백사장은 해안방재는 물론, 친수공간의 제공 그리고 연안생태계 유지 등의 기능을 가지고 있다. 우리 나라는 이러한 중요한 기능을 가지고 있는 백사장이 1990년대부터 침식되기 시작하여 1990년대 후반부터는 사회적인 문제로까지 발전되기에 이르렀으며, 현재는 전국적으로 약 400여 개소에 달하는 많은 해수욕장들이 침식되는 것으로 보고되어지고 있다. 본 연구에서 제안하는 해안침식 종합방재시스템(DOPS)은 침식된 해안을 효과적으로 보호하는 대책의 선정과 장기적인 관리를 위해 수립된 해안관리시스템으로서 특히, 경제적인 평가와 유지를 위한 순응적 관리가 포함되어 있다. 또한 본 연구에서는 해안침식 종합방재시스템을 남애해수욕장에 적용한 사례를 소개하고자 한다. 이 지역은 해안침식 종합방재시스템을 수행한 결과 양빈이 주요 대책공법으로 제안되어졌으며, 인공리프와 인공암이 피복된 돌제가 동시에 제안된 하이브리드공법이 대책으로 제안되어졌다. DOPS에 의해 도출된 이러한 침식대책은 이 지역의 경제성과 환경적 측면을 고려한 최선의 해안침식 방지대책이 될 것으로 기대된다.
백사장은 해안방재는 물론, 친수공간의 제공 그리고 연안생태계 유지 등의 기능을 가지고 있다. 우리 나라는 이러한 중요한 기능을 가지고 있는 백사장이 1990년대부터 침식되기 시작하여 1990년대 후반부터는 사회적인 문제로까지 발전되기에 이르렀으며, 현재는 전국적으로 약 400여 개소에 달하는 많은 해수욕장들이 침식되는 것으로 보고되어지고 있다. 본 연구에서 제안하는 해안침식 종합방재시스템(DOPS)은 침식된 해안을 효과적으로 보호하는 대책의 선정과 장기적인 관리를 위해 수립된 해안관리시스템으로서 특히, 경제적인 평가와 유지를 위한 순응적 관리가 포함되어 있다. 또한 본 연구에서는 해안침식 종합방재시스템을 남애해수욕장에 적용한 사례를 소개하고자 한다. 이 지역은 해안침식 종합방재시스템을 수행한 결과 양빈이 주요 대책공법으로 제안되어졌으며, 인공리프와 인공암이 피복된 돌제가 동시에 제안된 하이브리드공법이 대책으로 제안되어졌다. DOPS에 의해 도출된 이러한 침식대책은 이 지역의 경제성과 환경적 측면을 고려한 최선의 해안침식 방지대책이 될 것으로 기대된다.
A beach has such functions as disaster prevention, providing an amenity place, attracting people and maintaining the coastal ecosystem. Already well known that a beach provides an amenity place, it has also been ascertained through various examples that a sand beach performs a very important functio...
A beach has such functions as disaster prevention, providing an amenity place, attracting people and maintaining the coastal ecosystem. Already well known that a beach provides an amenity place, it has also been ascertained through various examples that a sand beach performs a very important function to maintain the coastal ecosystem as well. However, Beach erosion began to occur in Korea in the 1990's and posed a social problem in the late 1990's. Nowadays, along the shorelines of Korea's many beaches, about 400 beaches have reported erosion. This study demonstrate the Disaster Overall Prevention System for Beach Erosion and it's application. The Disaster Overall Prevention System for Beach Erosion is a coastal management system established for managing the implementation of long-term countermeasures to protect eroded beaches effectively in this study. Especially, the economic feasibility test and adaptive management for sustainable mitigation included in DOPS. The coastal prevention work applied to Namae beach is carried out by Disaster Overall Prevention System. Consequently, beach nourishment is proposed as a main countermeasure. Also, submerged artificial reefs and groin integrating artificial rock are proposed as secondary countermeasures for beach erosion. This resulted to be the optimal beach erosion countermeasure from DOPS, considering the economic and environmental conditions of the study area.
