Journal of The Geomorphological Association of Korea
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v.19
no.2
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pp.31-49
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2012
Satae cheon, a tributary of the Suip cheon in Yanggu, Gangwon province, is an international river extended to North Korea. Most of drainage basin area of the river was the fierce battle field during the Korean War(1950-1953) and hard to access as it located between the MDL(Military Demarcation Line) and the CCZ(Civilian Control Zone: about 10km south from MDL). By the restriction of access to the sites, most of natural landscape have been well conserved except limited use for military activities. Even the landfoms in that area were not studied, except the government's heritage reports. Satae Cheon's channel follows the Imdang fault line(N-S) to Satae-ri and flow to west to the Dutayeon area. The river meanders along geological structure or weak line at the Dutayeon area. The meandering channel was shorten by the meander cut which linked the thalweg line of meander loop ant the meander neck. As a result of this cut, the river cliff formed by the Satae cheon became the part of newly formed channel bed and the S-forms are formed. After the channel route stabilized, channel incised the rock with large potholes and undulating walls were formed. The channel width changes from 1m to 10m with restriction of the undulating walls, so this part can be regarded as inner channel or inner gorge. From the point of planar forms it also can be slot-type canyon.
Nam, Chongyong;Lee, Yongkyu;Park, Gunhee;Lee, Gunhak;Lee, Won Bo
Korean Chemical Engineering Research
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v.56
no.1
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pp.133-138
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2018
Safety management has become even more important because of the safety and environmental issues that have arisen since the 2000s. However, the safety study requires many empirical data, so there are many limitations. In the case of pipe safety, simulation programs exist, but it is difficult to get data about the pipe internal erosion of the pipe. In this study, the erosion rate of the pipe elbow was simulated using computational fluid dynamics (CFD). Also, the failure period of the pipe was calculated by the limit state function using erosion rate. In the case of CFD pipe, a sample which is actually operated in Yeosu industrial complex was used, and the geometry and mesh formation were rationalized in terms of typical fluid dynamics simulations. Using the Discrete Phase Model (DPM) and the corrosion model, the erosion rate ($3.09227mm{\cdot}yr^{-1}$) was obtained from CFD simulations. As a result of applying the erosion rate to the limit state function, we obtained the pipe failure period value, 14.2 years to trigger a leak and 28.2 years to trigger a burst. Through these processes, we concluded that pipe erosion is one of the major failure modes. In addition to the results, this study has significance for suggesting the methodology of the pipe safety study.
The typical four conditions related to internal erosion were set from the results of the regular dam safety inspection for 17,500 dams, and a questionnaire survey was conducted for dam safety experts to quantify these four typical current dam conditions with scores between 0 and 10, respectively. In addition, we proposed 'possible score range' for each condition to minimize the decision limits for dam managers to quantify dam conditions while helping to quantify various dam conditions except 4 representative conditions. A case study based on 'quantified score' and 'possible score range' for each condition showed that this method consistently reflects the dangerousness of the dam and provides a reasonable probability of failure. This helps to overcome limitations of dam rating determination by weighted average, and it will help to evaluate dangerous dams as dangerous dams.
This paper presents the characteristics of internal erosion of embankment slopes due to the localized heavy rain. In this study, the existing analysis methods of filter performance in embankment materials were reviewed. Based on the theoretical concept of filter conditions to prevent particles from being carried in from the adjacent embankment materials, new analysis method was suggested. According to the new analysis method for filter performance, experimental programs were carried out to investigate the filter performance for controlling and sealing any leak which develops through the embankment materials as a result of internal erosion. Three sets of small scale laboratory tests were carried out with changing the main influence factors such as rainfall intensity, gradient of slope, embankment material condition. It was found that the new analysis method for filter performance to prevent particles from being carried in from the adjacent embankment materials was more capable approach to design the filter materials in embankment slopes. The new criterion or method for satisfactory filter performance, therefore, was recommended.
