침수피해방지시설은 지진해일이 내습할 때 범람으로 인한 침수피해를 방지하기 위하여 해안가 육상에 건설된다. 특히 지진해일로 인한 침수피해가 잦은 일본에서 수많은 침수피해방지시설은 해안을 따라 건설되어있다. 하지만 2011년 동일본 지진해일 당시에 거대 지진해일에 침수피해방지시설이 제 역할을 충분히 수행하지 못하였다. 무엇보다 밀도가 높은 지진해일의 파력에 의해 침수피해방지시설이 전도 되거나 이탈되는 경우가 많았다. 이것은 전도나 이탈되는 지점에 대한 지진해일 파력이 집중되어 저항하지 못한 구조물이 파괴된 것으로 보인다. 침수피해방지시설의 한 지점이라도 손상이 되면 배후지 침수피해는 예방하기 어렵다. 본 연구에서는 앞으로 건설될 삼척항의 침수피해방지시설의 특정 지점에 대한 파력 집중을 수치모의를 통해 검증하였다. 14개의 역사 및 가상지진해일 통해 가장 큰 범람 특성을 갖는 지진해일을 선별하여 유속흐름을 분석하고 유속을 통해 파력을 산정하였다. 항의 형상에 따라 유속흐름이 달라지며 흐름이 모여 파력이 집중되는 곳을 확인할 수 있었다. 그러므로 침수피해방지시설물의 안전성과 배후지의 완전한 보호를 위해서는 파력이 집중되는 지점을 보강하여 지진해일에 저항할 수 있도록 하는 설계가 필요하다.

과거 1983년에 발생한 동해 중부 지진해일과 1993년 북해도 남서외해 지진해일에 의해 삼척항 지역에 피해가 발생하였다. 1983년에 지진해일이 내습했을 당시 인명피해 및 재산피해가 발생하였다. 이에 본 연구에서는 지진해일로 인한 삼척항의 자연재해가 재발하지 않도록 범람방지시설 설치를 통한 방재 효율에 대해 알아보고자 한다. 과거에 발생한 2개의 지진해일 및 가상지진해일 2개의 경우로 범람방지시설의 설치 전과 후를 각각 수치모의 하여 범람지역의 변화를 관찰하였다.

2011년 동일본 지진해일은 엄청난 피해 상황을 눈으로 확인할 수 있었다. 이에 국내에서도 지진해일 방재를 위하여 많은 연구가 수행되고 있으며 동해안 주요 항구에 대한 침수피해방지시설 설치계획도 진행 중이다. 국내에서 지진해일 피해가 예상되는 동해안에서 큰 인명 피해가 예상되는 곳은 많은 사람들이 모여 있는 항구이다. 그래서 항구에서의 인명피해를 막을 방재대책이 무엇보다 필요하다. 대체로 항구가 하천의 하류에 위치하고 있다는 점을 주목할 필요가 있다. 하천은 수리학적으로 수로로써 물을 통행하게 하는 역할을 수행하게 된다. 그렇기 때문에 지진해일이 왔을 경우에 해일로 인한 해수를 일부 받아들임으로써 항구에서의 범람을 줄이는 효과가 있는지를 알아보기 위하여 본 연구를 수행하였다. 지진해일의 범람정도를 확인하기 위하여 수치모의실험을 수행하였다. 수치모의에 사용한 지진해일 발생원은 일본 서쪽 근해에서 발생하여 과거 동해안에 직접적인 피해를 주었던 역사지진을 이용하였으며 원해지진해일에 대한 분산효과를 고려하였다.