울산신항 방파제 1단계 개발에 따른 항내정온도 분석 및 대책에 관한 연구 = (An) analysis and alternation plan about the calmness of harbor(Ulsan new port breakwater development I)

국문 초록 (Abstract)

울산신항 개발은 정부의 항만개발 계획에 따라 2000년대 기존 울산항의 물동량 증가에 대비하고 동남권 산업벨트의 중심항으로 개발하기 위하여 '95년부터 2011년까지 총 3조5천억원을 투자하여 방파제 5.2㎞, 안벽 29개 선석을 건설하여 연간하역능력 2천6백만톤을 처리할 목표로 개발계획이 수립되었다. 그러나 울산신항의 거대공사에 앞서 해상 원유브이 이설의 난항 및 기존 항로의 간섭과 온산항 북방파제 제거에 따른 항내 정온도의 저하우려등 많은 난제를 안고 있다.
따라서, 본 연구에서는 기존 온산항 북방파제 제거와 중앙방파호안 및 중앙방파제 축조등 공사단계별로 수치모형실험을 시행하여 항내정온도와 부두하역가능률을 비교·분석하여 울산신항 방파제 1단계 사업이 원활히 추진될 수 있도록 그 대책을 제시하였다.
온산항내 정온도를 분석하기 위하여 본 연구에서는 심해파 제원은 E파향, 파고 4.8m, 주기 8sec이며, 평상파 제원은 E파향, 파고 2m, 주기 8sec를 채택하였으며, 공사단계별로 8개의 실험안을 선정하고 온산항내를 7개구역으로 구분하여 수치모형실험을 시행하였다.
실험안별 심해파 및 평상파 내습시 먼저 평상파는 온산항내 부두 전지역에서 0.63m 이내로 공사단계와 관계없이 충분한 정온도를 확보한 것으로 분석되었으나, 심해파는 쌍용2부두와 대한유화2부두에서 큰 파고가 분포하고 있으며 기존 온산항 북방파제 264m 제거시에는 부두전면 파고가 전체적으로 뚜렷한 증가현상을 나타내었다.
또한, 부두하역 가능률을 분석하기 위하여 E파향계열의 5개파향에 대하여 수치모형실험을 시행한 결과 온산항 북방파제 제거전까지는 기준치인 97.5%이상의 하역가능률을 충분히 만족하고 있음을 알 수 있었으나, 북방파제 264m를 제거할 경우에는 대한유화 1, 2부두 및 민자부두(1-1단계)에서 97.5%이하로 떨어짐을 알 수 있었다. 그러나 불가피하게 북방파제를 제거하더라도 100m이내까지는 하역가능률에 커다란 영향이 없는 것으로 분석되었다.
본 연구에서 공사단계별로 수치모형실험에 의한 온산항내의 정온도 및 부두하역가능률을 비교·분석한 결과 울산신항 전체 개발계획 및 방파제 1단계 사업을 효율적으로 추진하기 위한 대책방안을 제시하였다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

According to the plan of harbor development of the government, Ulsan new port plan was made to deal with 26 million tons of cargo handling capacity per a year.
It is invested with 3 trillion 5 hundred billion won to prepare to be a core harbor of industrial belt of south-east Asia and to handle the increasing amount of cargos of existing Ulsan Hang.
But to build Ulsan new port they should solve the difficult problems such as transferring and establishing crude oil buoy of sea, interference of existing seaway, and decreasing calmness of harbor according to elimination of north breakwater of Onsan Hang.
This study is to give solutions dealing with those difficult problems and promoting the first-level work of building breakwater of Ulsan Hang smoothly. To do this we did numerical models of elimination of existing north breakwater of Onsan Hang, and constructing central breakwater revetment and central breakwater.
To analyse calmness of Onsan Hang, We put settings east wave direction, wave height 4.8m and period 8 seconds as deep water wave, and east wave direction, wave height 2m, and period 2 seconds as normal water wave. And we chose 8 cases according to the stages of construction divided inside of Onsan Hang into seven and did numerical modeling test.
When deep water wave and normal water wave came in the experiments normal water wave kept enough calmness less than the height of 0.63m across all the quaywall of inside of Onsan Hang regardless of the stages of construction . But deep water wave increased the wave height of Ssangyong quaywall 2 and Deahan-UWha quaywall 2 high . And it increased the wave height of front parts prominently in case of elimination of the existing 264m north breakwater of Onsan Hang.
And a numerical model was conducted to analyze the possible percentage of cargo handling about five wave directions of East wave. When north breakwater of Onsan Hang was not eliminated , it was satisfactory enough to meet the standard of more than 97.5% of cargo handling capacity.
But when 264m north breakwater of Onsan Hang was eliminated, cargo handling capacities of Deahan-UWha quaywall 1,2 and private quaywall 1-1 decreased less than the standard of 97.5% of cargo handling capacity. It appeared to have no effect on cargo handling capacity in case of elimination of less than 100m of north breakwater.
In this study we also proposed alternatives to accomplish development pan of Ulsan new port and first-level of breakwater work effectively.

목차 (Table of Contents)

• 제목차례
• <감사의글> = I
• <국문요약> = III
• <표차례> = IV
• <그림차례> = V
• I. 서론 = 1
• 1. 연구의 배경과 목적 = 1
• 2. 연구의 내용과 범위 = 3
• II. 울산신항 개발방향 및 방파제 1단계 사업의 범위 = 4
• 1. 정부의 항만개발계획 정책방향 = 4
• 1.1 항만개발 기본방향 및 추진전략 = 4
• 1.2 신항만 개발사업의 투자우선순위 조정 = 5
• 1.3 항만개발 투자방향 및 민자추진 현황 = 6
• 2. 울산신항 개발방향 및 사업추진 경위 = 9
• 3. 울산신항만 개발계획의 조사 및 검토 = 11
• 3.1 울산신항만 개발 기본계획 = 11
• 3.2 울산신항만 방파제 기본설계 = 12
• 4. 울산신항 방파제 1단계 사업의 범위 및 지장물 조사 = 17
• III. 공사단계별 항내정온도 및 부두하역 가능율 산정 = 20
• 1. 수치모형실험의 기본이론 = 20
• 1.1 타원형 완경사방정식(Ebersole Model) = 20
• 1.2 쌍곡선형 완경사 방정식(Copeland Model) = 22
• 2. 공사단계별 항내정온도 산정을 위한 수치해석 = 24
• 2.1 설계파 산정 = 24
• 2.2 수치모형실험의 Case 선정 = 26
• 2.3 각 Case별 수치해석 결과 = 27
• 3. 공사단계별 부두하역 가능률 산정 = 36
• 3.1 하역가능률 산정을 위한 부두별 하역한계 파고조건 = 37
• 3.2 수치모형실험에 의한 하역가능률 산정 = 38
• IV. 공사단계별 항내정온도 및 부두하역가능율 분석 = 40
• 1. 공사단계별 항내정온도 분석 = 40
• 1.1 항내정온도와 항내수면교란의 요소 = 40
• 1.2 공사단계별 항내정온도 분석 = 42
• 2. 부두하역 가능률 분석 = 43
• V. 결론 및 제안 = 45
• <제안사항> = 47
• <참고문헌> = 49
• = 51
• 부록 = 52
• I. 항만현황 조사 = 53
• II. 항만이용 현황 조사 = 58
• III. 항만시설 수급전망 = 64
• IV. 울산항 개발규모 산정 = 66