• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제22권5호
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• pp.295-305
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• 2010

국내 경사식 방파제는 거의 매년 태풍 피해를 지속적으로 입고 있지만 피복블록의 침식피해를 정량적으로 분석한 사례가 드물다. 본 논문에서는 피복블록의 침식을 상대피해로 표준화하여 나타내었다. 블록의 이탈 개수가 조사된 경우에는 이를 블록의 전체 개수로 나누어 상대피해를 계산하였으며, 피해 복구 비용이 조사된 경우에는 현재 가치로 환산한 복구 비용과 상대피해의 관계를 이용하여 상대피해를 산정하였다. 상대 피해는 태풍 매개변수인 중심기압 및 최대풍속과 지역별로 뚜렷한 상관관계를 보였다. 또한 기존 누적 피해 계산 방법 중에서 합리적 방법을 선정하기 위해 수리모형 실험결과와 두 가지 수치 모의 방법을 비교하였다. 본 연구에서 Melby and Kobayashi (1998) 방법이 합리적임을 증명하였고 이 방법으로 계산된 상대피해를 관측된 상대피해와 비교하였다. 여수항 동방파제에서 관측된 상대피해와 수치 모의 결과는 잘 일치하지만 나머지 방파제에서는 상당한 차이를 보였다. 이는 기후변화에 따른 태풍 강도의 증가로 방파제의 설계파고보다 큰 파고가 사용년수 동안에 발생하여 실제 상대피해가 증가된 것으로 추정된다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제21권5호
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• pp.345-356
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• 2009

국내 항만의 경사제 피복재는 대부분 Tetrapod이다. Hudson 공식은 국내 항만의 방파제 피복블록의 설계에 가장 많이 사용되는 식이다. 본 연구에서는 Tetrapod에 대한 Hudson 공식의 하중과 저항의 부분안전계수를 산정하였다. 국내 무역항 12곳과 연안항 8곳의 대표단면을 채택하여 하중과 저항의 부분안전계수의 평균과 표준 편차를 산정하였다. 또한 부분안전계수의 평균을 US Army(2006)에서 제안한 부분안전계수와 비교하였다. US Army의 결과와 비교해 볼 때, 하중의 부분안전계수는 비교적 작게 산정되었고 저항의 부분안전계수는 약간 크게 산정되었다. 하지만, 하중과 저항의 부분안전계수를 곱한 전체안전계수는 US Army의 결과와 비슷하다. 연구 결과는 향후 국내 항만의 방파제 피복블록에 대한 최종적인 부분안전계수를 제안하는 기초 자료로 사용될 수 있을 것이다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제33권6호
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• pp.357-366
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• 2021

본 연구에서는 항내측 피복재의 안정성에 대한 단면수리실험을 수행하였다. 국내 항만 및 어항설계기준에서는 항내측 피복재의 중량산정 방법으로 상치콘크리트가 설치되지 않은 조건에 대하여 항내측 일부구간(최저설계 정수면에서 0.5 H 깊이까지)을 항외측 피복재와 동일 중량비의 피복재를 사용하도록 설계 도표로 제시하고 있다. 국내에 설계되는 대부분의 경사식 구조물은 상치콘크리트가 설치되어 있으며, 이에 대한 안정중량 산정 방법이 필요하다. van der Meer(1999)가 제시한 안정계수(N_od = 0.5)를 기준으로 피복재(테트라포드)의 안정성을 검토하였으며, 항외측 피복재의 0.8배에 해당하는 중량의 피복재를 항내측에 거치할 경우 안정성을 확보할 수 있는 것으로 나타났다.

