• 제목/요약/키워드: 방파제 설계

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지진규모를 고려한 방파제 특성에 관한 연구 (A Study on the Breakwater Characteristics considering Seismic Magnitude)

  • 정진호;이광열;임창규
    • 한국지반신소재학회논문집
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    • 제13권1호
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    • pp.71-83
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    • 2014
  • 부산지역은 낙동강 하구에 위치하여 퇴적층, 매립층 등이 매우 잘 발달되어 있어 지진이 발생한다면 이러한 지층 등에서 증폭현상이 나타나 모래층과 성토층 및 매립지반에 액상화 발생 가능성이 매우 커진다. 만약 액상화가 발생한다면 지진에 의한 피해는 크게 가중되어 막대한 피해를 야기 시키게 된다. 그러므로 본 연구는 지진 발생 시 항만시설의 1차 보호구조물인 부산항 신항 방파제의 안정성을 검토하기 위하여, 국내 내진설계기준과 항만 및 어항 설계기준을 바탕으로 인공지진과 국내에 널리 사용되는 장주기 지진파와 단주기 지진파인 포함하여 지진규모 5.6~7.9 수준의 지진 13개 등을 사용하여 첫 번째로 여러 제시된 액상화 평가방법을 이용하여 방파제 하부 치환모래층의 액상화 발생 가능성을 검토하여 안정성을 평가하고, 두 번째 지진규모에 따른 지진에너지와 가속도 응답스펙트럼에 대한 특성분석을 수행하여 설계기준에 근접하는 지진파 제시하며, 세 번째 제시된 지진파를 이용하여 방파제의 동적 안정성을 검토하기 위해 유한요소해석을 실시하여 구조물의 안정성을 확인하고, Geotextile에 발생하는 변위 및 인장력의 변화에 대하여 확인하였다. 따라서 본 연구결과 방파제 하부 치환모래층에 대한 액상화 발생가능성과 방파제의 동적수평변위 및 Geotextile의 변화는 하부지반(치환모래층)에 의해 매우 큰 영향을 받는 것으로 나타났다.

기후변화 효과를 고려한 케이슨 방파제의 시간 의존 성능설계 (Time-dependent Performance-based Design of Caisson Breakwater Considering Climate Change Impacts)

  • 서경덕;김승우
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제23권3호
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    • pp.215-225
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    • 2011
  • 케이슨 방파제의 설계는 구조물의 기능을 유지하면서 일정 피해를 허용하는 성능설계를 권장한다. 하지만 기존 성능설계 방법은 기후변화로 변화된 해양 환경을 설계에 반영하기 어려워 구조물의 수명 동안에 안정성을 보장할 수 없다. 따라서 본 연구에서는 대표적인 기후변화 효과인 해수면 상승과 파고의 증가를 고려한 시간 의존 성능설계를 수행하여 케이슨의 기대활동량과 파괴확률을 산정하였다. 특히, 해수면 상승과 파고의 증가가 시간의 함수로 표현되어 케이슨 활동에 대해 시간 의존 파괴확률을 계산하였다. 개발된 방법을 일본 동해안에 위치한 Hitachinaka항 동방파제에 적용하였다. 해수면 상승보다 파고의 증가가 구조물의 안정성에 훨씬 큰 영향을 주는 것으로 분석되었는데, 이는 해수면 상승 폭이 구조물 전면 수심에 비해 상대적으로 아주 작기 때문이다. 또한 설계자들의 실제적인 관심사인 기후변화에 의한 케이슨 단면 폭의 변화를 산정하였다. 구조물의 설계수명이 커질수록 단면 폭의 증가가 컸으며, 현재 폭이 약 22 m인 Hitachinaka 방파제 케이슨은 기후변화 효과인 파고의 선형 및 포물선 증가에 의해 단면 폭이 각각 0.5m와 1.5m 내외로 증가된다.

