지진해일에 의해 건축물에 작용하는 하중은 물의 흐름 및 부유물에 따라 정수역학에 의한 하중, 부력에 의한 하중, 유체역학에 의한 하중, 충격에 의한 하중 등으로 구분된다. 정수역학에 의한 하중(정수압)은 유속이 느리고 정체되어있을 때의 침수단계에서의 건축물에 작용하는 삼각형 분포의 하중, 부력에 의한 하중은 건축물 내부에 공기층이 형성되어 수직으로 작용하는 하중, 유체역학에 의한 하중은 해일이 내습하는 초기단계에서의 유속에 의해 작용하는 하중(동수압)으로 유속에 따라 파력의 크기가 달라진다. 충격에 의한 하중은 해일 내습시 부유물이 건축물에 충돌할 때 발생하는 하중으로 부유물의 무게 및 크기에 따라 달라진다. 이상과 같이 건축물에 영향을 미치는 해일하중은 유속 및 침수심 깊이, 하중을 받는 건축물의 입면면적 및 형태에 따라 달라진다. 그러나 해일 내습시의 유속은 계측이 불가능하므로 일반적으로 건축물에 작용하는 해일하중 산정시에는 동수압을 침수심계수를 사용하여 정수압으로 환산하여 산정한다. 본 연구에서는 이상과 같이 건축물에 작용하는 해일하중 평가시 중요한 척도가 되는 침수심 계수의 산정방법 및 크기에 따라 건축물에 작용하는 하중의 변화량에 대해서 검토하고자 한다.

습지는 다양한 생물종의 서식지를 제공하고 있다. 특히 습지 생태계는 어느 생태계보다 생산성이 높다. 습지는 물과 영양분이 충분하기 때문에 식물이 서식하기 좋을 것 같지만 실제적으로 습지에서는 잦은 수위변동이 발생하므로 습지에서 식물은 생리적으로 가혹한 환경에 처해 있다고 할 수 있다. 이를 통해 습지 식물은 수위의 영향을 많이 받는다고 할 수 있다. 따라서 습지 조성 및 관리에 있어 습지 식물의 서식환경을 분석하는 것이 필요하며, 이를 위해서는 습지의 식물은 수문과 연계분석하여 습지 식물종의 특징과 최적의 생육환경과의 관계를 규명할 필요가 있다. 이에 본 연구에서는 자연생태계가 잘 발달되어 있어 식물 군락이 잘 발달되어 있는 남한강의 비내섬 습지에 대해 유황분석을 수행하였고, 유황에 따른 유량을 모의하였다. 모의된 유량과 HEC-RAS 모형을 이용하여 유황별 홍수위를 산정하였다. 또한 RAS Mapper를 이용하여 침수심과 침수구역을 모의하고, 이를 통해 여러 생물군 중 침수심에 영향을 많이 받는 식물의 서식환경을 분석하였다. 분석 결과, 버드나무군락은 침수가 발생하지 않는 지역 및 0~0.8m의 침수심, 물억새군락은 침수가 발생하지 않는 지역 및 0~0.4m의 침수심, 쑥-망초군락과 달뿌리풀군락은 0~0.4m의 침수심, 그리고 환삼덩굴군락은 0~0.8m의 침수심이 발생하는 지역에서 서식하는 것으로 분석되었다. 본 연구는 유황에 따른 침수심에 대한 식생서식환경을 분석한 것으로 식생을 고려한 인공습지 조성이나 하천설계에 있어 기초적인 자료가 될 것으로 기대되며 보다 더 정확한 연구를 위해서는 장기모니터링을 통한 식생 자료의 축적 및 더 효과적인 수위-식생 연계분석 방법론에 대한 연구가 필요할 것으로 판단된다.

최근 전 세계적으로 지진의 발생빈도가 증가하는 경향을 보이며 일부는 지진해일을 동반한 대규모 피해가 발생하고 있다. 2004년 12월 26일 인도네시아 수마트라 지진해일은 약 30만명의 인명피해와 100억 달러 이상의 재산피해가 발생하였으며, 2011년 3월 11일 일본 동북지방 태평양 연안 지진해일은 15,800여명의 인명피해와 25조엔 이상의 재산피해가 발생했다. 또한 국내에서도 일본의 서해 해역에서 발생한 아키타지진(1983년 5월, M7.7)과 오쿠시리지진(1993년 7월, M7.8)의 영향으로 국내 동해안 일대에 피해가 발생한 사례가 있다. 이러한 추세에도 불구하고 국내에서는 지진해일에 대한 국내 건축물의 대비책은 전무한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 국내 건축물에 80%이상을 차지하고 있는 연안가 조적조 건축물에 대한 안전성을 예상 침수심 깊이에 따라 평가하였다.

최근 10년간 지진해일에 의해 해안에 인접한 많은 국가들이 피해를 입어왔다. 이로 인해 지진해일에 대한 관심이 증가하고 있고 효과적인 방재대책이 요구되고 있다. 현재 지진해일 방재대책은 침수심을 기준으로 시행되고 있다. 하지만 유체의 흐름에 의한 피해는 수심뿐만 아니라 유속의 영향을 고려해야한다. 본 연구에서는 유속의 영향을 고려할 수 있도록 위험유속의 개념을 적용하였고 지진해일 위험도 분석을 실시하였다. 인체가 어떤 수심의 흐름 내에 존재할 때 균형을 유지할 수 있는 최대 유속을 위험유속이라고 하고 이 위험유속은 유체 흐름에 대한 인명피해 산정의 기준이 된다. 실험을 통하여 위험유속을 산정하는 방법은 흐름이 존재하는 바닥상태와 실험대상이 착용하고 있는 피복상태의 영향을 많이 받는다는 한계점이 있다. 또한 유체 밀도에 대한 고려가 없기 때문에 해수 범람에 대한 흐름에는 적용이 힘들다는 단점이 있다. 이에 본 연구에서는 전도와 미끄러짐에 대해서 안정성을 평가할 수 있는 Jonkman and Pennings-Rowsell(2008)의 물리식을 사용하여 위험유속을 산정하였다. 강원도 주문진항을 연구 대상 지역으로 선정하고 위험유속을 적용하여 지진해일에 대한 위험도 분포를 산출하였다. 동해안에 영향을 미칠 가능성이 있는 가상지진해일 중 한 가지를 선정하고 전파에 대해 선형 천수방정식, 범람에 대해 비선형 천수방정식을 적용하여 수치모의를 실시하였다. 범람 시 침수심에 대응되는 위험유속을 구하고 이를 근거로 위험도를 측정하게 된다. 항구 내의 위험도를 산출하고 지역적으로 위험한 지역과 상대적으로 안전한 지역을 구별하여 지진해일 대피경로의 선정에 활용하였다. 또한 아동과 성인의 위험도를 비교하여 위험지역의 범위의 차이를 확인하였다.