• 헤리티지:역사와 과학
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• 제44권3호
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• pp.178-199
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• 2011

부산 복천동고분군은 4~5세기를 중심연대로 하는 삼국시대 무덤으로 종장판갑이 다량 출토한 고분군으로 널리 알려져 있다. 2006년 복천동 고분 구릉의 동쪽 사면 말단부에 축조된 164 165호분에서 종장판갑 2령이 추가로 조사되었다. 본고에서는 보존처리가 완료된 종장판갑 2령의 내용을 정리하고, 기존 종장판갑 부장 유구와의 비교검토를 통해 4세기대 종장판갑 부장양상에 대해 살펴보았다. 164 165호에서 출토된 종장판갑은 제작기술 속성을 기준으로 IIa형식(型式)인 경주 울산식 판갑으로 분류되며, 종장판갑편년 3단계 중 II단계의 이른 시점으로 편년된다. 부장양상을 살펴보면, 동단계에 속하는 구릉 정상부의 대형분에서는 종장판갑이 2령 이상 복수로 부장되지만, 164 165호에서는 1령씩 단수 부장된다. 따라서 복천동에서 경주 울산식 판갑(I IIa식)이 부장되는 단계에는 분묘의 규모에 따라 부장되는 종장판갑의 수량에 격차가 있음을 알 수 있다. 종장판갑은 지금까지 복천동 고분 구릉 정상부에 위치한 대형무덤에 부장되고 있어 상위계층의 전유물로 생각되어 왔지만, 164 165호분과 같이 무덤의 입지, 규모, 부장유물의 양과 질적인 면에서 중소형분에 속하는 분묘에서도 종장판갑이 부장된 사실이 확인되었다. 164호분은 장단축비가 1:3 이상인 세장방형 목곽묘로 갑옷 및 유구의 형태, 부장유물의 배치 상태 등에서 경주 구정동 3호분, 사라리 55호분 등과 같은 소위 경주식 목곽묘로 볼 수 있다. 반면 부장 토기의 양상은 소위 금관가야식 토기라 불리는 김해지역 토기와 공통되는 점이 주목된다. 4세기대 복천동고분군에서는 분묘의 입지, 규모, 종장판갑의 부장 수량 등에서 분묘간의 격차가 확인된다. 하지만 종장판갑의 부장유무만으로 분묘간의 계층성을 논하기 어려우며, 종장판갑의 부장이 곧 군사력의 장악을 상징하는 것으로 해석하기는 곤란하다. 164호분의 양상에서는 판갑 부장의 지역성, 복천동 분묘의 계층성에 대해 유추해 볼 수 있다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제29권2호
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• pp.109-120
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• 2017

경사제 피복재를 예방적으로 유지관리할 수 있는 조건기반 할인비용모형을 제안하였다. 하중발생 사상을 이산시간 확률과정으로 고려하는 추계학적 누적 피해모형과 보수보강 비용에 대한 경제성 모형을 결합하여 수학적으로 유도하였다. 특히 본 논문에서 유도된 조건기반 유지관리의 할인비용모형은 시간에 따른 비용의 가치 뿐만 아니라 누적피해의 비선형성도 고려할 수 있다. 본 연구의 결과는 기존 모형들의 결과와 비교하여 만족스럽게 검증되었다. 또한 구조물의 중요도와 이자율 변화에 대한 민감도 분석도 수행하여, 구조물의 중요도가 높아질수록 예방적 보수보강의 최적시기는 빨라지나 이자율은 커질수록 반대의 경향이 나타난다는 것을 알았다. 한편 본 연구에서 유도된 추계학적 기대비용모형을 이용하여 여러 조건에 대하여 임의의 경사제 피복재 단면을 해석하였다. 표본경로기법을 적용하여 임의의 태풍 내습에 따른 경사제 피복재의 기대 누적피해수준을 예측하여 피해강도함수의 계수들을 추정할 수 있었다. 특히 하중발생 과정을 HPP(Homogeneous Poisson Process) 뿐만 아니라 DSPP(Doubly Stochastic Poisson Process)로도 해석하여 기대 누적피해수준에 미치는 하중발생의 불확실성에 대한 영향을 분석하여 하중발생사상을 이산시간 확률과정으로 고려해도 된다는 것을 확인하였다. 조건기반 할인비용모형의 해석 결과에 의하면 경사제 피복재의 설계조건에 따라 기대 누적피해수준의 거동특성이 크게 달라지고 이에 따라 예방적 보수보강을 수행하는 최적시기도 변한다는 것을 알 수 있었다. 마지막으로 파괴한계, 구조물의 중요도 그리고 이자율을 변화시키면서 예방적 유지관리를 가장 경제적으로 수행할 수 있는 최적시점과 피해규모를 결정할 수 있었다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제27권2호
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• pp.135-141
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• 2015

