및 상기 유효 벡터의 각 유향 성분에 기초하여 이안류 발생 판단 기준이 되는 속도 반경 지수를 산출하는 단계를 실행시키기 위하여 컴퓨터로 판독 가능한 기록매체에 저장된 것을 특징으로 한다.A computer program according to an aspect of the present invention is a computer program that is combined with hardware to detect wave propagation at a predetermined position on a target sea area using wave prediction information of a target sea area and a predetermined numerical simulation model, Extracting an effective vector corresponding to a predetermined coast zone condition from the generated sea level vector data, extracting an effective vector corresponding to a coast zone condition from the generated sea level vector data, Generating a vector diagram representing flow velocity information for each direction of interest in the target sea area based on the flow velocity information for each direction determined by the vector diagram and a velocity radius A computer-readable recording medium for executing a step of calculating an exponent Characterized in that stored in the body.

본 발명의 일 측면에 따르면, 본 발명은 수치모의 결과로 제공되는 벡터 데이터를 가시적인 벡터 다이어그램으로 가공하여 제공함으로써 이안류 예측에 대한 판단을 용이하게 할 수 있고, 해빈류의 유향 및 유속을 고려하여 이안류 경보 지수를 산출함으로써 정량적 판단 상의 신뢰도를 향상시킬 수 있으며, 대상 해역 중 해안 영역에 대해서 영역별로 이안류 경보 지수를 제공함으로써 이안류로 인한 인명사고를 보다 실효적으로 방지할 수 있다.According to one aspect of the present invention, the present invention provides a visual vector diagram of vector data provided as a result of a numerical simulation, thereby facilitating determination of binaural prediction, Therefore, it is possible to improve the reliability of quantitative judgment by calculating the Ian alarm index. Also, it is possible to more effectively prevent human accidents caused by the anamnesis by providing the binaural alert index for each coastal area of the target sea area.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이안류 경보 지수 산출 장치를 설명하기 위한 블록구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이안류 경보 지수 산출 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 이안류 경보 지수 산출 방법에서 해빈류 벡터 데이터를 도시한 예시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 이안류 경보 지수 산출 방법에서 유효 벡터를 도시한 예시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 이안류 경보 지수 산출 방법에서 벡터 장미도를 도시한 예시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 이안류 경보 지수 산출 방법에서 속도 반경 지수를 산출하는 단계를 구체적으로 설명하기 위한 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 이안류 경보 지수 산출 방법에서 대상 해역을 하나 이상의 영역으로 구분한 예시를 도시한 예시도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 이안류 경보 지수 산출 방법에서 종래의 이안류 경보 지수와 본 실시예에 따른 속도 반경 지수의 비교 결과를 설명하기 위한 비교도이다.1 is a block diagram for explaining an alarm-type alarm index calculating apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a flowchart illustrating a method of calculating a binaural alarm index according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is an exemplary diagram illustrating sea level vector data in a method of calculating a binaural alarm index according to an embodiment of the present invention.
4 is an exemplary diagram illustrating an effective vector in a binaural alert index calculation method according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is an exemplary diagram illustrating a vector rosette in the method of calculating a binaural alarm index according to an embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a flowchart for explaining the step of calculating the velocity radius index in the method of calculating the rain alarm index according to an embodiment of the present invention.
FIG. 7 is an exemplary diagram illustrating an example of dividing a target sea area into one or more regions in the method of calculating the alarm index according to an exemplary embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a comparative diagram for explaining the comparison result between the conventional eye alarm index and the velocity radius index according to the present embodiment in the eye ray alarm index calculation method according to the embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 이안류 경보 지수 산출 방법 및 장치, 컴퓨터 프로그램의 실시예를 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Reference will now be made in detail to the preferred embodiments of the present invention, examples of which are illustrated in the accompanying drawings. In this process, the thicknesses of the lines and the sizes of the components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of explanation. In addition, the terms described below are defined in consideration of the functions of the present invention, which may vary depending on the intention or custom of the user, the operator. Therefore, definitions of these terms should be made based on the contents throughout this specification.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이안류 경보 지수 산출 장치를 설명하기 위한 블록구성도이다.1 is a block diagram for explaining an alarm-type alarm index calculating apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 이안류 경보 지수 산출 장치는 해빈류 벡터 데이터 생성부(10), 유효 벡터 추출부(20), 벡터 다이어그램 생성부(30), 속도 반경 지수 산출부(40) 및 경보 출력부(50)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, a binaural alarm index calculating apparatus according to an embodiment of the present invention includes a sea level vector data generating unit 10, a valid vector extracting unit 20, a vector diagram generating unit 30, A calculation unit 40 and an alarm output unit 50. [

해빈류 벡터 데이터 생성부(10)는 이안류 발생 경보 대상이 되는 대상 해역의 파랑 예측 정보 및 미리 설정된 수치모의 모형을 이용하여, 대상 해역 상에 미리 설정된 위치에서의 유향 및 유속을 성분으로 갖는 벡터의 집합인 해빈류 벡터 데이터를 생성할 수 있다.The sea level vector data generation unit 10 generates a sea level vector data by using the wave prediction information of the target sea area subject to the binaural flow alert and the preset numerical simulation model to generate a vector having the orientations and flow velocities at predetermined positions on the target sea area as components Can be generated.

유효 벡터 추출부(20)는 해빈류 벡터 데이터 생성부(10)에 의해 생성된 해빈류 벡터 데이터로부터 미리 설정된 해안 영역 조건에 부합하는 유효 벡터를 추출할 수 있다.The valid vector extracting unit 20 may extract an effective vector corresponding to a predetermined coastal region condition from the sea level vector data generated by the sea level vector data generating unit 10. [

벡터 다이어그램 생성부(30)는 유효 벡터 추출부(20)에 의해 추출된 유효 벡터를 이용하여 대상 해역의 유향별 유속 정보를 나타내는 벡터 다이어그램을 생성할 수 있다.The vector diagram generation unit 30 can generate a vector diagram representing the flow velocity information for each direction in the target sea area by using the effective vector extracted by the effective vector extraction unit 20. [

속도 반경 지수 산출부(40)는 벡터 다이어그램 생성부(30)에 의해 생성된 벡터 다이어그램을 통해 판단되는 유향별 유속 정보, 및 유효 벡터의 각 유향 성분에 기초하여 이안류 발생 판단 기준이 되는 속도 반경 지수를 산출할 수 있다.The velocity radius exponent calculation unit 40 calculates velocity radii based on the flow velocity information for each direction determined through the vector diagram generated by the vector diagram generation unit 30, The index can be calculated.