A beach has such functions as disaster prevention, providing an amenity place, attracting people and maintaining the coastal ecosystem. Already well known that a beach provides an amenity place, it has also been ascertained through various examples that a sand beach performs a very important function to maintain the coastal ecosystem as well. However, Beach erosion began to occur in Korea in the 1990's and posed a social problem in the late 1990's. Nowadays, along the shorelines of Korea's many beaches, about 400 beaches have reported erosion. This study demonstrate the Disaster Overall Prevention System for Beach Erosion and it's application. The Disaster Overall Prevention System for Beach Erosion is a coastal management system established for managing the implementation of long-term countermeasures to protect eroded beaches effectively in this study. Especially, the economic feasibility test and adaptive management for sustainable mitigation included in DOPS. The coastal prevention work applied to Namae beach is carried out by Disaster Overall Prevention System. Consequently, beach nourishment is proposed as a main countermeasure. Also, submerged artificial reefs and groin integrating artificial rock are proposed as secondary countermeasures for beach erosion. This resulted to be the optimal beach erosion countermeasure from DOPS, considering the economic and environmental conditions of the study area.
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문제 정의
11은 이러한 해안침식의 원인으로부터 구상된 해안침식 대책의 이미지도이다. 대책공법으로는 양빈이 계획되었으며, 또한 인공암으로 피복된 돌제가 북측해역으로부터의 강한 해빈류 및 내습파랑을 차단하기 위하여 계획되었다.
본 논문에서는 DOPS를 현재 해안도로 건설로 인해 해안침식이 발생된 남애해수욕장에 적용한 사례를 소개한다.
본 논문에서는 이러한 해안침식 종합방재시스템(DOPS)에 대하여 구체적으로 소개하고, 해안도로 건설로 인해 심각한 해안침식이 발생한 남애해수욕장에 DOPS를 실제 적용한 사례를 소개하고자 한다.
본 논문에서는 이러한 해안침식 종합방재시스템(DOPS)에 대하여 구체적으로 소개하고, 해안도로 건설로 인해 해안침식이 발생되어 고민하고 있는 남애해수욕장에 DOPS를 적용한 사례를 소개하였다.
아울러, 남측과 북측의 자연암 사이에는 2기의 인공리프를 계획하여 직접 호안까지 내습하는 파랑의 에너지를 저감시키고자 한 것이다.
제안 방법
관측은 수압센서와 전자유속계가 함께 설치되어 있어 수평 2방향 유속과 수압에 의한 파고계측이 가능하며, 유속데이터를 이용한 파향의 관측이 가능한 WH-101을 이용하여 파고 및 파향을 동시 관측하였다(김규한과 유형석, 2003).
그러나, 자연암은 비용적이나, 구조물의 안정성을 확보하기에 불리한 점이 있다. 따라서, Fig. 12와 같이 돌제의 표면에 주변의 자연암과 동일한 색과 형태를 가지고 고파랑 내습시에도 충분히 내구성을 유지하도록 특수제작된 인공암을 피복하는 것으로 계획하였다.
또한, 해빈류에 의한 해빈변형을 계산할 경우, 해안선 전면 수심에서 쇄파대가 형성될 수 있는 파랑 즉, 해빈류에 의한 지형변동이 탁월하게 발생될 수 있는 파랑을 설정하여야 한다. 따라서, 본 연구에서는 계산의 파랑입력제원을 H1/3=3.0 m, T1/3=10.0 s를 적용하였으며, 실험조건은 Table 1에 정리하였다.
본 연구에서 사용한 해빈변형 모형은 Fig. 9에 나타낸 수치계산의 흐름도에서 알 수 있듯이, 파랑장, 해빈류장의 계산 및 지형변동계산의 3가지 Sub model로 이루어져 있다.
