기존 방파제의 대부분은 항내외 흐름을 차단시키는 불투과성 방파제로서 항내의 수질오염을 심화시키고 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 최근에 여러 형식의 해수교환방파제가 제안되고 있다. 해수 교환 방파제의 형식에는 흐름을 이용한 조류제, 파랑을 이용한 월류제 등이 있다. 이 중에서 파랑에너지에 의한 해수교환 형식은 항내로 월파되는 월파량의 계산시 적절한 유량계수의 산정을 필요로 한다. 본 연구는 적절한 유량계수의 도입을 통해서 정량적인 월파량을 계산하고, 월류식 해수교환방파제의 해수교환 효과를 검토한 것이다. 파량의 계산은 정상상태의 하천에서 월류제를 넘어가는 월류량을 산정하는데 사용되고 있는 Forchheimer의 식을 시간의존 완경사방정식에 적용하여 가능하도록 하였다. 이 때 가장 중요한 매개변수인 유량계수는 수리모형실험으로 추정하였다. 이와 같은 방법을 제주외항 서방파제의 해수교환 구간에 적용하고 해수교환 성능을 검토해 보았다. 평상 파랑 조건이 파고 3.7 m, 주기 8.5 s, NNW방향일 때, 항내로 공급되는 월파량은 $27.5m^3/s$로 산정 되었다.
본 논문은 항만공사용 로봇의 실린더 길이 측정을 위한 압력 옵서버 개발이다. 로봇의 유압 실린더 제어를 위해 변위 센서가 필요하며 일반적으로 LVDT, 리니어 스케일 등이 사용된다. 이러한 센서는 실린더 외부몸통에 장착되므로 건설현장과 같은 열악한 환경에서 사용할 경우 내구성이 좋지 못하다. 본 논문에서는 압력센서를 이용하여 간접적으로 실린더 길이를 측정한다. 압력센서는 유압 밸브박스 내부에 장착되어 외부충격으로부터 보호되며 방수가 용이하다. 오일을 압축성 매개체로 간주하여 실린더의 위치와 속도 함수인 동적압력 방정식을 유도하고 RLS를 이용하여 실린더가 전진, 후진 리미트에 도달할 때마다 파라미터를 갱신한다.
포항신항의 대부분의 부두에서 빈번하게 발생하는 하역중단 문제의 원인을 규명하고 효율적인 대책안을 수립하기 위하여 항내 외의 다수 정점에서 1년동안 바람 및 파랑 조사를 수행하였다. 동시에 선석별 하역중단 기록과 기상청의 강수자료도 입수하여 상호 비교함으로써 하역중단 원인을 종합적으로 분석하였다. 우천에 의한 요인을 제외하면 하역중단은 너울, 풍파와 너울 및 풍파로 인한 항내 침입파고가 임계치를 초과하는 경우에 발생하는 것으로 나타났다. 최근까지 하역중단 원인의 하나로 지목되었던 주기 5~80분의 부진동 현상은 직접적인 연관성이 없는 것으로 나타났다. 항입구까지 단주기파에 구속되어 전파해오는 주기 0.5~3분의 외중력파의 파고는 항내에서 단주기파 파고와 거의 선형적인 관계를 나타내었다. 본 연구를 통하여 너울, 풍파 등의 단주기파 항내 침입을 효과적으로 차단할 경우 포항신항의 하역중단 문제를 크게 개선할 수 있을 것으로 판단되었다.
