• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2009년도 학술발표회 초록집
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• pp.555-559
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• 2009

난류응력은 순간속도성분을 시간평균성분과 편차성분의 합으로 보고 Navier-Stokes 방정식으로부터 Reynolds 방정식을 유도할 때 나타나게 된다. Reynolds 방정식으로부터 수심 적분된 천수방정식을 유도하는 과정에서 시간 평균된 유속성분을 수심 적분된 유속성분과 편차성분의 합으로 본다면, 분산응력 (dispersion stress)이라고 하는 추가적인 새로운 항이 잔류하게 된다. 점성응력, 난류응력, 그리고 분산응력을 통칭하여 유효응력 (effective stress)이라고 한다. 일반적으로 수심에 비해 수로 폭이 넓은 개수로에서는 유효응력이 흐름특성의 수치 근사해에 큰 영향을 미치지 못한다고 가정하여 2차원 수심적분 모형에서 유효응력을 생략하기도 한다. 또한 유효응력을 적용하더라도, 점성응력이 난류응력에 비해 무시할 만큼 작다고 가정하여 난류응력만을 적용하며, 분산응력은 무시된다. 하지만 만곡부에서는 원심력과 편수위로 인한 횡방향 압력의 불균형이 발생하기 때문에, 만곡부의 이차류가 발생되며, 유속의 연직방향 분포도 일정하지 않게 된다. 따라서 본 연구의 목적은 만곡부의 이차류 특성을 수심적분 2차원 모형에 반영하기 위해 분산응력을 고려한 모형의 개발 및 검증이다. 불규칙한 모의영역을 원활히 나타낼 수 있도록 곡선좌표계를 사용하는 여타 모형들과 달리 유한유소법을 이용하여 수치해를 구하며, 따라서 x, y 좌표축을 사용하는 데카르트 좌표계를 사용하여 지배방정식을 나타낸다. 분산응력의 유 무에 따른 수치결과를 Rozovskii의 $180^{\circ}$ 만곡수로 실내실험 자료와 비교하여 개발 모형을 검증한다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2012년도 학술발표회
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• pp.700-700
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• 2012

산지유역은 하천을 따라서 도로가 발달되어 있어서 대부분의 도로가 홍수시 하천의 영향을 많이 받는다. 산지하천은 경사가 급하고 만곡수충부가 많이 발달되어 있기 때문에 홍수시 유속이 빠르고 만곡수충부의 편수위가 매우 크다. 이는 만곡부 호안 파괴와 도로 유실의 피해를 일으키는 경우가 많다. 따라서 대부분의 산지하천 만곡수충부에는 홍수피해 방지를 위해 콘크리트 옹벽호안으로 되어 있다. 그러나 콘크리트 옹벽은 조도가 작기 때문에 유속이 더 빠르게 되고 편수위를 한층 증대시킬 수 있다. 산지하천 만곡수충부의 편수위를 줄이기 위해서는 접근유속을 줄여야 하나 산지하천 특성으로 볼 때 접근유속 저감을 위한 공학적 방법은 제한적이다. 따라서 만곡수충부의 유속을 줄이는 방법으로 콘크리트 옹벽호안의 조도계수를 증대시키는 것이 효과적일 수 있다. 본 연구에서는 개수로 측벽에 수직돌출줄눈이 설치되었을 때 흐름에 미치는 수리효과를 개수로 수리실험으로 파악하고자 한 것이다. 실험결과 돌출줄눈의 간격이 수직돌출줄눈의 무차원 폭이 9일 때 평균유속이 가장 작게 나타났다. 이는 돌출줄눈의 간격이 개수로 내부흐름의 유속분포, 최대유속발생 위치, 유수단 면적의 크기에 영향이 미치기 때문이다. 따라서 개수로 측벽 수직돌출줄눈의 간격을 조절함으로써 개수로 유수저항의 크기를 조절할 수 있다.

