안면도의 면적 변화와 연안침식지역 해안선의 속성 분포

김백운(Kim, Baeck-Oon) 한국해안해양공학회 2010 한국해안해양공학회 논문집 Vol.22 No.3

1910년대에 제작된 지형도와 2003년에 구축된 해안선 조사측량 DB를 비교하여 안면도의 해안선 길이 및 면적 변화와 해안선의 속성 분포를 산정하였다. 안면도의 해안선은 수많은 간척사업으로 단순화되어 58%정도 감소하였으나, 면적은 36%정도 증가하였다. 2003년에 자갈 해안선의 분포가 가장 우세하였다. 방조제 해안선의 길이도 전체 해안선의 33%에 달하였다. 자갈 해안선은 안면도 동측 해안에, 모래 해안선은 안면도 서측 해안에 주로 분포하는 것으로 나타났다. 이러한 해안선 속성을 연안침식지역에 적용하기 위해서는 정확한 과거의 해안선이 요구되는 바, 1910년대에 제작된 지형도는 이러한 목적에는 적합하지 않은 것으로 판단되었다. Changes in coastline length and land area as well as coastline attribute distribution in Anmyondo were quantified by comparing topographic map produced in 1910's with coastline survey database compiled in 2003. Numerous reclamation has simplified complicated coastline, which resulted in reducing coastline length by 58% but increasing land area by 36%. In 2003, gravel coastline was mostly dominated. Coastline of tidal barrier also reached up to 33% of overall coastline. Gravel coastline occurred dominantly at the eastern side of Anmyondo, whereas sand coastline at the western side. An application of coastline attribute to coastal erosion zone required accurate coastline data, but it was conceived that the topographic map produced in 1910's was not useful for this purpose.

해안 매립지에서 과거 해안선의 산정 (I)

김백운(Kim, Baeck-Oon),이창경(Lee, Chang-Kyung) 한국해안해양공학회 2009 한국해안해양공학회 논문집 Vol.21 No.5

본 논문은 매립지에서 과거의 해안선을 산정하는 방법과 문제에 대하여 논의하였다. 우리나라 해안토지의 미등록 실태는 공유수면 매립 시 복잡한 토지소유권 분쟁을 초래할 수 있다. 과거의 해안선은 지적경계와 달리 해안선 정의에 대한 제도적 미흡과 더불어 해안선 변화의 특성으로 인하여 다양한 위치의 해안선이 제시될 수 있으며, 이는 해안빈지 및 포락지의 면적 산정에 직접적인 영향을 미친다. 안정국가산업단지에 대한 사례연구를 통하여 이러한 문제를 저감할 수 있는 체계적인 해안선 조사 방법을 제시하였다. 해안선 변화가 없는 암반해안을 대상으로 매립 이전에 촬영된 항공사진을 이용하여 조위에 근거하는 해안선을 산정하였다. 이를 지상 지형 측량 성과와 비교한 결과, 항공사진측량에 의한 해안선의 정확도는 신뢰할 만한 수준이었다. In this paper, we discussed methods and problems for estimating historical shorelines on a reclaimed land. Since many of coastal lands are unregistered in Korea, reclamation of public waters could cause complicated land ownership dispute. Unlike cadastral boundaries, historical shorelines can be represented by those of various locations due to lack of legal definition of shoreline as well as characteristics of shoreline changes, which directly influence on the calculation of coastal and submerged land areas. Through a case study for Anjeong industrial complex, a systematic method of investigating historical shorelines was suggested to resolve the problems. For a rocky coast where shoreline changes are not likely to occur, a shoreline based on tidal datum was retrieved using aerial photographs taken before the construction of reclamation. Compared with ground survey data, the shoreline was accurate, indicating that the digital photogrammetry was reliable.