경사식 방파제의 전사면 파압에 대한 파동장 해석 (Analysis Wave Field on the Wave Pressure acting on the Frontal Slope of Rubble Mound Breakwater)

  • 성상봉;전인식;이달수
    • 한국해안해양공학회:학술대회논문집
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    • 한국해안해양공학회 2003년도 한국해안해양공학발표논문집
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    • pp.98-102
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    • 2003
  • 지금까지 실무에서는 경사식 방파제 적정 단면 결정시 피복재 산정 및 설계파에 대한 파력을 산정하여 상치콘크리트 구조물의 안정성을 검토하는 것이 전부였다 하지만 현장에서 발생하는 상황은 더 많은 변수들이 작용하는 것을 보여 주고 있다. 예를 들면 파에 의하여 발생하는 투과파 및 월파로 제체의 내부 및 배면 석재의 이탈이 발생하는 경우는 익히 보아 왔던 일이지만, 반대로 월파가 발생하지 않았는데도 불구하고 제체의 침하와 배면의 석재에 이탈 즉 세굴이 발생하는 경우도 있다. (중략)

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불규칙파의 Bragg반사 (Brags Reflection of Random Waves)

  • 정재상;조용식
    • 한국해안해양공학회:학술대회논문집
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    • 한국해안해양공학회 2003년도 한국해안해양공학발표논문집
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    • pp.245-248
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    • 2003
  • Bragg반사는 입사된 주기파의 파장이 해저지형의 파장의 두 배가 될 때 공명현상(resonance)에 의해 반사율이 매우 커지는 물리 현상을 말한다. 즉, 외해에서 주기성을 띄는 파랑이 입사해 올 때, 특정형태의 해저지형을 이용하면 상당량의 에너지를 외해로 반사시킬 수 있다. 이와 같은 Bragg 반사개념을 수중방파제(submerged breakwater)에 응용하면 항만이나 방파제 등의 해안구조물을 경제적으로 설계 및 보호 할 수 있고, 해안선 보호 및 불필요한 퇴적 등을 고려한 연안개발계획의 효율적 수립이 가능하다. (중략)

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방파제 사석중량 (Weight of Breakwater Armor Unit)

  • 유동훈;정평교
    • 한국해안해양공학회:학술대회논문집
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    • 한국해안해양공학회 2003년도 한국해안해양공학발표논문집
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    • pp.290-293
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    • 2003
  • 경사형 방파제(rubble-mound breakwater) 설계시 제체의 장갑층으로 포설하는 블록의 규모 산정이 가장 중요한 항목인데, 경사제에서 파의 작용을 직접 받는 표층을 형성하는 개체의 중량 산정에 관하여는 오래 전부터 여러 공학자의 의해 연구되어 왔다. 대표적인 산정식들로서 barren식, Hudson식 Van der Meer식 등이 있으며, 최근 유동훈 등(2001)과 Yoo, et al.(2001)은 형태가 단순하면서도 정밀도가 높은 새로운 산정식을 개발하였다. (중략)

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정동진 해변 연안정비사업 설계사례

  • 박원경
    • 한국항해항만학회:학술대회논문집
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    • 한국항해항만학회 2018년도 춘계학술대회
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    • pp.214-216
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    • 2018
  • 강원도 정동진해변은 이상시 고파랑에 의한 연안침식피해가 상시 발생하고 있기 때문에 이에 대한 해안복원을 위하여, 정밀 조사, 실험을 통해 연안침식원인을 분석하고 해안 안정을 위한 근본적인 대책을 수립하였으며, 자연재해로 인한 연안침식 예방과 연안시설에 대한 지속적인 유지관리로 연안환경을 보전하고자 하였다. 이를 위하여 수중방파제, 돌제, 양빈 등의 대책을 마련하였으며, 제언하여 이후 퇴적환경 모니터링을 지속화 시킬 필요가 있을 것으로 판단된다.

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서귀포항 방파제 건설에 따른 항내 정온도 검토 (Tranquility Analysis of Seokwipo Harbor after Breakwater Construction)

  • 홍길표;이성대;정원무;이신우
    • 한국해안해양공학회:학술대회논문집
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    • 한국해안해양공학회 1993년도 정기학술강연회 발표논문 초록집
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    • pp.59-62
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    • 1993
  • 우리나라 제1종항 중 최남단에 위치하는 서귀포항은 인근 중문 단지의 개발 및 그 위치의 특성상 관광 개발 계획과 제주 남부 지역의 중심지로서 균형적인 발전과 연안 수송 수단의 대형화 추세에 따라 항만 확장이 요구되고 있다. 이에 부응하고자 최근 서귀포항 외항 방파제의 실시 설계가 완료되었으며 이와 병행하여 안벽 축조 등의 계획이 진행되고 있다. (중략)

