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ISSN : 1229-3431(Print)
ISSN : 2287-3341(Online)
Journal of the Korean Society of Marine Environment and Safety Vol.21 No.6 pp.637-644
DOI : https://doi.org/10.7837/kosomes.2015.21.6.637

Improvement of the Estimation Method for Harbor Tranquility of Fishery Harbor

Dae-Ho Tac*, Gui-Young Kim**, Kyeong-Am Jeon**, Dae-In Lee**
*Marine Environmental Impact Assessment Center, National Institute of Fisheries Science, Busan 46083, Korea, 051-720-2968
**Marine Environmental Impact Assessment Center, National Institute of Fisheries Science, Busan 46083, Korea
Corresponding Author : dilee70@korea.kr, 051-720-2961
October 13, 2015 December 1, 2015 December 28, 2015

Abstract

In order to estimate harbor tranquility, it is needed to simulate wave propagation in a harbor by using both methods under abnormal wave condition and normal wave condition. The problem is the latter case was not simulated in the statement for the Sea Area Utilization Conference. As harbor calmness about normal wave condition has the same meaning as harbor serviceability, in order to assess harbor tranquility, it is needed to survey wave data for long periods but the survey was not done by reason of a lack of budget and shortage of time for plan. It is more important to make a plan for minimizing environmental impact and to assess an improvement of fisherman’s living environmental as the assessment of the harbor serviceability is related with the propriety of the plan. In order to assess it, it is needed to understand it clearly, survey for long period of wave data, and clarify the procedure for computation of it. And also providing wave data like tide and tidal current data from KHOA (Korea Hydro graphic and Oceanographic Agency) and making a guideline for assessing it are needed.


어항의 항내 정온도 평가사례 및 개선방안

탁 대호*, 김 귀영**, 전 경암**, 이 대인**
*국립수산과학원 해역이용영향평가센터, 051-720-2968
**국립수산과학원 해역이용영향평가센터

초록

항내 정온도 평가는 이상파 및 평상파 조건에 대해 수행이 되어야 하나, 어항개발 시 이루어지는 평가는 이상파에 대해서 만 수행되고 있다. 축산항, 교암항, 궁평항 및 시산항에 대한 사례를 통해 해역이용협의 시 정온도 평가에 대한 실태를 분석하였다. 대 상항 모두 이상파에 대한 항내 정온도를 평가를 수행하였으나, 목표 정온도를 만족하지 못하였다. 평상파에 대한 정온도는 가동률로 평가하며, 가동률을 평가하기 위해서는 장기간의 파랑관측이 필요하나 수행되지 않고 있었다. 가동률에 대한 평가는 계획의 적정성과 관련 있는 평가항목이기 때문에 개발로 인한 해양환경에 미치는 악영향을 최소화할 수 있는 계획의 수립과 어업인들의 정주환경 개선 을 평가하기 위해서는 수행이 필요하다. 정온도 평가를 위해서는, 정온도 평가에 대한 이해가 선행되어야 하고, 장기간의 파랑관측이 수행되어야 하며, 평상파 및 이상파에 대한 평가절차를 명확히 해야 한다. 그리고 실효적인 계획이 수립될 수 있도록 조석정보와 같은 파랑정보의 제공 및 정온도를 평가할 수 있는 가이드라인의 수립이 필요하다.