본 연구에서는 DOPS에서 제안하는 바와 같이 경제성 평가를 수행하였으며, 남애해수욕장의 CVM과 TCM 조사의 결과는 Fig. 6에 나타내었다. 여기서, 비용 대 편익비가 1.
전술하였듯, 현장관측, 수치모형실험, 수리모형실험의 3가지 방법을 동시에 이용한다면 가장 합리적인 결과를 도출할 수 있으나, 본 연구에서는 시간과 경제적인 측면을 고려하여 수치모형실험과 현장관측만을 병행하였다.
현지관측에서는 표사이동의 주외력으로 작용하는 파랑과 해빈류에 대한 조사를 수행하였다. 파랑관측은 2004년 하계부터 2007년 동계에 수행되었으며, 파랑관측 정점(PC-1) 및 관측성과를 유의파고, 주기, 파향의 시계열로 Fig.
대상 데이터
한국의 동해안에 위치한 남애해수욕장은 강원도 양양군에 위치한 사빈 해수욕장이었으나, 2004년 이후에는 사빈이 유실되어 해수욕장의 폐장이 불가피하였다. Fig. 3의 위성사진은 대상해역인 동해안에 위치한 남애해수욕장의 위치를 나타내며, 본 연구에서 대상으로 하는 남애해수욕장의 연장길이는 약 700 m이다.
이론/모형
PIV기법으로 분석결과의 정확도를 높이기 위해서는 대상해역의 연직에서 촬영된 영상이 필요하지만, 대상해역에서의 연직영상을 획득하기는 쉽지 않다. 따라서, 경사지게 촬영된 영상을 사영변환(Deguchi et al., 2003)을 통하여 연직영상으로 변환하였다.
해빈류 관측은 염료(Sea Maker)를 다이버가 직접 투입한 후, 염료의 이동과정을 녹화하여 PIV기법(Liang and Puleo., 2006)으로 해빈류 패턴을 분석하는 방법을 이용 하였다.
성능/효과
(1) 남애해수욕장의 침식원인은 북쪽에 위치한 자연적인 헤드랜드로부터 북측의 호안을 따라 발달하여 남애해수욕장으로 향하는 강한 내습 파랑과 해빈류에 의한 것으로 판단되며, 해안 배후의 호안 및 해안도로의 건설이 이와 밀접한 관계가 있음이 파악되었다.
(2) CVM과 TCM 조사의 결과, CVM은 1.2, TCM은 9.4의 비용 대 편익비가 도출되어 사업의 타당성 및 가능성이 입증되었다.
(3) 양빈이 주요 대책공법으로 제안되어졌으며, 또한, 인공리프와 인공암이 피복된 돌제가 2차적인 대책으로 선정되었다. 수치모형실험 결과, 대책공법에 대한 효용성을 확인할 수 있었으며, 현재는 인공암을 피복한 돌제 및 인공리프 등 대책시설이 시공 중에 있다.
(4) 현지에 적용된 대책공법이 당초에 예상했던 해안침식의 제어 및 복구효과를 충분히 발휘할 수 있는지의 여부를 확인하기 위하여 장기모니터링 시스템에 의한 순응적 관리가 도입되었다.
또한, 남애해수욕장에서 발생되던 연안류도 돌제 설치 이후 발생되지 않고 있다. 결과적으로, 돌제 배후에서 상당량의 퇴적이 나타나고 있으며, 인공리프 배후의 해안근방에서도 침식이 감소되는 것으로 나타났다.
8은 사영변환 후의 영상과 PIV기법을 이용하여 해빈류의 패턴을 분석한 결과이다. 분석결과로부터 남애해수욕장 북측에 축조된 호안을 따라 해빈류가 강하게 발달되고 있으며, 발달된 해빈류는 해수욕장의 전면에서 남측으로 이동하여 북상하는 연안류와 만나 결국, 이안류 흐름으로 변화되어 외해방향으로 빠져나가는 것을 알 수 있다.