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방파제 주위에서의 비선형 산란 현상에 대한 연구 (on the Study of Nonlinear Scattering Phenomena around the Breakwaters)

  • 조일형;김장환
    • 한국해안해양공학회:학술대회논문집
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    • 한국해안해양공학회 1993년도 정기학술강연회 발표논문 초록집
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    • pp.45-50
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    • 1993
  • 항만과 방파제와 같은 해양시설물은 해양의 자연환경에서 사용하는 구조물이므로 당연히 설치해역의 평상시의 자연환경 하중을 받으면서 기능유지가 가능하여야 하며, 또한 극한 자연환경 하중에도 견딜 것이 요구된다. 해양시설물 설계시에 고려해야할 자연환경조건으로는 바람, 파랑, 조류, 해류, 지진, 해저지반 등이다. (중략)

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수중 구조물에 의한 경사식 방파제의 처오름 감소에 관한 실험적 연구 (Experimental Study on Reduction of Rup-Up Height of Sloping Breakwater due to Submerged Structure)

  • 박승현;이승오;정태화;조용식
    • 한국방재학회 논문집
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    • 제7권5호
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    • pp.187-197
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    • 2007
  • 연안 구조물을 보호하기 위한 대책의 하나인 수중 구조물의 성능을 검토하기 위하여 수리모형실험을 수행하였다. 기존의 연구에서 효율이 가장 좋은 것으로 알려진 직사각형 형태의 수중 구조물을 사석 경사식 방파제 전면에 설치한 후 다양한 유의파고, 유의주기 및 수중 구조물의 높이에 대하여 반사율과 사석 경사식 방파제 전면에서의 처오름 높이를 도출하였다. 본 연구결과, 반사계수는 유의파고보다 유의주기에 대해 상대적으로 더 큰 영향을 받음을 알 수 있었다. 수중 구조물로 인한 파의 차단 및 쇄파 발생으로 인하여 사석 경사식 방파제 전면에서의 처오름 높이는 ${^{RU}}_{2%}$를 이용하여 계산하면 대략 28% 정도 감소하였고 ${^{RU}}_{33%}$로 계산할 경우 약 26%정도 감소됨을 확인하였다. 전반적으로 반사율이 증가함에 따라 처오름 높이는 증가하는 경향을 보였고, 수중구조물의 높이가 높을수록 반사율은 증가하지만 방파제로 인한 반사파가 수중구조물에 의해 재반사 되므로 결과적으로 처오름 높이는 그다지 감소하지 않음을 보였다. 그러므로 수중 구조물을 설계 및 설치 시 다양한 측면에서 경제성이나 효율성을 충분히 고려할 필요가 있다.

공진수로 내장형 유공방파제의 반사특성에 관한 수치해석 연구 (Numerical Analysis of Reflection Characteristics of Perforated Breakwater with a Resonant Channel)

  • 김정석;서지혜;이중우;박우선
    • 한국항해항만학회지
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    • 제38권5호
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    • pp.503-509
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    • 2014
  • 본 연구에서는 공진을 유도하는 수로를 이용한 새로운 개념의 유공방파제를 제안하려 한다. 공진수로에는 유공판을 설치하여 흐름분리현상에 의한 파랑에너지의 소산을 유도한다. 종래의 수실과 유공벽을 이용한 방파제에 비하여 공진수로 내장형 유공방파제는 두 가지의 장점을 들 수 있는데, 하나는 목표 차단파랑에 따라서 수로의 설계가 용이하며 보다 장주기 파랑에 대하여도 적용이 가능하다. 또 하나는 유공부가 쇄파력이 집중되는 수면부근보다 아래에 위치함으로써 구조적 안정성이 개선된다. 파랑에너지의 소산은 방파제 전면에서의 반사율로서 평가하였고, 수치해석은 선형 포텐셜 이론에 기초한 Galerkin의 유한요소모델을 이용하였다. 수로의 고유주기와 입사파의 주기가 일치하는 부근에서 적절한 에너지 손실을 확인할 수 있었으며 에너지 손실의 양은 수로의 형상, 위치 및 유공율의 영향을 받았다.