Coastal and Harbour Engineering

JOURNAL OF THE KOREAN SOCIETY OF CIVIL ENGINEERS. December 2019. 769-777
https://doi.org/10.12652/Ksce.2019.39.6.0769


ABSTRACT


MAIN

  • 1. 서 론

  • 2. 실험시설 및 실험조건

  •   2.1 실험시설

  • 3. 실험 및 분석방법

  • 4. 실험결과

  •   4.1 구역별 안정계수 분석

  •   4.2 안정계수 분석

  •   4.3 기존 설계자료와의 비교 분석

  • 5. 결 론

1. 서 론

다양한 연안개발(농지, 주거 및 산업단지 확충 등을 위해 실시하고 있는 대규모 매립사업과 항만개발 등), 연안으로의 토사유입을 제한하는 댐과 하구언 등의 건설, 최근 가속화되고 있는 해수면 상승과 태풍 및 폭풍해일의 빈번한 내습 등으로 인해 우리나라 연안의 침식정도는 우려할만한 수준에 이르렀다. 이용가치가 크면서도 피해가 빈번히 발생하는 연안역에 대한 체계적인 관리의 필요성이 대두되어 1999년 연안관리법이 제정되었고, 이 법을 근거로 한 연안정비계획이 수립되어 2000년부터 연안정비사업이 추진되고 있다.

국내의 해역별 침식유형 분석결과에 의하면, 동해안은 백사장 침식, 남해안은 토사포락 및 호안붕괴, 서해안은 사구포락이 주된 유형으로 나타났다. 이러한 침식을 저감시키기 위한 공법은 다양하게 있으나, 국내에서는 저천단구조물(잠제) 공법이 대부분 적용되고 있다. 잠제는 부산 송도 일원의 침식저감을 위해 적용된 이후, 현재까지 지속적으로 활용되고 있는 실정이다.

연안침식 등의 저감을 위해 설계 및 시공된 기존 사례 중 28개 단면을 조사해본 결과, 24개 단면이 Tetrapod를 피복재로 사용하였으며, 중량산정은 방파제 단면의 피복재 중량을 산정하는 Hudson 식을 이용하였다. Tetrapod 피복재로 사용한 기존 사례에서 설계에 적용한 중량(WD)과 Hudson 식으로 계산한 중량(WH)의 비를 도시한 것이 Fig. 1이다. Fig. 1에서와 같이 계산중량에 비해 큰 중량의 Tetrapod를 적용하였음을 알 수 있으며, No. 16의 경우에는 계산중량 대비 10배 이상의 중량을 적용하였다. 그리고 상단여유고(잠제 상단에서 정수면까지의 높이)는 대부분 0.5~1 m로 설계되었으며, 24개 단면에서 1개 단면만이 정수면 상부로 0.2 m 돌출된 사례가 있었다. 또한 Hudson식을 이용한 중량산정시 안정계수(stability coefficient, KD)는 23개 단면이 KD=7, 1개 단면이 KD=8을 적용하였다.

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Fig. 1.

Amour Weight Ratio in the Existing Design Cases for Low Crested Structures

Hudson 식은 일정경사를 가지는 무한사면(비월파조건의 마루높이를 가지는 단면)을 대상으로 안정계수를 제시한 경험식으로서 저 마루높이 구조물(low crested structure)에도 적용가능 한가에 대한 검토는 충분하지 않은 실정이다. 또한 Hudson 식은 입사파의 주기(파장)를 고려하지는 않으며, 저 마루높이 구조물의 경우에는 구조물의 상단마루폭이 유한하기 때문에 파장이 안정성 확보에 영향을 미칠 수 있다. 피복석을 적용한 저 마루높이 구조물을 대상으로 안정수(stability number, NS=(KDcotα)1/3)에 대한 경험식의 제시는 일부 있었지만, Tetrapod를 대상으로 한 경험식의 제시는 없는 실정이다(van der Meer and Pilarczyk, 1990; van der Meer and d’Angremond, 1991; Vidal et al., 1992).

본 연구에서는 Tetrapod를 피복재로 적용한 저 마루높이 구조물을 대상으로 2차원 실험을 통한 안정계수를 제시하고자 한다. 저 마루높이 구조물의 상단은 정수면 상부, 정수면, 정수면 하부에 위치하는 조건 전체를 포함하며, 다양한 주기를 적용하여 주기에 따른 영향도 검토하였다. 또한 저 마루높이 구조물의 상단마루폭을 변화시키며 안정성을 검토하였다.