경보 출력부(50)는 미리 설정된 속도 반경 지수 - 위험 수준 정보에 근거하여 대상 해역의 이안류 발생을 속도 반경 지수에 따라 위험 수준별로 경보할 수 있다.The alarm output unit 50 can alert the occurrence of the faults in the target sea area to the danger level according to the speed radius index based on the preset speed radius index-risk level information.

이에 기초하여, 이하에서는 이안류 경보 지수를 산출하는 과정을 도 2 내지 도 8을 참조하여 구체적으로 설명한다.Based on this, the process of calculating the binaural alert index will be described in detail with reference to FIG. 2 to FIG. 8. FIG.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이안류 경보 지수 산출 방법을 설명하기 위한 흐름도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 이안류 경보 지수 산출 방법에서 해빈류 벡터 데이터를 도시한 예시도이며, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 이안류 경보 지수 산출 방법에서 유효 벡터를 도시한 예시도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 이안류 경보 지수 산출 방법에서 벡터 장미도를 도시한 예시도이며, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 이안류 경보 지수 산출 방법에서 속도 반경 지수를 산출하는 단계를 구체적으로 설명하기 위한 흐름도이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 이안류 경보 지수 산출 방법에서 대상 해역을 하나 이상의 영역으로 구분한 예시를 도시한 예시도이며, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 이안류 경보 지수 산출 방법에서 종래의 이안류 경보 지수와 본 실시예에 따른 속도 반경 지수의 비교 결과를 설명하기 위한 비교도이다.FIG. 2 is a flow chart for explaining a method of calculating a binaural alarm index according to an embodiment of the present invention. FIG. 3 is a flowchart illustrating a method of calculating a binaural alert index according to an embodiment of the present invention. FIG. 4 is a diagram illustrating an effective vector in a method of calculating a rain index alarm index according to an embodiment of the present invention. FIG. FIG. 6 is a flowchart for explaining a step of calculating a velocity radius index in the method of calculating a rain alarm index according to an embodiment of the present invention, and FIG. 7 is a flowchart FIG. 8 is a graph illustrating an example of calculating a binaural alarm index according to an embodiment of the present invention. FIG. 5 is a comparative diagram for explaining a comparison result between a conventional eye alarm index and a velocity radius index according to the present embodiment.

도 2를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 이안류 경보 지수 산출 방법을 설명하면, 먼저 해빈류 벡터 데이터 생성부(10)는 이안류 발생 경보 대상이 되는 대상 해역의 파랑 예측 정보 및 미리 설정된 수치모의 모형을 이용하여, 대상 해역 상에 미리 설정된 위치에서의 유향 및 유속을 성분으로 갖는 벡터의 집합인 해빈류 벡터 데이터를 생성한다(S10). 도 3은 S10 단계의 결과로 생성되는 해빈류 벡터 데이터의 예시를 도시하고 있다.Referring to FIG. 2, a method for calculating a binaural alarm index according to an exemplary embodiment of the present invention will be described. First, the binaural vector data generator 10 generates blue binaural alert index (S10), sea level vector data, which is a set of vectors having the orientations and flow velocities at predetermined positions on the target sea area as components, is generated using the numerical simulation model. Fig. 3 shows an example of sea level vector data generated as a result of step S10.

S10 단계를 보다 구체적으로 설명하면, 수치모의 모형에 대한 입력 파라미터가 되는 파랑 예측 정보는 향후 소정 시간(예: 72시간) 동안 대상 해역에서 예측되는 파랑 정보를 의미하며, 기상청으로부터 향후 소정 시간 동안의 예측 정보를 제공받는 방식으로 마련될 수 있다. 파랑 예측 정보는 외해로부터 해안으로 입사하는 파랑의 파고(Wave Height), 파향(Wave Direction), 주기(Wave Period)와, 바람 정보(풍속 및 풍향 등) 및 조위(Tide Level) 중 하나 이상을 포함할 수 있다.More specifically, the wave prediction information to be an input parameter to the numerical simulation model means wave information predicted in the target sea area for a predetermined time (for example, 72 hours) in the future, Prediction information may be provided. The wave prediction information includes at least one of wave height, wave direction, wave period, wind information (wind velocity and wind direction), and tide level of wave incident from the sea to the coast. can do.

수치모의 모형은 파랑 예측 정보를 입력 파라미터로 하여 수심 측량 지도, 파랑 변형 수치모형 및 해수 순환 수치모형를 기반으로 대상 해역에서의 해빈류의 유향 및 유속을 벡터 데이터로 제공하는 해빈류 예측 모형을 의미한다. 구체적으로, 수심 측량 지도는 대상 해역 상에 미리 설정된 위치 각각에 대한 수심 정보를 포함하고 있고(이에 따라 후술할 것과 같이 수치모의 결과는 상기 위치별 벡터의 집합인 해빈류 벡터 데이터로 생성된다.), 파랑 변형 수치모형은 완경사 방정식을 이용하여 파랑 변형을 재현하기 위한 수치모형을 의미하며, 해수 순환 수치모형은 위상 평균 모델을 이용하여 연안의 해빈류 순환을 예측하기 위한 수치모형을 의미한다.The numerical simulation model is a sea-level forecasting model that provides vector data of the direction and flow velocity of sea-ice in the target sea area based on the water depth map, the wave deformation numerical model, and the sea water circulation numerical model with the wave prediction information as an input parameter . Specifically, the depth map includes depth information for each of the predetermined positions on the target sea area (the numerical simulation result is generated as sea-level vector data, which is a set of the above-mentioned position-based vectors, as described later). , The wave deformation numerical model is a numerical model for reproducing the wave deformation using the mild slope equation, and the seawater circulation numerical model is a numerical model for predicting the sea surface circulation using the phase average model.

이에 따라 해빈류 벡터 데이터 생성부(10)는 파랑 예측 정보를 수치모의 모형에 대한 입력 조건으로 하여 수치모의를 진행하며, 파랑 예측 정보를 기반으로 향후 소정 시간 동안 대상 해역에서 발생할 것으로 예측되는 해빈류를 벡터 데이터, 즉 해빈류 벡터 데이터로 생성한다. 해빈류 벡터 데이터는 대상 해역 상에 미리 설정된 위치에서의 유향 및 유속을 성분으로 갖는 벡터의 집합으로 정의한다. 본 실시예에서 대상 해역 상에 미리 설정되는 위치는 등간격(예: 5m)의 격자 형태로 설정되는 것을 예시로서 설명하지만, 이에 한정되지 않으며 대상 해역의 해상 조건 및 설계자에 의도에 따라 위치 설정 방법은 다양하게 선택될 수 있다.Accordingly, the sea level vector data generation unit 10 performs numerical simulation using the wave prediction information as an input condition for the numerical simulation model. Based on the wave prediction information, Is generated as vector data, i.e., sea level vector data. The sea surface vector data is defined as a set of vectors having the orientations and the flow velocities at predetermined positions on the target sea area as components. In the present embodiment, it is explained by way of example that the predetermined position on the target sea area is set as a lattice shape with an equal interval (for example, 5 m), but the present invention is not limited thereto. Can be selected in various ways.

