포항신항 도제 축조에 따른 정온도 개선 효과분석

류경호(Kyong Ho Ryu),정원무(Weon Mu Jeong),권진성(Jinseong Kwon),장연식(Yeon S. Chang),백원대(Won-Dae Baek),김원종(Won Goung Kim) 한국해안해양공학회 2020 한국해안해양공학회 논문집 Vol.32 No.4

항신항이 단계별로 완공된 후 제기되어 온 항내정온도 불량 문제는 항만가동율 저하의 주요 원인으로 제기되어 왔으며 이의 개선을 위해 2018~2020년 포항신항 외항방파제의 외해 측에 도제(Detached breakwater)를 건설하고 있다. 본 연구에서는 도제의 효과를 검증하기 위하여 도제 설치 전후로 취득된 항내외의 파랑 관측자료를 분석하여 항내에서의 파고감소율을 비교한 결과를 제시한다. 먼저 이전 수치모델 연구를 통해 예측된 파고는 항내 4개 지점 중 3개 지점에서 관측값과 비슷하게 나타났으며 나머지 1개 지점에서의 오차는 수치모델이 부두 안쪽에 발생하는 중복파 현상을 잘 재현하지 못했기 때문으로 판단된다. 도제 건설 전후 기간의 관측값을 비교한 결과 도제 설치가 항내정온도 개선에 기여한 것으로 나타났는데, 항내 4개 관측지점 모두에서 포항신항 정온 목표파고인 0.3m를 초과하는 파고의 출현빈도가 도제 건설 후에 크게 감소하였다. 또한 항내외 파고를 비교한 항내 파고 감소율도 모든 파향에 대해 도제 건설 후에 유의미하게 개선된 것으로 나타났다. 본 연구결과는 적절하게 설치된 연안구조물이 항내정온도 향상에 기여하는 효과를 증명한 것으로 향후 유사한 경우의 문제 해결에 유용하게 적용될 수 있음을 보여 준다. Since the construction of Pohang New Port, the problems of the low harbor tranquility caused by decreasing port operation rate has been continuously reported. In order to improve the harbor tranquility, a detached breakwater (DB) has been constructed outside the outer breakwater of Pohang New Port in 2018~2020. In this study, the effectiveness of the DB was proved by comparing the reduction rates of wave heights that were observed before and after the construction of the DB. First, the observed data were compared with the numerical model results available from a previous study, and the model data showed reasonable agreement with measured data at 3 out of 4 locations inside the port. The discrepancy in one of the locations was because the model could not accurately calculated the effect of wave interference in the inner corner of the port. The observation data showed excellent results that the number of waves that exceeded 0.3 m, the critical value to reach desired harbor tranquility, was significantly reduced after the construction of the DB. In addition, the reduction rate, the ratio of wave heights between outside and inside of the port, was decreased after the DB construction, which proved that properly designed coastal structures such as DB in this study could be effective in improving the port tranquility. The results of this study can be usefully applied for solving problems in similar cases.

심해설계파에 따른 울산신항의 평면배치계획 검토

이하우,차현수,구자영,조용식 한국방재학회 2011 한국방재학회 학술발표대회논문집 Vol.10 No.-

울산신항의 평면배치계획은 1995년 4월 전국항만기본계획고시 당시에 반영되어졌으며, 1997년 5월 신항만 예정지역지정 및 신항만건설기본계획이 수립되었고, 1999년 3월 울산신항 건설 기본계획 및 예정지역이 고시되었다. 기본계획 수립후 IMF등 국내여건변화로 인하여 울산신항 개발이 지연되었으나, 2004년 남방파제 건설을 시작으로 현재 남항지역 안벽 9선석 개발이 진행중에 있으며, 북항지역은 북방파제 1, 2공구가 착공하였고 3공구는 2011년 착공예정에 있다. 당초 울산신항의 평면배치계획시 적용된 심해파랑은 1988년 보고된 “해역별 심해파 추정(수산청)”자료이며, 주 파향은 S계열이고 6.4m~7.9m 정도의 파고분포를 적용하여 계획되었다. 2005년 12월 “전해역 심해설계파 추정보고서”에 의해 심해파가 재추정 되면서 울산신항의 주 파향이 SE~E계열의 다방향으로 바뀌었으며, 파고 또한 3.0m이상 상향되어 기존에 수립되었던 평면배치로는 항내정온도 확보가 불가능하게 되었다. 현재 울산신항은 북방파제 1,2공구가 시공중으로 방파제의 평면배치계획 변경이 불가능하였고, 항내정온도 확보를 위하여 울산신항의 평면배치계획이 변경되었다. 이에 수리모형실험을 통해 심해설계파 상향에 따른 울산신항의 평면배치계획을 검토하였다.