2. 실험시설 및 실험조건

2.1 실험시설

본 실험은 전남대학교 해안항만실험센터 단면수로에서 수행되었으며, 사용된 단면수로의 제원은 폭 1 m, 길이 50 m, 높이 1.3 m이며, 전기서보피스톤식 조파기가 설치되어 있고, 규칙파 및 불규칙파를 조파할 수 있다. 또한 조파판 전면에 부착된 파고계를 이용하여 독취한 자료를 바탕으로 반사파 흡수식 제어가 가능하고 수로 양쪽 끝부분에 소파제가 설치되어 있다. 단면수로에 설치된 조파기는 최대수심 1 m, 최대파고 0.7 m이고, 재현가능 주기는 0.5~8 sec이다. Fig. 2는 단면수로의 개념도를 도시한 것이다.

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Fig. 2.

Experimental Facilities

2.2 실험조건

본 실험에 적용된 실험파는 Table 1에 제시되어 있는 바와 같이 구조물 설치수심(d0)은 0.3 m, 0.4 m 및 0.5 m, 유의주기(Ts)는 1.0 sec에서 3.0 sec까지 0.2 sec 간격(ΔTS=0.2 sec), 유의파고(Hs)는 0.02 m에서 0.26 m까지 0.01 m 간격(ΔHS=0.01m)으로 하였으며, Bretschneider–Mitsuyasu 주파수 스펙트럼을 적용한 불규칙파를 이용하였다. 본 실험에 적용된 실험파(Ts, Hs)는 구조물 설치위치에서의 값으로서 향후 분석시 활용되는 유의파 주기에 해당되는 파장(LS)도 구조물 위치에서의 파장이다.

Table 1. Wave Conditions of Experiments

Water depth (d0t, m) Significant wave period (Ts, sec) Significant wave height (Hs, m) Remarks
0.3 0.4 0.5 1.0 0.02~0.06 Hs=0.01 m
Bretschneider
-Mitsuyasu Frequency Spectrum
1.2 0.02~0.10
1.4 0.02~0.16
1.6 0.02~0.18
1.8 0.02~0.22
2.0 0.02~0.22
2.2 0.02~0.22
2.4 0.02~0.24
2.6 0.02~0.26
2.8 0.02~0.26
3.0 0.02~0.22

본 실험에 적용한 저 마루높이 구조물 단면을 도시한 것이 Fig. 3이다. Fig. 3에서 d0는 구조물 설치수심, RT는 피복재 상단여유고(free board over armour layer), W는 피복재 상단마루폭(armour width of structure)을 의미한다. 본 실험에서는 피복재로 중량이 172 g/ea인 Tetrapod를 적용하였고 2층 피복시 AT=0.09 m이며, 전면 및 후면의 사면경사(ST)는 국내에서 일반적으로 적용하고 있는 1:1.5로 고정하였다. Table 2는 본 실험에서 적용한 실험안을 정리한 것으로 설치수심별로 상단여유고(RT), 상단마루폭(W)을 변경시키며 수행하였다. 상단여유고(RT)가 음(-)의 값을 가지는 경우는 피복재 상단이 수면 상부로 돌출되었다는 것을 의미한다.

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Fig. 3.

Schematic Sketch of Model Structure

Table 2. Parameters of Test Cases

Water depth d0 (m) Free board over armour layer RT (m) Armour width of structure W (m) Remarks
0.3 -0.05 0.5 1.0 1.5 AT=0.09 m ST=1:1.5
0
0.05
0.10
-0.02 1.6 AT=0.09 m ST=1:1.5
0
0.02
0.05
0.4 0.5 0.05 0.5 1.0 1.5 AT=0.09 m ST=1:1.5
0.10
0.15

