해안공학
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1. 개요
해안 공학은 해안 환경에서 발생하는 파도, 폭풍 해일, 조수, 지진해일, 해수면 변화, 해수 및 해양 생태계 등과 관련된 문제를 다루는 분야이다. 이 분야는 기상 해양 조건, 수심 측량, 해저 지형 변화, 퇴적물 이동 및 형태 변화 연구를 수행하며, 파랑의 영향, 특히 해안 구조물에 가해지는 파력, 파랑에 의한 해류, 항만 운영에 대한 영향, 월파 등을 분석한다. 또한 해안 공학은 수중 건설을 포함하며, 최근에는 구조물 대신 해변 복원, 습지 복원, 서식지 복원과 같은 비구조적 솔루션, 준설 재료의 유익한 사용, 지역 퇴적물 관리 등 지속 가능한 해안 공학 기술을 적용하고 있다.
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환경공학은 인류가 환경 조건을 수정하고 제어하는 방법을 연구하는 학문으로, 하수도 시스템에서 비롯되어 환경 오염에 대한 우려와 함께 독립된 학문 분야로 발전했으며, 다양한 학문 분야와 연계되어 있다.
해안공학 |
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2. 해안 공학의 당면 과제
해안 환경은 해안 공학 분야에 다음과 같은 특정한 과제를 제시한다.[1]
2. 1. 기상 해양 조건
대부분의 해안 공학 프로젝트에서는 지역 풍향과 파랑 기후, 기타 관련 유체역학 수량에 대한 통계 및 정보 등 기상해양 조건에 대한 자료가 필요하다.[1] 수심 측량 및 해빈 형태 변화 역시 직접적인 관련이 있으며, 퇴적물 이동 및 형태 변화 연구의 경우 해저 퇴적물, 수질 및 생태계 특성과 관련된 정보가 필요하다.[1]2. 2. 수심 측량 및 해저 지형 변화

대부분의 해안 공학 프로젝트에서는 지역 풍향과 파랑 기후, 기타 관련 유체역학 수량에 대한 통계 및 정보와 같은 기상해양 조건에 대한 요구 사항이 있다. 또한 수심 측량 및 해빈 형태 변화 역시 직접적인 관련이 있다.[1] 퇴적물 이동 및 형태 변화 연구의 경우, 해저 퇴적물, 수질 및 생태계 특성과 관련된 정보가 필요하다.[1]
2. 3. 퇴적물 이동 및 형태 변화
대부분의 해안 공학 프로젝트에서는 기상해양 조건에 대한 요구 사항이 있다. 지역 풍향과 파랑 기후, 기타 관련 유체역학 수량에 대한 통계 및 정보가 필요하다. 또한 수심 측량 및 해빈 형태 변화 역시 직접적인 관련이 있다. 퇴적물 이동 및 형태 변화 연구의 경우, 해저 퇴적물, 수질 및 생태계 특성과 관련된 정보가 필요하다.[1]3. 파랑의 영향
해파, 너울, 조석, 쓰나미와 같은 파동 현상의 발생에는 물리학에 대한 공학적 지식과 수치 모델, 물리 모델을 모두 포함하는 모델이 필요하다. 현재의 해안 공학 실무는 실험 데이터로 검증되고 유효성이 입증된 모델에 점점 더 많이 기반하고 있다.[1] 심해에서 얕은 해안 및 파랑 쇄파대로 들어오는 파동 자체 외에도 다음과 같은 파랑의 영향이 중요하다.
- 해안 구조물에 대한 파력
- 파랑에 의한 해류
- 항만 운영에 대한 영향
- 월파
3. 1. 해안 구조물에 대한 파력
방파제, 사주, 잔교, 해안 방벽, 제방 등 해안 구조물에 대한 파력을 고려해야 한다.[1]3. 2. 파랑에 의한 해류
퇴적물 이동과 형태 역학에 영향을 미치는 파랑에 의한 해류에는 파랑 쇄파대의 이안류, 이안류 및 스토크스 드리프트가 있다.[1]3. 3. 항만 운영에 대한 영향
항만에서 파랑이 교란하면 항구의 다운타임이 발생할 수 있다.[1]3. 4. 월파
해안 방벽과 제방을 넘는 파랑 월파는 제방의 안정성을 위협할 수 있으므로, 이에 대한 고려가 필요하다.[1]4. 수중 건설
해안 공학은 육지와 물의 경계면에서 또는 그 근처에서 이루어진다. 따라서 해안 공학의 상당 부분은 특히 기초 공사를 위한 수중 건설을 포함한다. 방파제, 해안 방벽, 부두, 잔교, 선창 및 도크와 같은 항만 구조물, 교량, 터널, 배출구 및 둑길은 일반적으로 수중 작업을 수반한다.