Soil internal erosion is a phenomenon in which fines attached to the solid skeleton are detached by fluid flow, and this continuous fine migration weakens the hydro-mechanical characteristics of the ground structure. This paper proposed governing equations for fine migration in pore spaces and its related scheme for the numerical analysis. Phase diagram for fine particles includes three different states: detached fines in the liquid phase ($c_e$), attached fines in the solid phase (${\sigma}_a$), and pore-clogged fines in the solid phase (${\sigma}_s$). Numerical formulations for finite element method are developed based on the hydraulic governing equations of pore fluid and fine migration. This study proposed a method of estimating model parameters for fine detachment, attachment, and clogging from 1D erosion experiments. And it proposed an analytical formula for hydraulic permeability function considering fine clogging. Numerical analysis of the previous erosion test developed the numerical scheme and verified the adequacy of fine migration models.
Jeong, Won;Kim, Byunguk;Seo, Il Won;Park, Yong Sung
KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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v.43
no.1
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pp.55-62
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2023
Internal erosion is one of the main causes of levee damage and collapse, and representative of this is backward erosion piping. This type of internal erosion accounts for one-third of the damage to levees, meaning it is important to predict and prevent it. In this work, experiments were conducted with the aim of detecting piping in advance by using a tracer. Experiments were undertaken by changing the head difference, soil diameter, and the installation of the cutoff wall. A tracer was injected twice, once at the beginning of the experiment and once after the piping occurred. A key finding was that the piping process significantly affectedthe concentration variation of the tracer in a soil layer. Hence, a tracer concentration curve monitored at downstream could provide information about piping occurrence. It is expected that the results of this study can be used to prevent levee damage and collapse caused by piping.
Kim, Young Kyu;Choi, Gye Woon;Chung, Youn Joong;Kim, Jea Gu
Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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2004.05b
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pp.386-390
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2004
하천은 자연 상태에서 내부분 단일 하천이 아닌 몇 개의 지류가 본류와 만나는 복잡한 하천망을 구성하며 하류로 흘러간다. 이 때 본류와 지류가 만나는 합류부에서는 본류와 지류의 합류각도나 유량에 의해 수리학적인 특성이 매우 민감하게 변화한다. 수리학적 특성에서는 수심이나 유속 등의 흐름에 대한 분석이 있을 뿐 아니라, 유사이동에서의 침식이나 퇴적과 같은 하상변동도 중요하게 고려되어야 한다. 그러나, 지금까지 합류점에 내한 연구가 대부분 물의 흐름 해석에 관한 연구이며, 하상변화에 대한 연구가 상당히 부족하다. 본 실험 연구에서는 본류와 지류의 접근각도를 $60^{\circ},\;75^{\circ},\;90^{\circ}$로 변화시키면서 분석하였으며, 유량비는 1:0.2, 1:0.35, 1:0.5로 변화시키면서 분석하였다. 이때 사용한 모형수로는 본류와 지류의 폭을 1:0.8로 하였으며, 이동상 실험을 위해 입경 1mm인 균일 모래를 이용하여 실험하였다. 그 결과 침식되는 길이는 유량비 및 접근각도가 증가함에 따라 커지는 경향을 나타내고 있으며, 이는 합류부에서의 하상침식에 대한 개선방향으로 활용될 수 있을 것으로 판단되고 있으며, 또한 접근각도가 증가함에 따라서는 최심경사는 점차 증가하는 것으로 나타났으나, 유량비가 증가함에 따라 감소하는 것으로 나타났다.
Proceedings of the Korea Concrete Institute Conference
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2009.05a
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pp.265-266
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2009
To know the thermal-moisture condition of the concrete is very important to expect the concrete durability such as chloride attack, carbonation, alkali-aggregate reaction, freezing damage. The purpose of this study is to establish the temperature-moisture coupled model which is based on the finite element method and measure temperature and relative humidity under the exposured condition.