해상에서의 선박운항자는 선박을 운항 중 장애물 혹은 타선에 대하여 적정한 이격거리를 두고 항행하고 있다. 다시 말해 시정 상태, 풍속, 조류 등에 따라 선박 전 후 거리, 좌 우현 정횡거리를 주관적인 안전 의식에 근거하여 이격하여 통항하고 있다. 현재 우리나라에서는 통항 선박 간 최소 안전이격거리 개념을 1980년대 초 외국에서 조사된 자료로 사용하고 있고, 항계 내(제한수로)와 항계 밖의 통항 선박의 안전거리가 상이함에도 불구하고 구분 없이 사용되고 있다. 또한 선박 조종학적 안전거리는 선박 전후 거리보다는 선박 측면거리가 중심이며, 선박 종류에 따라 최소 안전이격거리가 상이하지만 고려되고 있지 않은 실정이다. 따라서 이 논문에서는 상황에 따른 선박운항자의 안전 의식을 고려한 적정 이격거리를 정량화하여 해상교통안전성 평가모델의 충돌 판정 영역 개발을 위한 기초 자료로 활용하고자 하고, 우리나라에 적합한 해상교통 혼잡도 모델 개발 및 상황 선박별 해상교통관제에 필요한 가이드라인으로 이용할 수 있는 기초자료를 제공하는 데 목적이 있다. 연구결과, 시정이 양호한 주간의 경우 선수전방 4.4 L, 선미후방 3.1 L, 정횡 2.6L로 기존에 사용되고 있는 최소 안전이격거리와는 차이가 있는 것으로 분석되었으며 시정 및 주야간 등과 같은 파라미터를 다양하게 고려하였다.
The Sydney Opera House is built on a peninsula of rock that juts out into Sydney Harbor. The site was once a landing place for ships. Utzon, Architect, designed the theatres for the Opera House to fit the shape. The two theatres were placed side by side so that they both had extensive harbor views. The Sydney Opera House is designed the foyers to take full advantage of these sights. Because the building would be seen from all sides, even from above, it was to be a piece of sculpture. The outside was as important as the inside. The audience enters from behind the stage and walks around to the foyers overlooking the harbour. The wing and backstage areas are small because of the way the foyers wrap around the theatre. The stage is made up of large platform lifts which provide the vertical movement for changing scenery. The sets come up from the workshops below stage. The flytower fits under the largest roof shell and doesn't break the skyline. The important elements are the podium, the shells and the reminders. The podium, the huge monolithic concrete structure, contains hundreds of rooms and nearly all the technical equipment. The podium is clad with pink granite slabs and seen from the water. This design eliminated a maze of fire escape stairs and, at the same time, gave people a wonderful view of the harbour. The egg shell is remarkably strong and express the form as the symbol of the site.
본 연구는 부산항 주변 저서생태계의 상태를 파악하기 위해 수행되었으며, 이를 위해 저서다모류군집의 시 공간 분포 패턴과 저서환경요인에 대한 조사를 실시하였다. 현장 조사는 북항, 남항 그리고 감천항 내 외측에 선정된 15개 정점에서 2007년 2월부터 12월 사이에 계절별로 진행되었다. 부산항 주변 저서환경요인 중 수온, 염분, 퇴적물 특성 등은 전반적으로 균일한 특성을 보였으나, 총유기탄소(TOC), 산휘발성황화물(AVS), coprostanol과 같은 유기물 함량 및 오염과 관련된 변수들은 부산항의 내 외측에서 뚜렷한 차이를 보였다. 저서다모류군집의 총 종수는 96종, 평균 개체밀도는 1,814 개체/$m^2$ 이었으며, 출현종수는 대체로 외측에서, 개체밀도는 내측에서 높았다. 주요 우점종은 Aphelochaeta monilaris, Magelona japonica, Pseudopolydora paucibranchiata 등으로 다수의 유기물 오염지 표종들이 포함되어 있었다. 다변량분석 결과, 전체 군집은 부산항의 내측군집과 외측군집으로 구분되었으며, 계절성은 큰 영향을 마치지 못하였다. 전체군집구조와 가장 밀접한 상관성을 보인 환경요인은 coprostanol과 산휘발성황화물이었다. 생불과 환경 두 가지 측면 모두에서 부산항 내측의 유기물 오염이 의심되었으며, 그러한 현상은 북항 내측에서 특히 뚜렷하였다.
수중 방파제 피복작업은 사석의 유실을 방지하기 위해 방파제 겉면에 2-3ton의 돌을 쌓는 작업으로 현재 잠수부에 의해 수작업으로 시공을 하고 있다. 수중에서의 사야문제와 작업의 특성상 잠수부의 육감에 의해 공사가 시행되며 작업 과정에서 산업재해가 빈번히 발생한다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 본 논문에서는 수중 방파제 피복작업을 위한 수중항만공사 로봇을 개발하였다. 로봇의 유압 실린더 제어를 위해 위치 센서가 필요한데 기존 센서는 구동축에 부착되어 방수가 어렵고 건설현장에서 사용하기에는 내구성이 좋지 못하다. 하지만 압력센서는 유압라인상의 임의의 위치에 부착이 가능하므로 방수박스 내부에 설치할 수 있어 방수가 용이하고 내구성을 높일 수 있다. 따라서 본 논문에서는 압력센서를 이용하여 수중항만공사 로봇의 유압 실린더 변위를 간접적으로 측정하는 관측기를 설명한다.