감천항 정온도 향상 대책에 관한 비교 연구

서동현,류청로,김헌태,윤한삼 해양환경안전학회 2012 해양환경안전학회 학술발표대회 논문집 Vol.2012 No.04

본 연구의 대상해역 부산 감천항은 지형적 특성과 1980년대 이후 항만 개발로 인해 긴 직사각형 모양의 전형적 장방형 항만이다. 외곽시설로는 1985년 및 1989년에 각각 동·서방파제 축조, 최근 남방파제 등 건설계획이 수립되었다. 이에 최근 동 시설 설치를 위해 설계·시공 일괄입찰 방식(Turn key, T/K)으로 4개 참여회사가 감천항의 정부의 평면배치계획을 바탕으로 제각각의 단면으로 수치·수리실험을 수행하여 정온도 향상 방안을 제시하였

월파저감을 위한 다단계 소파형 상치구조 개발

강윤구(Yoon-Koo KANG),정해용(Hae-Yeong Chung),이명호(Myung-Ho LEE),윤형석(Hyung-Seok Yoon),남지현(ji-Hyun Nam) 한국항해항만학회 2008 한국항해항만학회 학술대회논문집 Vol.2008 No.추계

기존 방파제의 상치부 형상은 직립형이 대부분이었으나 최근에는 이용자들의 친수성을 고려하여 친수식계단형을 많이 도입하고 있는 실정이다. 그러나 직립형은 월파 및 반사파 저감 효과 등의 수리적 특성이 떨어지며, 친수형계단형은 월파발생이 쉬운 구조로서 항내 정온도 및 항만가동을 확보에 불리한 구조이다. 이에 대한 단점을 보완하고자 파압저감 및 월파 저감 효과가 뛰어난 다단계소파형 곡면파라펫 상치를 개발하여 현장에 적용하였다. The superstructure with vertical walls had widely been applied in the design of breakwater and more water-friendly superstructures with stairs, providing people with improved accessibility, have recently been introduced. But it is proved that vertical walls have inferior hydraulic performance in controlling wave-reflection & wave-overtopping and water-friendly stairs also give adverse effects on port operation-ratio & port calmness due to more wave-overtopping, respectively. As all alternative to the above, wave-absorbing curved-surface parapets in serials on the superstructure of breakwater, which are verified to have less wave-attack force and wave-overtopping through various tests, are recommended and applied to the detail design for construction.

