현지해안의 해빈변형을 연구하기 위해 해운대 해수욕장에서 파랑과 해빈류를 관측하였으며, 또한 파랑과 흐름의 간섭효과를 고려한 파랑변형 및 해빈류를 수치계산하여 관측결과와 비교하였다. 지형변동은 경험적 고유함수법에 의해 해석했다. 해운대 해수욕장의 해빈변형을 해빈류의 유황과 지형변동의 해석결과에 의해 분석하였다. 남서풍이 탁월할 때는 종단방향의 표사이동에 의해 침식이 일어났으며, 이 때의 표사이동 양상은 입사각이 180。일 때의 해빈류의 유황과 거의 일치하였다. 북동풍이 탁월할 때는 연안방향의 표사이동에 의해 침식이 일어났으며, 이 때의 표사이동 양상은 입사각이 160。일 때의 해빈류의 유황과 거의 일치하였다. 즉, 현지의 해빈변형은 입사파의 특성과 파랑에 의해 일어나는 해빈류에 의해 크게 좌우되는 것으로 나타났다.
해빈변형(海濱變形)은 주로 파랑(波浪)과 흐름의 작용을 받아 표사이동(漂砂移動)에 의하여 생긴다. 본 연구(硏究)는 표사이동이 주로 발생되는 천수역(淺水域)에서 해빈변형을 예측(豫測)할 수 있는 3차원(次元) 해빈변형(海濱變形) 수식모형(數式模型)을 개발(開發)하였다. 파랑변형(波浪變形)은 흐름과 파랑이 공존(共存)하는 경우의 모형을 개발하였고 흐름조건은 이안류(離岸流)가 존재하는 경우를 상정(想定)하였으며, 표사량(漂砂量) 산정식(算定式)은 Flux모형(模型)을 사용하였다. 본(本) 연구(硏究)의 모형을 일정(一定) 구배를 가진 해빈(海濱)에 적용해 본 바, Watanabe의 수치해석 결과와 정성적(定性的)으로 유사한 결과를 얻었으며, 해안구조물(海岸構造物)이 있는 경우에 해빈류(海濱流)의 계산이 가능한 해역(海域)에서는 본(本) 모형(模型)의 적용이 가능할 것으로 판단된다. 매개변수(媒介變數)들이 해빈변형에 미치는 영향은 입사파고(入射波高)가 클 때, 흐름이 강할 때, 저질입경(低質粒徑)이 작을 때, 해저(海低) 구배가 클 때 큰 것으로 나타났다.
최근 육지역에서 새로운 넓은 용지의 확보가 어려워짐에 따라, 이를 해역에서 찾으려 하는 경향이 나타나고 있으며, 이러한 개발은 개발이 예정된 주변 연안역에 광범위한 해빈변형문제를 야기할 위험이 있다. 따라서 인공섬 등과 같은 외해 구조물을 계획할 경우에는 구조물 건설이 인접 해역의 해빈변형에 미치는 영향을 사전에 적적히 예측할 필요가 있다. 본 연구는 연안역의 침식을 포함한 해빈변형예측모델의 개발을 목적으로, 3차원 이동상 실험을 수행하여 외해 구조물 배후의 표사이동 양상을 분석한 것이다. 실험을 통하여, 외해 구조물 배후의 해빈변형에서 해안선측과 수심역의 해빈변형 기구가 상호 독립되어 있음을 밝혔다. 구체적으로는 소상대를 포함하는 해안선측은 등심선에 대한 파의 입사방향에 대응하는 표사이동이 탁월하며, 수심역에서는 파의 왕복운동에 의한 소류 및 부유사가 해빈류에 지배되어 이동하고, 양자는 해빈에서 형성되는 부분 중복파와 연관된 특정 경계를 기준으로 서로 분리되어 이동함을 규명하였다. 이들 실험 결과는 해빈변형모델의 개발에서 중요한 열쇠를 제공하리라 사료되며, 또한 기 개발된 모델의 검정자료로써도 활용될 수 있으리라 기대된다.