• Restorative Dentistry and Endodontics
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• 제26권3호
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• pp.200-205
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• 2001

이 연구의 목적은 만곡 근관에서 다양한 크기로 근첨을 형성하였을 때 형성 전후의 근관의 전이 정도를 분석하고자 하는 것이다. 만곡된 근관을 가진 투명한 레진블럭 상에서 ProFile .06 taper와 K-flexofile을 이용하여 각각 근관형성을 시행하고 이를 똑같은 위치가 재현가능한 고정틀에 위치시킨 후 사진의 이중노출 기법을 이용하여 근관형성 전후의 근관의 전이정도를 분석한 결과 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. ProFile의 경우 형성된 근관이 taper한데 비해 K-flexofiles의 경우 형성된 근관이 taper하지 못하고 확대가 더 컸다. K-flexofiles의 경우 ProFile의 경우보다 근첨 0~6mm 부위에서 유의하게 더 굵었다(p<0.05). 2. 만곡외측으로의 확대양상은 ProFile의 경우 대체적으로 taper하나 근첨 3~4mm부위가 약간 굵었다. K-flexofile의 경우 만곡외측으로의 확대양상은 taper하지 못하고 불규칙하였다. ProFile에 비해 근첨 0~2mm에서 유의하게 확대가 더 컸다(p<0.05). 3. 만곡내측으로의 확대양상은 모든 군에서 taper하였으나 K-flexofile의 경우 ProFile의 경우보다 확대가 더 컸다. K-flexofile의 경우 ProFile에 비해 근첨 3~5mm부위에서 유의하게 확대가 더 컸다(p<0.05).

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2019년도 학술발표회
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• pp.86-86
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• 2019

일반적으로 하천에 설치하는 각종 이수 및 치수 시설물들은 각각의 고유기능을 충분히 발휘하도록 계획하고 설치하고 있으나, 이러한 하천 시설물 중에는 하천의 자연 환경에 부정적인 영향을 일으킬 수 있는 환경과 조화롭지 못한 시설물이 있기도 하다. 하도 만곡부에 설치하는 전통적인 수제, 즉 하안부에서 수로 중심방향으로 돌출하는 형식의 횡수제, 역시 외곽부 하안의 침식을 방지하기 위해 설치하는 시설물이지만 하천의 자연환경 측면에서는 바람직하지 못 한 현상을 일으키기도 한다. 본 연구에서 소개하는 잠형의 방틀공 수제는 하안부에 돌출하여 설치하는 기존 수제와 달리 만곡부 외측 하안에 근접하여 유수 방향으로 하상에 고정시키고 홍수 시에는 잠길 수 있는 높이로 방틀공을 설치하여 하천수의 흐름을 제어하는 시설물이다. 이와 같은 시설물은 만곡부에서 발생하는 2차류 흐름을 방지하고 유수의 수충력을 흡수 혹은 반사시킴으로써 하안부를 세굴로부터 보호할 뿐만 아니라 심각한 하상 세굴과 퇴적을 완화하는 하도의 안정 기능도 발휘하게 된다. 치수의 기능 외에도 하천 환경 측면에서는 수제의 안쪽에 형성되는 못 (pool)에 다양한 생물이 서식하는 서식기능을 담당하기도 한다. 본 고에서는 현재까지 국내에 설치한 사례가 없는 잠형 방틀형 수제의 효과를 검증하기 위해 강원도 양양 남대천에 구축하는 Test bed를 소개하고자 한다. 산지하천의 만곡부 하안부를 세굴로부터 보호하기 위해 설치하는 잠형 수제에 대한 Test bed 구축 배경과 설치 과정 등을 소개하여 이와 관련한 하천 기술자들에게 새로운 패러다임의 수제 설계가 이루어질 수 있는 계기를 제공하고자 한다.