이어서, 유효 벡터 추출부(20)는 S10 단계에서 생성된 해빈류 벡터 데이터로부터 미리 설정된 해안 영역 조건에 부합하는 유효 벡터를 추출한다(S20). 이때, 유효 벡터 추출부(20)는 해안 영역 조건에 따라, 해빈류 벡터 데이터에 포함된 각 벡터의 위치에서의 수심이 설정 수심 이하인 경우, 해당 벡터를 유효 벡터로서 추출한다. 즉, 유효 벡터(Effective Vector)는 해빈류 벡터 데이터에 포함된 벡터 중 해당 벡터의 위치에서의 수심이 설정 수심 이하인 벡터로 정의된다. 도 4는 S20 단계의 결과로 생성되는 유효 벡터의 예시를 도시하고 있다.Then, the valid vector extraction unit 20 extracts a valid vector corresponding to the predetermined coast zone condition from the sea-level vector data generated in step S10 (S20). At this time, the valid vector extraction unit 20 extracts the relevant vector as a valid vector when the depth of water at the position of each vector included in the sea level vector data is less than the set water depth, according to the coast region condition. That is, the effective vector is defined as a vector whose depth at the position of the corresponding vector among the vectors included in the sea level vector data is equal to or less than the set water depth. FIG. 4 shows an example of a valid vector generated as a result of step S20.

구체적으로, 본 실시예에서 후술할 벡터 다이어그램 및 속도 반경 지수는 S10 단계에서 생성된 대상 해역 전체에 대한 해빈류 벡터 데이터가 아닌, S20 단계에서 추출된 유효 벡터를 기초로 하여 각각 생성 및 산출된다. 즉, 종래와 같이 대상 해역 전체가 아닌, 수심이 설정 수심 이하인 위치에서의 벡터(즉, 유효 벡터)만을 고려하여 벡터 다이어그램을 생성하고 속도 반경 지수를 산출함으로써 이안류 예보의 실효성 및 효율성을 도모함과 동시에 전체적인 프로세스를 단순화시킬 수 있다.Specifically, the vector diagram and the velocity radius index to be described later in the present embodiment are generated and calculated based on the effective vector extracted in the step S20, not the sea water vector data for the entire target sea area generated in the step S10. In other words, the efficiency and efficiency of prediction of the rainfall forecast are achieved by generating a vector diagram in consideration of only a vector (i.e., a valid vector) at a position where the water depth is below the set water depth, At the same time, the overall process can be simplified.

본 실시예에서 상기 설정 수심은 4m로 설정될 수 있으나 이에 한정되지 않으며, 대상 해역의 해상 조건 및 설계자의 의도에 따라 다양하게 선택될 수 있다. 또한, 본 실시예에서는 해상 영역 조건을 수심이 4m 이하인 '수심 조건'으로 설명하였으나 이에 한정되지 않으며, 해안선으로부터 설정 거리 이내에 존재하는 유효 벡터를 추출하는 '거리 조건'으로 설정될 수도 있다.In the present embodiment, the set water depth may be set to 4 m, but it is not limited thereto, and may be variously selected according to the sea conditions of the target sea area and the designer's intention. In this embodiment, the marine area condition is described as a 'depth condition' in which the water depth is 4 m or less. However, the present invention is not limited thereto, and may be set as a 'distance condition' for extracting an effective vector existing within a set distance from the shoreline.

이어서, 벡터 다이어그램 생성부(30)는 S20 단계에서 추출된 유효 벡터를 이용하여 대상 해역의 유향별 유속 정보를 나타내는 벡터 다이어그램을 생성한다(S30). 이때 벡터 다이어그램 생성부(30)는 벡터 다이어그램을 벡터 장미도(Vector Rose Diagram)로 생성할 수 있으며, 도 5는 S30 단계의 결과로 생성되는 벡터 장미도의 예시를 도시하고 있다.Next, the vector diagram generation unit 30 generates a vector diagram representing the flow velocity information of the target sea area using the effective vector extracted in step S20 (S30). At this time, the vector diagram generation unit 30 may generate a vector diagram as a vector rose diagram, and FIG. 5 shows an example of a vector diagram generated as a result of step S30.

벡터 다이어그램 생성부(30)가 벡터 장미도를 생성하는 과정을 구체적으로 설명하면, 유향 범위는 미리 설정된 개수만큼 구분되어 있으며(도 5는 16개로 구분된 유향 범위를 도시하고 있다.), 벡터 다이어그램 생성부(30)는 구분된 유향 범위 중 동일한 유향 범위에 속하는 유향 성분을 갖는 유효 벡터의 각 유속 성분에 대한 RMS(Root Mean Square: 제곱 평균 제곱근) 값을 산출함으로써 유향별 유속 정보를 나타내는 벡터 장미도를 생성할 수 있다. 즉, 벡터 다이어그램 생성부(30)는 유향 범위가 동일한 유향 벡터에 대하여 각 유속 성분의 RMS 값을 산출함으로써 유향별 유속 정보를 나타내는 벡터 장미도를 생성할 수 있다. 이에 따라, 벡터 장미도를 통해 해빈류의 유향, 및 각 유향에 따른 유속 정보를 정량적, 가시적으로 확인할 수 있다.The process of generating the vector diagram by the vector diagram generation unit 30 will be described in detail. The introductory region is divided into a predetermined number of regions (FIG. 5 shows the introductory region divided into 16 regions) The generation unit 30 calculates a root mean square (RMS) value of each flow velocity component of the effective vector having a directional component belonging to the same intrinsic flow range among the divided intrinsic flow ranges to obtain a vector rose Can be generated. That is, the vector diagram generation unit 30 can generate the vector rosette representing the flow velocity information for each direction by calculating the RMS value of each flow velocity component with respect to the flow direction vector having the same flow direction range. Accordingly, it is possible to quantitatively and visually confirm the flow direction of the sea water and the flow velocity information corresponding to each direction through the vector roses.

