KR20170027759A - 복합형 파랑에너지 저감 연안 시설물 - Google Patents

복합형 파랑에너지 저감 연안 시설물 Download PDF

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Abstract

본 발명은 파랑에너지 소산을 위한 연안 시설물 및 이의 설계 방법에 관한 것으로, 해측에서 육측으로 상륙하는 해수에 유동저항을 부여하여 파랑에너지를 1차로 저감시키는 저항식 파랑에너지 저감수단과, 상기 저항식 파랑에너지 저감수단을 통과하여 육측으로 상륙하려는 해수를 상기 저항식 파랑에너지 저감수단을 향하여 해측으로 반전시켜 파랑에너지를 저감시키는 역류식 파랑에너지 저감수단 및, 상기 저항식 파랑에너지 저감수단을 통과하여 육측으로 상륙하려는 해수를 상기 경사안내판의 경사안내판 경사면에서 분출되도록 함으로써 저항식 파랑에너지 저감수단을 통과하는 해수의 파랑에너지를 파괴함으로써 파랑에너지를 저감시키는 파괴식 파랑에너지 저감수단을 항만이나 해안 시설물을 보호하기 위하여 설치 장소 또는 설치 장소 내의 구간 별로 서로 다른 다양한 파랑의 주기와 파고에 따라 조합하여 설치하여 다양한 주기와 파고를 가지는 파랑에너지를 효과적으로 감쇠, 저감 및 소산시킬 수 있도록 한 것이다.

Description

복합형 파랑에너지 저감 연안 시설물{COAST FACILITIES FOR DISPERSION WAVE ENERGY}
본 발명은 파랑에너지 소산을 위한 복합형 파랑에너지 저감 연안 시설물에 관한 것이다. 더욱 구체적으로는 항만이나 해안 시설물을 보호하기 위하여 설치 장소 또는 설치 장소 내의 구간 별로 서로 다른 다양한 파랑의 주기와 파고에 따라 파랑에너지를 효과적으로 감쇠, 저감 및 소산시킬 수 있도록 한 파랑에너지 소산을 위한 연안 시설물에 관한 것이다.
우리나라는 지리학적으로 삼면이 바다로 되어 있으며 경제 성장 및 세계화시대에 더불어 해양의 다목적 이용이 강조되고 있다. 해안지역에서 관련 시설을 안전하게 유지하기 위해서는 파랑에 대한 안정성을 확보해야 하며 이를 위해 방파제 및 방조제 등의 호안 구조물을 설치하고 있다.
일반적으로 연안역(coastal zone, 沿岸域)에는 파도와 이안류(離岸流) 등에 의해 사구(砂丘), 토사포락(土砂浦落), 호안 구조물 붕괴, 자갈화, 해빈(海濱) 침식, 퇴적과 침식의 불균형 등에 의한 연안역의 훼손이 심각한 상태에 이르고 있다. 예로부터 이러한 연안역의 훼손을 방지하고 연안역을 보호하기 위하여 연안역 호안 구조물을 설치해 왔다. 그 일 예로서 연안역 호안 구조물에 사석을 충전하는 방법이 있다.
한편, 최근에는 연안역에 설치된 방파제와 도류제(道流提) 또는 해안도로 등의 인공구조물에 의해 파도와 이안류 및 연안류의 세기와 방향에 변화가 생겨 예기치 못한 침식과 퇴적 현상이 발생하고 있으며, 이러한 현상은 연안역의 심각한 훼손을 초래하고 있다.
따라서 종래로부터 연안역의 훼손을 방지하고 보호하기 위하여 연안역에 잡석이나 돌망태 등의 투수층을 설치하여 침식과 퇴적 현상을 저감시키는 연안역 호안 구조물 및 이에 충전되는 사석에 대한 연구가 진행되고 있다.
종래의 연안역 호안 구조물을 구축하기 위하여 대량의 잡석 등을 사용하고 있는데 기존의 호안 구조물에 사용되는 잡석은 재료의 마모 특성과 풍화 정도에 대해 초점을 두어 경험적으로 적용하고 있을 뿐 실질적이고 직접적인 파랑에너지의 감소 효과는 미약하여 연안역 호안 구조물에 요구되는 조건을 충족시키지 못하는 문제점이 있다.
종래 파랑에너지 소산을 위한 연안 시설물에 관련한 선행기술로서 대한민국 등록특허 제10-0657180호(2006.12.07. 등록) "해안의 토사 침식 방지 구조물"('선행기술1')이 있다.
