갑문을 설계함에 있어서 수리학적 현상에 따른 선박의 안정성이 검토되어야 한다. 본 연구에서는 갑실의 흐름특성분석을 위해 GUI기반으로 구성된 간단한 1차원 모형(DWSL)을 사용하였으며, 갑실의 크기변화에 따른 선박의 안정성에 영향을 주는 수리인자들에 대해 모의하였다. 갑실의 폭은 12.5 m이며, 갑실의 길이는 40 m, 80 m, 120 m, 190 m이다. 이때 Case 1의 갑실면적은 500 m2, Case 2의 갑실면적은 1000 m2, Case 3의 갑실면적은 1500 m2, Case 4의 갑실면적은 2375 m2이다. 선박이동을 위해 요구되는 수위차는 8 m이며, 갑실의 수심은 4 m이다. 유량계수는 0.50 ∼0.65이며, 수면경사는 0.015 ∼ 0.040 %범위이다. 갑문 개방높이는 1 ∼ 3 m이며, 개도속도는 6 ∼ 10 mm/s이다. 갑실의 크기에 따른 수면경사, 개도속도, 갑문의 개도높이, 유량계수 등이 증가될 경우 갑실내의 유속은 감소하였으며, 유량은 증가함을 나타났다. 갑실 흐름 유속변화는 Case 2의 갑실면적 1000 m2부터 증가폭이 크지 않았다. 또한 갑실내의 유량 및 유속변화에 수면경사, 개도속도, 갑문의 개도높이 등의 수리인자들의 영향이 유량계수의 영향보다 크게 나타났다. 특히 갑문의 개도높이의 인자가 갑실내의 유속과 유량변화에 가장 큰 영향을 미치는 것을 알 수 있었다.

• 최인호(서일대학교 토목과 교수, 공학박사) | Choi, In Ho
• 김종우(서일대학교 토목학 교수(강의전담), 공학박사) | Kim, Jong Woo