여기서, 종래의 이안류 경보 지수를 정량적으로 산출하였던 방식을 설명한 후, 본 실시예에 따른 이안류 경보 지수(즉, 속도 반경 지수)를 정량적으로 산출하는 방식을 설명하기로 한다.Here, a description will be made of a method of quantitatively calculating a conventional eye alarm index, and then a method of quantitatively calculating a current eye alert index (i.e., velocity radius index) according to the present embodiment will be described.

종래의 이안류 경보 지수는 하기 수학식 1에 따라 산출되었다.Conventional binaural alarm indices were calculated according to the following equation (1).

Figure 112017033125253-pat00001
Figure 112017033125253-pat00001

여기서 Rn은 종래의 이안류 경보 지수를 의미하고, H, T, θ는 각각 파고, 주기, 파향을 의미하며, θp는 대상 지역의 주파향각(대상 해역으로 입사하는 외해의 대표 파향각)을 의미한다.Where R n denotes a conventional rip currents alarm index, and H, T, θ, respectively, coming, period, means pahyang and, θ p is (main wave hyanggak of offshore incident to the target area) frequency hyanggak the target area .

수학식 1을 통해 알 수 있듯이, 종래의 이안류 경보 지수는 외해에서의 파고, 파향 및 주기만을 고려하여 산출될 뿐, 이안류 예측을 위해 직접적으로 고려해야 하는 해빈류의 유속 및 유향은 이안류 경보 지수 산출 과정에서 고려되지 않았기 때문에 그 신뢰도를 향상시킬 필요성이 존재한다. 이에, 본 실시예에서는 유효 벡터의 유속 및 유향을 토대로 이안류 경보 지수(즉, 속도 반경 지수)를 산출하여 그 신뢰도를 높이는 것을 특징으로 하며, 이하에서 구체적으로 설명한다.As can be seen from Equation (1), the conventional rain alarm index is calculated by taking into consideration only the wave height, wave direction, and period in the outer sea, and the flow velocity and direction of the sea water, There is a need to improve the reliability since it is not considered in the index calculation process. Thus, in the present embodiment, the binaural alarm index (i.e., velocity radius index) is calculated based on the flow velocity and the yaw direction of the effective vector to enhance its reliability, and will be described in detail below.

S30 단계 이후, 속도 반경 지수 산출부(40)는 S20 단계에서 생성된 벡터 다이어그램을 통해 판단되는 유향별 유속 정보, 및 S30 단계에서 추출된 유효 벡터의 각 유향 성분에 기초하여 이안류 발생 판단 기준이 되는 속도 반경 지수를 산출한다(S40). 속도 반경 지수(Velocity Radius Index)는 그 값의 크기에 따라 이안류 발생 가능성을 위험 수준별로 경보하기 위한 이안류 경보 지수를 의미한다.After step S30, the velocity radius index calculator 40 calculates a velocity radius index based on the flow velocity information for each direction determined through the vector diagram generated in step S20, and the yaw component of the effective vector extracted in step S30 (S40). ≪ / RTI > Velocity Radius Index refers to the alarm index for alarming the likelihood of occurrence of a danger according to the level of the value.

S40 단계를 도 6을 참조하여 보다 구체적으로 설명한다.Step S40 will be described in more detail with reference to FIG.

우선, 속도 반경 지수 산출부(40)는 벡터 다이어그램을 통해 판단되는 유향별 유속 정보에 근거하여 대상 해역에서 예측되는 이안류의 유속을 지표하는 유속 지수를 산출한다(S41). 유속 지수(Current Velocity Index)는 전술한 것과 같이 대상 해역에서 예측되는 이안류의 유속을 지표하는 지수로서, S30 단계에서 생성된 벡터 장미도로부터 산출될 수 있다. 즉, 유속 지수는 벡터 장미도에 나타난 유향별 유속 정보 중, 대상 해역에서의 이안류의 방향에 대응되는 유향의 유속 정보에 근거하여 산출될 수 있다. 대상 해역에서의 이안류의 방향은 각 대상 해역마다의 해상 조건 등의 환경적 요인을 고려하여 미리 설정될 수 있다.First, the velocity radius index calculator 40 calculates a flow velocity index indicative of the flow velocity of the ozone stream predicted in the target sea area based on the flow velocity information for each direction determined through the vector diagram (S41). The current velocity index is an index that indicates the flow velocity of the oceans predicted in the target sea area as described above, and can be calculated from the vector rose degree generated in step S30. In other words, the flow velocity index can be calculated based on the flow velocity information of the orientations corresponding to the direction of the flow of the ions in the target sea area among the flow direction information shown in the vector roses. The direction of the oceans in the target sea area can be set in advance in consideration of environmental factors such as sea conditions for each target sea area.

다음으로, 속도 반경 지수 산출부(40)는 유효 벡터의 각 유향 성분에 기초하여 대상 해역에서 예측되는 이안류의 유향을 지표하는 유향 지수를 산출한다(S43). 유향 지수(Current Direction Index)는 전술한 것과 같이 대상 해역에서 예측되는 이안류의 유향을 지표하는 지수로서, 유효 벡터의 각 유향 성분에 기초하여 산출될 수 있다. 이때, 속도 반경 지수 산출부(40)는 유효 벡터의 각 유향 성분에 대하여 해당 유효 벡터의 유속 성분을 가중치로 적용하는 방식을 이용하여 유향 지수를 산출할 수 있다. 이는 이안류의 유속이 빠를수록 그 위험도가 증가하기 때문에, 유효 벡터의 각 유향 성분뿐만 아니라 각 유향 성분에 대응되는 유속 성분을 가중치로 적용하여 이하에서 산출될 속도 반경 지수의 신뢰도를 높이기 위한 것이다.Next, the velocity radius index calculating unit 40 calculates an index of omnidirectional index that is predicted in the target sea area based on the orientational components of the effective vector (S43). The Current Direction Index is an index that indicates the direction of the current direction predicted in the target sea area as described above, and can be calculated based on each directional component of the effective vector. At this time, the velocity radius index calculator 40 may calculate the heading index by applying a flow velocity component of the effective vector to each yaw component of the effective vector as a weight. This is to increase the reliability of the velocity radius index to be calculated below by applying the flow velocity component corresponding to each directional component, as well as the respective directional components of the effective vector, as the velocity increases as the flow velocity increases.

유향 지수는 하기 수학식 2에 따라 산출될 수 있다.The orienting index can be calculated according to the following equation (2).

