파일데크 등표의 수리특성에 관한 실험적 연구

Abstract

표(燈標, light beacon)는 야간에 등화(燈火)를 이용하여 그 위치를 표시하는 광파표지의 일종으로서, 암초나 수심이 얕은 곳 등에 설치되어 주변을 항해하는 선박에게 항로의 소재, 장애물 및 항행금지지점 등을 알리기 위한 구조물이다. 우리나라의 경우 대부분의 등표는 암초의 암석을 일정 깊이만큼 굴착하고 그 위에 콘크리트 구조물을 설치하는 중력식 기초 형식을 채택하여 설계되고 있는데, 암석과 콘크리트 간의 결합이 완벽하지 않으면 틈새로 균열이 발생하고 장기간에 걸친 파랑과 조류 등의 작용으로 인하여 기초 세굴이 발생하기 쉽다.중력식 기초 등표의 문제점이 암초의 굴착과정에서 발생하는 여굴이나 암초의 파쇄로 인한 모암(母巖)의 강도저하인 점에 착안하여, 암초를 굴착하지 않고 기초를 설치하는 파일데크식 등표 형식이 제안되었다. 파일데크식 등표의 개념도를 그림1에 제시하였다. 이 등표 형식은 암초를 전면굴착하지 않고 기초가 놓일 위치만을 최소한으로 굴착함으로써 등표기초를 설치할 수 있어 세굴 발생을 크게 저감할 수 있으며, 더욱이 선행하중을 재하여 상부 하중을 대체함으로써 단면을 감소시킬 수 있는 장점이 있다.이 논문에서는 파일데크식 등표의 모형을 제작하여 2차원 조파수조에 설치하여 파고 및 주기가 서로 다른 불규칙파를 조파하여 등표구조물의 수리학적 특성을 고찰하였다. 그림 2에 보인 것처럼 등표 모형이 설치된 암초는 콘크리트 면으로 제작되었으며, 암초는 1:3.1 및 1:1.5 두 개의 경사면으로 구성되었으며, 평균 경사는 1:2이었다. 암초의 경사를 이처럼 급경사면으로 설치한 것은 실제로 등표가 설치된 전면 해상에서 수심이 급격하게 얕아지는 경우가 많으며 이에 따라 쇄파가 빈번하게 발생하므로 수리모형실험에서 이러한 조건에서의 등표구조물의 수리특성을 평가하기 위함이었다.