상기 선행기술1의 "해안의 토사 침식 방지 구조물"은 해안으로 밀려드는 해수의 힘을 저하시킴과 동시에 해수의 높이에 따라 상하로 이동되는 부유 플레이트를 설치하여 부유물과 모래를 효과적으로 적층시키기 위한 것으로, 주주 및 지지플레이트와, 해수면의 높이에 따라 상하로 이동되는 부유 플레이트 및 부유 플레이트에 고정된 메시로 이루어진다.
그러나 상기 선행기술1은 해수가 사빈으로 밀려가서 다시 내려오는 백 워시(back wash)에 의한 모래 또는 부유물의 표류를 방지할 수 있다는 효과를 가지지만, 파랑이 가진 에너지 자체를 감소시켜 파랑에너지의 전달로 인한 침식 및 모래 유실을 방지하기는 어렵다는 문제점이 있다.
또한 상기 선행기술1은 바다에 설치되는 것에 의하여 추후에 환경 문제를 발생시킬 수 있으며, 파랑에너지에 의한 침식 또는 모래의 표류를 방지하여 기존의 하안 또는 연안 환경의 변화를 완화시키기 위하여 파랑이 가진 에너지 자체를 감소시켜 파랑에너지의 전달을 효과적으로 감소시키는 데에는 미흡하다고 할 수 있다.
또한 종래 파랑에너지 소산을 위한 연안 시설물에 관련한 선행기술로서 본 발명자에 의한 대한민국 공개특허 제10-2014-0015808호 "원기둥형 파랑에너지 감소 모듈이 적용된 호안 구조물"('선행기술2')이 있다.
상기 선행기술2의 원기둥형 파랑에너지 감소 모듈이 적용된 호안 구조물은, 밑변과 육지측 수직변 및 바다측 빗변을 가지며 해안을 따라 일정 간격으로 배치되는 복수개의 호안 구조물 형상유지용 프레임과 상기 복수개의 호안 구조물 형상유지용 프레임들 사이에 형성되는 충전공간에 충전되는 효율적으로 파랑에너지를 감소시키는 복수개의 파랑에너지 감소 인공사석을 포함하고 상기 파랑에너지 감소 인공사석은 원기둥형인 것을 특징으로 한다.
그러나 상기 선행기술2는 단순히 원기둥 형태의 인공사석에 의하여 파랑에너지를 저감시키는 것이므로 설치 장소 별로, 그리고 설치 장소 내에서의 구간 별로 서로 다른 다양한 파랑의 주기와 파고에 따라 적합한 구조물을 제공할 수 없는 문제점이 있다.
대한민국 등록특허공보 제10-0657180호(2006.12.15. 공고) "해안의 토사 침식 방지 구조물" 대한민국 공개특허공보 제10-2014-0015808호(2014.2.7. 공개) "원기둥형 파랑에너지 감소 모듈이 적용된 호안 구조물"
따라서 본 발명의 목적은 항만이나 해안 시설물을 보호하기 위하여 설치 장소 또는 설치 장소 내의 구간 별로 서로 다른 다양한 파랑의 주기와 파고에 따라 파랑에너지를 효과적으로 감쇠, 저감 및 소산시킬 수 있도록 한 파랑에너지 소산을 위한 연안 시설물을 제공하려는 것이다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 해측에서 육측으로 상륙하는 해수에 유동저항을 부여하여 파랑에너지를 1차로 저감시키는 저항식 파랑에너지 저감수단을 포함하여 구성되며, 상기 저항식 파랑에너지 저감수단은 해측 지표면과 육측 지표면 사이에 굴착되는 기초굴착부에 적층되어 해측에서 육측으로 상향 경사지게 적층한 기초사석층과, 상기 기초사석층의 상면에 설치되는 경사안내판과, 상기 경사안내판의 상면에 수직으로 설치되는 복수개의 파랑에너지 감쇠기둥 및, 상기 기초사석층과 경사안내판의 육측 단부에 밀착되어 수직으로 설치되는 수직블록을 포함하여 구성되는 저항식 파랑에너지 저감수단을 가지는 연안 시설물을 개시한다.
상기 기초굴착부는 해측 지표면서 육측을 향해 하향경사지는 하향경사면과, 상기 하향경사면에 연결되는 해측 수평면과, 해측 수평면에서 육측을 향하여 상향 경사지는 상향경사면과, 상기 상향경사면에 연결되는 육측 수평면 및, 상기 육측 수평면에서 수직으로 절개되는 수직면을 가지도록 굴착됨을 특징으로 할 수 있다.
상기 기초사석층은 해측의 기초사석층 하단수평면과 육측의 기초사석층 상단수평면 및 상기 기초사석층 하단수평면과 기초사석층 상단수평면 사이에 위치하는 기초사석층 경사면을 구비하며, 상기 경사안내판은 상기 기초사석층 하단수평면에 대응하는 경사안내판 하단수평면과 상기 기초사석층 상단수평면에 대응하는 경사안내판 상단수평면 및 기초사석층 경사면에 대응하는 경사안내판 경사면을 구비하고, 상기 파랑에너지 감쇠기둥은 원형 단면을 가지도록 형성함을 특징으로 할 수 있다.