    National Fisheries Research and Development Institute
    R2015055

    1.서 론

    2014년 해역이용협의 건수는 총 1,880 건이며 이중 항만 및 어항 개발과 인공공작물 설치 관련 사업은 1,200 여건으 로 64 %를 차지하고 있다. 이처럼 해양관련 개발 사업에서 항만 및 어항 관련 사업이 높은 비중을 차지하고, 이에 대한 해양환경영향평가의 중요성도 증대되고 있다. 하지만 해양 환경영향평가 항목에서 예측의 신뢰성은 계속해서 문제로 지적되고 있다. 환경예측의 신뢰성을 향상하기 위해서는 사 업의 목적을 분명히 하고 목적에 맞는 평가가 이루어져야 할 것이나, 대부분의 경우 평가항목에 국한된 평가가 이루 어지고 있다. 예를 들어, 국가어항은 1967년부터 개발이 시 행되었으며, 주요내용은 어업인의 재산과 생명보호 및 수산 물 생산과 유통을 위한 어선의 수용능력 증대 및 안전정박 이다(KMI, 2006). 현재도 어선의 안전정박을 위해 방파제를 연장하거나 신규로 설치는 사업이 지속적으로 시행되고 있 으며, 사업의 주요 목적은 항내 정온도 향상이다. 항만 및 설계기준(MOF, 2014)에 따르면 정온도에 대한 해석은 평상 파 및 이상파에 대해서 수행토록 규정하고 있다. 이상파에 대한 정온도 평가는 재해예방목적으로 방파제 또는 항내 시 설물의 마루고를 결정하기 위한 평가이다(Jeong and Ryu, 2014). 평상파에 대한 정온도 평가는 어항의 가동률을 나타 내며, 연간 97.5 %(MOF, 2014) 이상이 확보되어야 한다. 하지 만 대부분의 어항개발사업 시 항내 정온도는 이상파(설계파) 조 건에 국한되어 평가되며, 그 수행비율도 8.8 %(Tac et al., 2015)로 미흡한 실정이다. 이처럼 어항개발사업에서 정온도 해석이 부재인 상태에서 사업이 시행되고 이로 인해 다양한 환경적 인 문제가 발생되고 있다. 무분별한 계획으로 인해 목표 정 온도를 확보하지 못하고, 공유수면 점·사용이나 공유수면 매 립으로 인해 해양환경에 직접적인 악영향을 주기도하고, 대 형구조물 설치로 인해 유속이 감소되고 구조물 주변의 흐름 장의 변화로 인해 주변지역의 침·퇴적에 많은 악영향을 주 고 있고, 항내 유속의 감소로 인해 퇴적이 증가되어 주기적 인 준설이 필요하고, 구조물로 인해 해수의 흐름이 차단되 어 항내 수질이 악화되는 등의 다양한 환경문제가 발생되고 있다. 그러므로 정온도 평가는 사업계획 수립단계에서부터 평가되어야 하고 정온 확보로 인한 환경적인 문제가 예측되 어야 사업시행으로 인한 영향을 최소화 할 수 있다. 하지만 대부분의 항만 및 어항개발계획에서 정온도 평가는 수행되지 않고 있으며, 일부 수행되는 경우도 이상파(설계파)에 대해서 만 수행되고 있다.

    방파제 확장사업에 있어 정온도에 대한 평가가 없을 경우 시설물을 이용하는 어선의 안전정박에 문제가 발생되어 추 가적인 저감대책이 필요하게 된다. 예를 들어 완도에 있는 S 항의 경우, 파랑에 대한 평가 없이 방파제를 200 m 이상 연장 하였으나, 정온도 개선효과가 부족해 어선의 정박에 문제가 발생되어 추가저감방안이 필요한 실정이다(Wando County, 2015). 어항정비에 있어 정온도가 평가되지 않을 경우 다양 한 문제가 발생될 수 있으므로 정온도에 대한 평가는 중요 하나, 대부분의 경우 사업의 규모가 작고 예산 부족의 이유 로 평가는 미흡하다. 정온도 평가도 설계파 추산결과에 국 한되고, 사업시행으로 인한 개선효과에 대한 평가는 없는 실정이다.

    항내정온도 문제는 파랑, 바람, 선박 동요 또는 작업기기 의 내풍성, 내파성 등의 물리적인 요소뿐 아 니라 선박입출 항의 난이, 악천후 시 피박(KOSOMES-21-637_img1.tif), 해상작업의 한계조건 등의 판단요인을 합하고, 또한 하역효율, 선박가동율, 정온도 향 상을 위한 제반시설의 건설비 등의 경제적 요인과도 관계되 는 극히 복잡한 과제이고(MOF, 2014), 평가하는 과정도 복잡 하다. 정온도 평가는 이상파와 평상파에 대해 수행하며, 이 상파에 대한 평가는 설계공용기간에 대한 확률파를 추산하 여 항내 정온도를 평가하고, 평상파에 대한 정온도는 가동 률로 하며, 가동률은 하역한계파고를 넘지 않는 파고의 시 간적 발생확률로, 접안시설 전면수역에서 정온도는 연간 97.5 % 이상의 정박 또는 접안이 가능한 정온이 유지되어야 한다(MOF, 2014). 평상파에 대한 정온도를 평가하기 위해서 는 계절별 특성을 나타낼 수 있는 장기 파랑관측자료가 필 요하나, 대부분의 소규모 항정비사업에서는 심해설계파랑자 료를 활용한 설계파랑 추산만 수행되어 사업 이후의 정온수 역 확보와 목표 정온도 확보에 관한 개선효과는 평가하지 못하고 있었다.

