A Study on Settlement Reduction of Artificial Reef using Geosynthetics

Abstract

인공어초는 해양환경을 개선하고 어류와 해양생물들에게 주거지를 제공하는 인공수중구조물이다. 특히 인공어초가 느슨한 모래, 연약한 점성토와 같은 연약한 해저지반에 설치될 경우 인공어초의 자중이나 외력 등에 의해 침하가 발생하게 된다. 본 연구에서는 연약지반 위에 보강된 토목섬유에 따른 지지력 보강효과와 침하 저감효과를 확인하였다. 우선 지오그리드의 관입실험을 통해 보강 넓이(1A, 3A, 5A)에 따른 인공어초 하부지반의 지지력 보강효과를 확인하였으며, 포설넓이 별 관입실험 결과를 통해 인공어초 하부 넓이의 3배의 넓이가 최적의 포설넓이라고 판단하였다. 따라서 폐어망, 대나무 매트를 보강한 지반에서 3배의 포설넓이에 대한 실험을 수행하였고, 실험에 사용된 토목섬유인 지오그리드, 폐어망 그리고 대나무 매트 중 대나무 매트를 보강한 지반에서 가장 큰 지지력 보강효과가 나타났다. 관입실험에서 점토지반 자체의 지지력이 크지 않아 무보강과 보강 시의 지지력이 모래지반의 지지력에 비해 작은 값을 나타내었으며, 지지력 증가효과 또한 작게 나타났다. 관입실험 결과를 토대로 실내침하실험에서도 지오그리드, 폐어망 그리고 대나무 매트를 모형 인공어초 하부넓이의 3배의 넓이로 포설하였고, 3단계 (8.428N, 16.856N, 33.712N) 하중재하에 따른 침하 저감효과를 분석하였다. 실내침하실험에서도 관입실험 결과와 동일하게 대나무매트 보강지반에서 보강효과가 가장 크게 발현되어 침하가 가장 작게 나타났다. 따라서 지오그리드, 폐어망 그리고 대나무매트와 같은 토목섬유를 인공어초 하부에 포설하게 되면 지지력이 증가하며 침하가 감소하기 때문에 인공어초의 침하를 저감하기 위해 유용하게 사용될 수 있다.