또한 본 발명은 상기 저항식 파랑에너지 저감수단을 가지는 연안 시설물에, 상기 저항식 파랑에너지 저감수단을 통과하여 육측으로 상륙하려는 해수를 상기 저항식 파랑에너지 저감수단을 향하여 해측으로 반전시켜 파랑에너지를 저감시키는 역류식 파랑에너지 저감수단을 더 포함하여 구성되며, 상기 역류식 파랑에너지 저감수단은, 상기 저항식 파랑에너지 저감수단의 기초사석층과 경사안내판의 육측 단부에서 육측으로 이격된 위치에 설치되어 해수를 해측으로 반전시키는 반전블록을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 복합형 파랑에너지 저감 연안 시설물을 개시한다.
상기 반전블록은 상기 수직블록의 상단 해측 단부에 하단이 위치하고 해측을 향하여 만곡 형성되는 반전만곡면을 구비하여 구성됨을 특징으로 할 수 있다.
본 발명은 상기 저항식 파랑에너지 저감수단을 통과하여 육측으로 상륙하려는 해수를 상기 경사안내판의 경사안내판 경사면에서 분출되도록 함으로써 저항식 파랑에너지 저감수단을 통과하는 해수의 파랑에너지를 파괴함으로써 파랑에너지를 저감시키는 파괴식 파랑에너지 저감수단을 더 포함하여 구성되며, 상기 파괴식 파랑에너지 저감수단은, 상기 수직블록에서 육측으로 이격된 위치에서 상기 육측 수평면 안착되는 유도블록과, 상기 수직블록과 유도블록 사이에 형성되는 유도통로와, 상기 수직블록에 형성된 복수개의 유도공과, 상기 경사안내판의 경사안내판 경사면의 저항기둥 사이에 개구되는 복수개의 분출공과, 상기 유도공과 상기 분출공 사이에 연결되는 복수개의 유도관을 포함하여 구성됨을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 의하면 해측에서 육측으로 상륙하는 해수에 유동 형태를 포함하는 다양한 형태의 저항을 부여하여 파랑에너지를 1차로 저감시키는 저항식 파랑에너지 저감수단과, 상기 저항식 파랑에너지 저감수단을 통과하여 육측으로 상륙하려는 해수를 상기 저항식 파랑에너지 저감수단을 향하여 해측으로 반전시켜 파랑에너지를 저감시키는 역류식 파랑에너지 저감수단 및, 상기 저항식 파랑에너지 저감수단을 통과하여 육측으로 상륙하려는 해수를 경사안내판의 경사면에서 분출되도록 함으로써 저항식 파랑에너지 저감수단을 통과하는 해수의 파랑에너지를 파괴하여 파랑에너지를 저감시키는 파괴식 파랑에너지 저감수단을 항만이나 해안 시설물을 보호하기 위하여 설치 장소 또는 설치 장소 내의 구간 별로 서로 다른 다양한 파랑의 주기와 파고에 따라 조합하여 설치하는 것이므로 다양한 주기와 파고를 가지는 파랑에너지를 효과적으로 감쇠, 저감 및 소산시킬 수 있게 된다.
도 1 내지 도 3은 본 발명에 의한 파랑에너지 소산을 위한 연안 시설물의 바람직한 제1 실시 예를 보인 것으로,
도 1은 사시도,
도 2는 분해 사시도,
도 3은 종단 측면도,
도 4 내지 도 6은 본 발명에 의한 파랑에너지 소산을 위한 연안 시설물의 바람직한 제2 실시 예를 보인 것으로,
도 4는 사시도,
도 5는 분해 사시도,
도 6은 종단 측면도,
도 7 내지 도 9는 본 발명에 의한 파랑에너지 소산을 위한 연안 시설물의 바람직한 제3 실시 예를 보인 것으로,
도 7은 사시도,
도 8은 분해 사시도,
도 9는 종단 측면도,
도 10 내지 도 12는 본 발명에 의한 파랑에너지 소산을 위한 연안 시설물의 바람직한 제4 실시 예를 보인 것으로,
도 10은 사시도,
도 11은 분해 사시도,
도 12는 종단 측면도,
도 13은 본 발명에 의한 파랑에너지 소산을 위한 연안 시설물의 다양한 적용을 보인 사시도이다.
이하, 본 발명에 의한 파랑에너지 소산을 위한 연안 시설물 및 이의 설계 방법의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다.