    항내 정온도 관련 연구로 Kim and Heo(2002)는 항의 정온 도 해석을 유한요소기법을 적용하여 수행하였고, Kim(2002) 은 장주기파가 항의 가동률에 미치는 영향을 평가했고, Lee and Song(2005)은 부잔교에 의한 항내 파의 감쇄효과를 수치 해석을 통해 평가하였고, Kankai and Yüksek(2012)는 신경망 이론(Artificial neural network)을 통해 Trabzon Yacht Harbor의 정온도를 평가하였다. Park(2007)은 현재 국내의 항의 정온도 에 대한 항만설계기준의 문제점과 항의 가동률 현황을 파악 하고 항의 가동한계를 결정하는 연구를 수행하였다. 그리고 Jeong and Ryu(2014)는 현재의 정온도 추정방법에 대한 문제 를 진단하고 개선방안을 검토하는 연구를 수행하였다. 이처 럼 대부분의 연구는 대규모 항에 해석에 초점이 맞추어져 있으나, 본 연구와 같이 소규모 항에 대한 정온도 해석에 대 한 문제점을 평가하거나 평가실태 및 개선방안에 관한 연구 는 미흡한 실정이다.

    따라서 본 연구에서는 해역이용협의 시 국가어항 또는 소 규모 어항에 있어 항내 정온도 평가에 대한 합리적인 평가 방향과 유형별 평가지침 정립을 위한 목적으로, 어항정비사 업중 정온도 평가가 수행된 해역이용협의서 분석을 통해 항 내 정온도 평가실태를 파악하고, 노출된 문제점을 개선하기 위한 합리성을 제고하였다.

    2.재료 및 방법

    본 연구에서는 항내 정온도가 평가된 어항관련 해역이용 협의서 4건(Table 1 and Fig. 1)에 대하여 정온도 평가실태를 분석하고, 정온도 확보사업 시 발생되는 환경적인 문제에 대하여 고찰하였다. 평가항목은 ①사업의 목적 (Aim), ②방 파제연장 (Breakwater), ③정온도 평가 기준 (Tranquility), ④대상사업지의 수심 (Water depth), ⑤파랑자료 분석현황 (Wave data), ⑥파랑 모델 (Model), ⑦해양환경문제 (Problem) 로 하였고, 각 항목에 대한 분석을 실시하고 도출된 문제점 에 대한 원인을 분석하고 개선방안을 토의하였다.

    3.결과 및 고찰

    3.1.정온도 평가현황

    조사대상 4개 항에 대한 7가지 분석내용은 Table 2에 나타 내었다. 사업의 수행목적은 항내 정온도 개선이고 목표정온 도는 하역한계파고를 기준으로 하고 있으나, 수심에 대한 평가는 없었다. 정온도 평가에서 수심이 중요한 것은 수심 에 따라 다른 값을 가지기 때문이다. 따라서 본 연구에서는 국내외에서 적용하고 있는 정온도 기준 및 평가절차에 대해 서 고찰 후 각 대상항별로 7가지 평가항목에 대해서 분석하 였다.

