생활 속의 수학                                              

  34. 방파제 구조물 테트라포트와 정사면체

  지난 제5호 태풍 ‘라마순’은 순간 최대 풍속이 23m였다. 이로 인해 남제주군 가파항과 신도항이 방파제 피해를 입었으며 서귀포시 법환항의 경우 월파 방지 시설물 3m가 유실됐다.
  초대형 태풍으로 발생하는 방파제 유실피해는 사람의 힘으로 막지 못하는 말 그대로 자연재해다. 하지만 그리 강하지 않은 태풍에도 매년 되풀이되는 어항 피해는 문제다. 미리 주변환경을 조사해서 적절한 공법이 시행되어야 할 것이다.
  방파제의 유실과 월파를 방지하지 위해 많이 사용하는 것이 테트라포트(T.T.P, 일명 삼발이)이다. 작은 것이 5톤에서부터 큰 것은 100톤 이상이 되는 것도 있다. 서부두 방파제에 가서 보면 낚시꾼들이 밟고 앉아 있는 4개의 뿔 모양의 콘크리트 구조물이 바로 그것이다. 테트라포트는 파도의 힘을 소멸시키거나 감소시키기 위해 사용하는 것이다. 주로 방파제에서 지속적으로 파도의 영향을 받는 부분에 설치하여 방파제 구성요소인 물밑에 던져 놓은 기초 돌과 방파제 블록을 보호한다.
  그런데 테트라포트를 가만히 살펴보면 정사면체 모양을 하고 있음을 알 수 있다. 정사면체 형태의 구조물을 선택한 이유는 무엇일까?
  벽면을 같은 모양의 타일로 빈틈없이 붙이는 문제처럼 공간을 동일한 다면체를 사용하여 빈틈없이 쌓을 수 있는 다면체는 정사면체, 정육면체, 직육면체 등이 있다. 그 중에서 강한 조류나 수압을 이겨내 파도나 해일을 막아내야 하므로 구조물 하나 하나가 안정감을 확보해야한다. 이들 조건들을 만족하는 다면체는 바로 정사면체이다. 정사면체는 무게중심이 가장 아래에 있어 안전성이 좋다. 굴릴 경우에도 같은 모양을 유지한다. 따라서 정사면체 형태의 구조물을 사용하는 것이다.

한라일보 2002년 7월 19일