항만에 배치되는 수역시설 중 정박지는 대상 선박이 주묘되지 않고 안전하게 정박할 수 있도록 충분한 수면적을 확보하여야 한다. 이러한 수면적의 계산 시에는 대상 선박의 전장, 수심, 저질 등의 요소를 고려하는 것이 일반적이다. 그러나, 국내 각 항만의 항만시 설운영세칙(혹은 규정)에는 정박지의 선박수용능력 기준으로 총톤수를 사용하고 있다. 본 연구에서는 총톤수 단위의 정박지 선박수용능력 기준을 선박의 전장으로 변환하여 실제 대상 선박의 투묘 중 선회 반경을 계산한 결과, 분석 대상 90개의 정박지 중 25개의 정박지(27.8%) 에서 선회 반경이 지정된 수면적을 초과하는 것으로 나타났다. 이러한 분석 결과를 바탕으로, 국내 각 항만의 항만시설운영세칙(혹은 규 정) 상 정박지 선박수용능력 기준을 전장으로 개정하고, 관련 해사 법령의 해당 조항 개정을 개선방안으로 제시하였다.

본 연구는 대기정박지의 신설 및 조정이 필요한 항만을 위해 정박지의 적정 용량을 산정하기 위한 방법론을 제시하고, 이를 진해만 내 항만과 부산에 적용하여 국내 주요 항만의 정박지 용량과 비교 분석하여 적용에 무리가 없는지 검토하기 위한 목적이 있다. 이를 위해 항만을 이용하는 선박의 총톤수 용량과 동시 정박 가능 용량의 개념을 정의하고 정박지 용량지수를 계산하여 대상항만을 위한 적정 정박지 용량을 산정하는데 이용하였다. 그 결과 진해만 내 항만의 정박지 용량지수는 0.89로 산출되었으며, 대기정박지 신설을 위한 적정 정박지 용량지수는 6.0 수준으로 분석되었다. 본 연구에서 제시한 정박지 용량지수의 개념을 정박지 설계 기준으로 반영할 경우 정 박지를 이용하는 선박의 안전, 정박지 안전성 및 항만의 효율적인 운영에 도움을 줄 수 있을 것으로 판단된다.

This study was conducted to propose an effective port operation method in terms of the design capacity of waiting anchorage by comparing the ratio and the number of waiting anchorage according to the port operation method of Busan New Port. For this, the Arena simulation program compared the rates of waiting vessels according to the application of the multi-user terminal, liner terminal and hybrid liner terminal operation methods. As a result, analysis suggested the necessary anchorage space can be reduced to about 18 % when using the multi-user terminal operation method and about 15.6 % when using the hybrid liner terminal operation method, as compared with the liner terminal operation method. Specifically, it was effective to apply the multi-user terminal operation method in terms of the anchorage capacity to be designated to Busan New Port. This study can apply to the designation of the new anchorage in the Busan New Port by reflecting the contents of the design of the anchorage in accordance with the port operation method.

본 연구는 울산항의 정박지 규모의 적정성을 평가하기 위한 방법을 제시하고, 이를 통해 현재 뿐만 아니라 항만개발에 따른 미래의 정박지 규모의 적정성을 분석하는데 그 목적이 있다. 이를 위해 울산항의 정박지 적정성 평가를 위한 정박지 가동률 개념을 제시하였다. 그리고 이 가동률 개념을 울산항의 2014년 정박지에 적용하여 가동률을 계산한 결과 모든 정박지에서 가동률이 100 %를 넘지 않는 것으로 도출되어, 추가 정박지 지정이 필요하지 않은 것으로 분석되었다. 또한 울산항의 2020년 가동률을 추정한 결과 E1정박지가 168.3 %로 가장 높았으며, E3정박지가 131.1 %, E2정박지가 118.5 %, 그리고 M정박지가 108.7 %인 것으로 계산되어, 2020년에는 정박지가 부족할 것으로 판단된다. 따라서 울산항의 항만개발에 따른 정박지 가동률을 100 % 수준으로 낮추기 위해서는 E1정박지는 11척, E2정박지는 1척, E3정박지는 2척, M정박지는 1척이 추가적으로 정박할 수 있는 수역이 필요할 것으로 분석되었다.

일반적으로 철근콘크리트 구조물에서는 철근의 정착을 위하여 갈고리 철근을 주로 사용하고 있다. 원전 구조물과 같은 특수 구조물에 갈고리 철근을 사용할 경우, 배근되는 철근간의 간섭이 심해져 배근이 어려워지며, 조밀한 배근 간격으로 인하여 콘크리트 타설이 어려지는 문제점을 가지고 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 원전 구조물에 대한 확대머리철근의 적용이 필요하다. 현행 구조설계기준에서는 철근의 직경, 항복강도 등에 대하여 확대머리철근의 적용범위에 제한을 두고 있다. 현행 기준으로는 대구경 확대머리철근에 대한 적용이 사실 상 어렵다. 이에 따라 본 연구에서는 대구경 확대머리철근의 정착 성능 평가 및 원전구조물에 대한 적용성 평가를 위하여, 대구경 확대머리철근을 적용한 외부 보-기둥접합부 실험을 수행하였다. 실험체는 확대머리철근의 정착길이, 측면피복두께, 횡보강근 및 파괴유형을 실험변수 설정하여 설계하였으며, 반복하중을 가력하여 외부 보-기둥접합부의 성능평가를 수행하였다. 성능평가 결과, 정착성능에 큰 영향을 미치는 요인은 측면피복두께 및 횡보강근 지수임을 확인할 수 있었으며, 외부 보-기둥접합부에서 대구경 확대머리철근은 충분한 정착성능을 보여줌을 확인할 수 있었다.

본 연구에서는 콘크리트 매입앵커시스템 설계코드인 ACI 349-01에 제시되지 않은 직경 50mm(2") 이상 유효매입깊이(h_(ef)) 635mm(25") 이상의 대형 매입앵커시스템에서 전단 파열파괴 성능과 거동특성을 파악하기 위하여 24개의 실규모 시험을 하였다. 시험변수로는 앵커볼트의 직경(d_0=63.5, 76.2, 88.9mm), 앵커볼트의 매입깊이(h_(ef)=635, 762mm), 연단거리(c₁=381, 508, 762mm) 그리고 콘크리트강도(f_(ck)= 38MPa)로 하였다. 예측식인 V_(aci06)과 V_(ccd)는 시험결과(V_(test))를 과대평가하는 것으로 나타났다. 앵커볼트직경(d_0) 50mm(2")이상, 유효매입깊이(h_(ef)) 635mm(25")이상의 대형앵커시스템에서 앵커볼트직경 변화시험과 유효매입깊이 변화시험은 앵커시스템의 전단성능에 영향이 없는 것으로 나타났다. 그러나, 대형 앵커리지시스템의 연단거리와 앵커볼트의 직경에 대한 형상비에 의한 분석결과 형상비가 작아질수록(앵커볼트의 직경이 커질수록) 시험결과에 대한 예측식의 비가 커지는 것으로 분석되었다. 이는 앵커볼트의 직경이 전단강도 저하의 직접적인 원인인 것으로 밝혀졌다. 설계기준에 대한 적절한 개선을 위해서는 더 많은 이론적, 해석적 연구가 필요하다.