3. 실험 및 분석방법

저 마루높이 구조물 상부에 피복된 Tetrapod의 안정성 분석을 위해 설정된 유의파주기별로 1,000파를 조파하여 매 100파 마다 이동 및 이탈 개수를 관찰하였다. 본 실험에서는 저 마루높이 구조물의 전면 모서리부(A구역), 수평부(B구역), 후면 모서리부(C구역)로 구분하여 피복재의 이동 및 이탈 개수를 기록하였다(Fig. 4 참조). 이는 전체 피복구간을 대상으로 피해율을 분석할 경우에는 구조물의 폭에 따라서 피해율이 상이할 수 있기 때문이며, 또한 구조물의 폭이 넓을 경우에는 일부 구역에서 제체사석이 노출될 정도로 피해가 발생하는 경우에도 전체 피해율은 허용피해율(본 연구에서는 5 %) 이하가 될 수 있기 때문이다. 또한 수평부(B구역)의 경우에 실험에 적용된 구조물의 폭이 넓을 경우에는 B-1과 B-2 구역으로 구분하여 피해율을 산정하였다. 전사면과 후사면의 피해율 산정에 활용된 피복재의 전체 개수는 저 마루높이 구조물의 상단에서 유의파고(Hs) 깊이까지 피복된 피복재 개수를 활용하였다. 이 경우에도 구조물의 높이가 낮고 유의파고가 큰 경우에는 해저면까지 피복된 전체 개수가 활용될 수 있다. 그리고 본 연구에서는 피복재의 피해를 적용된 모형 Tetrapod의 공칭길이(Dn=V1/3) 이상 이동하거나 이탈했을 경우를 피해로 정의하였다. 여기서, V는 실험에 적용된 모형 Tetrapod의 체적이다. 본 실험에 사용된 단면수로의 폭은 1 m이지만, 피복재의 안정성 분석을 위한 관찰영역은 수로 중앙부 0.6 m를 대상으로 하였다. 이는 수로 벽면효과로 인한 영향을 배제하기 위함이다. 또한 구역별 블록의 이동 및 이탈을 쉽게 구분하기 위하여 서로 다른 색으로 도색된 모형 Tetrapod를 구역별로 피복하였다(Fig. 5 참조).

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Fig. 4.

Divided Section for Stability Check of Amour

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Fig. 5.

Photos of Model Setup Covered by Tetrapods

피해율은 각 구역별 블록의 총 개수에 대한 이동 및 이탈개수의 비로 산정을 하였으며, 구역별 피해율이 5 % 이하인 조건을 이용하여 한계파고를 산정하였다. 그리고 Hudson 식으로부터 계산되는 한계파고와 본 실험에서 도출된 한계파고를 비교하여 저 마루높이 구조물의 피복중량 산정을 위한 안정성을 검토하였다.

4. 실험결과

Fig. 6은 본 실험에서 수행한 일련의 실험조건 중 일부 조건에 대한 실험전과 실험후의 사진이다. Fig. 6(a)는 피복재 상단이 정수면으로부터 모형상 0.02 m 돌출된 조건(RT=-0.02 m), Fig. 6(b)는 피복재 상단이 정수면에 위치한 조건(RT=0 m), Fig. 6(c)는 피복재 상단이 정수면으로부터 모형상 0.05 m 아래에 위치한 조건(RT=0.05 m)의 실험전·후 사진이다. 세가지 조건 중에서 RT=-0.02 m인 경우의 피해가 가장 클 것으로 예상되었지만 전면 모서리부(A구역)와 후면 모서리부(C구역)을 제외하고는 피복재의 이탈은 크지 않았다. 그리고 RT=0.05 m인 경우는 피해가 가장 작을 것으로 예상되었지만 모형 상부 전체에서 피복재가 이탈되는 피해가 발생하였다. Fig. 6의 사진에서 확인할 수 있는 바와 같이 동일한 파랑조건에서도 수중구조물의 폭에 따라 피해양상이 서로 다름을 알 수 있다. 또한 구조물의 폭과 관계 없이 대부분의 피복재 이탈은 전면 및 후면의 모서리부에서 발생함을 알 수 있다. 따라서, 본 연구에서 안정계수 산정을 위해 구역을 구분한 방법(Fig. 4 참조)이 타당함을 알 수 있다.

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Fig. 6.

Selected Images of Stability Test

4.1 구역별 안정계수 분석

본 연구에서는 설치수심, 상단여유고 및 구조물 폭을 다양하게 변화시키며 피복재의 안정성 실험을 수행하였으며, 실험결과가 방대하므로 일부 조건에 대해 구역별 안정계수를 분석한 결과를 제시하고자 한다. 안정계수(KD)는 구역별 허용 피해율을 5 %로 하여 한계파고를 설정한 후, 산정하였다.