본 연구에서는 사석 방파제에 사용되는 대표적 방사형 소파 블록인 Tetrapod, Rakuna-IV 및 Dimple 등에 대하여 각각 두 가지의 정적 피복 방법을 제안하고 각 방법에 대한 안정계수를 수리실험을 통하여 결정하였다. Tetrapod와 Rakuna-IV는 피복 방법에 상관없이 비슷한 안정계수를 보인 반면, Dimple은 피복 방법에 따라 약간 다른 안정계수를 보였다. Dimple이 가장 큰 안정계수를 나타낸 반면, Tetrapod가 가장 작은 안정계수를 나타내었다. Tetrapod와 Rakuna-IV를 정적 하였을 경우에는 난적보다 약간 큰 안정계수를 보인 반면, Dimple을 정적 했을 경우에는 난적보다 훨씬 큰 안정계수를 나타내었다. 하지만, 본 연구에서 제안한 Dimple의 정적 방법은 공극률이 매우 작고 일층 피복 블록과 비슷한 거동을 보여서 급격한 파괴가 발생할 수 있으므로 주의를 요한다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제29권4호
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• pp.198-205
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• 2017

본 연구에서는 상치콘크리트가 설치된 TTP 피복 경사식 구조물에 대한 전달파고계수 산정식을 도출하기 위하여 2차원 수리실험을 실시하였다. 기존에 제시된 경사식 구조물에 대한 전달파고계수 산정식은 대부분 국외에서 수행된 저천단 구조물에 대한 연구성과이다. 기존 연구에서는 피복재로 대부분 피복석이 적용되었고, 상치콘크리트가 설치되어 있지 않은 경우이다. 이로 인해 국내 경사제 설계시 적용되는 단면형상과는 많은 차이가 발생한다. 본 연구에서는 국내 경사식 구조물의 설계동향에 부합하는 전달파고계수 산정식을 제시하였으며, 파형경사의 영향 및 상치콘크리트 전면에 거치되는 TTP의 거치 열수에 따른 변화를 고려하였다.

• 디지털융복합연구
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• 제15권3호
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• pp.211-219
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• 2017

연안재해 저감을 위한 정부 사업 중 연안침식 및 퇴적을 저감시키기 위한 연안정비 사업 1단계(2000년~2009년)와 2단계(2010년~2019년)가 현재까지 진행중이다. 이와 같은 연안정비 사업을 수행함에 있어 연안 보호를 위한 인공 콘크리트 피복재의 설치가 필요하다. 현재 국내에서는 일본에서 개발된 제품을 현장에 적용하고 있거나, 호안보호공 설치를 시행하는 건설사에서 자체 개발한 블록을 설치하고 있는 추세이다. 그렇지만 이에 대한 수리특성 검증 및 안정성확보 여부, 설계기법과 같은 기술적인 검토는 부족한 상황이다. 본 연구에서는 이런 점들을 보완하여 사람들의 접근성이 좋으면서 연안재해 저감 및 보호 능력이 우수한 친수형 호안 블럭을 개발하고자 한다. 본 연구를 통하여 호안블록의 수리특성 및 안정계수를 도출할 수 있었다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제32권3호
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• pp.147-160
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• 2020

