본 연구에서는 직립 방파제 케이슨의 활동량 산정 모델과 케이슨 복구비용 계산 모델을 결합하여 기대 총 건설비 산정 모델을 수립하였다. 직립 방파제 케이슨의 최적 단면은 활동량의 허용 범위 내에서 기대 총 건설비가 최소가 되는 단면으로 정의된다 활동량의 허용 범위는 방파제 수명 동안의 기대 활동량을 0.1m로 하는 경우와 방파제 수명 동안의 누적 활동량이 0.3 m를 초과하는 확률을 0.1 이내로 하는 경우를 고려하였다. 또한 할인율 개념을 도입하여 미래 가치로 산정된 복구비용을 현재가치로 환산하였다. 작은 재현주기에 대해서 설계된 케이슨의 경우 잦은 복구 활동으로 인해 할인율을 적용했을 때의 기대 총 건설비용이 할인율을 적용하지 않았을 때보다 작아진다. 수심이 얕을 때 본 설계법이 기존의 결정론적 설계법보다 더 작은 단면을 요구하여 경제적인 설계가 가능하다. 한편, 수심이 얕을 때는 전술한 활동량 허용 기준들이 비슷한 결과를 나타내지만, 깊은 수심에서는 전자가 후자보다 더 큰 단면을 요구한다.
In this study, a model to calculate the expected total construction cost has been developed by combining a model to calculate the sliding distance of a caisson of a vertical breakwater and a model to calculate the rehabilitation cost of a caisson. The optimal cross-section of a caisson of a vertical breakwater is defined as the cross-section that requires a minimum expected total construction cost within the allowable limit of caisson sliding. Two allowable limits are considered: 0.1 m of the expected sliding distance during the lifetime of the breakwater and 0.1 of the probability that the cumulative sliding distance during the lifetime of the breakwater is greater than 0.3 m. A discount rate has also been introduced to convert the future rehabilitation cost to the present value. The introduction of the discount rate reduces the expected total construction cost for the caissons designed for shorter return periods due to frequent rehabilitations. The present design method requires a smaller cross-section than the conventional deterministic method in shallow water depths, enabling us to design a caisson more economically. On the other hand, the above-mentioned allowable limits of caisson sliding show similar results for smaller water depths, while, for larger depths, the former requires a larger cross-section than the latter.