Figure 112017033125253-pat00002
Figure 112017033125253-pat00002

여기서 Rθ는 유향 지수, θ'p는 주파향각을 의미한다. θ'p는 대상 해역에 따라 각각 다른 값으로 미리 설정될 수 있다. θd는 대상 해역에서 유효 벡터의 유향 성분을 대표하는 대표 유향값으로 정의되며 하기 수학식 3에 따라 산출될 수 있다.Where R θ is the directional index and θ ' p is the wavefront angle. [theta] ' p can be preset to different values according to the target sea area. θ d is defined as a representative direction value representing the directional component of the effective vector in the target sea area and can be calculated according to the following equation (3).

Figure 112017033125253-pat00003
Figure 112017033125253-pat00003

여기서 vi 및 θi는 각각 유효 벡터의 위치별(격자별) 유속 및 위치별(격자별) 유향을 의미한다. 수학식 3에 따라, 유효 벡터의 각 유향 성분에 대하여 해당 유효 벡터의 유속 성분이 가중치로 적용되게 된다.Where v i and θ i refer to the direction of flow of the effective vector (by grid) and the direction of flow (by grid), respectively. According to Equation (3), the flow velocity component of the effective vector is applied as a weight to each directional component of the effective vector.

다음으로, 속도 반경 지수 산출부(40)는 유속 지수 및 유향 지수에 근거하여 속도 반경 지수를 산출한다(S45). 속도 반경 지수는 유속 지수 및 유향 지수의 기하평균으로 산출될 수 있으며, 이를 수식으로 나타내면 하기 수학식 4와 같다.Next, the velocity radius index calculator 40 calculates a velocity radius index based on the flow velocity index and the introductory index (S45). The velocity radius index can be calculated by the geometric mean of the flow velocity index and the orientation index, and can be expressed by the following equation (4).

Figure 112017033125253-pat00004
Figure 112017033125253-pat00004

여기서 Rr, Rv, Rθ는 각각 속도 반경 지수, 유속 지수, 유향 지수를 의미한다.Where R r , R v , and R θ denote velocity radius index, velocity index, and intrinsic index, respectively.

상기 수학식 2 내지 4에서 볼 수 있듯이, 본 실시예에 따른 속도 반경 지수는 이안류 예측을 위해 직접적인 고려 대상이 되어야 하는 해빈류의 유속 및 유향을 토대로 산출됨으로써 이안류 예측에 대한 정량적 판단 상의 신뢰도를 향상시킬 수 있다.As can be seen from the above Equations 2 to 4, the velocity radius index according to the present embodiment is calculated based on the flow velocity and the propensity of the sea water which should be directly considered for the ow current prediction, Can be improved.

이어서, 경보 출력부(50)는 미리 설정된 속도 반경 지수 - 위험 수준 정보에 근거하여 대상 해역의 이안류 발생 가능성을 속도 반경 지수에 따라 위험 수준별로 경보한다(S50). 속도 반경 지수 - 위험 수준 정보는 속도 반경 지수의 크기에 따라 이안류 발생 가능성을 위험, 주의, 경계 및 안전을 포함하는 4 가지의 경보 단계로 구분하여 경보하기 위해 미리 설정되는 정보를 의미한다. 속도 반경 지수 - 위험 수준 정보에 설정되는 단계의 수는 대상 해역의 해상 조건 및 설계자의 의도 등을 고려하여 가변적으로 설정될 수 있다. 경보 출력부(50)는 S30 단계에서 생성된 벡터 장미도 및 속도 반경 지수에 따른 위험 수준을 함께 디스플레이하는 방식으로 경보할 수도 있고(이를 위해 경보 출력부(50)는 소정의 디스플레이 장치를 포함할 수 있다), 속도 반경 지수에 따른 위험 수준을 음성으로 출력하는 방식으로 경보할 수도 있다(이를 위해 경보 출력부(50)는 소정의 스피커를 포함할 수 있다.).Then, the alarm output unit 50 alerts the probability of occurrence of faults in the target sea area according to the speed radius index according to the risk level, based on the preset speed radius index-risk level information (S50). Speed radius exponent - Risk level information refers to information that is pre-set to alert the probability of occurrence of a rupture according to the magnitude of the velocity radius exponent into four warning phases including risk, attention, boundary and safety. The number of steps set in the velocity radius index-risk level information can be variably set in consideration of the marine conditions of the target sea area and the intention of the designer. The alarm output unit 50 may alerting the alarm output unit 50 in such a manner that the risk level according to the vector roses and the velocity radius index generated in step S30 are displayed together (for this purpose, the alarm output unit 50 includes a predetermined display device (For this purpose, the alarm output unit 50 may include a predetermined speaker). In this case, the alarm output unit 50 may include a predetermined speaker.

이상에서는 대상 해역을 전체로서 하나의 영역으로 가정하여 벡터 다이어그램, 유속 지수, 유향 지수 및 속도 반경 지수를 산출하는 구성으로 설명하였으나, 실시예에 따라서는 대상 해역을 하나 이상의 영역으로 구분하고 벡터 다이어그램, 유속 지수, 유향 지수 및 속도 반경 지수를 영역별로 각각 산출하는 구성으로 구현될 수도 있다. 즉, 영역별로 벡터 다이어그램을 생성하여 각 영역에 대한 유향별 유속 정보를 정량적, 가시적으로 확인할 수 있고, 영역별로 속도 반경 지수를 산출함으로써 각 영역에 대한 차별적인 위험 수준 경보(예: 영역 1 - 위험, 영역 3 - 안전)를 통해 이안류 발생을 보다 실효적으로 경보할 수 있다. 한편 대상 해역은, 해당 대상 해역의 해상 조건, 육상 조건 및 지리적 환경 등에 따라 다양한 방식을 통해 하나 이상의 영역으로 구분될 수 있다. 도 7은 해운대 해수욕장의 해역이 4개의 영역으로 구분된 예시를 도시하고 있다.In the above description, the target sea area is assumed to be one area as a whole and a vector diagram, a flow velocity index, an intention index and a velocity radius index are calculated. However, according to an embodiment, the target sea area is divided into one or more areas, The flow velocity index, the introductory index, and the velocity radius index may be calculated for each region. In other words, it is possible to quantitatively and visually confirm flow velocity information for each region by generating a vector diagram for each region, and to calculate a differential radius risk index for each region by calculating a differential radius risk index (for example, region 1 - risk , Zone 3 - safety), it is possible to more effectively alarm the occurrence of the faults. On the other hand, the target sea area can be divided into one or more areas in various ways depending on the maritime condition, the land condition, and the geographical environment of the target sea area. FIG. 7 shows an example in which the sea area of Haeundae Beach is divided into four regions.