현지관측과 수치모형실험의 결과에서 확인된 바와 같이 남애해수욕장의 침식원인은 북쪽에 위치한 자연 헤드랜드로 부터 북측의 호안을 따라 발달하여 남애해수욕장으로 향하는 강한 내습 파랑과 해빈류에 의한 것으로 판단되며, 아울러, 해안 배후의 호안 및 해안도로의 건설이 이와 밀접한 관계가 있음이 파악되었다.
후속연구
14에서 나타낸 LADAR(LAser Detection And Ranging)등을 이용한 해빈지형변화 및 해안선변화 모니터링이 수행되고 있다. 따라서, 계획된 대책공법에 대한 현지에서의 효용성은 계속 검증될 것이며, 이러한 모니터링 데이터를 이용하여 예상치 못했던 2차 해안침식에 대해 조기에 대처할 수 있을 것이다.
해안침식에 대한 대책수립 및 유지관리를 위해서는 체계적인 시스템을 정립하는 것이 무엇보다도 우선시되어야할 것이며, 환경과 경제성을 고려한 대책공법의 선정과 장기적인 순응적 관리가 포함된 DOPS는 현재 사회적으로 문제시 되고 있는 해안침식의 문제를 효율적으로 해소하는데 크게 기여할 수 있을 것으로 기대된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
백사장이 가지는 기능은?
백사장은 해안방재는 물론, 친수공간의 제공 그리고 연안생태계 유지 등의 기능을 가지고 있다. 우리 나라는 이러한 중요한 기능을 가지고 있는 백사장이 1990년대부터 침식되기 시작하여 1990년대 후반부터는 사회적인 문제로까지 발전되기에 이르렀으며, 현재는 전국적으로 약 400여 개소에 달하는 많은 해수욕장들이 침식되는 것으로 보고되어지고 있다.
해안침식 종합방재시스템이란?
본 연구에서 제안하는 해안침식 종합방재시스템(Disaster Overall Prevention System for beach erosion, 이후 DOPS라고 칭함)은 침식된 해안을 효과적으로 보호하기 위한 대책의 선정은 물론, 장기적으로 유지·관리하기 위해 수립된 해안관리 시스템으로서 특히, CVM과 TCM 등의 경제성 평가와 모니터링에 의한 순응적 관리가 포함되어 있다.
해안침식 종합방재시스템의 시작은 무엇에서 시작하는가?
DOPS는 기초적인 자료조사와 현지조사를 통해 대상해안의 현황을 진단하는 것으로 시작한다. 다음은 CVM (Contingent Valuation Method)과 TCM(Travel Cost Method) 등을 이용한 경제성 평가가 뒤따른다.
Deguchi, I., Araki,S., Takeda,R., Matsumi,Y. and Furukawa,Y.(2003). Property of Rip Current Observed at UradomeBeach, Proceedings of Coastal Engineering, JSCE, Vol 50, pp 151-155
Kim, Kyu Han (2005). The Situation and Characteristics of Beach Erosion in Korea, International Symposium on the Creating of Coastal Amenity Waterfront, pp 1-14
Kim, Kyu Han, Agnes Y. W. Widayati, Yoon, Seong Jin and Deguchi I. (2008). Comprehensive Appoach for Beach Erosion Mitigation in Korea, Proceedings of the 31th Coastal Engineering Conference
Liang, He. and Puleo, J.A. (2006). Video-based Particle Image Velocimetry of Laboratory Rip Current, Proceedings of the 30th Coastal Engineering Conference, Vol 2, pp 1122-1134
Maruyama, K. and Takagi, T. (1988). A Simulation System of Nearshore Sediment Transport for the Coupling of the Sea bottomTopography, Waves and Current, IAHR Symp.on Mathematical Modelling of Sediment Transport in the Coastal Zone., pp 303-309
Orrin H. Pilkey and Howard L. Wright III (1988). Seawalls Versus Beaches, Journal of Coastal Research, 41-64
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