우리나라는 하절기 태풍으로 인하여 매년 항만구조물에 직접적인 피해가 발생한다. 특히 테트라포드 등 콘크리트 이형블록과 같은 피복재로 이루어진 경사식 구조물의 경우 피복재가 이탈되는 피해가 발생한다. 이와 같은 경사식 방파제 설계시 방파제 간부구간에 대한 안정중량 산정식이 제시되어 있으며, 제두부의 경우 제간부 피복재 중량의 1.5배 이상을 적용하도록 제시하고 있다(해양수산부, 2014). 그렇지만 2000년대 이후 태풍에 의한 피해사례를 분석하면 제두부 이외에도 제간부 특히 볼록부(concave curve)에서 피복재가 이탈되는 피해가 보고되고 있다. 이러한 피해를 감안하여 볼록부 설계시 피해율을 고려하여 설계파고를 재산정하거나, 사면경사를 완만하게 하여 안정중량을 확보하는 방법이 적용되고 있다. 또한 제두부와 유사한 개념으로 제간부 중량의 1.5배 이상을 거치하는 방법이 사용되고 있다. 그렇지만 이에 대해서는 UASCE(2006)에도 마찬가지로 정확한 설계기준이 없으며 볼록부 및 오목부에 대한 안정중량 산정방법에 대한 제시는 없다. 본 연구에서는 수리실험을 통하여 볼록부 구간에 피복된 피복재의 안정중량 산정을 위한 수리실험을 수행하였다. 안정중량 산정식은 허드슨식과 같은 형태를 적용하였으며, 볼록부 중심각에 대한 안정중량 산정기법은 Kd를 적용하였다.

경사식 구조물 피복재의 안정중량 산정을 위하여 국내외 설계기준에서는 제간부 즉, 파랑이 구조물에 직각으로 입사하는 조건을 대상으로 설계기법이 제시되어 있다. 그리고 제두부의 경우 제간부 중량의 1.5배를 할증하는 방법이 제시되어 있다. 이와 같은 방법으로 일반적으로 제두부의 경우 제간부에 비하여 할증된 중량의 피복재가 거치되고 있다. 그렇지만 최근 발생한 방파제 피해 중 서귀포항의 경우 경사제 제간부 특히 볼록부 구간에 2012년 내습한 태풍 볼라벤 및 이전에도 2차례에 걸쳐 유사한 피해가 발생하였다. 더불어 이와 같은 제간부 볼록부의 피해는 다른 항만에서도 조사되었다. 본 연구에서는 이와 같은 경사제 제간부 중 특히 볼록부에 대하여 테트라포드가 거치된 경우 구조물의 중심각이 90도 일 때 입사파향에 따른 피복재의 안정중량을 Hudson식에서 제시하고 있는 값을 이용하여 분석하고자 한다.