최근 항만 외곽방파제의 확장 및 신설 등 해안구조물이 지속적으로 건설됨에 따라 인근 해안 환경의 변화가 초래되고 이로 인하여 사질 해변에서는 해안 침식이 심각하게 발생하고 있다. 공사 전 이러한 육역 개발로 인한 환경영향평가가 해안 침식 측면에서도 검토가 철저히 이루어져야 하지만 현재 그렇지 못한 실정이다. 항만 시설이 축조된 후 해안침식 피해가 해안침식 피해가 심각하게 발생한 후 이를 저감하기 위한 목적으로 다양한 해안 구조물이 추가로 건설되고 있다. 그러나, 이 또한 항만시설과는 다르게 마땅한 설계 기준이 없는 관계로 시행착오에 의존하는 무분별한 설계가 이루어지고 있는 실정이다. 이렇게 건설된 해안구조물은 파랑장 및 바람장 등의 해역환경변화를 또다시 유발시킴으로써, 해안구조물로 인한 2차 침식 피해가 발생하는 지역이 지속적으로 증가하는 추세이다. 이러한 기술적 한계에서 새로운 항만 및 해안구조물의 축조로 인한 해안 환경의 변화를 면밀히 파악하고 침식 피해를 줄이기 위하여 기술적 방법을 찾는데 있어 수리실험의 수행은 절실하다. 그러나 국내 수리실험 연구로는 구조물 안정성 검토에 대한 실험 목적이 대부분인 수리모형실험이 수행되었고(Lee and Yoon., 2006; Lee et al., 2008; Oh et al., 2011; Cho et al., 2002; Kwak et, al., 2003), 3차원적인 수리모형실험(Hur, 2004; Lee et al., 2009)이 이루어졌다. 그러나 해안구조물 주변의 3차원적인 흐름 특성을 파악하기에는 아직 미진한 실정이며 지형 변화를 파악하기에도 부족한 시간과 모래 투입량으로 이동상 수리실험이라고 간주하기에 부족한 실험이 많았다. 이와 같이 국내 수리모형실험은 대부분 구조물 안정성에 대한 검토를 중심으로 연구가 수행되었고 이동상 수리모형실험을 통한 연구는 아직 국내 여건상 선진국에 비하여 턱없이 부족한 실정이다.

국외에서는 파랑장이 지배하는 해안에서의 모래 이동을 연구하기 위하여 오래전부터 다양한 축척 연구가 이루어졌으며 Table 1은 그 동안 해빈단면 실험을 목적으로 제시된 국외의 다양한 이동상 수리모형실험의 축척율 중 대표적인 것을 보여주고 있다.

본 연구에서는 이러한 다양한 축척법의 유도과정과 쇄파대에서의 해저면 변화에 대한 수리실험에의 적용성을 검토하였고 축척된 수리모형에서의 실험 결과가 아직 현장 지형을 잘 재현하지 못하고 있다고 판단하였다. 따라서 범용적으로 쓰이는 평형해빈단면 경험식을 이용하여 새로운 축척법을 고안하였고 맹방해변에 대한 이동상 3차원 수리모형실험 관측 결과에 적용하여 제안된 축척법이 상당히 만족할 만한 결과를 제공하고 있다고 판단하였다.

본 연구는 맹방해변의 이안 외곽구조물 설치에 따른 수리모형실험을 수평축척 1:80에 대한 실험을 수행하여 파랑 작용에 의한 이동상 해빈단면 수리모형실험에 적합한 축척법으로 Dean의 평형해빈단면 공식을 이용한 축척법을 제시하였다. Van Rijn (2010)제안법과 비교하여 비왜곡모형(Non-distorted model)은 물론 왜곡의 경우에도 축척율이 작게 산정되었다. 즉, 3차원 수리실험이 수행된 왜곡모형의 경우 현지 해빈단면 자료와 비교하여 Van Rijn 축척법에 의한 것은 과대평가되고 있었으나 본 연구에서 제안된 축척법은 좀 더 만족할 만한 결과를 도출하고 있다고 판단된다.

따라서 제안된 축척법을 적용한다면 수리모형 실험에 의한 해저면 변동 실험 결과로부터 대상 해안에 건설되는 외곽방파제에 의한 해안선 및 해저면 변화 그리고 침식 저감 해안구조물이 배치되는 경우 해안선 및 해저면 변화를 좀 더 정확하게 평가할 수 있을 것으로 기대된다. 그러나 아직 현장 적용 사례가 부족한 관계로 이와 관련된 좀 더 다양한 연구 성과가 도출되기를 기대한다.