항내 준설에 의한 항만 공진의 저감

정원무,박우선,서경덕,이광수,김지희 한국해안해양공학회 2001 한국해안해양공학회 논문집 Vol.13 No.2

얕은 수심 위를 전파하는 파가 갑자기 훨씬 깊은 수심을 만나면 더 이상 전파하지 못하고 반사된다는 사실이 잘 알려져 있다. 이러한 현상을 항만에 적용하여 항내 수심을 항회에 비하여 매우 깊게 만들면 항내로 침입하는 파를 수심이 급변하는 지점에서 반사시킴으로써 항만 정온도를 개선할 수 있을 것이다. 본 논문에서는 우선 완경사방정식 및 확장형 완경사방정식을 사용한 모형들을 입구에 급격한 수심 경사가 있는 직사각형 항만에서의 장주기 부진동에 적용한 결과 두 모형 사이에 차이가 거의 없음을 확인하였다. 이 수치모형을 항내 전체를 준설한 현실감 있는 모형 항만에 적용한 결과 기존 수심의 2배로 준설한 경우에는 저감 효과가 크지 않았으나 3배로 준설한 경우 선체운동에 악영향을 미칠 수 있는 주기 1∼5분의 장주기파를 크게 감소시킬 수 있음을 확인하였다. 또한 항내 수역의 일부만 준설하는 경우에도 준설된 지역에서 전체 준설의 경우와 비슷한 정도의 효과가 있음을 확인함으로써 이 방법이 항내 장주기파 저감 대책의 하나로 고려될 수 있음을 제시하였다. It is well known that whcn waves propagating on a shallow water suddenly encounter a much deeper water they do not propagate further but are reflected. If we apply this phenomenon to a harbor by making the harbor depth much greater than outside, we could improve the harbor tranquillity by making the waves impinging into the harbor be reflected at the harbor entrance. In the present paper, first we apply the numerical models based' on the mild-slope equation and extended mild-slope equation to calculate the long wave resonances in a rectangular harbor with a very large depth discontinuity at its entrance to find that the difference between the models is almost negligible. By applying the numerical model to a realistic model harbor whose inside is entirely dredged, it is found that the effect of dredging is insignificant when the inside depth is twice the outside one but tripled inside depth significantly reduces the long waves of period of one to five minutes whieh may exert a bad influence on ship motion. Moreover, even when only a portion of the harbor basin is dredged, the cffect of dredging in the dredged area is found to be comparable to that of entire dredging, showing that the dredging of harbor basin can be a countenncasure for harbor resonance.

계류선박의 동요에 기초한 항만가동률 산정

곽문수(Kwak Moonsu),정재완(Chung Jaewan),안성필(Ann Sungphil),편종근(Pyun Chongkun) 대한토목학회 2006 대한토목학회논문집 B Vol.26 No.6B

외해에 접해 있는 항만은 항내정온도가 항만설계기준에 만족 되도록 설계되었을 지라도 계류선박의 동요 때문에 하역에 지장을 초래하고 가동률이 저하되는 현상이 빈번하게 발생하고 있다. 이것은 항만설계기준이 항내 파고만으로 설정되었기 때문이며, 이와 같은 현상을 방지하기 위해서는 계류선박의 동요를 고려한 새로운 가동률 평가방법이 필요하다. 본 연구는 선박동요해석모형을 이용하여 항내에 계류된 선박의 동요량을 산정하고 하역허용동요량과의 관계로부터 하역허용파고를 산정한 후 항만의 가동률을 평가하는 방법을 제시한 것이다. 여기서는 새로운 가동률 평가 방법을 현지 항만인 온산항에 적용하고 현행 평가 방법과 비교하여 두 방법의 차이를 제시하였다. 새로운 방법에 의한 항만가동률은 ENE와 NE방향에서 현행 항만설계기준에 의한 가동률 결과 보다 1~11% 정도 낮아지는 것을 확인할 수 있었다. 따라서 외해에 접해 있는 항만은 설계 단계에서 파고 기준에 의한 항만가동률 평기뿐만 아니라 계류선박의 동요를 고려한 가동률 평가를 병행하여 평면배치 계획을 수립하여야 할 것이다. Although a harbor may be constructed with calmness in harbor in mind, which satisfies the design standard, it is frequently reported that the motion of moored ships disrupt the cargo handling. This is because of current design standard, which only deals with the wave height in the decision making process of cargo handling, and, now, a new kind of estimation method of operating ratio for calmness based on the motion of moored ship is in need. In this research, a computational method that analyses the harbor operation rate in harbor was put forward by considering the relation of allowable quantity of motion for cargo handling and the computation of the motion of moored ship at wharf by using moored ship motion analysis model. Here, a new estimetion method was applied at Onsan harbor, and it was compared with the current estimation method, and, then, the difference between the two methods was showed. The harbor operating ratio gained by a new method was dropped by 2~11 % at ENE and NE directions when it was compared with the operating ratio based on the current design standard. However, when a harbor structure layout is to be designed, a harbor operating ratio test according to the wave height and a harbor operation rate test, which considers the motion of moored ship, are to be run side by side at a harbor designing process.