도 1 내지 도 3은 본 발명에 의한 파랑에너지 소산을 위한 연안 시설물의 바람직한 제1 실시 예를 보인 것이다.
본 실시 예에 따른 파랑에너지 소산을 위한 연안 시설물은 해측에서 육측으로 상륙하는 해수에 유동저항을 부여하여 파랑에너지를 1차로 저감시키는 저항식 파랑에너지 저감수단(100)을 포함하여 구성된다.
상기 저항식 파랑에너지 저감수단(100)은 해측 지표면(1)과 육측 지표면(2) 사이에 굴착되는 기초굴착부(10)에 적층되어 해측에서 육측으로 상향 경사지게 적층한 기초사석층(110)과, 상기 기초사석층(110)의 상면에 설치되는 경사안내판(120)과, 상기 경사안내판(120)의 상면에 수직으로 설치되는 복수개의 파랑에너지 감쇠기둥(130)을 포함하여 구성된다. 도면에서 상기 기초사석층(110)은 상부와 하부로 나뉘어 표시되어 있는데, 상부는 사석이고, 하부는 흙으로 채워짐을 보인 것이다.
상기 기초굴착부(10)는 해측 지표면(1)에서 육측을 향해 하향경사지는 하향경사면(11)과, 상기 하향경사면(11)에 연결되는 해측 수평면(12)과, 해측 수평면(12)에서 육측을 향하여 상향 경사지는 상향경사면(13)과, 상기 상향경사면(13)에 연결되는 육측 수평면(14) 및, 상기 육측 수평면(14)에서 수직으로 절개되는 수직면(15)을 가지도록 굴착된다.
상기 기초사석층(110)은 해측의 기초사석층 하단수평면(111)과 육측의 기초사석층 상단수평면(112) 및 상기 기초사석층 하단수평면(111)과 기초사석층 상단수평면(112) 사이에 위치하는 기초사석층 경사면(113)을 구비한다.
상기 경사안내판(120)은 상기 기초사석층 하단수평면(111)에 대응하는 경사안내판 하단수평면(121)과 상기 기초사석층 상단수평면(112)에 대응하는 경사안내판 상단수평면(122) 및 기초사석층 경사면(113)에 대응하는 경사안내판 경사면(123)을 구비한다.
상기 파랑에너지 감쇠기둥(130)은 원형 단면을 가지도록 형성하는 것이 바람직하며, 복수개의 파랑에너지 감쇠기둥(130)을 나란히 배치할 수도 있으나, 서로 교호로 배치하는 것이 바람직하다.
상기 경사안내판(120)과 파랑에너지 감쇠기둥(130)은 별도로 제작하여 현장에서 결합할 수도 있으며, 하나의 모듈로서 제작하여 현장에서 기초사석층(110) 상에 거치할 수도 있다.
또한 상기 수직면(15)과 상기 기초사석층(110)과 경사안내판(120)의 육측 단부에 밀착되어 수직으로 설치되는 수직블록(140)을 더 구비하여 기초사석층(110)과 토사의 붕괴를 방지하도록 하는 것이 바람직하다.
본 실시 예에 따른 파랑에너지 소산을 위한 연안 시설물을 시공함에 있어서는 해측 지표면(1)과 육측 지표면(2)에 상기 기초굴착부(10)를 굴착하고, 상기 기초굴착부(10)에 기초사석층(110)을 적층하며, 상기 기초사석층(110) 상에 경사안내판(120)을 설치하는 단계를 거치게 된다.
이때, 본 실시 예에 따른 파랑에너지 소산을 위한 연안 시설물을 예컨대, 해측 지표면(1)의 높이가 DL.(+)5.00m(DL; Datum Level, 수심기준면)이고, 약최고고조위(Approx.H.H.W)가 DL.(+)7.100m인 연안에 설치하는 경우, 상기 기초굴착부(10)의 해측 수평면(12)의 높이는 DL.(+)4.20m로 하고, 기초사석층 하단수평면(111)과 경사안내판 하단수평면(121)의 높이는 해측 지표면(1)과 동일한 DL.(+)5.00m로 되며, 기초사석 상단수평면(112)과 경사안내판 상단수평면(122)의 높이는 약최고고조위와 동일한 DL.(+)7.100m로 되도록 하는 것이 바람직하다.
또한 상기 기초굴착부(10)의 하향경사면(11)의 경사도는 1/1.5로 하고, 상향경사면(13)의 경사도는 1/2.0으로 하는 것이 바람직하며, 이에 따라 기초사석층 경사면(113)의 경사도는 1/2.0로 하는 것이 바람직하다.
이하, 본 실시 예에 따른 파랑에너지 소산을 위한 연안 시설물의 파랑에너지 소산 작동에 대하여 설명한다.