낙동강 하구역 울타리 섬의 해안선 변화율

김백운(Kim, Baeck-Oon),김부근(Khim, Boo-Keun),이상룡(Lee, Sang-Ryong) 한국해안해양공학회 2007 한국해안해양공학회 논문집 Vol.19 No.4

본 연구는 항공사진을 이용하여 낙동강 하구 울타리 섬의 장기간의 지형 변화를 제시한다. 수치사진측량을 이용하여 모자이크 항공사진을 구축하고 이로부터 1975년부터 2001년까지 6회의 해안선 자료를 산출한다. GIS에 근거한 수치해안선분석시스템을 이용하여 EPR(End Point Rate), JKR(Jackknife Rate) 및 LRR(Linear Regression Rate)와 같은 3 종류의 해안선 변화율을 산정한다. 신자도와 도요등에서 매우 현격한 변화가 나타났다. 신자도의 서쪽 부분은 바다 쪽으로 전진한 반면 동쪽 부분은 육지 쪽으로 후퇴하였으며, 이 결과 섬이 반시계 방향으로 회전한 것처럼 보인다. 양쪽 끝 부분에서 해안선 변화율은 20 m/yr에 달한다. 도요등은 1993년에 백합등 전면에 새롭게 출현하였으며 40 m/yr의 해안선 변화율로 전진하였다. 해안선 변화율은 울타리 섬 내에서뿐만 아니라 울타리 섬 간에도 차이가 있으며, 동쪽으로 가면서 증가하는 경향을 보인다. 이러한 해안선 변화율의 공간적인 변동성을 이해하기 위해서는 연안개발이 수리역학과 퇴적작용에 미치는 영향을 상세히 조사할 필요가 있다. This study presents long-term shoreline changes of barrier islands in Nakdong Estuary using aerial photographs. Digital photogrammetry is used for constructing mosaic aerial photographs, which yield six sets of shoreline data ranging from 1975 to 2001. Three kinds of rate of shoreline changes such as EPR (End Point Rate), JKR(Jackknife Rate) and LRR (Linear Regression Rate) are computed by a GIS-based Digital Shoreline Analysis Systems. There have been remarkable changes both in Sinja Island and Doyodeung. Western part of Sinja Island advanced seaward, whereas eastern part retreated landward, giving appearance that the island rotated counterclockwise. Rate of shoreline changes at both ends reach 20 m/yr. Doyodeung occurred newly in front of Baekhapdeung in 1993, resulting in shoreline advance in a rate of 40 m/yr. Rate of shoreline changes differ both within and between barrier islands and have a tendency to increase eastward. To understand this spatial variability of rate of shoreline changes, it is suggested to make a detailed investigation into the impact of coastal development on hydrodynamic and sedimentary processes.

항공사진을 이용한 방포항 인근 해빈의 장기간 해안선 변화 분석

김백운 ( Baeck Oon Kim ),윤공현 ( Kong Hyun Yun ),이창경 ( Chang Kyung Lee ) 대한원격탐사학회 2013 大韓遠隔探査學會誌 Vol.29 No.5

장기간 해안선 변화 자료의 구축을 통해 해안선의 시·공간적인 변화 양상을 분석하고, 이에 근거하여 해안침식의 향후 경향을 파악하는 일은 연안관리에 매우 중요한 역할을 한다. 본 연구에서는 수치항공사진을 이용하여 방포항 인근 해안지역의 장기간(1985년 ~ 2009년) 해안선 변화 탐지를 위해 항공삼각측량, 지상기준점측량, 수치도화, 그리고 해안선 변화율을 산정하였다. 그 결과 방포해빈과 꽃지해빈의 해안선은 각각 0.2 m/yr와 최대 0.8 m/yr로 침식된 것으로 파악되었다. 또한 등고선 변화 통하여 꽃지 해빈의 북부지역에서 침식현상이 가장 뚜렷하게 나타났으며 표고 1 m 간격의 등고선은 최대 45 m 후퇴하였음을 알수 있었다. 이러한 변화는 다양하고 복합적인 요인에 의해 발생할 수 있으며 주된 요인은 1990년대 말에 설치된 해변 옹벽이 해안침식을 일으키는 주요 원인으로서 추정되고 있다. To analyze tendency of temporal and spatial change of shorelines and to estimate rate of shoreline changes using long-term shoreline change data is very important for the coastal environmental management. In this study, investigation was conducted to estimate the rate of shoreline changes using long-term shoreline change data from the year 1985 to 2009 aerial photographs. In this process aerial triangulation, GPS surveying and digital mapping was done for the estimation of changes. As the results, shorelines of Bangpo and Kkotji Beach retreated at a maximum rate of 0.2 m/yr and 0.8 m/yr, respectively. The shoreline could be changed by various factors. However, it was presumed that coastal erosion has been mainly affected by retaining wall constructed in the late 1990s.