도 8은 종래의 방식으로 산출된 이안류 경보 지수, 및 본 실시예에 따른 속도 반경 지수를 비교한 결과를 도시하고 있다. 두 지수는 전체적으로 유사한 경향을 보이고 있으나, 종래의 방식으로 산출된 이안류 경보 지수는 대상 해역 전체에 대한 경보 지수를 의미하는 반면, 본 실시예에 따른 속도 반경 지수는 대상 해역 중 해안 영역만에 대한 경보 지수를 의미한다. 또한, 본 실시예에 따른 속도 반경 지수는 전술한 것과 같이 영역별로 각각 산출될 수 있다. 즉, 속도 반경 지수는 대상 해역을 하나 이상의 영역으로 구분하는 동시에 해안 영역만을 대상으로 산출되며, 이에 따라 보다 실효적인 이안류 경보가 가능할 수 있다.FIG. 8 shows a comparison result of the binaural alarm index calculated by the conventional method and the velocity radius index according to the present embodiment. Although the two indexes show a similar tendency as a whole, the Ian-type alarm index calculated by the conventional method means an alarm index for the whole of the target sea area, whereas the velocity radius index according to the present embodiment, Means an alarm index. In addition, the velocity radius index according to the present embodiment can be calculated for each region as described above. That is, the velocity radius index divides the target area into more than one area and calculates only the coastal area, so that a more efficient navigation alarm may be possible.

한편, 본 실시예에 따른 이안류 경보 지수 산출 방법은 하드웨어와 결합되어 S10 단계 내지 S40 단계를 실행시키기 위한 컴퓨터 프로그램으로 작성될 수 있으며, 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 저장되어 상기 컴퓨터 프로그램을 동작시키는 범용 디지털 컴퓨터에서 구현될 수 있다. 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크 및 광 데이터 저장장치 등이 있다. 또한, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산 방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수도 있다.Meanwhile, the method for calculating the alarm alarm index according to the present embodiment may be implemented as a computer program for executing steps S10 through S40 in combination with hardware, and may be stored in a computer-readable recording medium, Which can be implemented in a general-purpose digital computer. The computer-readable recording medium includes ROM, RAM, CD-ROM, magnetic tape, floppy disk, and optical data storage. The computer readable recording medium may also be distributed over a networked computer system so that computer readable code in a distributed manner may be stored and executed.

이와 같이 본 실시예는, 수치모의 결과로 제공되는 벡터 데이터를 가시적인 벡터 다이어그램으로 가공하여 제공함으로써 이안류 예측에 대한 판단을 용이하게 할 수 있고, 해빈류의 유향 및 유속을 고려하여 이안류 경보 지수를 산출함으로써 정량적 판단 상의 신뢰도를 향상시킬 수 있으며, 대상 해역 중 해안 영역에 대해서 영역별로 이안류 경보 지수를 제공함으로써 이안류로 인한 인명사고를 보다 실효적으로 방지할 수 있다.As described above, in the present embodiment, the vector data provided as a result of the numerical simulation can be processed into a visual vector diagram to facilitate the determination of the binaural prediction, and the binaural alarm The reliability of the quantitative judgment can be improved by calculating the index, and by providing the binaural alarm index for each coastal area in the target area, it is possible to more effectively prevent human accidents due to binaural accidents.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 기술이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의하여 정해져야 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is clearly understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be taken by way of limitation, I will understand. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the following claims.

10: 해빈류 벡터 데이터 생성부
20: 유효 벡터 추출부
30: 벡터 다이어그램 생성부
40: 속도 반경 지수 산출부
50: 경보 출력부10: sea level vector data generating unit
20: Effective vector extraction unit
30: Vector diagram generation unit
40: Speed radius index calculation unit
50: Alarm output section

Claims (19)