Fig. 7은 구조물 설치수심이 d0=0.3 m이고 구조물 상단마루폭이 W=1.6 m인 조건에 대해 입사파의 유의주기에 따른 구역별 안정계수(KD)를 도시한 것이다. 구조물 상단이 수면 위 또는 수면 아래에 위치하는 조건을 포함하여 주된 피해는 전사면 모서리부(A구역)와 A구역과 인근한 수평부(B-1구역)에서 발생하였다. Fig. 7은 W=1.6 m인 조건이기 때문에 수평부(B구역)를 B-1과 B-2의 2개 구역으로 구분하였다. 후사면 모서리부인 C구역에서는 구조물 상단이 정수면과 일치하는 경우에만 일부 피해가 발생하였고, 그 이외의 조건에서는 피해가 발생하지 않았다. 이는 구조물 폭이 1.6 m로서 파장에 비해 상대적으로 넓기 때문에 구조물 상단에서의 쇄파로 인한 파고감쇠로 후사면에 도달하는 파고가 작기 때문에 피해가 거의 발생하지 않는 것으로 판단된다. 또한 입사파의 유의주기가 길어질수록 안정계수가 작아지는 경향을 보였다. 즉, 동일한 유의파고 조건인 경우에도 파랑의 주기에 따라 서로 다른 안정계수가 도출됨을 의미하며, 안정계수 산정시 주기의 영향을 고려하는 것이 타당함을 알 수 있다. Fig. 7에서 안정계수가 도시되지 않은 주기조건의 경우에는 본 실험에서 설정한 파고범위에서 허용피해율(5 %)까지 피해가 발생되지 않은 경우로서 상대적으로 짧은 주기가 이에 해당된다. 또한 구조물 상단이 정수면 보다 약간 위에 있는 경우(Fig. 6(a))와 정수면에 위치한 경우(Fig. 6(b))가 구조물 상단이 정수면 아래에 있는 경우(Fig. 6(c, d))보다 안정계수가 상대적으로 작음을 알 수 있다. 따라서 조차로 인해 저조위시에 구조물 상단이 정수면 이상에 위치하게 되는 경우에는 피복재의 안정성 확보를 위해 소요되는 중량이 달라질 수 있음을 의미한다. 현재 국내에서는 경사식방파제 설계시 활용되는 피복재 중량 산정식을 이용하여 중량을 산정하고 있기 때문에 이러한 영향을 고려하지는 못한다. Fig. 7은 구역별(A~C) 안정계수와 전체 구역(total)에 대한 안정계수를 같이 도시하였다. 모든 조건에서 전체 구역에 대한 안정계수가 구역별 안정계수 보다 크게 산정됨을 알 수 있으며, 이는 일부 구역에서 허용피해율을 초과하는 경우에도 전체 구역을 기준으로 할 경우에는 허용피해율 이하가 될 수 있음을 의미한다. 따라서 저 마루높이 구조물의 경우에는 피복재의 이탈이 주로 발생되는 구역을 대상으로 안정계수를 산정하는 것이 타당할 것으로 판단된다.

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Fig. 7.

Stability Coefficients of Low Crested Structure Covered by Tetrapods for d0=0.3 m and W =1.6 m

Fig. 8은 구조물 설치수심이 d0=0.3 m이고 구조물 상단마루폭이 W=1 m인 조건에 대해 입사파의 유의주기에 따른 구역별 안정계수(KD)를 도시한 것으로서 구조물 전체에 걸쳐 피복재의 피해가 발생됨을 알 수 있으며, 이는 구조물 상단마루폭이 상대적으로 좁음으로 인해 전사면(A구역) 및 후사면(C구역) 뿐만 아니라 수평부(B구역)에서도 안정계수가 작게 나타났다. 그리고 Fig. 7의 경우와 같이 입사파의 주기가 길어질수록 안정계수는 감소함을 알 수 있다. 설정된 실험파 범위내에서 Ts≤1.8 sec에서는 한계파고가 발생되지 않았고, Ts≥2.6 sec에서는 안정계수가 급격히 작아지는 것으로 분석되었다. Fig. 7에서 RT=-0.02 m인 조건에 해당하는 Fig. 7(a)와 RT=-0.05 m인 조건에 해당하는 Fig. 8의 A구역 안정계수를 비교해 보면, RT=-0.05 m인 조건의 안정계수가 보다 작음을 알 수 있다. 이는 피복재가 정수면으로부터 보다 더 돌출됨으로 인해 파랑의 영향을 더 받기 때문으로 판단된다.

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Fig. 8.

Stability Coefficients of Low Crested Structure Covered by Tetrapods for d0=0.3 m, W=1 m and RT=-0.05 m

4.2 안정계수 분석

4.1절에서 살펴본 바와 같이 피복재의 주요 피해 구간은 전사면 모서리부(Fig. 4의 A구역)로 확인되었으며, 안정계수(KD)는 Fig. 4의 A구역에서 산정된 한계파고를 이용하여 제시하는 것이 타당할 것으로 판단된다. 또한 피복재의 안정성 확보에 파랑의 주기 영향이 크게 나타났으므로 파형경사(Hs/LS)의 영향을 고려할 필요가 있다.

