목포해역과 같이 수심이 복잡하고 조간대가 광범위하게 발달되어 있는 곳의 수심자료를 용이하게 입력하고 수치모형 운용을 경제적으로 수행할 수 있는 기법을 개발하였다. 이를 청계만의 조간대 모의에 적용하여 조간대와 관련된 목포해역의 동수역학적 해석을 수행하였다. 하구언과 방조제 건설에 따라 목포항 인근을 비롯해 청계만 수역까지 조석확폭현상이 발생한 바 있는데, 이로 인해 청계만의 조간대 규모가 증대되었으며 낙조우세가 더욱 심화되었다. 청계만의 심화된 낙조우세현상은 목포항 쪽의 해수유통량 증가에 기인하였는데 이러한 영향성 증대로 인해 목포항 부근의 낙조우세 역시 심화된 결과를 초래하였다.
The purpose of this study is to quantify the erosional parameters, such as the critical shear stress for erosion and the erosion rate coefficient for cohesive sediments from the Mokpo coast. Using Chonbuk annular flume, five erosion tests were conducted under the uniform bed condition but a different bed density respectively. Erosion test results for Mokpo sediments have shown increases in the range of $0.16{\sim}0.43\;N/m^2$ but decreases exponentially in the range of $272{\sim}4.64\;mg/cm^2{\cdot}hr$ for the given bed shear stress of $1.14{\sim}1.34\;g/cm^3$. The erosional parameters of Mokpo sediments are found to vary remarkably in quantity compared with those for cohesive sediments from other sites. On the whole, the value of Mokpo coast sediments appears to be similar to Kunsan sediments but smaller than Saemankeum and Okeechobee sediments. On the other hand, Mokpo sediments have been shown to be larger than Saemankeum and Okeechobee sediments but smaller than Kunsan sediments.
우리나라 연안해역에서 조사된 조위 조화상수를 수집하여 조석 분포와 비선형 조석특성의 분포를 조사하고, 국립해양조사원에서 관측한 목포항과 군산외항의 조위자료를 조화분석하여 비선형 조석의 경년변화와 비조화상수(고조위, 저조위, 조차)의 경년변화의 관련성을 검토하였다. 비선형 조석의 발생과 조석형태수가 관련성이 있음을 확인할 수 있었으며, 비선형 분조의 변화는 고조위와 저조위의 변화에 큰 영향을 주었다. 목포항에서는 해안개발로 인해서 비선형 분조의 진폭과 위상이 크게 변화하고, 이로 인해서 고조위가 상승하고, 저조위는 하강하여 조차가 증가하였다. 군산외항에서는 새만금방조제 준공이후에 비선형 조석의 영향으로 고조위는 하강하고, 저조위는 상승하여 조차가 감소하였다.
영산강하구언과 영암 및 금호방조제 건설과 같은 대규모 간척사업에 따라 목포해역에는 조석확폭현상이 발생되어 저지대 침수를 야기한바 있다. 목포항에서의 조위자료를 검토해 보면 방조제 건설단계별로 평균만조위 뿐 아니라 고극조위가 \"jump\"된 현상을 볼 수 있다. 따라서 기존 설계조위를 전면적으로 재검토해야 할 필요성이 제기되어 왔다. 이때 빈도해석에 이용되는 자료는 현재상태인 금호방조제 건설이후의 자료에 국한되어야 한다. 그러나 고극조위 극치분석에 사용될 수 있는 자료는 아직까지 6년 정도에 불과하기 때문에 정상적인 빈도해석에는 문제가 있는 것이다. 본 연구에서는 수치모형을 이용해 과거자료를 현재자료로 변환시켜 적용하는 방안을 제안하였으며, 이에 따라 32년 간의 변환된 자료와 6년 간의 최근자료 등 총 38년 간의 풍부한 자료를 이용하여 정상적인 빈도해석이 가능하게 되었다. 가능하게 되었다.
조간대 모의가 가능한 해수유동모형(ESCORT)을 개발하였다. 본 모형은 3차원 적용이 가능하도록 개발되었지만 본고에서는 우선 2차원적으로만 상용모형인 MIKE21모형과 함께 목포해역에 적용하여 모형의 타당성을 입증하였다. 여러 차례 목포해역에 적용된 바 있는 MIKE21모형을 기존과 유사한 영역으로 광역모형을 수립하였고 검증을 거친 후 주영역의 경계조건을 추출하였다. 격자간격이 일정한 광역과는 달리 주영역의 격자시스템은 ESCORT 모형과 MIKE21 모형 모두 가변격자를 채택하고 있다. 두 모형의 수행 결과 유속과 수위 모두 관측치와 유사한 결과를 나타내고 있으며 조간대 모의도 원활하게 수행되는 것으로 나타나고 있다. 그러나 아직까지 ESCORT 모형은 계산시간 측면에서 다소 비경제적인 측면이 있어 개선의 여지를 남겨두고 있다.
해사안전법에서는 거대선을 전장 200m 이상의 선박으로 정의하고 있다. 이 기준은 1986년에 도입된 이후, 선박이 대형화되는 등 해상교통환경이 큰 폭으로 변화하였음에도 개정되지 않고 있다. 전장 200m는 건화물선의 경우 핸디막스급에 해당하여 현대 선박의 크기 분류에서는 대형선박으로 보기 어렵다. 한편, 해사안전법에서 거대선이란 용어가 적용되는 조항은 교통안전특정해역에 관한 조항으로, 거대선의 통항이 잦을 해역을 교통안전특정해역으로 설정할 수 있도록 하고 있다. 이에 본 연구에서는 해사관련 법령을 검토하여 이미 전장 200m 이상 선박보다 큰 선박에 대한 법령이 도입되어 있음을 조사하였다. 또한, 국내 각 항만의 입항 선박 통계를 조사하여 현 다섯 구역의 교통안전특정해역보다 거대선의 통항이 많은 해역이 존재함을 확인하였다. 따라서, 본 연구의 결론으로 해사안전법에서 거대선 관련 조항 삭제 및 교통안전특정해역으로 설정할 수 있는 통항 선박의 전장 기준을 상향할 것을 개선방안으로 제시하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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