파랑에 의하여 육측으로 상륙하는 해수는 기초사석층(110)의 기초사석층 하단수평면(111)을 거쳐 저항식 파랑에너지 저감수단(100)과 접촉하면서 파랑에너지가 감쇠, 저감 및 소산된다.
즉, 해수가 저항식 파랑에너지 저감수단(100)은 기초사석층 하단수평면(111)을 거쳐 경사안내판(120)의 경사면을 따라 유동하게 되는데 이 과정에서 경사안내판 경사면(123)을 거슬러 올라가는 데에 소요되는 에너지만큼 1차적으로 파랑에너지가 저감되고, 경사안내판 경사면(123)에 수직으로 설치된 복수개의 파랑에너지 감쇠기둥(130)과 접촉하면서 접촉저항에 따라 2차적으로 파랑에너지가 감쇠, 저감 및 소산된다.
또한 경사안내판(120)의 육측 단부까지 상륙하였다가 경사안내판 경사면(123)을 따라 흘러내리는 해측으로 진출하는 해수도 파랑에너지 감쇠기둥(130)과 접촉하면서 접촉저항에 의하여 파랑에너지가 감쇠, 저감 및 소산된다.
도 4 내지 도 6은 본 발명에 의한 파랑에너지 소산을 위한 연안 시설물의 바람직한 제2 실시 예를 보인 것으로, 해측에서 육측으로 상륙하는 해수에 유동저항을 부여하여 파랑에너지를 1차로 저감시키는 저항식 파랑에너지 저감수단(100)과, 상기 저항식 파랑에너지 저감수단(100)을 육측(陸側)으로 상륙하려는 해수를 상기 저항식 파랑에너지 저감수단(100)을 향하여 해측(海側)으로 반전시켜 파랑에너지를 저감시키는 역류식 파랑에너지 저감수단(200)을 포함하여 구성된다.
본 실시 예에서 기초굴착부(10)와 저항식 파랑에너지 저감수단(100)은 상술한 제1 실시 예와 동일하므로 동일 부분에 대해서는 동일 부호를 부여하고 구체적인 설명은 생략한다.
상기 역류식 파랑에너지 저감수단(200)은, 상기 저항식 파랑에너지 저감수단(100)의 기초사석층(110)과 경사안내판(120)의 육측 단부에서 육측으로 이격된 위치에 설치되어 해수를 해측으로 반전시키는 반전블록(210)을 포함하여 구성된다.
상기 반전블록(210)은 상기 수직블록(140)의 상단 해측 단부에 하단이 위치하고 해측을 향하여 만곡 형성되는 반전만곡면(211)이 구비된다.
상기 반전블록(210)은 별도로 제작하여 상기 수직블록(140)의 상단에 설치할 수도 있으나, 상기 수직블록(140)의 상단에 일체로 형성할 수도 있다.
상기 반전블록(210)은 콘크리트 구조물로서 현장 타설에 의하여 설치하거나 공장에서 모듈식으로 미리 제작하여 현장에서 거치 및 조립하는 것에 의하여 설치할 수 있다.
상기 반전블록(210)은 앞에서 설명한 실시 예에 적용되는 경우 해수가 육측 지표면(2) 측으로 월류하는 것을 방지하기 위하여 상단 높이를 DL(+)8.00m가 되도록 하는 것이 바람직하다.
이하, 본 실시 예에 따른 파랑에너지 소산을 위한 연안 시설물의 파랑에너지 소산 작동에 대하여 설명한다.
1차적으로 상술한 바와 같은 저항식 파랑에너지 저감수단(100)의 경사안내판(120)과 파랑에너지 감쇠기둥(130)의 작용에 의하여 파랑에너지가 감쇠, 저감 및 소산된다.
또한 경사안내판(120)의 육측 단부를 통과하여 역류식 파랑에너지 저감수단(200)에 도달한 해수는 반전블록(210)의 반전만곡면(211)에 의하여 해측으로 반전되어 뒤이어서 경사안내판(120)과 파랑에너지 감쇠기둥(130)을 통과하여 육측으로 상륙하는 해수에 대하여 역류하게 되면서 상륙하는 해수와 역류하는 해수의 파랑에너지가 상호 감쇠되어 파랑에너지를 저감시키게 된다.
도 7 내지 도 9는 본 발명에 의한 파랑에너지 소산을 위한 연안 시설물의 바람직한 제3 실시 예를 보인 것으로, 해측에서 육측으로 상륙하는 해수에 유동저항을 부여하여 파랑에너지를 1차로 저감시키는 저항식 파랑에너지 저감수단(100)과, 상기 저항식 파랑에너지 저감수단(100)을 육측(陸側)으로 상륙하려는 해수를 상기 경사안내판(120)의 경사안내판 경사면(123)에서 분출되도록 함으로써 저항식 파랑에너지 저감수단(100)을 통과하는 해수의 파랑에너지를 파괴함으로써 파랑에너지를 저감시키는 파괴식 파랑에너지 저감수단(300)을 포함하여 구성된다.