    3.2.정온도 기준

    항내의 정온기준은 입사파의 파고와 선박의 움직임을 고 려해서 결정되고(Ashoor et al., 2015), 대부분의 경우 정온기 준은 평상파와 이상시(50년 빈도)에 대해서 설정하고 있었 다. 이상시의 파랑에 대한 정온도는 일반적으로 이상시의 항내 파랑이 항시설의 성능에 큰 영향을 끼치는 점을 고려 하여 이상시 항내 파랑이 항시설에 큰 피해를 끼치지 않도 록 파고의 한계값을 설정하며, 항내 파고계산으로 산출된 파고가 이 한계값을 넘지 않는 것을 확인하는 것으로 평가 하고(MOF, 2014), 설계빈도에 해당하는 이상파가 내습할 때 는 항내 파고가 1.0 m 이하를 유지하도록 권고하고 있다 (Goda, 2010). 평상파에 대해선 가동률로 평가하며, 우리나 라의 경우 가동률은 기준은 97.5 %(MOF, 2014), 일본 항만협 회의 경우는 우리와 같은 97.5 %(TPHAJ, 2007), 영국의 경우는 최대 유의파에 대해서 소형선박이 안정하도록 규정하고(BSI, 2003), 이란의 경우는 95 % ~ 98 %를 규정하고 있다(Ashoor et al., 2015). 대부분의 국가에서 가동률은 우리나라와 비슷하게 적용하고 있는 것으로 나타났고, 우리나라에서 가동률 평가 를 위한 어항의 정온파고 기준은 Table 3과 같다(MOF, 2014). 즉, 항내 묘박 및 정박 가능최대파고, 항로 항행가능 최대 파고, 양육 준비가 가능한 파고 그리고 휴식이 가능한 파고 로 구분하며 구분의 기준은 수심 3.0 m를 기준으로 한다.

    3.3.정온도 평가절차

    이상파에 대한 평가절차는 설계파랑자료를 이용하여 분 석을 수행하면 될 것이나, 사업시행으로 인한 개선효과에 대한 평가가 없어다.

    평상파에 대한 정온도를 평가하는 절차는 Fig. 2와 같이 크게 6단계로 구분할 수 있다. 평가 절차 중 가장 중요한 것 이 첫째 단계의 파랑자료의 분석일 것이나, 대부분의 사업 에서 파랑자료는 해양연구원에서 발생된 전해역 심해설계 파 추정보고서를 활용하고 있었다. 이 보고서는 방파제 제 원 산정을 위한 심해 설계파 조건을 세분화 시켜 제공하는 것으로 시설물의 안정성과 관련이 있으나, 항내 정온도 평 가에 적용하는 것은 평가 목적에 적합하지 않다.

    평상파에 대한 평가절차는 MOF(2014)Jeong and Ryu (2014)에 따라 진행되면 될 것이며 평가절차는 다음과 같다. ①실측 또는 역추산 파랑 자료를 16방위로 구분하고 항내 로 침입이 가능한 파향들에 속하는 파향군의 자료를 분리, ②각 파향군에 속한 자료들을 다시 적절한 주기군으로 세 분화, ③입사파 조건에 따른 수치실험을 통한 대상 시설물 전면 또는 선석구간에서의 평균 파고비 평가, ④하역한계파 고를 각 구간별 평균 파고비로 나누어 하역한계를 유발하는 작업한계 입사파고 평가, ⑤하역불능률 평가, 각각의 자료 군 별로 대상영역에서의 하역한계파고를 초과하는 입사파 조건의 개수를 구하여 합산한 결과, ⑥부두 또는 선석별 가 동률(100-하역불능율,「%」)을 평가하여 항만설계기준에 제 시된 97.5 %를 초과해야하며 미달하는 경우에는 변경 또는 소파구조물의 성능 개선을 통한 항내파고 저감을 도모해야 한다. 이상시의 정온도 평가는 현재 수행되고 있는 방법으 로 평가할 수 있고, 그 방법은 ①심해설계파 자료 수집, ②실측 또는 문헌자료를 통해 파랑 자료를 16방위로 구분하고 항내로 침입이 가능한 파향들에 속하는 파향군의 자료를 분 리, ③입사파 조건에 따른 수치실험을 통한 대상 시설물 전 면 또는 선석구간에서의 평균 파고비가 평가되어야 할 것이 다(Fig. 2).

