수리모형을 이용한 자연하천 벌집셀 호안의 소류력 기반 안정성 평가

초록

본 연구는 친환경 하천 정비 공법으로 주목받고 있는 벌집셀(Honeycomb-Cell) 호안의 수리적 안정성을 평가하고, 실제 하천 유역인 장안천에 적용하여 그 타당성을 검증하는 것을 목적으로 한다. 이를 위해 2차원 천수방정식 기반의 HEC-RAS 2D 모형을 구축하고, 기존 수리모형실험 결과와의 비교를 통해 모형의 신뢰성을 검증하였다. 검증된 모형을 바탕으로 장안천유역에 80년 및 100년 빈도 홍수 시나리오를 적용하여 구간별 유속과 소류력을 산정하였다. 분석 결과, 100년 빈도 홍수 시발생하는 최대 유속은 4.41 m/s, 최대 단위 소류력은 14.52 kgf/m2로 나타났다. 이는 벌집셀 호안의 허용 한계인 유속 5.0 m/s와소류력 30 kgf/m2 이내의 값으로 나타나, 벌집셀 호안이 극한의 홍수 사상에서도 충분한 수리적 안정성을 확보할 수 있음을시사한다. 본 연구는 실험적 검증과 수치해석적 적용을 연계하여 벌집셀 호안의 공학적 설계 기준을 제시하였다는 데 의의가있다.

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