부진동(Seiche)

1. 부진동이란

외해에서 장주기의 너울(Swell)이 내습하여 만(灣) 또는 항내에 강제 진동을 일으키는 현상으로서, 항만의 형상에 따른 고유진동 주기에 따라 공진(Resonance)을 일으켜 증폭되는 것으로 추정된다. 부진동 현상은 한쪽이 개방된 만에서 해수면이 기상 외력(대기압, 바람) 또는 장주기파 등과 공명해 출렁이는 현상을 말한다. 

 

2. 부진동의 주기

보통 해상에서는 수 십초~수 십분 정도의 주기로 파장이 발생하며, 이 때 주기는 항만의 형상에 따라 결정된다. 해양장파는 수십분 이상의 발생주기를 갖는 파장이 긴 물결이다.

 

 

 

3. 부진동의 문제점

1) 부진동의 주기는 수십초 → 수십분 정도로써 항내에 부진동이 발달하면 진폭이 크지 않지만 파랑(L)이 길기 때문에 수평방향의 해수유동이 커서 선박의 계류 및 하역작업에 장애가 된다. 

 

2) 부진동이 사리(밀물과 썰물의 차가 최대가 되는 시기) 때 만조 시기에 발생할 경우, 항내 선박의 접안과 하역작업을 방해할 뿐만 아니라 저지대 침수 피해를 일으킬 수 있다. 

 

4. 부진동에 대한 대책

1) 항내 침입파의 크기를 작게 하기 위하여 항구폭을 좁게하는 경우 내습한 장주기파의 Energy 손실이 적어짐으로써 부진동에 의해 항내 진폭이 오히려 커지는 Harbor Paradox 현상이 발생 할 수 있으므로 주의를 요한다.

 

2) 장주기파가 현저한 수역에서는 항내로의 장주기파의 침입을 억제하도록 방파제 배치계획을 세우는 것이 바람직하다. 이 때 사석부의 재료입경이 클 수록 장주기파의 에너지가 많이 투과 되므로 방파제 및 사석부 구조에 대한 검토가 필요하다.

 

3) 선박의 전후이동(Surge)을 억제하기 위해서는 계류계의 고유주기를 침입 장주기파의 주기와 약간다르게 한다. 이를 위해 계류라인의 부착위치와 초기장력의 또는 로픙의 재질 변경등의 방안을 적용할 수 있다.

 

4) 장주기파고의 분포는 항내에서는 일정하지 않으므로 계획단계에서 대상 부두의 장주기파고가 한계값을 초과하게 되면 부두의 위치를 변경하는것이 바람직하다.