낙동강 하구역 진우도 해빈의 춘추계 표층퇴적물 조직변수의 변화

김부근(Khim, Boo-Keun),김백운(Kim, Baeck-Oon),이상룡(Lee, Sang-Ryong) 한국해안해양공학회 2009 한국해안해양공학회 논문집 Vol.21 No.6

진우도 해빈에서 2005년 11월과 2006년 5월의 2회에 걸쳐서 표층퇴적물을 채취하여 퇴적물의 조직변수를 분석하였다. 2005년 11월에 비하여 2006년 5월에는 진우도 서쪽 해빈의 최빈값은 3.0?(i.e., 0.125 mm)로 변화가 거의 없었으나, 동쪽 해빈에서는 최빈값3.0?(i.e., 0.125 mm)의 함량이 대폭 감소하고 2.5?(i.e., 0.177 mm)가 절대적으로 우세한 조립화 경향이 발생하였다. 마찬가지로 표층퇴적물 평균 입도는 서쪽 해빈에서는 두 조사의 차이가 거의 미약하지만, 동쪽 해빈의 평균입도는 증가되어 조립화된 특징을 반영한다. 이러한 조립화는 2006년 5월에 진우도의 동쪽 해빈의 표층퇴적물에서 상대적으로 양의 값으로 변화된 왜도 경향과 일치한다. 결과적으로 2005년 겨울을 지나면서 진우도의 표층퇴적물은 서쪽 해빈은 큰 변화를 보이지 않는 반면에 동쪽 해빈은 3.0?(i.e., 0.125 mm)의 세립 사질퇴적물이 제거되는 현저한 조립화 경향이 나타난 것이다. 이와 같은 변화는 낙동강 하구역에 하계동안 증가된 강수량과 낙동강 방출량 그리고 동계동안 우세한 파랑 그리고 조석의 영향 등이 복합적으로 작용하여 진우도 서쪽 해빈과 동쪽 해빈의 표층퇴적물에 영향을 주는 수리학적 조건과 퇴적물의 공급/제거가 다르기 때문이다. Textural parameters were calculated from the surface sediments collected from Jinu-do beach in Nov. 2005 and May 2006. In Nov. 2005 and May, 2006, the grain size distribution of surface sediments shows that the mode of 3.0?(i.e., 0.125 mm) dominated the west beach of Jinu-do, but in the east beach the mode of 3.0?(i.e., 0.125 mm) decreased and the mode of 2.5?(i.e., 0.177 mm) was apparently distinct, resulting in the more coarsening trend. Mean grain size of surface sediments also indicates little difference in the west beach between two investigations, but the increasing difference between mean grain sizes in the east beach, showing more coarsening pattern. Such seasonal pattern corresponds to the positive skewness in the east beach in May, 2006. As a result, after the winter in 2005, the surface sediments in the west beach of Jinu-do experienced a little variation, whereas the apparent coarsening of surface sediments occurred in the east beach by removal of 3.0?(i.e., 0.125 mm) fine-grained sand particles. The observed seasonal change may be attributed to the different hydrographic condition and sediment delivery/removal on the surface sediments between the west beach and the east beach of Jinu-do through the increased precipitation and more freshwater discharge from the Nakdong River during the summer and the intensified wave and tide during the winter in the Nakdong River estuary.