부유사 확산 및 정온도 평가실태 진단

탁대호(D.H.Tac),이대인(D.I,Lee),김귀영(G.Y. Kim),전경암(K.A. Jeon),오현택(H.Y Oh) 한국해양환경·에너지학회 2015 한국해양환경공학회 학술대회논문집 Vol.2015 No.11

저평가된 수압식 파고계(WTG) 관측 파고값 보정방안 연구

정원무,장연식,오상호,백원대 한국해안,해양공학회 2020 한국해안해양공학회 논문집 Vol.32 No.5

It has been reported that the wave heights measured by Wave and Tide gauges (WTG) have been underestimated, and thus it is important to improve its measuring accuracy for enhancing estimation of harbor tranquility. In this study, the significant wave heights from WTG were calibrated using measured data from AWAC and Waverider buoys moored at the same four locations with the WTG. It was observed that the product of significant wave height and peak wave period, HT, was not underestimated but linearly proportional between the measurements by two instruments. This linearity was applied to develop 3 rd order polynomial functions that best represented the relationship between HT and significant wave heights measured by WTG. These functions were then applied to calibrate the WTG significant wave heights that were lower than 0.7 m, the critical value established for the low waves in this study. The results showed that the linearity between the AWAC (or Waverider buoy) and calibrated wave heights were improved, and the magnitude of underestimated WTG wave heights were increased to be more realistic. The results of this study are expected to be effectively applied for other data sets obtained by WTG only, to increase the observation accuracy of WTG and to improve the estimation of harbor tranquility. 수압식 파고계(WTG)로 관측한 파고가 저파랑 환경에서 저평가되는 문제가 제기되어 왔으며 이 자료를 보정하여 관측오차를 줄이는 것은 WTG 실측자료를 사용해 항만정온도 기준을 개선하는데 매우 중요하다고 할 수 있다. 본 연구에서는 네 지점에서 관측한 AWAC 및 부이식 파고계(Waverider buoy) 자료를 사용하여 동일 지점에서관측한 WTG 유의파고를 보정하였다. 먼저 저파랑 조건 하에서 WTG 유의파고(Hm0) 값이 저평가되는 경우에도 유의파고와 첨두주기의 곱인 WTG HT는 저평가되지 않고 AWAC 및 부이식 파고계의 HT와 선형관계를 유지함을 발견하였으며, 이 선형성을 적용하여 WTG HT와 Hm0 간의 분포를 대표하는 3차 함수를 각 지점 별로 산정하였다. 이함수를 사용하여 저파랑 임계파고로 설정한 0.7m 이하의 WTG Hm0를 보정하였으며, 그 결과 보정된 WTG Hm0와AWAC 및 Waverider buoy Hm0의 선형관계가 향상되었고 저평가되었던 파고도 상당부분 개선되었음을 확인하였다. 본 연구 결과를 적용하면 HT의 선형성이 유지되는 타 지역의 WTG 관측 파고를 보정하는 일과, 나아가 보다 정확한 실측자료를 제공해 해당 항만의 개선된 정온도 기준을 마련하는 일에 기여할 수 있을 것으로 예상된다.

동해항 3단계 방파호안(1공구) 축조공사 설계 사례

윤대경(Yoon, Dae Kyung),최문규(Choi, Moon Kyu),배정호(Bae, Jeong Ho),정석록(Jung, Suk Rok),김창훈(Kim, Chang Hoon) 대한토목학회 2018 대한토목학회 학술대회 Vol.2018 No.10

방파제 제두부의 기하학적 형상에 따른 파고 분포특성에 관한 실험적 연구

김희진,최진휴,류청로 해양환경안전학회 2011 해양환경안전학회 학술발표대회 논문집 Vol.2011 No.06

Breakwater is one of the most important coastal structure in port. The principal function of a breakwater is obviously to prevent the penetration of incident waves into a harbor. Wave transmission effected by the shape of breakwater and many research carried out using numerical modeling, However hydraulic model experiment is rarely performed. Therefore in this study, hydraulic model experiment carried out to investigate wave height distribution characteristics by shape of breakwater head.