• 수산해양기술연구
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• 제38권3호
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• pp.234-240
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• 2002

본 연구에서는 전개판의 영각 변화에 따른 정적안정성에 관하여 이론적 해석을 하였다. 또한 전개판의 형상별 유체력에 의한 정적 안정성을 평가하기 위하여 종횡비가 다른 평판과 만곡도가 다른 종만곡판을 사용하여 회류수조에서 유체력 및 모벤트를 측정하고 형상별 압력중섬계수와 모멘트 계수를 계산하였다. 본 연구에서 얻어진 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 전개판의 영각($\alpha$) 변화에 따른 끌줄의 장력과 후릿줄의 장력에 의한 모멘트 변화는 전개판을 항상 정적 안정성을 가지도록 작용한다. 2. 종횡비(λ)가 0.5, 1.0, 1.5인 평판의 압력중심계 수는 영각의 증가와 함께 전연에서 중심쪽으로 이동한다. 이것은 유체력에 의한 모멘트는 항상 정적으로 안정하도록 작용한다는 것을 의미한다. 3. 종횡비가 일정(λ=1.5)하고, 만곡도(CR)가 5%, 10%, 15%, 20%인 만곡판의 유체력에 의한 압력중심계수는 영각의 증가와 함께 후연에서 전연쪽으로 이동한 다음, 다시 만곡판의 중심쪽으로 이동한다 만곡판에 작용하는 유체력에 의한 모멘트는 만곡도가 커질수록 정적으로 불안정한 영각의 범위가 증가한다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제50권2호
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• pp.89-97
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• 2017

만곡수로에서의 흐름 구조는 나선형 운동을 갖는 이차 재순환 흐름 그리고 만곡부 측벽으로부터 발생하는 흐름분리로 인한 전단층 등으로 복잡하다. 이 연구에서는 3개의 통계학적 난류모형($k-{\varepsilon}$, RNG $k-{\varepsilon}$, $k-{\omega}$ SST) 그리고 자유수면 변동 해석을 위한 VOF 기법을 적용한 비정상 Reynolds-averaged Navier-Stokes (RANS) 계산을 수행하여 고진폭 만곡수로인 키노시타(Kinoshita) 수로에서의 이차류와 편수위를 해석하였다. 2차 정확도의 유한체적법을 이용하여 구한 해석결과를 기존 수리실험 자료와 비교하여 각 난류모형의 적용성을 평가하였다. 비정상 RANS 계산에서 적용한 3개의 통계학적 난류모형의 해석 결과를 분석해 보면 키노시타 수로에서 발생하는 만곡부 편수위는 3개 모형 모두 유사하게 모의하는 한편, 전반적인 이차류 분포는 $k-{\omega}$ SST상대적으로 잘 모의하는 것으로 나타났다. 하류에 위치한 만곡부 흐름에 영향을 미쳐 국부적으로 발생한 이차류와 이전의 만곡부 중앙 수면 부근에서 발생하는 한 쌍의 이차 와류가 존재하는 현상을 관측하였으며, $k-{\omega}$ SST 난류모형은 이러한 복잡한 와류 변화를 양호하게 모의했다. $k-{\varepsilon}$ 모형을 기반으로 개발된 두 모형으로 모의한 결과에서는 실험에서 관측된 중앙 만곡부에 존재하는 두 개의 이차류 중, 시계방향 와류가 재현되지 않는다. VOF기법을 이용해서 계산한 만곡부에서의 편수위 해석결과는 적용한 모든 난류모형에 대해서 전반적으로 실험값을 양호하게 재현하는 것으로 나타났다.

• 물과 미래
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• 제21권4호
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• pp.399-406
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• 1988

