Page 43 - 2022 한국해안해양공학회
P. 43
42 43
해안과 해양 최신기술동향
2022 July vol.12
2.3 해저면에서의 유속 추정 2.4 단면 설계 3. 세굴방지공 설계법 고찰
Main Propeller유출 유속에 대한 해저면에서 최고 속도를 추 추정된 해저면에서의 유속에 대하여 사석으로 세굴보호공 단 과거 대형선박의 접‧이안을 위해서는 해당 선박의 동력을 차
정하는 식은 아래와 같다. 면을 설계하기 위하여 아래 식을 이용한다. 단하고 여러 대의 예인선이 동원되어 선박의 접‧이안이 이루어
졌기에 항만구조물에서의 세굴이 문제되는 경우가 드물었다.
그러나 최근 선박의 발달로 예인선의 도움없이 자체 Thruster
여기서,
여기서, 및 Propeller 운전으로 선박의 접‧이안이 가능해졌고 그에 따
V crit : 임계 유속 (V b,max 와 V bottom,thruster 중 큰 값) 라 항만구조물 세굴방지공의 중요도가 높아지고 있다.
E : 선미 형상과 방향타 배열을 특성화시키는 계수
B crit : 임계 안정성 계수 (1.6~2.0)
E=0.71, 방향타를 설치한 해상 수송선 PIANC WG180보고서가 발간되기 전, 세굴방지공 설계법에
D 85 : 85% 통과하는 사석의 직경 대하여 국내외 설계기준이나 관련 문헌에서는 다양한 방법을
E=0.42, 방향타가 없는 해상 수송선
g : 중력가속도
E=0.25, 터널 선미와 트윈 방향타를 갖춘 내륙 운항선 제시하고 있었으나 각각의 방법에 따라 설계된 단면이나 범위
∆ : 사석의 상대밀도
: 해저면으로부터 propeller 축까지의 높이 의 차이가 현격하였다. PIANC WG180 보고서가 발간된 후로
h p
는 대부분의 프로젝트에서 해당 문헌을 참조하여 설계되도록
2.5 세굴방지공 설치 범위 안내되고 있어 표준화된 설계법으로 자리매김하는 분위기다.
세굴방지공 설치 범위는 실제 대상 선박의 접‧이안 절차에 따 대상 선박을 선정하고 해당 제원을 바탕으로 유출 유속 및 해
라 다르다. 일반적으로 Main propeller와 Thruster의 영향을 저면에서의 최고 유속을 산정하고 이에 충분히 저항할 수 있
여기서, 0.9 < h p /D p < 3.0
받는 영역은 다음의 그림과 같으므로 이를 참고하여 세굴방지 는 재료로 세굴방지공 단면을 결정하는 일련의 과정은 합리적
E twin =0.42 : 트윈 propeller와 중앙 방향타를 설치한 해상 수
공 설치 범위를 최종 결정할 수 있다. 이며 선박에 대한 제한된 정보(선박의 길이 및 폭)만으로도 설
송선
E twin =0.52 : 트윈 propeller와 트윈 방향타를 설치한 해상 수송 계를 시작할 수 있도록 안내하고 있기에 PIANC WG180 보
선 고서에서 제시하는 세굴방지공 단면 설계 방법은 실무자 입장
에서 여간 반가운 일이 아닐 수 없다. 그러나 세굴방지공의 설
Thruster 유출 유속에 대한 해저면에서 최고 속도를 추정하는 치 범위를 결정하는 식은 선박의 제원에 따라 단순 비례 적용
식은 아래와 같다. 되고 있기 때문에 과다 설계되는 경향이 있다고 느껴지며 해당
설계법에 대하여 많은 연구와 보완이 이어지길 기대해 본다.
w
여기서,
: 세굴방지공 범위
b protection
: 선박과 안벽 사이의 거리
b quay
: 선박의 폭
B s
여기서,
S propellers : Main propeller 회적축들 사이의 거리
L : Thruster 유출부에서 안벽까지의 거리
D p : propeller 직경
: Thruster 축에서 해저면까지의 거리
h p,b
: Thruster 직경
D b
: 계수
a L