5. 지속 가능한 해안 공학
최근 수십 년 동안 해안 공학자들은 구조물, 방파제, 갑문 등으로 인해 일반적으로 발생하는 부정적인 영향을 피하는 비구조적 해결책을 선호해 왔다. 이러한 해결책에는 해변 복원, 습지 복원/창조, 서식지 복원이 포함된다.[1] 준설 재료를 유익하게 사용하여 해변을 복원하고 습지를 복원하거나, 해수면 상승에 적응하기 위해 늪 플랫폼의 고도를 높이기도 한다.[1]
지역 퇴적물 관리는 해안 실무자들의 핵심 전략이 되었다.[1] 이는 연안 퇴적물 자원과 해안 지형에 대한 지식을 바탕으로 침식 지역을 강화하기 위해 어떤 퇴적물을 활용할 수 있는지 파악하고, 그 퇴적물이 계속 축적될 것임을 이해하는 것을 포함한다.[1] 일반적인 지역 퇴적물 관리 방법으로는 해변 복원을 위해 조석사주(모래톱)를 준설하는 것이 있다.[1]
이러한 유익한 사용과 지역 퇴적물 관리는 모두 연안 및 고지대 물질 자원의 희소성을 인식한다.[1]
5. 1. 연성 공학적 해법
최근 수십 년 동안 해안 공학자들은 구조물, 방파제, 갑문 등으로 인해 일반적으로 발생하는 부정적인 영향을 피하기 위해 비구조적 해결책을 선호해 왔다. 이러한 해결책에는 해변 복원, 습지 복원/창조, 서식지 복원이 포함된다.[1] 최근에는 항해 유지를 위해 준설된 재료를 사용하여 해변을 복원하고 습지를 복원하는, 준설 재료의 유익한 사용이 이루어지고 있다. 유익한 사용은 또한 해수면 상승에 적응하기 위해 늪 플랫폼의 고도를 높이는 데에도 사용된다.[1]지역 퇴적물 관리는 해안 실무자들의 핵심 전략이 되었다.[1] 이는 연안 퇴적물 자원과 해안 지형에 대한 지식을 사용하여 침식 지역을 강화하기 위해 수확할 수 있는 퇴적 기능을 식별하고, 수확된 물질이 계속 축적될 것임을 이해하는 것이다.[1] 일반적인 지역 퇴적물 관리 방법은 해변을 복원하기 위해 조석사주를 준설하는 것이다.[1]
유익한 사용과 지역 퇴적물 관리는 모두 연안 및 고지대의 물질 자원의 희소성을 인식한다.[1]
5. 2. 준설 재료의 유익한 사용
최근 수십 년 동안 해안 공학자들은 구조물로 인해 발생하는 부정적인 영향을 피하기 위해 비구조적 솔루션을 선호해 왔다. 이러한 솔루션에는 해변 복원, 습지 복원 및 조성, 서식지 복원이 포함된다. 더 최근에는 항해 유지 관리를 위해 준설된 재료를 사용하여 해변을 복원하고 습지를 복원하는, 준설 재료의 유익한 사용이 이루어지고 있다. 유익한 사용은 해수면 상승에 적응하기 위해 늪 플랫폼의 고도를 높이는 데에도 사용된다.5. 3. 지역 퇴적물 관리
지역 퇴적물 관리는 해안 침식 지역을 강화하기 위해 퇴적물을 활용하는 전략이다. 이는 연안 퇴적물 자원과 해안 지형에 대한 지식을 바탕으로, 침식 지역을 보강할 수 있는 퇴적물을 파악하고, 해당 퇴적물이 지속적으로 축적될 것임을 이해하는 것을 포함한다. 일반적인 지역 퇴적물 관리 방법으로는 해변 복원을 위해 조석사주(모래톱)를 준설하는 것이 있다.참조
[1]
간행물
Proceedings 1st International Conference on Coastal Engineering
https://icce-ojs-tam[...]
ASCE
[2]
문서
REDIRECT
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