Fig. 9은 Tetrapod로 피복된 저 마루높이 구조물의 피복재 중량 산정에 요구되는 안정계수(KD)를 상대상단고(RH=RT/HS)별로 구분하여 파형경사(Hs/LS)의 함수로 도시한 것이다. Fig. 9(a)는 피복재 상단이 정수면 상부, Fig. 9(b)는 피복재 상단이 정수면과 동일, Figs. 9(c) and (d)는 피복재 상단이 정수면 하부에 위치하는 조건에 대한 결과이다. 수리모형실험으로 분석된 안정계수의 회귀식(regression equation) 결과를 비교해보면, 구조물의 상단이 수면 위로 돌출된 경우는 파형경사에 따른 안정계수의 변화가 상대적으로 급하며, 구조물의 상단이 수면 아래로 내려갈수록 회귀식의 기울기가 다소 감소하는 경향을 보인다. 즉, 구조물의 상단이 수면과 같거나 수면 위로 돌출된 조건에서는 안정계수에 미치는 주기의 영향이 더 큰 것을 의미한다. Tetrapod로 피복된 조건의 피복재 안정계수를 분석한 결과, 상대상단고(RH)가 RH=-0.6~-0.1, RH=0 및 RH=0.1~0.2의 안정계수는 유사한 경향을 보임에 따라 제안식의 단순화를 위해 –0.6≤RH<0.3과 RH≥0.3의 범위로 구분하여 실험결과를 재도시하였다.

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Fig. 9.

Stability Coefficients of Tetrapod Armoured Low Crested Structure by Wave Steepness

Fig. 10(a)는 –0.6≤RH<0.3 범위의 안정계수(Tetrapod 대상)를 통합하여 도시한 것으로서 실험결과에 대한 선형 회귀식의 결정계수(R2)는 R2=0.92이다. 파형경사(Hs/LS)가 Hs/LS<0.4인 범위에서는 파형경사의 증가에 따라 안정계수도 증가하는 경향을 보였으며, Hs/LS>0.4인 범위에서는 파형경사에 관계없이 안정계수가 일정한 경향을 보임을 알 수 있다. Fig. 10(b)는 RH≥0.3 범위의 결과로서 파형경사의 증가에 따른 안정계수의 증가경향은 알 수 있으나, Fig. 10(a)보다는 그 정도가 크지 않은 것으로 나타났다. 실험결과에 대한 선형 회귀식의 결정계수는 R2=0.22로서 분산이 큰 것으로 나타났다. 이는 구조물 상단이 수면 아래로 유의파고의 0.3배 이상 깊게 위치함에 따라 상이한 쇄파 형상 및 쇄파 위치 등에 기인하는 것으로 판단된다. 따라서 피복재 상단이 정수면 인근에 위치하는 조건과는 달리 정수면 아래로 내려갈수록 파랑에 대해서는 보다 안정해짐을 의미한다.

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Fig. 10.

Proposed Stability Coefficients of Tetrapod Armoured Low Crested Structure by Wave Steepness

본 연구를 위해 분석한 24개 설계사례에서 저 마루높이 구조물의 설계파고는 HS=3~4 m, 상단여유고(RT)는 대부분 RT=0.5 m로 분석되었다. 따라서 상대상단고는 0.13≤RH<0.17 범위로서 Fig. 10(a)의 구간에 포함된다. RH>0.3인 조건은 1개 사례가 있었으며, 피복재 중량산정시 안정계수는 KD=7을 사용함으로서 보수적으로 설계되었다고 할 수 있다.

국내에서 저 마루높이 구조물의 피복재로는 대부분 Tetrapod를 적용하고 있으며, Tetrapod의 안정계수는 파랑의 주기와 관계없이 경사식방파제 중량산정과 동일하게 KD=7 또는 8을 적용하고 있다. 그러나 상대상단고(RH)가 작거나 피복재 상단이 정수면 위로 돌출된 경우에는 경사식방파제와 달리 보다 작은 안정계수가 필요한 것으로 나타났다. 본 연구에서는 Tetrapod로 피복된 저 마루높이 구조물의 피복재 안정성 확보를 위해 수행한 일련의 실험결과와 기존 설계방법 등을 감안하여 Tetrapod를 피복재로 사용하는 저 마루높이 구조물의 안정계수를 다음과 같이 제안하고자 한다. 아래 제시된 경험식은 Fig. 10에서 제안식(proposed formula)으로 도시된 것을 나타낸 것이다.

