본 연구에서는 해양수산자원 및 레크리에이션 증진을 위한 프로그램의 일부로 개발된 철도차량 인공어초의 수리학적 안정성 평가를 위해 수리모형실험을 수행하였다. Froude 상사법칙을 적용한 고정상 및 이동상 수리모형실험에서는 설계외력(파랑, 흐름 등)에 상당하는 조건에 따라 이론적/실험적 검토를 수행하였다. 실험결과로서 파랑-흐름공존장에서 어초의 안정성에 영향을 미치는 무차원 영향인자(설계파라메타)로서 쇄파상사지수, 수립자속도, 세굴/퇴적 등이 있으며, 고정상 실험에서 어초의 활동을 일으키는 한계조건은 쇄파상사지수에 따라서 무차원 최대수립자속도가 약 0.32 이상일 때 나타났다. 또한 이동상 실험에서 침하량(현장치)은 6~30cm이었다. 실험결과를 바탕으로 어초의 활동에 작용하는 외력의 방향과 저질 특성이 어초 시설적지를 선정할 때 반드시 고려되어야 함을 알 수 있었다.
Old train carriages have been used to create artificial reefs (AR) as part of programs to enhance ocean fisheries and recreational resources. This study conducted hydraulic modeling experiments to estimate the structural stability of a train carriage AR. By applying fixed- and movable-bed conditions and Froude similitude, theoretical and hydraulic experiments revealed major design forces(e.g., water waves and currents). The results of this study showed that some dimensionless design parameters (e.g., surf similarity parameters, water particle velocity, scouring, and deposition) also affect the stability of an AR under various wave and current field conditions. In the fixed-bed condition, movement of the AR occurred when dimensionless water particle velocity based on the surf similarity parameter was larger than about 0.32. In the moveable-bed condition, the settlement depth (field values) of the AR ranged from 6 to 30 cm. The results indicated that characteristics of the sediment/bed condition and the direction of external forces acting on an AR should be considered when selecting AR sites.
