개념 한 쪽
토목기사 항만구조물 — 안벽 반사율과 설계 파랑
항만구조물은 안벽과 방파제로 파랑에 맞선다. 안벽은 입사한 파를 얼마나 되돌려보내는지를 반사율로 보고, 방파제는 설계 파랑의 파장과 파속을 기준으로 배치하며, 지진해일은 수심으로 파속을 구해 도달 시간을 잰다.
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뜻
반사율은 파고의 비로 잡는다. 컨테이너 부두 안벽에 입사하는 파고가 0.8m이고 반사된 파고가 0.3m이면 반사율은 반사파고를 입사파고로 나눈 0.3/0.8 = 0.375다. 입사파고에서 반사파고를 빼거나 분모와 분자를 뒤집은 값이 오답이다.
설계 파랑은 파속과 파장으로 잡는다. 수심 h인 해역의 장파는 파속 C = √(gh)로 지나가고, 파장은 파속에 주기를 곱한 L = T√(gh)가 된다. 방파제를 세울 해안의 수심이 5.0m이고 입사파랑의 주기가 14.5초이면 파속은 √(9.8×5) = 7m/s, 파장은 14.5×7 = 101.5m가 된다. 수심을 제곱근으로 잡지 않거나 주기를 곱하지 않은 값이 오답이다.
지진해일은 도달 시간으로 본다. 수심 3000m인 동해를 가로질러 오는 지진해일의 파속은 √(9.8×3000) ≈ 171.46m/s이고, 2000km를 가는 데 2,000,000/171.46 ≈ 11,664초, 곧 약 194분이 걸린다. 초를 분으로 바꾸지 않거나 거리를 m로 통일하지 않은 값이 오답이다.
파랑 자체의 성질은 따로 잡는다. 미소진폭파 이론의 가정, 심해파의 h/L 기준, 파장과 주기의 관계는 [파랑] 카드에서 다룬다. 항만구조물 카드에서는 이 값들이 안벽 반사율과 방파제 설계 파랑, 지진해일 도달 시간에 어떻게 쓰이는지만 잡으면 된다.
예제
출제 패턴은 세 가지다. ① 반사율 — 반사파고와 입사파고를 빼거나 자리를 뒤집은 값이 오답이다. ② 설계 파랑 — 수심에 제곱근을 취하지 않거나 주기를 곱하지 않은 파장이 오답이다. ③ 지진해일 — 파속 계산 뒤 거리 단위를 맞추지 않거나 초를 분으로 바꾸지 않은 값이 오답이다.
자주 묻는 물음
- 반사율은 어떻게 구하나요?
- 반사파고를 입사파고로 나눕니다. 입사파고 0.8m, 반사파고 0.3m이면 0.3/0.8 = 0.375입니다.
- 방파제 설계에 쓰는 파장은 어떻게 구하나요?
- 장파의 파장 L = T√(gh)로 구합니다. 수심 5.0m, 주기 14.5초이면 파속이 7m/s이고 파장은 101.5m입니다.
- 지진해일의 도달 시간은 어떻게 구하나요?
- 파속 C = √(gh)를 먼저 구한 뒤 거리를 파속으로 나눕니다. 수심 3000m이면 파속이 약 171.46m/s이고, 2000km를 가는 데 약 194분이 걸립니다.
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