수중방파제를 해안에서 가깝게 낮은 깊이로 설치할 때 쇄파 효과가 높은 것으로 나타났다.
한국해양과학기술원(KIOST·원장 이희승)은 수중방파제 설치가 연안 환경에 미치는 영향을 연구 분석한 결과를 국제학술지에 게재했다고 15일 밝혔다.
이번 연구는 노민 KIOST 해양공간개발·에너지연구부 연구팀이 수행했고, 논문명은 '수중방파제 설치 해역에서의 파랑 감쇄 및 해안선 반응에 대한 수치 모의'다.
기후변화와 연안 개발 활동 증가로 연안 침식이 가속화되면서 해수욕장 모래 유실, 어항 및 연안 시설 침수 피해 등 사회·경제적 위험도 커지고 있다.
노민 연구팀은 연안 침식을 저감할 수 있는 수중방파제에 주목하고, NHWAVE(미국 델라웨어대가 개발한 비정수압 기반 3차원 파동 역학 수치모형)를 활용해 수중방파제를 설치한 연안에서의 파랑 변형과 해안선 변동 등을 분석했다.
분석 결과, 수중방파제의 수면 아래 깊이와 해안선에서 떨어진 거리에 따라 파도가 부서지는 쇄파 효과가 달랐다. 수중방파제의 잠긴 깊이가 얕고, 방파제로 입사하는 파랑 주기가 길수록 쇄파 효과가 컸다.
해안선에서 방파제까지 거리가 가까울수록 방파제 후면 해안선에서 파고가 다시 높아지는 현상은 완화됐다.
쇄파에 따라 수중방파제 양단부에서 발생하는 파도 흐름과 중앙부의 강한 제트류가 방파제 후면 파도 패턴에 영향을 미치고, 이러한 패턴이 해안선 침식 및 퇴적을 결정하는 주요 요인으로 나타났다.
연구팀은 향후 연안 지형 변화를 정량적으로 예측하고 수리실험으로 이를 검증해 수중방파제를 비롯한 복합 방재 구조물의 성능과 방재 효과 데이터를 확보해 나갈 계획이다.
이희승 원장은 “연안 공간 변화를 과학적으로 규명하고 이를 토대로 수중방파제 효과와 최적 설치 조건을 제시한 의미있는 연구 성과”라며 “연안 재해 대응 역량을 높이고 환경 친화적 연안 조성에 기여할 것”이라고 말했다.
부산=임동식 기자 dslim@etnews.com