사진측정법을 이용한 해빈단면의 추정

김백운,박용안,오임상,김부근,최경식,Kim, Baeck-Oon,Park, Yong-Ahn,Oh, Im-Sang,Khim, Boo-Keun,Choi, Kyung-Sik 한국해양학회 1998 바다 Vol.3 No.4

본 연구는 비측량용 사진기를 이용한 근거리 사진측정법을 적용하여 해빈단면을 추정하는 방법을 제시한다. 수평면 위에 고정된 비디오로부터 획득한 경사비디오영상을 해석하는 방법을 기초로 다음 두 가지 관점을 고려하여 경사사진 해석에 적합한 방정식을 유도하였다. (1) 사진기가 광축에 대하여 회전되는 것을 허용하였다. (2) 정확도를 향상시키기 위하여 렌즈왜곡을 비롯한 사진 계통상의 오차를 보정하는 단순한 오차모형을 도입하였다. 수정된 방정식을 검증하기 위하여 1998년 2월에 동해시 해빈에서 사진촬영과 정밀한 수준측량을 수행하였다. 그 결과 근거리 사진측정을 통한 해빈단면 추정값과 실제 측량값 사이의 수직거리에 대한 RMS 오차는 10 cm 이내였다. This study presents a close-range photogrammetry that is applicable to beach profile estimation using a non-metric camera. Based on the analysis of oblique video image in which the video camera was installed on a horizontal plane and the field of view was fixed, a new equation to analyze a photograph was developed considering the following aspects: (1) camera is allowed to be rotated about its optical axis and (2) a simple error model is adopted to correct lens distortion and other systematic errors associated with the non-metric camera, which improves accuracy of non-metric imageries. To test the modified technique, photographs of the beach were taken near the Donghae City in February, 1998. In addition, beach profiles were surveyed with conventional dumpy level and surveying staff. RMS error between the estimated and measured beach profiles is less than 10 cm in elevation.

항공사진을 이용한 서남해 함평만의 해안선 변화 관측

조주환,김백운,임동일,Cho, Ju-Whan,Kim, Baeck-Oon,Lim, Dong-Il 한국지구과학회 2001 韓國地球科學會誌 Vol.22 No.4

한국 서남해안에 위치한 반폐쇄형 함평만 해안선은 대부분 높이 3m 미만의 급한 경사면을 가진 해안절벽으로 이루어져 있다. 해안절벽은 주로 연약한 풍화암 또는 적색 토양층으로 구성되어 있어 매우 불안정하며, 활발한 침식활동이 진행되고 있다. 1976년과 1990년에 촬영된 항공사진을 이용한 단사진 측정법(photogrammetry)을 통하여 이들 해안절벽 침식에 따른 해안선 변화(후퇴)를 정량적으로 계산한 결과, 함평만 해운리 해안선의 침식율(후퇴율)은 매년 1${\sim}$2m 정도로 계산되었으며, 이는 장 외(1999)에 의하여 현장에서 직접 관측${\cdot}$측정된 침식율과 일치하는 것으로 나타났다. 따라서 보 연구에서 적용한 단사진 측정법은 앞으로 해안선의 장기적 변화를 정량화하고 해석하는데 매우 유용한 방법으로 평가된다. 또한, 함평만에서의 활발한 해안침식은 간헐적으로 발생되는 고에너지의 태풍 및 폭풍에 의한 이상고조와 매우 불안정한 토양으로 구성된 해안절벽의 지질 특성 등의 복합적인 상호작용에 의한 것으로 해석된다. The coastline of semi-enclosed Hampyung Bay, southwestern coast of Korea, consists largely of erosional sea-cliffs characterized by steep face slope, low in height (less than 3m), and composition of soft reddish soil. Recession rates of the sea-cliffs in the Haeuri coast of Hampyung Bay, which were Quantified by photogrammetry using single aerial photographs taken 1976 and 1990, respectively, were approximately 1${\sim}2m/yr. This value is in good agreement with the field measurement conducted by Chang et al. (1999). Subsequently, the photogrammetry seems to be a very useful method to measure easily long-term coastline change. This severe erosion of sea-cliff in the semi-enclosed bay environment, furthemore, is probably due to combined effects of typhoon or/and storm surges and weak resistance of soil cliff itself.