추계학적 WP을 이용하여 불확실성을 고려하면서 항만 구조물의 실시간에 따른 피해와 파괴확률 그리고 잔류수명을 해석할 수 있는 모형을 수립하였다. 과거부터 현재까지의 피해상태와 미래에 발생될 피해 진행 과정에 포함되는 불확실성을 고려할 수 있는 추계학적 확률모형이다. 피해경로를 추적할 수 있으며 누적피해의 밀도함수도 산정하여 파괴확률을 추정할 수 있다. 또한 구조물의 잔류수명에 대한 밀도함수도 구할 수 있다. 최소자승법과 최우도법을 이용하여 모형의 파라미터를 추정할 수 있는 방법도 제시하였다. 검증을 위해 시간의 진행에 따른 누적피해와 잔류수명에 대한 밀도함수를 산정하고 해석하였는데 이론적인 결과가 MCS 기법의 수치적인 결과와 매우 잘 일치하였다. 또한 내구수명이나 잔류수명에 대한 밀도함수의 거동과 MTTF와 MRL이 정량적으로 잘 일치하였다. 한편 본 연구에 수립된 모형을 경사제에 적용하기 위하여 피복재 피해에 대한 수리모형 실험자료를 활용하여 모형의 파라미터들을 추정하였다. 시간의 진행에 따른 피복재 누적피해의 밀도함수와 파괴확률을 산정하였는데 MCS의 결과와 이론적인 결과가 매우 잘 일치하였다. 경과시간이 클수록 밀도함수가 우측으로 이동하면서 불확실성이 커지면서 파괴확률이 급격하게 증가하였다. 또한 재령에 따른 잔류수명의 거동특성을 해석하였는데, 잔류수명의 분포함수에서 좌측보다는 우측 꼬리 부분이 길게 형성되어 MRL이 급격하게 감소하는 경향을 보였다. 이는 경사제 피복재의 피해가 완만하게 증가하는 현상을 반영한 것으로 판단된다. 특히 재령과 내구수명 그리고 잔류수명의 관계를 해석하였는데, 재령이 오래될수록 재령과 MRL의 합이 MTTF와 큰 차이를 보이고 있다. 이는 재령이 증가하면 잔류수명의 평균인 MRL이 불확실성에 의하여 급격히 감소하기 때문이다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제28권2호
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• pp.63-72
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• 2016

경사제 피복재와 같은 항만 구조물의 유지관리 계획에서 중요한 최적 정밀점검시기를 쉽게 결정할 수 있는 RRP(Renewal Reward Process)기반 기대할인비용모형인 추계학적 결정모형을 개발하였다. PIM(Periodic Inspection and Maintenance)과 CBIM(Condition-Based Inspection and Maintenance) 정책을 동시에 적용하여 이전 모형들의 한계성을 극복할 수 있는 수학적 모형을 수립하였다. 또한 모형에 연속복리계수를 도입하여 점검 및 보수보강과 관련된 비용들의 시간에 따른 가치변화를 고려하였다. 먼저 파괴율 함수가 일정한 조건에서 해석해를 유도하고, 분포함수에 따른 영향 등 다각적 민감도 분석을 수행하여 본 연구에서 유도된 해석해가 기존에 제시된 해석해를 포함하며 적용성이 더 우수함을 확인 할 수 있었다. 추계학적 확률과정을 이용하는 경우에도 본 연구에서 수립된 모형은 경사제 피복재와 같은 구조물의 추계학적 누적피해도의 비선형성을 올바로 해석할 수 있다. 특히 MCS(Monte-Carlo Simulation) 기반 표본경로기법을 사용하여 모형의 피해강도함수의 계수들을 비교적 쉽게 산정할 수 있었다. 마지막으로 본 연구에서 개발된 추계학적 결정 모형을 경사제 피복재에 만족스럽게 적용하였다. 누적피해의 거동 특성, 사용한계의 수준 그리고 구조물의 중요도에 따라 단위시간당 기대 총 비용이 최소가 되는 경사제의 피복재의 최적 정밀점검 시점을 비교적 쉽게 결정할 수 있었다.