    3.4.정온도 평가결과

    3.4.1.축산항

    축산항에 대해 ①부터 ⓻ 항목에 대해 분석을 수행하였 다. ①사업의 목적은 항입구부에서 선박의 안전한 입출항 및 항내 정온도 개선, ②사업규모는 외곽방파제를 180 m 연 장, ③정온도 평가기준은 항내 수심이 3.0 m 이므로 목표 정온도를 0.7 m 로 설정하였으나, 이것은 항내 묘박 및 정박 가능최대파고로 하역을 위해선 0.4 m 이하, 휴식을 위해서는 0.5 m 이하이므로 항의 정온도가 과대하게 설정됨, ④대상 지의 수심은 3.0 m 로 결정되었고, 이에 대한 정온도 기준은 항내 묘박 및 정박 가능최대파고 : 0.7 m, 항로 항행가능 최 대 파고 : 1.2 m, 양육 준비가 가능한 파고 : 0.4 m, 마지막으 로 휴식이 가능한 파고 : 0.5 m 임, ⑤파랑자료는 심해설계 파 추정보고서 자료활용, ⑥파랑모델은 MDWAVE-IR 을 적 용하였고, 모델은 반사파를 계산하는 능력이 있는 것으로 평가됨, ⑦정온도 개선을 위해 외곽방파제를 180 m를 연장 한 결과, 항내 정온 수면적은 일부 확장되었으나, 항입구부 는 오히려 반사파의 영향으로 파고가 사업 전에는 2 ~ 6 m 이었으나, 사업시행 후에는 2 ~ 8 m로 증가되어, 안전항행을 위한 정온파고 1.2 m를 최대 6.8 m 초과하고 있었다(Fig. 3).

    축산항의 경우는 정온도 해석에 적용한 모델은 반사파와 수심변화를 고려할 수 있어 문제는 없어 보이나, 정온도 해 석에서 가장 중요한 파랑자료의 관측과 파랑추산에 관한 평 가가 없고 정온도 해석을 위한 기준과 절차가 불명확하였 다. 이러한 결과로 인해 항내 정온 수면적은 일부 확대 되었 으나, 항입구부는 정온파고기준을 초과하고 있어 선박의 입 출항이 어려운 것으로 나타났다. 이런 결과를 정온도 해석 결과로 제시하고 있으나, 문제는 제시한 자료는 이상파랑에 대한 시설물의 안정검토로 정온도 해석결과는 아니라는 것 이다. 항내 정온도 해석을 위해서는 장기간의 파랑자료의 분석이 필요하나 많은 시간과 예산이 소요되는 일이다 보 니, 개별사업별로 장기간의 파랑을 조사해서 사용한다는 것 은 현실적으로 어려울 수 있다. 이런 파랑 자료의 조사는 축 산항에 국한되는 것이 아니라 대다수의 소규모 어항들이 풀 어야 할 문제이다.

    3.4.2.궁평항

    궁평항에 대해 ①부터 ⑦항목에 대해 분석을 수행하였 다. ①사업의 목적은 항내 정온도 개선, ②사업규모는 외곽 방파제를 150 m 신설, ③정온도 평가기준은 항내 수심이8.9 m이므로 목표 정온도를 0.6 m로 설정하였고, 항내는 대부분 0.3 m 이내로 평가되어 파랑에 대해서 정온 확보는 가능해 보임, ④대상지의 수심은 9.0 m로 결정되었고, 이에 대한 정 온도 기준은 항내 묘박 및 정박 가능최대파고 : 0.7 m, 항로 항행가능 최대 파고 : 1.2 m, 양육 준비가 가능한 파고 : 0.4 m, 마지막으로 휴식이 가능한 파고 : 0.5 m 임, ⑤파랑자료 는 심해설계파 추정보고서 자료 활용, ⑥파랑모델은 TDMSE을 적용하였고, 모델은 반사파를 계산하는 능력이 있 는 것으로 평가됨, ⑦정온도 개선을 위해 외곽방파제 150 m 를 신규 설치한 결과, 항내 정온 수면적은 확보되었으나, 항 입구부가 좁아져 항내 해수교환이 저하되어 항내 수질의 악 화가 우려된다(Fig. 4).