본 실시 예에서 기초굴착부(10), 저항식 파랑에너지 저감수단(100)은 상술한 제1 실시 예와 동일하므로 동일 부분에 대해서는 동일 부호를 부여하고 구체적인 설명은 생략한다.
상기 파괴식 파랑에너지 저감수단(300)은, 상기 수직블록(140)에서 육측으로 이격된 위치에서 상기 육측 수평면(14)에 안착되는 유도블록(310)과, 상기 수직블록(140)과 유도블록(310) 사이에 형성되는 유도통로(320)와, 상기 수직블록(140)에 형성된 복수개의 유도공(330)과, 상기 경사안내판(120)의 경사안내판 경사면(123)의 저항기둥(130) 사이에 개구되는 복수개의 분출공(340)과, 상기 유도공(330)과 상기 분출공(340) 사이에 연결되는 복수개의 유도관(350)을 포함하여 구성된다.
상기 유도블록(310)은 콘크리트 구조물로서 현장 타설에 의하여 설치하거나 공장에서 모듈식으로 미리 제작하여 현장에서 거치 및 조립하는 것에 의하여 설치할 수 있다.
상기 유도블록(310)에는 해측 수직면(311)과 육측 경사면(312)이 구비되며, 상기 유도블록(310)의 하단에는 기초굴착부(10)의 육측 수평면(14)에 안정적으로 거치할 수 있도록 확대 형성된 거치부(313)를 더 구비할 수 있다.
상기 유도블록(310)은 해수가 육측 지표면(2) 측으로 월류하는 것을 방지하기 위하여 상단 높이를 DL(+)8.00m가 되도록 하는 것이 바람직하다.
상기 유도관(350)은 기초사석층(110)을 적층하기 전에 수직블록(140)에 형성된 유도공(330)에 일단을 연결하여 배치하고, 기초사석층(110)을 적층한 후 경사안내판(120)을 거치하여 유도관(350)의 타단이 경사안내판(120)에 형성된 분출공(340)에 연결되도록 할 수 있다.
도 9에서 미설명 부호 360은 되메움 토양이다.
이하, 본 실시 예에 따른 파랑에너지 소산을 위한 연안 시설물의 파랑에너지 소산 작동에 대하여 설명한다.
1차적으로 상술한 바와 같은 저항식 파랑에너지 저감수단(100)의 경사안내판(120)과 파랑에너지 감쇠기둥(130)의 작용에 의하여 파랑에너지가 감쇠, 저감 및 소산된다.
또한 경사안내판(120)의 육측 단부를 통과한 해수는 유도블록(310)에 의하여 차단되고 유도통로(320)로 유도되며, 유도통로(320)에서 유도공(330)과 유도관(350)을 통해 경사안내판(120)에 형성된 분출공(340)을 통하여 분출된다.
이때 분출공(340)에서 분출되는 해수는 경사안내판(120)과 파랑에너지 감쇠기둥(130) 사이를 통과하는 해수의 흐름을 파괴하여 파랑에너지를 저감시키게 된다.
도 10 내지 도 12는 본 발명에 의한 파랑에너지 소산을 위한 연안 시설물의 바람직한 제4 실시 예를 보인 것으로, 해측에서 육측으로 상륙하는 해수에 유동저항을 부여하여 파랑에너지를 1차로 저감시키는 저항식 파랑에너지 저감수단(100)과, 상기 저항식 파랑에너지 저감수단(100)을 육측(陸側)으로 상륙하려는 해수를 상기 저항식 파랑에너지 저감수단(100)을 향하여 해측(海側)으로 반전시켜 파랑에너지를 저감시키는 역류식 파랑에너지 저감수단(200) 및, 상기 저항식 파랑에너지 저감수단(100)을 육측(陸側)으로 상륙하려는 해수를 상기 경사안내판(120)의 경사안내판 경사면(123)에서 분출되도록 함으로써 저항식 파랑에너지 저감수단(100)을 통과하는 해수의 파랑에너지를 파괴함으로써 파랑에너지를 저감시키는 파괴식 파랑에너지 저감수단(300)을 포함하여 구성된다.
본 실시 예에서 기초굴착부(10), 저항식 파랑에너지 저감수단(100)은 상술한 제1 실시 예와 동일하므로 동일 부분에 대해서는 동일 부호를 부여하고 구체적인 설명은 생략한다.