항공사진측량에 의한 해안선 변화 조사

이창경(Lee Chang Kyung),김백운(Kim Baeck Oon),김남용(Kim Nam Yong) 대한공간정보학회 2007 대한공간정보학회지 Vol.15 No.2

본 논문은 해안매립 이전과 이후에 촬영한 한 쌍의 항공사진을 이용하여 매립지에 대한 해안선 변화 분석을 제시한다. 해석도화기와 수치도화기의 두 가지 방법으로 조위, 즉 약최고고조면으로 정의된 해안선을 도화하였다. 과거의 해안선을 수치지적도에 중첩하여 포락지와 해안빈지의 면적을 계산하였고, 과거와 현재의 해안선 사이의 면적을 측정함으로써 해안선 변화량을 추정하였다. 면적에 근거한 해안선 변화 비교 결과, 두 사진측량 방법은 대체로 일치함을 보여주었다. 그러나 수치사진측량에 있어서 복잡한 지형을 보이는 하구지역의 해안선 도화는 1200dpi보다 높은 해상력의 수치영상이 요구된다. This paper presents a shoreline change analysis on a reclaimed land, using a pair of aerial photographs taken before and after the reclamation. Shorelines that are defined by a tide datum, i.e. Approximately Highest High Water Level, were mapped by both analytical and digital photogrammetric methods. The past shorelines were overlapped with digital cadastral map from which areas of retracted and protruded lands were computed. Magnitude of shoreline changes was estimated by calculating areas between the past and present shorelines. Comparisons in terms of areas showed a fairly good agreement between the two methods. However, particularly in the estuary of complex morphology, shoreline mapping by digital photogrammetric method requires images to be scanned at a resolution higher than 1200 dpi.

항만구조물 지반지지력 산정을 위한 부분안전계수 결정

윤길림(Yoon, Gil-Lim),윤여원(Yoon, Yeo-Won),김홍연(Kim, Hong-Yeon),김백운(Kim, Baeck-Oon) 한국해안해양공학회 2010 한국해안해양공학회 논문집 Vol.22 No.3

중력식 안벽 및 방파제 등은 편심 경사하중에 지배받는 항만구조물으로서 구조물 설계시 신뢰성이론에 근거하여 지반지지력 산정에 필요한 부분안전계수를 평가하였다. 현재 항만 및 어항 설계기준(2005)에서는 구조물에 편심 경사하중이 작용하는 경우에 지반지지력을 간편 Bishop법 등에 의해 검토하도록 규정되어 있다. 이러한 설계규정은 설계자에게 지반의 허용지지력과 지반반력을 비교하는 방법으로 그동안 가장 많이 사용되어 왔다. 그러나, 지반반력에 의한 설계검토는 지지력 계산이 단순하고 편리하지만 지반의 허용지지력이 현장의 지반물성에 따라 변화하지만 단일수치로 결정하여 설계하므로 이러한 지반특성을 설계에 반영하지 못한다는 큰 문제점이 있었다. 그래서 본 논문에서는 간편 Bishop법에 의하여 Level 1 신뢰성해석이 가능하도록 각각의 설계변수에 대한 부분안전계수를 결정하였다. 이를 위해서 신뢰성 이론인 일계신뢰도법(FOSM)을 통하여 신뢰도지수와 민감도지수를 추정하고 각각의 확률변수의 변동성도 고려하였다. 마지막으로는 연구결과에서 결정된 부분안전계수를 선진국의 설계기준에서 제시한 것과 비교하여 합리적임을 확인하였다. When eccentric or inclined load acts on foundation of the port & harbor structures, partial safety factors of bearing capacity limit state were estimated using reliability analysis. Current Korean technical standards of port and harbor structures recommend to estimate the geotechnical bearing capacity using the simplified Bishop method. In practice, however, simple method of comparing ground reaction resistance with allowable bearing capacity has been mostly used by design engineers. While the simple method gives just one number fixed but somewhat convenient, it could not consider the uncertainty of soil properties depending on site by site. Thus, in this paper, partial safety factors for each design variable were determined so that designers do perform reliability-based level 1 design for bearing capacity limit state. For these, reliability index and their sensitivities were gained throughout the first order reliability method(FORM), and the variability of the random variables was also considered. In order to verify partial safety factors determined here, a comparison with foreign design codes was carried out and were found to be reasonable in practical design.