    궁평항의 경우도 정온도 해석에 적용한 모델은 반사파와 수심변화를 고려할 수 있어 해석상에는 문제는 없어 보이 나, 정온도 해석에서 가장 중요한 파랑자료의 관측과 파랑 추산에 관한 평가가 없고 정온도 해석을 위한 기준과 절차 가 불명확하였다. 수심이 9.0 m일 경우 항내 최저 파고 기준 은 하역을 위한 파고 0.4 m 이하이면 되나, 외곽방파제 설치 로 인해 항내는 파고가 0.3 m 이내로 시설물이 과대하게 계 획되었음 알 수 있다. 이로 인해 항내 정온 수면적은 정온도 기준을 하회하고 있으나, 항입구부가 좁아져 항내 유속이 저하되고 외해로 유출이 감소되어 항내의 해수교환이 줄어 드는 것으로 나타났다. 이런 문제는 대부분의 어항개발사업 에서 많이 나타난다. 이러한 현상은 정온도에 대한 평가 없 이 무리한 계획 수립에 따른 부작용일 것이다. 해수교환율 저하로 인해 수질이 악화될 경우 수질개선을 위해 해수소통 구와 같은 저감대책이 별도로 마련되어야 하기 때문에 정온 도에 대한 평가는 사업계획 수립단계에서 평가되어야 할 중 요한 평가요소이다.

    3.4.3.시산항

    시산항에 대해 ①부터 ⑦항목에 대해 분석을 수행하였 다. ①사업의 목적은 항내 정온도 개선, ②사업규모는 외곽 방파제를 70.0 m 연장, ③정온도 평가기준은 항내 수심이 3.0 m이므로 목표 정온도를 이상파 0.6 m, 평상파 0.3 m로 설 정하였으나, 정온도 기준에 있어 0.3 m와 0.6 m의 기준은 없 음, ④대상지의 수심은 3.0 m이므로 정온도 기준은 항내 묘 박 및 정박 가능최대파고 : 0.7 m, 항로 항행가능 최대 파고 : 1.2 m, 양육 준비가 가능한 파고 : 0.4 m, 마지막으로 휴식이 가능한 파고 : 0.5 m 임, ⑤파랑자료는 심해설계파 추정보고 서 자료 활용, ⑥파랑모델은 SWAN을 적용하였고, 모델은 반사파를 계산하는 능력이 있는 것으로 평가됨, ⑦정온도 개선을 위해 외곽방파제 70 m를 연장한 결과, 항내 정온 수 면적은 확보되었으나, 방파제 전면에서는 파고가 증대되고, 항입구부가 좁아져 항의 폐쇄성이 강화되어 해수교환 및 항 내 퇴적문제가 우려된다(Fig. 5).

    시산항의 경우는 정온도 해석에 적용한 모델은 파랑추산 에 일반적으로 적용되는 SWAN 모델을 적용하였고, 이 모델 도 반사파와 수심변화를 고려할 수 있어 파랑해석에는 문제 는 없어 보이나, 정온도 해석에서 가장 중요한 파랑자료의 관측과 파랑추산에 관한 평가가 없고, 정온도 해석을 위한 기준과 절차가 불명확하였다. 예측결과 정온 수면적은 방파 제 배후로 일부 증대 되었으나, 방파제 설치로 인해 항내 폐 쇄성이 강하되고 이로 인해 유속이 저하되어 Fig. 5(b)에서와 같이 항내 측에서 퇴적이 우세하게 평가되었다. 항내 퇴적 으로 인해 정기적인 유지준설이 필요하고, 공사시 발생된 부유사 및 외해에서의 오염물질이 항내로 유입시 외해로 배 출하기 어려운 구조로 지속적인 수질관리도 필요하였다.

