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지하이동통로가 구비된 다기능 어도의 안정성 검토
Stability Analysis of Multi-Functional Fishway with Underground Passage 원문보기

한국구조물진단유지관리공학회 논문집 = Journal of the Korea Institute for Structural Maintenance and Inspection, v.18 no.6, 2014년, pp.50 - 59  

이영재 (경북대학교 공과대학 건축.토목공학부)

초록
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본 논문에서는 경북 구미시 봉곡천에 최근 건설된 다기능어도를 대상으로 SAP2000으로 구조 해석하기 위한 변수를 R/C Slab, R/C+S/C Slab 및 지하이동통로 규격(가로${\times}$세로)을 $1m{\times}0.2m$, $1m{\times}0.4m$, $1m{\times}0.6m$와 유속 0.8m/s, 1.2m/s, 1.6m/s으로 구분하여 해석한 결과와 봉곡천 설계식을 비교하여 안정성을 검토하였다. 봉곡천의 설계식 보다 R/C+S/C Slab 타입이 지하이동통로 출구부는 휨모멘트와 최대응력은 각각 28~54%, 26~50%, 측벽은 24~47%, 17~31%, 상부슬래브인 경우도 10~27%, 4~20% 적게 나타났다. 따라서 최대응력과 휨모멘트가 R/C+S/C Slab 타입이 구조 안정성이 확보되는 것으로 나타났기 때문에 지하통로는 휨모멘트와 최대 응력이 27%, 25%, 측벽은 24%, 15% 상부슬래브는 14%, 10%의 보완이 요구되는 것으로 판단된다. 이러한 결과는 지하이동통로 규격이 봉곡천 규격과 동일한 $1m{\times}0.4m$일 때가 $1m{\times}0.2m$, $1m{\times}0.6m$ 보다 안정성이 가장 유리한 것으로 확인되었다. 또한 해석 및 분석 결과를 근거로 다기능어도 시공 시 기본 자료로 활용이 기대된다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

In this paper, Reinforced concrete (R/C) and R/C+steel plate concrete slab was carried out by SAP2000 software program in order to compare the stability of the multi-functional fishway, that is Bonggok fishway, built at Bonggok river recently in Gumi city, when the size of underground passage is

주제어

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문제 정의

  • 다기능 어도가 국내 하천에 시공된 사례를 중심으로 지하이동통로의 규격 및 유속의 차이에 따른 어도의 안정성이나 유지관리 및 어도 본체의 시공성 등 3차원 구조해석을 통한 안정성 검토가 요구되는 시점이다. 따라서 국내 하천에 새로운 형태인 다기능 어도 시설물의 안정성 검증을 위한 설계식과 비교를 통해 내구 특성을 검토 수행하였다.
  • 따라서 본 논문에서는 최근 건설된 다기능 어도의 해석된 자료의 검증을 위해 유속별, 지하이동통로 규격 및 재질별로 분류하여 상부슬래브, 측벽, 지하이동통로 출구부로 구분하여 구조해석을 수행함으로써 건천에서 물고기의 이동이 용이한 다기능 어도 관련 설계 지침 및 관리기준의 정립 자료가 필요한 실정이다.
  • 본 논문에서는 어도 콘크리트 슬래브 구조의 유속저항성능에 영향을 미칠 수 있는 설계인자들의 영향을 검토하기 위해 봉곡천 어도에 적용된 다기능 어도의 설계식과 3차원 구조해석을 수행하였다.
  • 본 논문의 목적은 실제 설계 수압에 대한 구조물설계이고 홍수 시 유속 0.8m/sec, 1.2m/sec, 1.6m/sec를 식 (1)과 같이 수압으로 변환하여 계산하여 적용했다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
어도란 무엇인가? 어도는 보나 댐의 건설로 하천에 물고기 및 수생생물의 산란을 위한 이동을 불가능하게 하는 방해물이 있을 때 그 이동 목적을 달성시킬 수 있도록 만들어진 수로 형식의 이동통로이다. 어도는 보 건설시 부속시설로서 생태학적 기능 및 안정성이 별다른 규제 없이 묵인되어 온 점 또한 부정할 수 없는 사실이다.
기존에 건설된 어도의 문제점을 해결하기 위한 대체 어도는 무엇인가? 기존에 건설된 어도의 가장 큰 문제는 국내 하천의 특징인 홍수 시 많은 수량으로 단 며칠만 어도 기능이 회복되고 산란기가 계절적으로 갈수기로 물이 없기 때문에 물고기의 이동이 불가능한 것이다. 이러한 문제점을 해결할 수 있는 유일한 대체 어도는 다기능 어도이다 (Cho, 2013). 다기능어도는 홍수 때 유입되는 자갈, 모래, 토립자 등이 어도 내에 퇴적되는 것을 막아주는 유입물 차단시설과 갈수기에도 물고기의 이동이 가능한 지하이동통로, 상부 슬래브 어도, 집어 시설, 수문 등으로 구성된 어도 시스템이다 (Cho, 2013).
현재 한국 어도 시설의 문제점은 무엇인가? 또한 홍수 때 동반되는 모래, 자갈 등을 차단하는 시설이 없기 때문에 어도 블록 주위를 매몰시켜 보 주위까지 퇴적시키면서 어도의 기능을 발휘 못하고 있는 것이 현실이다. 한국의 하천은 90% 이상이 건천이라는 사실을 고려하지 않고 단순하게 외국의 어도를 모방하고 전문가의 자문 없이 기술자의 상상에 의하여 시공함으로써 생태계를 교란시키는 심각한 문제이다 (Korea Water Resources Corporation et al., 2004).
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참고문헌 (22)

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  22. Watanabe Sigeru (2012), Japanese Fishway Management Status including Resident Participation, The First Symposium of National Fishway Management, Korea Rural Community Cooperation. 

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