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방파제의 목적, 구조, 종류, 특수 방파제

고누비 공식블로그

2018. 2. 26. 7:00

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CNN 선정 세계 3대 일몰 중 하나인 안면도 꽃지해수욕장의 일몰

안녕하세요? 울산항 서포터즈 김경아 입니다.

봄바람이 조금씩 불어오는지 낮 동안 포근한 날이 이어지고 있네요. 겨우내 외출하면 주로 실내를 많이 선호했는데 날이 따뜻해지면 꽃 피는 산, 짭조름한 바다 내음이 나는 해수욕장으로 나들이 많이 가실 것 같아요.

저는 산 보다는 바다! 어릴 적부터 바다를 놀이터 삼아 자랐기에 제겐 특별한 장소인데요 바다를 좋아하는 분들이라면 빼놓을 수 없는 취미가 있죠.

바로 낚시!! 낚시객들에겐 낚시 명소가 참 중요할텐데요 낚시가 잘 되기로 유명한 곳엔 대부분 방파제가 있다는 사실!

이형블록 테트라포드

방파제는 수면 위로 드러난 부분 보다 물속에 잠긴 부분이 훨씬 많습니다. 우리나라 어항에서 사용하는 방파제는 대부분 경사제(사면제)이기 때문에 해저 지반에서 수면까지 산처럼 비스듬한 형태로 존재합니다.

방파제 완공 후 약 1년이 지나면 온갖 패류가 착생하며 조장(藻場)이 조성돼 다양한 물고기들의 서식지 및 산란장이 된다고 하니 방파제로 낚시객이 몰리는 이유가 있었네요^^

https://blog.naver.com/ulsan-port/221083923896

테트라포드(Tetrapod, 방파제 삼발이) 위에서 낚시하지 마세요

안녕하세요. 울산항 서포터즈 김경아입니다. 오늘은 최근 사건 사고 기사로 접한 '바다의 블랙홀' 테트라포...

blog.naver.com

하지만, 포획의 손맛은 좋을지 몰라도 추락의 위험이 있기에 결코 올라가서는 안 됩니다.

오늘은 방파제 본연의 기능과 낚시객들에게 즐거움을 주는 해양구조물인 방파제의 정의, 역사, 구조 및 종류에 대해 알아보겠습니다.

제주도 서귀포시 하효항 방파제

방파제(防波堤) 외해에서 밀려오는 파랑을 막는 구조물로 안전성을 확보해 선박의 출입 및 정박, 하역 작업을 할 수 있는 시설물입니다. 보통 직선의 형태지만 항구를 감싸는듯 한 반원형의 형태 등 다양한 모습으로 세워지고 있습니다.

방파제의 역사 방파제는 고대 이집트에서도 이용되었다고 하는데요 로마 시대에 축조된 방파제가 지중해에 아직 남아있다고 합니다. 초반엔 석재를 주료 사용했고, 18세기에 접어들면서 석재의 부족을 해결하기 위해 콘크리트를 함께 사용한 혼성 방파제를 짓기 시작했습니다.
1949년 프랑스 Neyrpic 사에 의해 이형블록인 테트라포드가 개발되었고, 최근에는 진보된 기술을 접목해 보다 다양한 형태로 건설됩니다.

방파제의 구조 경사제, 직립제, 혼성제, 특수 방파제로 나뉩니다. 평면 배치에 따라 도제, 돌제, 혼합식 방파제, 중복식 방파제로 구분됩니다.

경사제(傾斜堤) 방파제

경사제 방파제는 사석제(捨石堤), 사면제라고 하며 주로 지반이 약한 곳에 축조됩니다.

시공 및 유지 보수가 편리하지만 바닥 시공 폭이 넓어 항내 이용 가능한 수역이 좁아지고, 축조시 재료가 많이 필요하기에 수심이 깊은 곳에 설치 시 비경제적입니다. 경사면에 사석이나 이형블록(테트라포드)을 쌓아 올리고 사면에 쇄파 되므로 월파가 많습니다.

* 쇄파(碎波, breaker) : 너울, 풍랑 등으로 바다파가 밀려와 사빈해안의 근처나 암석 등에 부서지는 파도

* 월파(越波, wave overtopping) : 파도의 쳐오름에 의해 바닷물이 방파제나 방조제 마루를 넘는 현상

사면제(경사제)는 18세기 후반 프랑스에서 고안됐는데, 완공 전 대규모 손상이 발생하는 문제점이 있어 지속적으로 보완되며 개발이 이뤄졌습니다.

직립제(直立堤) 방파제

반사식 방파제라고도 부르는 직립제는 콘크리트 블록, 케이슨 등을 사용해 해저부터 해수면까지 거의 수직 상태로 축조합니다. 단면적이 작고 재료비를 경감할 수 있으며, 경사제에 비해 항구 폭을 확보할 수 있어 배면을 선박의 계류 호안으로 이용할 수 있습니다.