    3.4.4.교암항

    교암항 대해 ①부터 ⑦항목에 대해 분석을 수행하였다. ①사업의 목적은 항내 정온도 개선, ②사업규모는 외곽방 파제를 50 m 연장, ③정온도 평가기준은 항내 수심이 6.0 m 이고 목표 정온도를 0.6 m로 설정하였으나, 항내는 대부분 0.6 m로 평가되어 입사파랑에 대해서 목표정온도 확보는 가 능해 보임, ④대상지의 수심은 6.0 m로 결정되었고, 이에 대 한 정온도 기준은 항내 묘박 및 정박 가능최대파고 : 0.7 m, 항로 항행가능 최대 파고 : 1.2 m, 양육 준비가 가능한 파고 : 0.4 m, 마지막으로 휴식이 가능한 파고 : 0.5 m 임, ⑤파랑자 료는 심해설계파 추정보고서 자료 활용, ⑥파랑모델은 SWAN을 적용하였고, 모델은 반사파를 계산하는 능력이 있 는 것으로 평가됨, ⑦정온도 개선을 위해 외곽방파제 50 m 를 연장한 결과, 항내 정온 수면적은 확보되는 것으로 평가 되었으나, 항내 파고가 모두 0.6 m로 하역작업과 휴식에는 문제가 있다(Fig. 6).

    교암항 역시 정온도 해석에 적용한 모델은 파랑추산에 일 반적으로 적용되는 SWAN 모델을 적용하였고, 이 모델도 반 사파와 수심변화를 고려할 수 있어 파랑해석에는 문제는 없 어 보이나, 정온도 해석에서 가장 중요한 파랑자료의 관측과 파랑추산에 관한 평가가 없고 정온도 해석을 위한 기준과 절 차가 불명확하였다. 목표정온도를 0.6 m를 설정하였으나, 이 는 하역과 휴식을 취할 수 없는 정온도로 인해 사업 시행 후 에도 정온도에 대한 문제가 지속적으로 제기될 수 있다.

    분석 대상 3개 항은 모두 이상파를 파랑장으로 하여 정온 도를 해석을 수행하였으나, 사업에서 설정한 목표정온도를 확보하기 위한 다양한 평가가 수행되었다. 하지만 교암항의 경우는 목표정온도도 문제가 있지만 평가 후 문제가 있어도 특별한 대안 없이 전체적인 목표정온도 0.6 m를 만족하는 것으로 평가되었다.

    4.개선방안

    최근 어항개발사업에 있어 정온도 평가의 중요성이 대두 되고 이를 합리적으로 평가하기 위한 노력이 수행되고 있지 만, 정온도의 평가목적과 절차에 있어 정해진 기준과 달리 평가되고 이로 인한 다양한 환경문제를 유발하고 있으므로, 개발계획수립단계에서부터 철저한 조사와 평가가 필요할 것으로 판단된다.

    첫째, 정온도 평가에 대한 이해가 선행되어야 한다. 정온 도 평가는 단순히 설계파를 이용하여 항내 파고 분포를 해 석하는 것이 아니라, 대상항의 문제점을 분석하고 대안을 제시하기 위한 평가이다. 대안제시를 위해서는 다양한 파랑 자료 분석이 수행되어야만 항내 및 항입구의 문제점에 대한 대안제시가 가능할 것이다. 이를 위해서는 정온도에 대한 평가절차와 평가목적에 대한 충분한 이해가 필요할 것이다.

    둘째, 사업목적에 따른 평가가 진행되어야 한다. 사업의 목적이 순수하게 노후시설물 보강 및 재해예방의 목적이 강 하다면 이상파에 대한 정온도 평가가 중요한 의미를 갖는 다. 그러므로 이상파에 대한 정온도 개선사업일 경우 사업 시행에 따른 개선효과에 대한 평가가 수행되어야 한다. 그 리고 항내 가동률 개선이 필요한 사업이라면 평상파에 대한 정온도 평가가 수행되어야 한다. 이상파에 대한 분석은 심 해설계파 자료를 활용하여 파랑추산을 통해 이루어지고 있 으며, 절차에 대한 문제점은 없어 보인다. 하지만 평상파에 대해서는 현재 평가가 진행되고 있지 않으므로, 평가 시에 는 그 절차를 명확히 할 필요가 있다.

    셋째, 사후조사가 철저히 이루어져야 할 것이다. 사업목적 과 평가목적이 정온도 향상이나, 협의 후 또는 사업완료 후 정온도 개선에 대해 평가할 수 있는 자료가 없다. 따라서 사 후조사 시 항내 파고 변화를 분석하고 장기저인 대책 수립 을 위해서 파랑에 대한 사후조사가 시행되어야 할 것이다.

