친환경 투수 콘크리트 바이오 블록의 개발
Development of Environment Friendly Permeable Concrete Bio Blocks
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초록
지구온난화에 따른 연안의 해수면 상승은 해안에 가해지는 파랑에너지의 상승을 유발한다. 이러한 해수면의 상승은 상대적으로 수심이 깊어지는 효과를 초래하고 이는 과거 발생하지 않았던 해안지역의 침식 및 해빈에서의 모래를 유실시킨다. 일반적으로 연안침식에 대응하는 방법은 호안을 쌓아 보호하게 되는 경성공법으로 외력의 변화에 따라 현장여건에 맞는 호안의 경사, 단면형상 및 재료를 선택하게 된다. 하지만 현상에 대한 불충분한 이해에 근거한 공법 적용으로 다양한 피해가 발생하고 있으며, 이는 신뢰도 향상을 위한 기술개발 및 융합기술 도입의 필요성을 보여준다. 본 연구에서는 파랑저감에 효과적인 다공성 구조물 바이오코스트(Biocoast)를 활용하여 해안침식피해억제를 위한 친환경 투수 바이오폴리머 콘크리트 블록을 개발하였다. 자연에서 내구성이 강하고 안정된 구조인 벌집, 주상절리, 클로버에서 정육각형 모양과 삼각형의 복합체로 디자인을 도출하였으며, 월파방지와 처오름 현상 감소를 위해 바이오코스트로 요철(凹凸)을 적용하도록 디자인에 변화를 가하였다. 한국 동해안의 해수욕장의 자연조건을 반영하여 디자인 한 블록의 중량과 크기를 계산하여 실형을 제작하고 이를 현장에의 설치를 앞두고 있다. 특히, 자연해변 및 호안시설에 대해 자연 및 인위적 외력에 의한 침식과 세굴로부터 연안을 보호하고, 블록의 단위화를 통해 품질관리 및 공정관리의 효율성을 향상시킬 수 있을 것으로 사료되며 하천, 호수의 호안과 자연산책로에 확장 적용하고자 한다.
Abstract
Rising sea levels along the coast from global warming causes the increase of wave energy along the coast. This rise in sea levels results in relatively deep water levels, which would incur the loss of sand that had not occurred in the past from erosion in coastal areas. Generally, it has been challenging to protect against coastal erosion, and the slope, cross-sectional shape, and materials are selected for the site conditions depending on the change in external forces. However, the application of counter measures based on insufficient understanding of the phenomenon is causing various damage, indicating the need for technological development and converging technologies to improve credibility. In this study, we developed eco-friendly permeable biopolymer concrete blocks to control the coastal erosion by using the Bio-Coast, an effective porous structure that mitigates the destructive erosion caused by the rising sea levels. The hexagonal design of Bio-Coast was derived from the honeycomb, columnar joints, and clover, which are durable and stable structures in nature, and the design was changed to apply bumps on the Bio-Coast filling in the form of a clover to reduce wave overtopping and run-up. Applying the field condition of beaches on the east coast of Korea, the block weight and size were decided and the prototype blocks were manufactured and are ready for field placement. In particular, it is intended to protect coastal areas from destructive erosion by natural and artificial external forces, and to extend the design to river,s lakes, and natural walking trails, to improve the efficiency of quality control and process control through the use of blocks.
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