만곡수로에서의 흐름, ice jam의 형성 및 분포특성을 규명하기 위하여 기본이론을 분석하고, 실험수로로는 연속 만곡수로와 단일 만곡수로를 사용하였다. 연속 만곡수로는 13개의 중심각 $90^{\circ}$만곡부가 연결된 수로이며 하폭에 대한 수심의 비가 2이며 단일 만곡수로는 중심각 $180^{\circ}$이며 하폭에 대한 수심의 비가 4로 비교적 수심이 얕은 수로이다. 실험에 사용된 얼음재료는 폴리에칠렌과 폴리프로필렌 구슬(bead)와 조각(block)이다. 연속 만곡수로에서는 저면유속이 표면유속보다 크며 ice jam의 형성으로 이러한 현상은 더욱 크게 나타났다. Jam의 두께는 일반적으로 내측이 외측보다 두꺼웠으며 최대 유속선은 ice jam의 발생으로 인하여 더욱 내측으로 편이되었다. 횡방향 jam의 두께는 하폭에 대한 얼음 조각의 길이 비가 증가함에 따라 규칙적으로 분포 되었다. 단일 만곡수로에서의 jam hed는 얼음의 운송량이 일정한 경우 외측이 내측 보다 빨리 진행되었으며 그 속도는 비교적 일정하였다. Froude 수가 증가되므로 jam 두께는 횡단면에 걸쳐 불균일하게 되며, 내측과 jam 끝부분이 두껍게 된다. Two-Layer model은 수심이 얕은 만곡부에서 적용가능하며, 2차 흐름의 분포는 상하 2개의 cell이 존재함을 알 수 있었다.

• 대한토목학회논문집
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• 제39권2호
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• pp.297-306
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• 2019

개수로 만곡부에서 흐름은 원심력이 작용하기 때문에 횡방향 수면경사가 나타나고 유심선은 만곡 외측으로 치우친다. 수중 수제는 만곡부의 다양한 공학적인 문제를 해결하는 데 사용될 수 있다. 수중 수제가 흐름방향과 이루는 입사각과 수제 열 간격이 만곡부의 하상변동과 편수위에 미치는 영향을 파악하기 위해서 $90^{\circ}$만곡 직사각형 단면 수로에 잔자갈을 깔고 이동상 수리실험을 하였다. 만곡부에 수중 수제를 설치하면 최대 세굴심은 증가하나 균일한 둔각으로 수제를 설치하면 세굴을 줄일 수 있다. 수제를 설치한 만곡부에 수제설치 기준하상의 형성유량과 같은 유량이 흐를 경우 최대 세굴이 발생하는 위치가 하류로 이동하고 편수위는 증가한다. 그 유량보다 작으면 최대 세굴심의 위치가 상류로 이동하며 편수위는 감소한다. 만곡부에서 수중 수제는 입사각, 유량, 수제 열 간격의 상호작용에 따라 하상변동과 편수위에 대한 영향이 다르다.

• 한국방재학회 논문집
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• 제4권4호
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• pp.13-19
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• 2004

본 연구에서는 만곡부 피해지점을 조사함에 있어 피해가 극심하게 발생한 유역을 선택하여, 만곡부의 피해 관련 인자들로 추정되는 인자들에 대하여 2002년 강릉시 남대천 유역을 대상으로 조사하였다. 선정 조사 된 하천은 9개이며 채택된 피해지점은 23개 지점이다. 제시된 회귀직선식에서는 사행파장과 하천연장, 사행대와 하천연장의 상관계수가 가장 높은 것으로 나타났다. 또한 분석된 특성인자들 중에 하상경사와 사행대, 곡률비와 하폭의 관계를 포락곡선으로 제시하고자 하였다. 이것은 만곡부의 수해복구설계 및 하천 정비시 재해예방에 도움이 될 것이다.

• 한국수산과학회지
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• 제20권2호
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• pp.114-118
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• 1987

단순만곡형과 Super-V형 전개판의 성능을 비교하기 위하여 모형실험을 실시하였다. 모형전개판은 두께 1mm되는 철판으로써 제작하였으며, 단순만곡형은 만곡도 $12\%$, 평면투영면적 $432cm^2$되게, Super V형은 횡단면의 양곡도가 어디서나 $12\%$되고 평면 투영면적은 $436cm^2$되게 하였다. 실험은 측정의 결과, 단순만곡형은 최대 유교진행각도가 $25^{\circ}$이고, 그 때의 전개력계수는 1.47, 항력계수는 0.42이며, Super-V형은 그것이 각각 $20^{\circ},\;1.40,\;0.40$으로서 유체역학적성능은 단순만곡형이 다소 우수하다고 판단된다.