    넷째, 장기간의 파랑자료의 분석이 수행되어야 한다. 평상 파에 대한 정온도 평가를 하기위해서는 장기파랑자료가 필 요하다. 장기관측을 수행하기 위해서는 예산과 시간이 소요 되지만, 적정한 평가가 이루어지지 못할 경우 한번 시행된 계획에 대해서 또 추가사업을 시행함으로 인해 경제적 손실 과 환경에 미치는 영향은 가중될 수 있기 때문이다.

    다섯째, 한정된 예산과 시간 내에서 조사와 분석 및 평가 를 시행하기에는 어려움이 있을 수 있으므로, 조석정보와 같은 국가 어항주변에 대한 실시간 파랑자료 정보의 제공이 선행되어야 할 것이다. 또한 정온도 평가기법에 관한 매뉴 얼이 작성되어야만, 정온도에 대한 실효적인 평가가 수행될 수 있고 저감방안도 마련이 가능할 것이다.

    여섯째, 주변 환경변화에 대한 영향을 보다 정밀하게 분 석 및 예측되어야 한다. 정온도 개선사업은 대부분 대규모 구조물이 설치되는 경우가 많고 이로 인한 항내 해수교환율 저하로 인한 수질악화, 항내 폐쇄성 강화로 인한 유속 저하 및 항내 퇴적문제 그리고 인공구조물 설치로 인한 주변 흐 름장 변화 및 침·퇴적 문제는 보다 장기적인 관점에서 대책 이 수립되어야 할 것이다.

    일곱째, 어항정비 사업에 있어 실효적인 성과를 얻기 위 해서는 정온도에 평가에 대한 매뉴얼이 작성되어야 한다.현 재 파랑의 평가는 사업별 특성에 따라 극히 제한적으로 평 가가 이루어지고 있는 실정이다. 따라서 사업목적이 항내 정온도 개선일 경우는 실효적인 사업효과를 평가할 수 있는 매뉴얼이 작성이 제공되어야 할 것이다.

    5.결 론

    항내 정온도 평가실태 분석을 위해 최근에 검토된 해역별 해역이용협서를 분석한 결과, 사업의 목적은 모두가 정온도 개선이었으나, 정온도 개선을 위한 평가는 심해설계파를 이 용한 설계파랑 추산자료에 국한되어 있었다. 정온도 평가에 있어 이상시 및 평상파에 대한 평가 모두가 중요하나, 이상 시에 국한된 평가로 인해 다양한 구조적 및 환경적인 문제 가 나타나고 있었다. 또한 이상시에 대한 평가를 수행하였 지만 개선효과에 대한 평가는 없었다. 특히 평상파에 대한 평가 및 이를 행하는 절차에 대해서는 많이 부족하였다.

    정온도 평가는 배치계획 단계에서 검토되어야 하나, 기 설치된 항에 대한 정온도를 개선하다 보니 제약조건이 많을 수 있다. 하지만 무분별한 방파제 연장은 다양한 환경문제 를 유발하고 있으므로 정온도 평가에 대한 중요성을 인식하 고 해양환경에 미치는 악영향을 최소할 수 있는 방안에 대 한 충분한 평가가 필요하다.

    Figure

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    The location of Study Areas.

    KOSOMES-21-637_F2.gif

    Process of harbor tranquility assessment.

    KOSOMES-21-637_F3.gif

    Harbor tranquility simulation results of Chuk-San port (return period : 50 years).

    KOSOMES-21-637_F4.gif

    Harbor tranquility simulation results of Gung-Pyung port (return period : 50 years).

    KOSOMES-21-637_F5.gif

    Harbor tranquility simulation results of Si-San port (return period : 50 years).

    KOSOMES-21-637_F6.gif

    Harbor tranquility simulation results of Gyo-Am port (return period : 50 years).

    Table

    Contents of Documents of Sea Area Utilization Conference

    Number of construction types by sea area

    The tranquility criteria for fishery harbor(MOF, 2014)

    Reference

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