PVC핏치의 제조 조건에 따른 물성 변화 및 산화 안정화에 영향을 미치는 공정 변수를 연구하기 위하여 열중량 분석을 하였다. 산소 분위기를 사용하여 안정화온도, 승온속도 및 가스의 유량을 변화시켜 조사하였다. 안정화 온도가 높아짐에 따라 무게증가를 나타내는 시간구간이 짧아지고 결합되는 산소의 양은 감소하는 경향을 나타내며, 290˚C정도로 안정화 온도가 높은 경우에는 결합되는 산소의양이 최대점에 도달한 후 다시 감소하는 경향을 나타냈다. 승온속도가 빨라짐에 따라 결합되는 산소의양은 감소하는 경향을 나타내었으나, 가스의 유량은 본 연구에서 설정한 범위 내에서는 영향이 관찰되지 않았다. 핏치 입자 직경이 커짐에 따라 최대 무게증가 값은 감소하고 최대 무게증가를 나타내는 온도는 증가함을 알았다. 그리고, 안정화에 의한 무게증가가 클수록 PVC핏치의 탄소수율은 감소하는 경향이 나타났다.

본 연구에서는 입사각에 따른 혼성제 근고부에 피복되는 피복석의 안정성에 대해 실험적으로 검토하였다. 국내 항만 및 어항설계기준·해설(2014)에서는 혼성제 근고부 피복석의 안정중량 산정식으로 수정 Tanimoto식이 제시되어 있으나, 산정식에 의한 안정중량과 수리모형실험에 의한 안정중량의 차이가 크게 발생하고 있어 이에 대한 재검토가 요구되고 있다. 특히, 구조물에 직각으로 입사하는 조건보다 경사지게 입사하는 조건에서 보다 무거운 중량이 요구되고 있으며, 입사각이 피복재 안정성에 미치는 영향을 검토할 필요가 있다. 수정 Tanimoto식은 피복석의 안정중량을 산정하는 식이지만, 국내에서는 콘크리트 블록의 안정중량 산정에도 활용하고 있는 실정이며, 이의 적정성 여부에 대한 검토가 요구된다. 따라서 본 연구에서는 혼성제 근고부에 피복된 피복석 및 콘크리트블록을 대상으로 입사각에 따른 안정성 실험을 수행하여 수정 Tanimoto식에 의한 안정중량 산정결과와 비교 분석하였다. 본 실험은 예비실험 단계이지만, 체계적인 연구를 통해 근고부 피복재의 안정중량 산정식을 제시할 예정이다. 또한 구조물에 직각으로 입사하는 조건에 대해 피복석 및 콘크리트블록을 적용한 안정성 실험을 수행하여 현재 활용되고 있는 수정 Tanimoto식을 개선하는 것이 최종 목표이다.

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.