해빈류 벡터 데이터 생성부가, 이안류 발생 경보 대상이 되는 대상 해역의 파랑 예측 정보 및 미리 설정된 수치모의 모형을 이용하여, 상기 대상 해역 상에 미리 설정된 위치에서의 유향 및 유속을 성분으로 갖는 벡터의 집합인 해빈류 벡터 데이터를 생성하는 단계;
유효 벡터 추출부가, 상기 생성된 해빈류 벡터 데이터로부터 미리 설정된 해안 영역 조건에 부합하는 유효 벡터를 추출하는 단계;
벡터 다이어그램 생성부가, 상기 추출된 유효 벡터를 이용하여 상기 대상 해역의 유향별 유속 정보를 나타내는 벡터 다이어그램을 생성하는 단계; 및
속도 반경 지수 산출부가, 상기 벡터 다이어그램을 통해 판단되는 유향별 유속 정보, 및 상기 유효 벡터의 각 유향 성분에 기초하여 이안류 발생 판단 기준이 되는 속도 반경 지수를 산출하는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 이안류 경보 지수 산출 방법.
A sea level vector data generation unit generates a sea level vector data by using a set of vectors having a flow direction and a flow rate at a predetermined position on the target sea area as a component by using the wave prediction information of a target sea area and a preset numerical simulation model, The method comprising: generating sea level vector data;
Extracting an effective vector extracting unit from the generated sea level vector data, and extracting an effective vector matching a preset coasting condition;
Generating a vector diagram representing flow velocity information of the target sea area by using the extracted effective vector; And
Calculating a velocity radius index that is a criterion for generation of a ridge flow based on the flow velocity information of each direction determined through the vector diagram and the orientable components of the effective vector;
And calculating an alarm index value of the alarm.
제1항에 있어서,
상기 유효 벡터를 추출하는 단계에서,
상기 유효 벡터 추출부는, 상기 해안 영역 조건에 따라, 상기 해빈류 벡터 데이터에 포함된 각 벡터의 위치에서의 수심이 설정 수심 이하인 경우, 해당 벡터를 상기 유효 벡터로서 추출하는 것을 특징으로 하는 이안류 경보 지수 산출 방법.
The method according to claim 1,
In extracting the effective vector,
Wherein the effective vector extraction unit extracts the vector as the effective vector when the water depth at the position of each vector included in the sea level vector data is less than a predetermined water depth according to the coast region condition, Index calculation method.
제1항에 있어서,
상기 벡터 다이어그램을 생성하는 단계에서,
상기 벡터 다이어그램 생성부는, 상기 벡터 다이어그램을 벡터 장미도(Vector Rose Diagram)로 생성하되, 설정 개수만큼 구분된 유향 범위 중 동일한 유향 범위에 속하는 유향 성분을 갖는 유효 벡터의 각 유속 성분에 대한 RMS(Root Mean Square: 제곱 평균 제곱근) 값을 산출함으로써 상기 유향별 유속 정보를 나타내는 벡터 장미도를 생성하는 것을 특징으로 하는 이안류 경보 지수 산출 방법.
The method according to claim 1,
In the step of generating the vector diagram,
The vector diagram generation unit generates the vector diagram as a vector rose diagram, and generates a vector diagram based on RMS (Root) for each flow velocity component of the effective vector having a directional component belonging to the same directional range, And a vector rosette representing the flow velocity information of each direction is generated by calculating a value of a mean square (square root).
제1항에 있어서,
상기 속도 반경 지수를 산출하는 단계는,
상기 속도 반경 지수 산출부가, 상기 벡터 다이어그램을 통해 판단되는 유향별 유속 정보에 근거하여 상기 대상 해역에서 예측되는 이안류의 유속을 지표하는 유속 지수를 산출하는 단계;
상기 속도 반경 지수 산출부가, 상기 유효 벡터의 각 유향 성분에 기초하여 상기 대상 해역에서 예측되는 이안류의 유향을 지표하는 유향 지수를 산출하는 단계; 및
상기 속도 반경 지수 산출부가, 상기 유속 지수 및 상기 유향 지수에 근거하여 상기 속도 반경 지수를 산출하는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 이안류 경보 지수 산출 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the step of calculating the velocity radius index comprises:
Wherein the velocity radius index calculation unit calculates a velocity index indicative of a flow velocity of the oceans predicted in the target sea area based on flow direction information determined by the vector diagram;
Wherein the velocity radius index calculating unit calculates an index of ointment index indicating the intention of the omnidirectional predicted in the target sea area based on the intuitive components of the effective vector; And
Calculating the velocity radius index based on the velocity radius index and the introductory index;
And calculating an alarm index value of the alarm.
제4항에 있어서,
상기 유속 지수를 산출하는 단계에서,
상기 속도 반경 지수 산출부는, 상기 유향별 유속 정보 중, 상기 대상 해역에서의 이안류의 방향에 대응되는 유향의 유속 정보에 근거하여 상기 유속 지수를 산출하는 것을 특징으로 하는 이안류 경보 지수 산출 방법.
5. The method of claim 4,
In the step of calculating the flow velocity index,
Wherein the velocity radius index calculating unit calculates the velocity index based on the flow velocity information of the orientations corresponding to the direction of the omnidirectional flow in the target sea area among the flow direction information of each orientations.
제4항에 있어서,
상기 유향 지수를 산출하는 단계에서,
상기 속도 반경 지수 산출부는, 상기 유효 벡터의 각 유향 성분에 대하여 해당 유효 벡터의 유속 성분을 가중치로 적용하는 방식을 이용하여 상기 유향 지수를 산출하는 것을 특징으로 하는 이안류 경보 지수 산출 방법.
5. The method of claim 4,
In the step of calculating the incense index,
Wherein the velocity radius index calculating unit calculates the centroid index by using a method of applying a flow velocity component of the effective vector to each yaw component of the effective vector as a weight value.
제4항에 있어서,
상기 속도 반경 지수를 산출하는 단계에서,
상기 속도 반경 지수 산출부는, 상기 유속 지수 및 상기 유향 지수의 기하평균으로 상기 속도 반경 지수를 산출하는 것을 특징으로 하는 이안류 경보 지수 산출 방법.
5. The method of claim 4,
In calculating the velocity radius index,
Wherein the velocity radius index calculating unit calculates the velocity radius index by a geometric average of the flow velocity index and the orientation index.
제4항에 있어서,
상기 대상 해역은 하나 이상의 영역으로 구분되고,
상기 벡터 다이어그램을 생성하는 단계에서, 상기 벡터 다이어그램 생성부는 상기 벡터 다이어그램을 상기 영역별로 각각 생성하고,
상기 속도 반경 지수를 산출하는 단계에서, 상기 속도 반경 지수 산출부는 상기 유속 지수, 상기 유향 지수 및 상기 속도 반경 지수를 상기 영역별로 각각 산출하는 것을 특징으로 하는 이안류 경보 지수 산출 방법.
5. The method of claim 4,
Wherein the target sea area is divided into at least one area,
In the generating of the vector diagram, the vector diagram generator may generate the vector diagram for each of the areas,
Wherein the velocity radius index calculating unit calculates the velocity index, the centimeter index, and the velocity radius index for each region in the step of calculating the velocity radius index.
제1항에 있어서,
경보 출력부가, 미리 설정된 속도 반경 지수 - 위험 수준 정보에 근거하여 상기 대상 해역의 이안류 발생을 상기 속도 반경 지수에 따라 위험 수준별로 경보하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이안류 경보 지수 산출 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the alarm output unit further comprises alarming occurrence of faults in the target sea area according to the risk radius index according to the risk level based on the preset speed radius index-risk level information .
이안류 발생 경보 대상이 되는 대상 해역의 파랑 예측 정보 및 미리 설정된 수치모의 모형을 이용하여, 상기 대상 해역 상에 미리 설정된 위치에서의 유향 및 유속을 성분으로 갖는 벡터의 집합인 해빈류 벡터 데이터를 생성하는 해빈류 벡터 데이터 생성부;
상기 생성된 해빈류 벡터 데이터로부터 미리 설정된 해안 영역 조건에 부합하는 유효 벡터를 추출하는 유효 벡터 추출부;
상기 추출된 유효 벡터를 이용하여 상기 대상 해역의 유향별 유속 정보를 나타내는 벡터 다이어그램을 생성하는 벡터 다이어그램 생성부; 및
