5.4 묵호항에서 공진장치의 유효성 검토
5.4.3 공진장치 폭의 변화
Fig. 5.8은 공진장치의 폭의 변화에 따른 지진해일의 저감효과를 검토하기 위하여 전 술한 Fig. 5.5에서 제시된 바와 같은 =735m, ′=200m, =200m의 공진장치를 기준으 로, 길이 =200m를 고정하고 중앙부 폭을 =835m, 635m(′=100m, 300m)로 변화시킨 경우에 공진장치의 형상과 크기를 나타내며, =20m, =23m는 일정하게 유지된다.
(2) 최고수위의 공간분포
Fig. 5.9는 공진장치의 중앙부 폭 를 변화시킨 경우 최고수위의 공간분포와 침수·
범람역을 나타낸 것으로, Fig. 5.9(a)가 =635m(′=100m), (b)가 =835m(′=300m)에 대한 경우이다. 여기서, Fig. 5.6(b)도 포함하여 고찰한다. 그림으로부터 세 경우 모두 항외측의 최고수위변동에서는 거의 차이가 나타나지 않으며, 회절을 포함한 지진해일 파의 변형으로 한섬해수욕장 부근에서 4.0m에 도달된다. 항의 최내측에서 공진장치 폭 의 변화에 따른 최고수위의 변화를 살펴보면 Fig. 5.9(b)인 =835m(′=300m)의 경우가 가장 작은 값을 나타내는 것을 알 수 있다. 따라서, 공진장치의 폭이 넓을수록 최고수 위가 감소하는 반비례 관계를 나타내며, 일정수심의 경우에 공진장치의 폭이 증가할수 록 지진해일파의 에너지가 공진장치에 포획되는 양이 증가되기 때문에 항내에서 지진 해일고가 작아진다는 Lee et al. (2010, 2012c)의 결과와 일치한다.
(a) Location 7
(b) Location 8
Fig. 5.7. Time variation of tsunami water elevation at the most inside of Mukho port whether the resonator is installed or not.
d2
d1
Fig. 5.8. Size and shape of resonator with the change of width or ′(for the
(a) =635m(′=100m) (b) =835m(′=300m)
Fig. 5.9. Comparison of maximum tsunami water level with the change of resonator width at Mukho port(for the fixed =200m).
(3) 수위의 시간변동
전술한 Fig. 5.7과 같이 그림 중에 표기된 항의 최내측 Locations 7과 8에서 수위변동 의 시계열을 나타낸 것이 Fig. 5.10이며, 그림에서 파란 실선은 폭 =635m, 빨간 파선 은 폭 =735m, 그리고 초록 파선은 폭 =835m의 공진장치를 각각 부착한 결과이며, 빨간 파선의 결과는 Fig. 5.7에서 제시된 시계열의 결과이다. 그림으로부터 Location 7 의 경우는 약 9,700s (161min)에서 폭 =835m와 =635m의 경우와 비교하면 =835m 의 경우가 0.5m 정도 감소되며, 이는 45% 정도 저감된 결과이다. Location 8의 경우에 도 약 8,220s (137min)와 9,400s (156min)에서 폭 =835m의 경우가 0.5m 정도 감소되 며, 이는 35% 정도 저감된 결과이다. 결과적으로, 폭이 가장 넓은 =835m일 때 수위저 감의 효과가 가장 탁월하다는 것을 알 수 있다.
또한, 공진장치가 부착되지 않은 현재의 묵호항에 대한 Fig. 5.7의 결과와 Fig. 5.10에 서 폭
=835m의 경우를 비교하면 공진장치의 부착으로 최고수위가 1.6m와 2.0m에서 약 0.8m 정도 저감되는 것을 확인할 수 있으며, 이는 40%~50% 정도 저감된 결과이다.이상에서 공진장치의 유무에 따른 수위변동과 공진장치 폭의 변화에 따른 수위변동 으로부터 공진장치가 부착된 경우가 작은 수위변동을 나타내고, 또한 공진장치의 폭이 증가할수록 수위변동이 작아지는 결과를 도출할 수 있었다. 이러한 결과는 고립파 및 현지의 장주기파에 대해 공진장치의 유용성을 검토한 Lee et al. (2010, 2012c)과 일치 하며, 따라서 실해역의 실제 지진해일에 대해서도 공진장치의 유용성이 어느 정도로 확증되는 것으로 판단된다.
5.4.4 공진장치 길이의 변화