최근, 불규칙파를 조파시킴으로서 발생하는 실험실 스케일의 해빈변형에 대해서 그 정선변화 뿐만아니라 수심변화까지 포함한 수치 simulation모델이 개발되었다. 그러나 현지파랑은 파고, 주기가 불규칙하고, 또한 입사파향도 일정하지 않기때문에, 앞서 논한 예측법에 의해 현지연안에서 발생하는 지형변동을 예측하기 위해서는, 현지파랑중 어떠한 방법으로 대표파고를 선정할 것인가가 큰 문제가 된다. (중략)
본 연구에서는 퇴적물 이동에 의한 해빈단면 및 해안선의 변화 형태를 파랑모델이나 순환모델의 도움없이 예측하는 간단한 수치 모델을 제시하는 데 그 목적이 있다. 해안선의 변형에 대한 연구는 그동안 많은 진척되었으며 최근 해빈단면의 변형 모델은 물론 3차원적인 복잡한 해저면에도 적응할 수 있는 복합적인 토사이동 모델이 활발히 개발되고 있다(Watanabe 등, 1980; Wang and Miao, 1992; 과학기술처, 1992). (중략)
연안 해역에서의 대규모 외해 구조물의 건설은 구조물 배후의 해안선으로부터 외빈에 이르는 광범위한 영역에서 심각한 해빈변형을 야기학 수 있다. 신 등[2000]과 신과 홍[2004]은 일련의 3차원 이동상 실험을 통하여 외해 구조물 배후의 표사이동 양상을 밝혔으며, 본 연구는 이들 실험 결과를 토대로 복합 3차원 해빈변형모델을 제안한 것이다. 제안된 모델은 3차원 이동상 실험 결과와의 비교를 통해 검정하였으며, 그 결과 외해 구조물 배후에 대한 해안선 측의 톰보로 재현은 물론 외빈대에서의 침식ㆍ퇴적역에 있어서도 좋은 일치를 나타내었다. 또한 대규모 인공섬 건설에 의한 해빈변형문제가 실제 야기되었던 현지 해안에 제안된 모델을 적용하여 그 타당성을 확인하였다.
한국해안해양공학회 1998년도 정기학술강연회 발표논문 초록집 Annual Meeting of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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pp.20-23
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1998
현재 해운대 해빈의 사빈이 유실되고 있지만, 이에 대한 연구는 미흡한 상태에 있다. 또한 현장 관측자료의 결핍으로 해운대 해빈 부근의 해수순환패턴과 표사이동을 포함한 해빈변형기작의 규명이 곤란하다. 따라서 해안선 부근의 파랑을 관측하여 실제 현장에서의 연안류 및 연근해 해수순환계의 존재를 밝히고, 그와 관련하여 해안선 부근의 표사이동 양상을 밝히고자 한다. 해운데 해빈에서 파랑의 물입자 운동을 관측하기 위하여 3, 5, 8, 10월에 11, 8, 7, 12개의 정점을 정하여 유속을 측정하였다. (중략)
제주도 서부의 하모와 협재 해빈에서 표층 퇴적물과 해빈단면의 계절별 변화를 연구하였다. 또한 계절별 해빈사의 이동방향을 조사하였다. 하모해빈은 경사 $7.3^{\circ}-10.8^{\circ}$이며, 화산암 역과 패각편을 포함한 중립질 모래로 구성된다. 협재해빈은 경사 $2.8^{\circ}-6.5^{\circ}$이며, 조립질 패각편 모래로 구성된다. 하모해빈은 해빈 서쪽에 축조된 방사제의 영향으로 해빈 변형이 발생하는 것으로 추정된다. 협재해빈은 동계 동안 북서계절풍에 의해 사구 쪽으로 표사이동이 일어났다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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