In order to assess the level of contamination and identify the priority contaminants in the Busan coast, intensive sediment sampling was conducted and persistent organic pollutants and heavy metals were analyzed. The Sediment Quality Index (SQI) was derived based on the contaminant data by comparing with Sediment Quality Guidelines (SQGs) established in Korea, Canada, and Australia/New Zealand. Toxic contaminants were found to be widely distributed across the coast. Among organic contaminants, PAHs showed the highest concentration, followed by butyltins, nonylphenols, PBDEs, DDTs, PCBs, HCHs and CHLs. Heavy metals were also abundantly detected with the highest concentration of Zn followed by Cu > Cr > Pb > Ni > As > Cd > Hg. Compared to organic contaminants, most heavy metals, except for Cu and Hg, were homogeneously distributed along the coast in a good relationship with total organic carbon of sediment particles. In general, the concentrations of organic compounds and heavy metals were highest at the inner part of harbor areas with a tendency to decline from inside areas to the outside, indicating the high loading of pollutants from harbors. A high exceedance for low-SQGs and high-SQGs was found for TBT, p'-DDT, p,p'-DDD, Cu and Zn. The SQI scores calculated from low-SQGs and high-SQGs were in the range of 18-100 and 54-100, respectively. The inner part of Busan Harbor, Dadaepo Harbor, and Gamcheon Harbor were observed as being regions of concern. Overall, TBT, Cu, and p,p'-DDT were the chemicals most frequently exceeding SQGs and influencing SQI scores.
수중 방파제 피복작업은 사석의 유실을 방지하기 위해 방파제 겉면에 2-3ton의 돌을 쌓는 작업으로 현재 잠수부에 의해 수작업으로 시공을 하고 있다. 수중에서의 사야문제와 작업의 특성상 잠수부의 육감에 의해 공사가 시행되며 작업 과정에서 산업재해가 빈번히 발생한다. 우리는 이러한 문제점을 해결하기 위해 수중 방파제 피복작업을 위한 수중항만공사 로봇을 개발하였다. 로봇의 유압 실린더 제어를 위한 위치 센서가 필요하며 기존 센서는 구동축에 부착되어 방수가 어렵고 건설현장에서 사용하기에는 내구성이 좋지 못하다. 하지만 압력센서는 유압라인상의 임의의 위치에 부착이 가능하므로 방수박스 내부에 설치할 수 있어 방수가 용이하고 내구성을 높일 수 있다. 따라서 본 논문에서는 압력센서를 이용하여 수중항만공사 로봇의 유압 실린더 길이를 간접적으로 측정하는 실린더 길이 옵서버를 설명한다.
서해안과 같이 큰 조차를 가진 연안해역에서 항만건설과 매립사업이 널리 진행되고 있으며, 대부분의 사업은 방조제 건설을 필요로 한다. 대부분의 방조제는 내부와 외부사이에 해수가 교환되지 않으나, 사석만을 사용해서 축조된 방파제와 가호안의 투수성 제방에서는 해수가 교환된다. 내부의 수면은 외부 조위의 변화에 따라 시간에 따라 변화하나 그 조차는 해수교환시 제방에서의 큰 마찰로 인하여 외부보다는 작다. 지금까지의 연구에서는 제방을 통한 해수교환을 무시하는 것이 조석모델링에서 일반적이다. 이는 내부의 해수면 변화를 계산할 수 없을 뿐 아니라 물막이 공사와 같이 일부 개방구간이 존재하는 경우에 개방구간만을 통한 해수교환량만을 고려하고, 제체를 통한 해수교환량을 무시하여 내부의 조위와 실제 해수교환량을 부정확하게 계산한다. 본 연구에서는 지하수이론을 이용하여 해수유동모의시 투수성 제체를 통한 해수교환량을 정확히 고려할 수 있도록 하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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