상기 벡터 다이어그램을 통해 판단되는 유향별 유속 정보, 및 상기 유효 벡터의 각 유향 성분에 기초하여 이안류 발생 판단 기준이 되는 속도 반경 지수를 산출하는 속도 반경 지수 산출부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 이안류 경보 지수 산출 장치.
Sea level vector data, which is a set of vectors having orientations and flow velocities at a predetermined position on the target sea area, is generated by using the wave prediction information of the target sea area to be alarmed and the pre-set numerical simulation model A sea level vector data generating unit;
A valid vector extracting unit for extracting a valid vector corresponding to a predetermined coast zone condition from the generated sea level vector data;
A vector diagram generation unit for generating a vector diagram representing flow velocity information of the target sea area using the extracted effective vectors; And
A velocity radius index calculating unit for calculating velocity radius indexes based on flow direction information determined by the vector diagram and flow direction information of each effective flow vector,
Wherein the alarm-type alarm index calculating device calculates the alarm-alarm-index calculating device.
제10항에 있어서,
상기 유효 벡터 추출부는, 상기 해안 영역 조건에 따라, 상기 해빈류 벡터 데이터에 포함된 각 벡터의 위치에서의 수심이 설정 수심 이하인 경우, 해당 벡터를 상기 유효 벡터로서 추출하는 것을 특징으로 하는 이안류 경보 지수 산출 장치.
11. The method of claim 10,
Wherein the effective vector extraction unit extracts the vector as the effective vector when the water depth at the position of each vector included in the sea level vector data is less than a predetermined water depth according to the coast region condition, Index calculation device.
제10항에 있어서,
상기 벡터 다이어그램 생성부는, 상기 벡터 다이어그램을 벡터 장미도(Vector Rose Diagram)로 생성하되, 설정 개수만큼 구분된 유향 범위 중 동일한 유향 범위에 속하는 유향 성분을 갖는 유효 벡터의 각 유속 성분에 대한 RMS(Root Mean Square: 제곱 평균 제곱근) 값을 산출함으로써 상기 유향별 유속 정보를 나타내는 벡터 장미도를 생성하는 것을 특징으로 하는 이안류 경보 지수 산출 장치.
11. The method of claim 10,
The vector diagram generation unit generates the vector diagram as a vector rose diagram, and generates a vector diagram based on RMS (Root) for each flow velocity component of the effective vector having a directional component belonging to the same directional range, And a vector rosette indicating the flow velocity information for each direction is generated by calculating a value of a mean square (square root).
제10항에 있어서,
상기 속도 반경 지수 산출부는, 상기 벡터 다이어그램을 통해 판단되는 유향별 유속 정보에 근거하여 상기 대상 해역에서 예측되는 이안류의 유속을 지표하는 유속 지수를 산출하고, 상기 유효 벡터의 각 유향 성분에 기초하여 상기 대상 해역에서 예측되는 이안류의 유향을 지표하는 유향 지수를 산출하며, 상기 유속 지수 및 상기 유향 지수에 근거하여 상기 속도 반경 지수를 산출하는 것을 특징으로 하는 이안류 경보 지수 산출 장치.
11. The method of claim 10,
Wherein the velocity radius index calculating section calculates a velocity index indicative of a flow velocity of the omnidirectional fluid predicted in the target sea area based on the flow velocity information for each direction determined through the vector diagram, Wherein the velocity index calculating unit calculates an orienting index that indicates the direction of the yang flow estimated in the target sea area, and calculates the velocity radius index based on the flow velocity index and the introductory index.
제13항에 있어서,
상기 속도 반경 지수 산출부는, 상기 유향별 유속 정보 중, 상기 대상 해역에서의 이안류의 방향에 대응되는 유향의 유속 정보에 근거하여 상기 유속 지수를 산출하는 것을 특징으로 하는 이안류 경보 지수 산출 장치.
14. The method of claim 13,
Wherein the velocity radius index calculating unit calculates the velocity index based on the flow velocity information of the orientations corresponding to the direction of the omnidirectional flow in the target sea area among the oriental flow velocity information.
제13항에 있어서,
상기 속도 반경 지수 산출부는, 상기 유효 벡터의 각 유향 성분에 대하여 해당 유효 벡터의 유속 성분을 가중치로 적용하는 방식을 이용하여 상기 유향 지수를 산출하는 것을 특징으로 하는 이안류 경보 지수 산출 장치.
14. The method of claim 13,
Wherein the velocity radius index calculating unit calculates the orienting index by using a method of applying a flow velocity component of the effective vector to each directional component of the effective vector as a weight value.
제13항에 있어서,
상기 속도 반경 지수 산출부는, 상기 유속 지수 및 상기 유향 지수의 기하평균으로 상기 속도 반경 지수를 산출하는 것을 특징으로 하는 이안류 경보 지수 산출 장치.
14. The method of claim 13,
Wherein the velocity radius index calculating unit calculates the velocity radius index as a geometric mean of the flow velocity index and the orientation index.
제13항에 있어서,
상기 대상 해역은 하나 이상의 영역으로 구분되고,
상기 벡터 다이어그램 생성부는 상기 벡터 다이어그램을 상기 영역별로 각각 생성하고, 상기 속도 반경 지수 산출부는 상기 유속 지수, 상기 유향 지수 및 상기 속도 반경 지수를 상기 영역별로 각각 산출하는 것을 특징으로 하는 이안류 경보 지수 산출 장치.
14. The method of claim 13,
Wherein the target sea area is divided into at least one area,
Wherein the vector diagram generating unit generates the vector diagram for each of the regions, and the velocity radius index calculating unit calculates the velocity index, the index of incidence, and the velocity radius index for each region, Device.
제10항에 있어서,
미리 설정된 속도 반경 지수 - 위험 수준 정보에 근거하여 상기 대상 해역의 이안류 발생을 상기 속도 반경 지수에 따라 위험 수준별로 경보하는 경보 출력부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이안류 경보 지수 산출 장치.
11. The method of claim 10,
Further comprising an alarm output unit for alarming occurrence of faults in the target sea area according to the speed radius index based on a predetermined speed radius index-risk level information.
하드웨어와 결합되어,
이안류 발생 경보 대상이 되는 대상 해역의 파랑 예측 정보 및 미리 설정된 수치모의 모형을 이용하여, 상기 대상 해역 상에 미리 설정된 위치에서의 유향 및 유속을 성분으로 갖는 벡터의 집합인 해빈류 벡터 데이터를 생성하는 단계;
상기 생성된 해빈류 벡터 데이터로부터 미리 설정된 해안 영역 조건에 부합하는 유효 벡터를 추출하는 단계;
상기 추출된 유효 벡터를 이용하여 상기 대상 해역의 유향별 유속 정보를 나타내는 벡터 다이어그램을 생성하는 단계; 및
상기 벡터 다이어그램을 통해 판단되는 유향별 유속 정보, 및 상기 유효 벡터의 각 유향 성분에 기초하여 이안류 발생 판단 기준이 되는 속도 반경 지수를 산출하는 단계;
를 실행시키기 위하여 컴퓨터로 판독 가능한 기록매체에 저장된 컴퓨터 프로그램.Combined with hardware,
Sea level vector data, which is a set of vectors having orientations and flow velocities at a predetermined position on the target sea area, is generated by using the wave prediction information of the target sea area to be alarmed and the pre-set numerical simulation model ;
Extracting an effective vector corresponding to a predetermined coast zone condition from the generated sea level vector data;
Generating a vector diagram representing the flow velocity information of the target sea area using the extracted effective vector; And
Calculating a velocity radius index which is a criterion for generation of a ridge flow based on the flow velocity information for each direction determined through the vector diagram and the orientable components of the effective vector;
Readable recording medium for executing the program.
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