상기 역류식 파랑에너지 저감수단(200)은 상기 역류식 파랑에너지 저감수단(200)은, 상기 저항식 파랑에너지 저감수단(100)의 기초사석층(110)과 경사안내판(120)의 육측 단부에서 육측으로 이격된 위치에 설치되어 해수를 해측으로 반전시키는 반전블록(210)을 포함하여 구성된다.
상기 반전블록(210)은 상기 유도블록(310)의 상단 해측 단부에 하단이 위치하고 해측을 향하여 만곡 형성되는 반전만곡면(211)이 구비된다.
상기 반전블록(210)은 별도로 제작하여 상기 수직블록(140)의 상단에 설치할 수도 있으나, 상기 유도블록(310)의 상단에 일체로 형성할 수도 있다.
상기 반전블록(210)은 콘크리트 구조물로서 현장 타설에 의하여 설치하거나 공장에서 모듈식으로 미리 제작하여 현장에서 거치 및 조립하는 것에 의하여 설치할 수 있다.
상기 파괴식 파랑에너지 저감수단(300)은, 상기 수직블록(140)에서 육측으로 이격된 위치에서 상기 육측 수평면(14)에 안착되는 유도블록(310)과, 상기 수직블록(140)과 유도블록(310) 사이에 형성되는 유도통로(320)와, 상기 수직블록(140)에 형성된 복수개의 유도공(330)과, 상기 경사안내판(120)의 경사안내판 경사면(123)의 저항기둥(130) 사이에 개구되는 복수개의 분출공(340)과, 상기 유도공(330)과 상기 분출공(340) 사이에 연결되는 복수개의 유도관(350)을 포함하여 구성된다.
상기 유도블록(310)은 콘크리트 구조물로서 현장 타설에 의하여 설치하거나 공장에서 모듈식으로 미리 제작하여 현장에서 거치 및 조립하는 것에 의하여 설치할 수 있다.
상기 유도블록(310)에는 해측 수직면(311)과 육측 경사면(312)이 구비되며, 상기 유도블록(310)의 하단에는 기초굴착부(10)의 육측 수평면(14)에 안정적으로 거치할 수 있도록 확대 형성된 거치부(313)를 더 구비할 수 있다.
상기 반전블록(210)은 별도로 제작하여 상기 유도블록(310)의 상단에 설치할 수도 있으나, 상기 유도블록(310)의 상단에 일체로 형성할 수도 있다.
상기 반전블록(210)은 해수가 육측 지표면(2) 측으로 월류하는 것을 방지하기 위하여 상단 높이를 DL(+)8.00m가 되도록 하는 것이 바람직하다.
이하, 본 실시 예에 따른 파랑에너지 소산을 위한 연안 시설물의 파랑에너지 소산 작동에 대하여 설명한다.
1차적으로 상술한 바와 같은 저항식 파랑에너지 저감수단(100)의 경사안내판(120)과 파랑에너지 감쇠기둥(130)의 작용에 의하여 파랑에너지가 감쇠, 저감 및 소산된다.
2차적으로 경사안내판(120)의 육측 단부를 통과하여 역류식 파랑에너지 저감수단(200)에 도달한 해수는 반전블록(210)의 반전만곡면(211)에 의하여 해측으로 반전되어 뒤이어서 경사안내판(120)과 파랑에너지 감쇠기둥(130)을 통과하여 육측으로 상륙하는 해수에 대하여 역류하게 되면서 상륙하는 해수와 역류하는 해수의 파랑에너지가 상호 감쇠되어 파랑에너지를 저감시키게 된다.
3차적으로 경사안내판(120)의 육측 단부를 통과한 해수는 유도블록(310)에 의하여 차단되고 유도통로(320)로 유도되며, 유도통로(320)에서 유도공(330)과 유도관(350)을 통해 경사안내판(120)에 형성된 분출공(340)을 통하여 분출되며, 분출공(340)에서 분출되는 해수는 경사안내판(120)과 파랑에너지 감쇠기둥(130) 사이를 통과하는 해수의 흐름을 파괴하여 파랑에너지를 저감시키게 된다.
도 13은 본 발명에 의한 파랑에너지 소산을 위한 연안 시설물의 설계 방법의 일 실시 예를 보인 것이다.
본 실시 예에 따른 파랑에너지 소산을 위한 연안 시설물의 설계 방법은 상술한 제1 실시 예에 따른 파랑에너지 소산을 위한 연안 시설물과 제2 실시 예에 따른 파랑에너지 소산을 위한 연안 시설물과 제3 실시 예에 따른 파랑에너지 소산을 위한 연안 시설물 및 제4 실시 예에 따른 파랑에너지 소산을 위한 연안 시설물을 설치 장소 또는 설치 장소 내의 구간 별 파랑의 주기와 파고 데이터를 참조하여 조합하여 설계할 수 있다.