직립제는 파랑을 잘 방지하지만 지반이 약하면 침하하거나 기초가 세굴 되는 경우도 있어 지반이 안정된 암초 지대 및 파도가 온화한 곳에 적용하는 경우가 많습니다.

혼성제(混成堤) 방파제

혼성제는 경사제 위에 직립제를 놓은 혼합 구조로 주로 수심이 깊은 곳에 설치하며 해저 지반의 요철에 대응이 쉽고, 경사제에 비해 재료가 적게 드는 장점이 있습니다.

울산신항 남방파제

총 길이 2.1 km의 울산신항 남방파제는 살짝 기운 피사의 등대가 있어 유명한데요, 남방파제도 혼성제로 지어졌으며 일부 구간이 친수시설로 개방되어 시민들에게 낚시터로 제공되고 있습니다.

* 친수 시설 : 항만 구역 안에 국민의 건강, 휴양 및 정서생활에 기여하기 위해 설치된 낚시터, 유람선 및 보트 등의 수용을 위한 해양 레저용 시설 및 해양 박물관, 해양공원 등을 말한다.

방파제는 케이슨 구조를 사용하면서 설계상으로 획기적인 발전을 꾀했습니다. 혼성제, 직립제 방파제에 케이슨이 포함되어 있는데요 특수 방파제 설명 이전에 케이슨에 대해 간략하게 알아보겠습니다.

케이슨(Caisson)이란?

울산신항 건설에 사용된 케이슨이 바다에 거치되는 장면

케이슨을 이어 부두(안벽)을 만들고 있는 장면

케이슨 공법은 건조물의 기초 부분을 만들어 그 속에 토사를 굴착해 케이슨을 가라앉혀 만들며 잠항공법(潛函工法)이라고도 합니다.

건물, 교량에 있어서 개방잠함공법(open caisson method, 開放潛函工法), 뉴매틱케이슨 공법(pneumatic caisson foundation method)으로 크게 나뉘며 물속에 잠함 기초를 만들 때 부잠함을 만들어 이용합니다.

* 부잠함(浮潛函): 잠함을 육지에서 만들어 배처럼 물에 띄운 후 기초를 만들 곳에 예항해 콘크리트를 채워 물에 가라앉힌다.

직립제 방파제, 혼성제 방파제에 사용하는 케이슨의 경우엔 부잠함으로 만들지만 사석 위에 설치할 뿐 굴착하여 가라앉히지 않습니다.

특수 방파제

특수 방파제의 종류로는 공기 방파제, 부방파제, 수중 방파제, 고조 방파제, 쓰나미 방파제가 있습니다.

*공기 방파제(pneumatic breakwater, air breakwater, 空氣防波堤) : 해저에 설치된 배기관에서 압축 공기를 배출해 파고의 에너지를 감쇠하는 원리로 수심이 깊고 파장이 짧은 파고에 유효해 특수한 장소에 사용합니다. 현장에서 설치 및 철거 작업이 간단하며 건설비도 저렴하지만 전력이 많이 소비돼 운전경비가 많이 듭니다.

* 부방파제(floating breakwater, 浮防波堤) : 부유식 방파제는 부체를 띄워 소파 작용을 해 항내의 정온을 유지합니다. 파고 3.0 m 이내에 설치하며 소규모 풍파에 효과적입니다.

스페인 카나리아 제도 라스 테레시타스 해변의 모래 유실을 막기 위해 설치한 잠제 ㅣ https://www.guidetocanaryislands.com/las-teresitas-beach/

*수중 방파제(잠제, Submerged breakwater) : 해안에서 먼 바다 쪽에서 해안선과 거의 수평으로 설치되며 상부가 평균 수면 보다 낮은 수중에 위치합니다.

* 고조 방파제(high tide breakwater, 高潮防波堤) : 조석으로 인해 해수면이 최고가 됐을 때인 고조(만조)에 동반되는 파랑으로부터 항만 시설이나 가옥을 보호하기 위해 건설됩니다.

* 쓰나미 방파제(tsunami barrier) : 지진으로 인한 해일(쓰나미) 발생 시 해안부가 침수되는 등의 치명적 피해가 생기는 것을 방지하기 위해 설치합니다.

경북 포항시 조사리 방파제

방파제는 육지와 떨어져 바다에 만든 도제가 있고, 우리가 흔히 보는 방파제는 돌제(해안으로 돌출해 가늘고 길게 만든 방파제)이며 도제와 돌제를 응용한 것이 혼합식 방파제, 중복식 방파제입니다.

특수 방파제 중에서 잠제(수중 방파제)와 물 위에 떠 있는 부유식 방파제도 있다는 걸 알게 됐는데요 설치되는 곳의 환경, 조건에 따라 조금씩 다른 형태로 존재하지만 기능적 요소는 비슷하다고 볼 수 있겠습니다.