KD=290(HS/LS)-2.8,(KD)max=8

for –0.6 ≤ RH(=RT/HS)< 0.3

(적용범위 : W/LS=0.1~0.5, d0/LS=0.05~0.12)

KD=8

for RH=RT/HS≥ 0.3

(적용범위 : W/LS=0.1~0.5, d0/LS=0.05~0.19)

4.3 기존 설계자료와의 비교 분석

본 연구에서 제안한 Tetrapod 대상 안정계수 산정식에 의한 피복재 중량과 기존 설계사례에서의 중량을 비교하였다.

Fig. 11은 Hudson식에 의한 중량(WH)과 본 연구에서 제안한 안정계수를 이용하여 계산한 Tetrapod 중량(WC)의 비로서 1개 사례를 제외하고는 WH/WC>1로 나타났다. 즉, 기존 설계에 적용한 피복재 중량은 적절하다는 것을 의미한다. 그러나 1개 사례(No. 16)는 WH/WC<1로 나타나 안정이 확보되지 않는 것으로 검토되었다.

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Fig. 11.

Amour Weight Ratio by the Hudson Formula and This Study

Fig. 12는 기존 설계사례에서 Hudson식으로부터 계산된 중량에 근거하여 실제 구조물 설계에 적용한 중량(WD)과 본 연구에서 제안한 안정계수를 이용하여 계산한 Tetrapod 중량(WC)의 비를 도시한 것이다. 24개 설계사례 모두 WD/WC>1로 나타나 적절하게 설계되었음을 알 수 있다. Fig. 11에서 중량이 부족한 것으로 검토되었던 No. 16 사례의 경우에도 실제 설계에는 계산 중량보다 훨씬 무거운 중량을 적용함으로 인해 피복재 안정 확보 측면에서 문제가 되지 않는 것으로 나타났다.

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Fig. 12.

Amour Weight Ratio by Existing Design and This Study

5. 결 론

국내에서는 연안침식 저감을 위한 대책으로서 대부분 저 마루높이 구조물을 적용하고 있으며, 구조물 피복재로는 Tetrapod를 주로 사용하고 있다. 구조물 안정 확보에 필요한 피복재 중량은 경사식방파제의 피복재 중량산정식인 Hudson식을 이용하고 있는 실정이다. 본 연구에서는 저 마루높이 구조물의 피복재(Tetrapod 대상)의 안정계수를 도출하기 위한 일련의 2차원 실험을 수행하였다. 실험에 적용된 저 마루높이 구조물은 피복재 상단이 정수면 상부, 정수면 및 정수면 하부에 위치하는 조건 모두를 포함한다.

본 연구에서 도출된 주된 결과를 요약하면 다음과 같다.

(1) 저 마루높이 구조물의 주된 피해(피복재 이탈)구역은 파랑이 입사하는 전사면과 어깨부인 것으로 나타났다. 입사파의 파장에 비해 구조물의 폭이 넓을 경우에는 후사면의 피해는 감소하는 것으로 나타났고, 구조물의 폭이 좁은 경우에는 전사면 및 후사면 모두 유사한 피해수준을 보였다.

(2) 피복재의 안정계수는 파형경사에 따라 다르게 산정되었으며, 파형경사가 증가할수록 안정계수는 증가하였다. 그러나 구조물 상단이 일정 깊이 이상 정수면 아래로 내려갈 경우에는 이러한 영향은 크지 않았다.

(3) 구조물 상단이 정수면 부근에 위치하는 경우와 일정 깊이 이상 정수면 아래로 내려간 경우를 대상으로 피복재(Tetrapod)의 안정계수를 파형경사의 함수로 제안하였다.

(4) 본 연구에서 제안한 안정계수 산정식을 이용하여 기 설계된 사례에 대한 피복재 중량을 산정하여 비교하였으며, 기 설계된 사례는 적정한 안정성을 확보하고 있는 것으로 검토되었다.

본 연구는 피복재로 Tetrapod가 적용된 저 마루높이 구조물의 피복재 안정성을 검토하였으며, 추후 피복석 등을 적용한 저 마루높이 구조물에 대한 안정계수 산정식을 제안하고자 한다.

Acknowledgements

본 논문은 해양수산과학기술진흥원의 연구비 지원(과제번호: 20110131, 20180323)으로 수행된 연구이며, 연구비 지원에 감사드립니다.

References

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