이러한 설치 장소 또는 설치 장소 내의 구간 별 파랑과 파고 데이터를 참조하여 주기가 비교적 길고 파고가 비교적 낮은 파랑이 발생하는 설치 장소 또는 설치 장소 내의 구간에는 상술한 제1 실시 예에 따른 파랑에너지 소산을 위한 연안 시설물을 설치하고, 주기가 중간 정도이고 파고가 중간 정도인 파랑이 발생하는 설치 장소 또는 설치 장소 내의 구간에는 상술한 제2 실시 예 또는 제3 실시 예에 따른 파랑에너지 소산을 위한 연안 시설물을 설치하며, 주기가 비교적 짧고 파고가 비교적 높은 파랑이 발생하는 설치 장소 또는 설치 장소 내의 구간에는 상술한 제4 실시 예에 따른 파랑에너지 소산을 위한 연안 시설물을 설치하도록 설계할 수 있다.
도 13에서는 좌측으로부터 제1 실시 예에 따른 파랑에너지 소산을 위한 연안 시설물, 제2 실시 예에 따른 파랑에너지 소산을 위한 연안 시설물, 제3 실시 예에 따른 파랑에너지 소산을 위한 연안 시설물 및 제4 실시 예에 따른 파랑에너지 소산을 위한 연안 시설물을 순차 배치한 에를 들었으나, 설치 장소 또는 설치 장소 내의 구간 별 파랑의 주기와 파고 데이터를 참조하여 다양한 배치가 이루어질 수 있다.
따라서 본 실시 예에 따른 파랑에너지 소산을 위한 연안 시설물의 설계 방법에 의하면 설치 장소에 따라, 또는 설치 장소 내에서 각 구간 별로 최적의 파랑에너지 소산을 위한 연안 시설물을 설계할 수 있어 파랑에너지를 효율적으로 소산시킬 수 있게 된다.
이상에서 설명한 실시 예들은 그 일 예로서, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
1 : 해측 지표면
2 : 육측 지표면
10 : 기초굴착부
11 : 하향경사면
12 : 해측 수평면
13 : 상향경사면
14 : 육측 수평면
15 : 수직면
100 : 저항식 파랑에너지 저감수단
110 : 기초사석층
111 : 기초사석층 하단수평면
112 : 기초사석층 상단수평면
113 : 기초사석층 경사면
120 : 경사안내판
121 : 경사안내판 하단수평면
122 : 경사안내판 상단경사면
123 : 경사안내판 경사면
130 : 파랑에너지 감쇠기둥
140 : 수직블록
200 : 역류식 파랑에너지 저감수단
210 : 반전블록
211 : 반전원호면
300 : 파괴식 파랑에너지 저감수단
310 : 유도블록
311 : 해측 수직면
312 : 육측 경사면
313 : 거치부
320 : 유도통로
330 : 유도공
340 : 분출공
350 : 유도관
360 : 되메움 토양

Claims (3)

  1. 해측 지표면(1)과 육측 지표면(2) 사이에 설치되는 파랑에너지 저감 연안 시설물로서,
    육측으로 상륙하려는 해수에 대하여 반대 방행으로 해수를 분출되도록 함으로써 상기 육측으로 상륙하려는 해수의 파랑에너지를 분산함으로써 상기 파랑에너지를 저감시키는 파괴식 파랑에너지 저감수단을 포함하는 것을 특징으로 하는
    복합형 파랑에너지 저감 연안 시설물
  2. 제1 항에 있어서,
    해측 지표면(1)과 육측 지표면(2) 사이에 굴착되는 기초굴착부(10); 상기 기초굴착부(10)에 해측에서 육측으로 상향 경사지게 형성된 경사안내판(120)를 포함하되,
    상기 파괴식 파랑에너지 저감수단은 상기 육측으로 상륙하려는 해수를 경사안내판 경사면(123)에서 분출되도록 함으로써 상기 해수의 파랑에너지를 분산함으로써 파랑에너지를 저감시키는 것을 특징으로 하는
    복합형 파랑에너지 저감 연안 시설물
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 경사안내판(120)의 육측에 설치되는 수직블록(140)을 더 포함하고,
    상기 수직블록(140)에서 육측으로 이격된 위치에서 상기 육측 수평면에 안착되는 유도블록과, 상기 수직블록과 유도블록 사이에 형성되는 유도통로와, 상기 수직블록에 형성된 복수개의 유도공과, 상기 경사안내판의 경사면에 개구되는 복수개의 분출공과, 상기 유도공과 상기 분출공 사이에 연결되는 복수개의 유도관을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는
    복합형 파랑에너지 저감 연안 시설물
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