방파제나 호안 등의 피복제로 사용되는 가지가 4개 달린 이형 블럭이다. 가지(pod)가 4개(tetra)라서 테트라포드(tetrapod)라는 명칭을 가졌으며 약칭으로 TTP라고 부르기도 한다.

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테트라포드는 해안구조물에 가장 많이 사용되는 이형 블럭으로, 일정한 간격으로 방파제 등에 피복된다. 자연에서 얻은 암석을 이용하여 방파제를 피복할 때보다 블록 상호 간의 구속 효과가 있다. 또 사방으로 뻗은 가지가 서로 얽힌 형상 때문에 파도가 부딪힐 때 부서지는 효과를 크게 발생시킨다. 테트라포드의 제작 시 철제 거푸집을 이용하여 형상을 만든 뒤 콘크리트 반죽을 부어 굳어질 때까지 기다리는 과정을 거친다. 이 과정을 양생이라 한다. 양생이 끝난 뒤 거푸집을 해체하면 콘크리트로 형성된 테트라포드가 생성된다.

원래 테트라포드 제작은 철근을 사용하지 않는다. 콘크리트는 압축시키는 힘(압축력)에는 매우 강하여 28MPa(Pa=N/m) 내외의 강한 압력에도 좀처럼 파괴되지 않을 만큼 단단하지만, 인장력에는 취약하기 때문에 빌딩, 교량 등 건축, 토목 구조물로 사용할 때는 철근을 사용하여 약한 인장 저항력을 보완하는 것이 일반적이다. 그러나 테트라포드는 파도가 부딪힐 때 중량으로 저항하는 원리로 개발되었기 때문에 인장력에 대한 특별한 대비는 되어 있지 않다. 그래서 철근을 사용하지 않는다. 태풍이 지나간 후 파괴된 테트라포드를 조사해 보면 다리가 인장력의 작용에 의해 파괴되는 것을 종종 볼 수 있다. 이것은 매우 큰 파도가 부딪히는 과정에서 테트라포드가 파도에 의한 부력이나 양력 등의 순간적 작용으로 부상한 후 다시 바닥으로 떨어지는 과정에서 가지 부분에 인장응력이 발생하기 때문으로 확인되는 경우가 많다. 그렇지만 이러한 인장 파괴를 방지하기 위해 철근을 사용하는 것은 비경제적이다. 왜냐하면 이러한 테트라포드의 파괴는 설계 시 예상되었던 파고보다 훨씬 큰 파도 작용에 의한 자연적인 것이지 설계가 잘못 되어서 발생한 것은 아니기 때문이다. 따라서, 인장 파괴를 막기 위해서는 중량을 증가시켜 테트라포드가 원천적으로 부양되는 일이 없도록 하고, 철근을 사용한 고가의 테트라포드를 만들 필요는 없는 것이다.

바닷가에 테트라포드가 설치된 곳에서 크고 작은 낙하 사고가 발생하여 이와 같은 사고를 방지하기 위해 고안된 낙하 사고 방지용 기능성 테트라포드를 개발하는 사례가 보고되고 있다. 기능성 테트라포드는 콘크리트 표면에 홈을 만들어서 낚시객들이 미끄러지는 사고를 방지하거나 낙하 후에도 홈을 이용하여 안전한 곳으로 이동이 쉽게 하는 기능을 부여한 것이다.

이것 외에도 콘크리트 반죽에 고로슬래그(철강 제련 시 발생하는 찌꺼기)를 첨가하여 중량을 높인 기능성 제품을 개발하기도 한다.

테트라포드는 방파제나 호안 등에 주로 활용되지만 잠제라고 하여 수면 아래에 설치하여 파도를 줄여 주는 구조물로써 활용하기도 한다. 특히 동해안 등에서 해안선 침식으로 인해 심각한 피해를 입는 지역에는 해안선과 평행하게 테트라포드를 설치하며, 조망을 해치지 않게 하기 위하여 수면 위로 드러나지 않을 정도로 테트라포드를 적재한다. 이러한 잠제는 크고 작은 파도가 해안선에 밀려 올 때 일정 부분 파의 크기를 줄여 주는 역할을 하고 결과적으로 파도의 습격으로 쓸려 나가는 해안가 모래의 양을 줄여 주어 해안선 침식에 대한 대책 공법으로 사용된다.

그림 1. 해변에 규칙적으로 배열된 테트라포드(출처: 게티이미지).

여기서, : 블록의 단위 중량, : 설계파고, : 안정계수, : 경사각, : 상대 밀도()이다.

케이슨, 경사제, 상치부, 전면 수심, 마루높이, 사석 마운드, 지반 개량