동굴내부의 지형변형은 동굴내의 외인적인 요인과 내인적인 요인에 의하여 발달된다. 외인적인 요인으로서 기후변동에 의한 기온의 변화와 침출수의 증감 및 외부 이입물질 등을 들 수 있으며, 내인적인 요인으로서는 암석의 공극율, 지질환경, 단층 및 습곡면의 형상, 절리 및 균열면의 유무, 동굴지천의 구배 및 유속, 층리간의 이종의 암석게재 여부 등을 들 수 있다. 동굴 시스템은 수문 물리화학적 요소에 의해 형성되며 외부 기준면 통제에 의해서 암석학, 구조학, 기후학, 생물학, 토양학 등과 밀접한 상태에서 의존적인 발달 과정을 가진다. 동혈 내부의 침식은 유수의 입력 경우 유출과정에서 형성되며, 또한 유수의 비 입력 경우유출 및 액체용액의 분출에 의해서 형성된다. 다수의 동굴학자들은 동굴은 계절마다 침수되거나 빨리 흐르는 홍수에 의한 폭우에 의해 epiphreatic 상태에서 간헐적으로 포화되는 과정을 거치며 선택적으로 발달한다고 주장하고 있다. 혼합지대 동굴의 가장 좋은 예는 현재의 카르스트 지역에서 나타나는 것이 아니라 과거 제4기의 200만년전 동안보다 해수면이 더 안정적이었던 때에 이루어진 고 카르스트(Paleo Karst)에서 발견되고 있다.
Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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2011.05a
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pp.176-176
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2011
환형수조는 점착성 퇴적물의 이송특성 연구를 위해 가장 선호되는 실험 장치로 알려져 있다. 과거 많은 연구자들은 퇴적물의 이송특성, 특히 침식/퇴적 특성 조사를 위해 주로 수로를 이용한 실험적 연구를 수행하였는데, 최초의 실험적 연구들은 주로 직선수조에서 수행되었다. 그러나 입자간의 응집이 중요한 역할을 하는 점착성 퇴적물의 경우에, 직선수조 끝단에서의 자유낙하 및 재순환 펌프의 날개에 의해 응집된 토사가 쉽게 분리될 수 있어 그 타당성이 의문시 되어 왔으며, 이러한 단점을 보완하기 위해 환형수조가 고안되었다. 환형수조는 수면과 접하여 회전하는 상부링의 마찰력에 의해 흐름이 생성되기 때문에 시간의 제약 없이 흐름조건을 동일하게 만들 수 있다는 큰 장점을 갖는다. 그러나 환형수조는 원주유속의 속도차이 및 원심력으로 인한 2차 순환류를 형성시켜 반경 방향(radial direction)에서의 바닥전단응력을 불균일하게 하는 단점을 갖는다. 이러한 2차 순환류와 바닥전단응력의 불균일을 저감시키기 위하여 환형수조의 몸체를 상부링의 회전 방향과 역방향으로 직접 회전시키는 방법이 채택되어져 왔다. 한편, 환형수조의 상부링과 몸체를 서로 역방향으로 동시에 회전시키는 양방향 회전(counter-rotation)의 적용을 위해서는 2차 순환류가 최소가 되며 바닥전단응력이 균일해지는 최적 회전속도비에 대한 분석은 필수적 사항이다. 이를 위하여, 상부링과 몸체의 회전속도에 따라 변화하는 수조내부의 흐름특성 및 평균바닥전단응력에 대한 연구가 선행되어야만 한다. 이에 본 연구에서는 전산유체역학을 이용하여 전북대에 설치된 환형수조의 상부링과 몸체의 회전속도에 따라 변화하는 수조내부에서의 흐름특성 및 바닥전단응력에 대한 분석이 수행되었다. 또한, 이를 기초로, 환형수조의 최적 회전속도비 산출을 위한 연구가 수행 중에 있다. 이러한 결과들은 추후 환형수조를 이용한 점착성 퇴적물의 침식/퇴적 등과 같은 이송특성 연구시, 퇴적물에 작용하는 흐름조건의 정밀산정을 위한 기초자료로 활용될 수 있을 것이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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