• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2018.05a
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• pp.285-285
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• 2018

하천에서 부유사의 형태로 이송되는 점착성 유사는 입자 표면의 전자기적 점착력의 영향과 하천의 흐름 및 난류에 의하여 지속적인 응집과 파괴의 과정인 응집현상을 겪는다. 이러한 응집현상을 통해 플럭을 형성한 점착성 유사의 크기 및 밀도는 끊임없이 변화하며 침강속도 역시 변화한다. 점착성 유사의 이동을 예측하기 위해서는 유사의 부유에 직접적으로 관계하는 침강속도를 이해하는 것이 중요하며 많은 연구에서 점착성 유사의 농도와 침강속도의 관계를 그래프로 보여주고 있다. 일반적으로 그래프에서 침강속도는 처음에 농도가 증가할수록 증가하는 비례 관계를 보여주다가 농도가 어느 정도를 넘어 더 증가하게 되면 감소하여 반비례하는 모양을 그리고 있다. 또한 연구들은 농도와 침강속도 두 관계가 분명한 멱함수법칙(Power Law)을 가진다고 언급하고 있다. 그러나 이전의 연구에서는 그래프가 보여주는 두 관계의 분석이나 메커니즘에 대해 중점을 두고 논의된 바가 없다. 본 연구는 점착성 유사의 응집현상과 이동을 모의하는 1차원 연직 수치모형으로 수치 실험을 실시하고, 그 결과를 바탕으로 농도와 침강속도가 갖는 관계를 면밀히 분석한다. 플럭의 크기 및 농도는 유사의 부유를 결정하는 침강속도와 매우 밀접한 관련이 있는 특징이며 특히 플럭의 크기는 침강속도를 결정한다. 즉 플럭의 크기와 농도가 갖는 관계가 침강속도와 농도가 갖는 관계에 크게 관여할 것으로 예측된다. 앞서 언급한 연구들의 그래프에서 비례 관계를 갖는 구간은 일반적으로 수면과 가까우며 농도와 크기가 비례하는 경향을 보이며 반비례하는 구간은 농도가 크고 난류가 강한 하상부근으로 두 관계가 반비례하는 경향이 밝혀진 연구가 있다. 점착성 유사의 농도 및 플럭의 크기가 이러한 경향을 띠는 것은 하상부근에서는 난류 전단과 그에 따른 플럭의 파괴와 응집의 결과로 나타나는 응집현상과 관련이 있으며 이러한 결과들을 바탕으로 점착성 유사의 침강속도와 농도가 가지는 관계를 분석한다.

• Water for future
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• v.29 no.3
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• pp.129-142
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• 1996

This study investigates the magnitude of errors that can be expected in integrating sediment concentration in a vertical, basede on a single-point measurement, because of errors in input data. Potential error sources, including sampler location, water surface elevation, bed elevation, fall velocity, $\beta$ value, and $\kappa$ value were comparatively examined using data from a special study on the Rio Grande Conveyance channel in New Mexico. It is concluded that simple forms of equations for the vertical distribution of velocity and sediment concentration based on a single-point field sample of suspended sediment. The most uncertain point in the computation is related to the Rouse number z in the equation for the vertical concentration distribution of suspended sediment.

• Journal of the Korean Society for Marine Environment & Energy
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• v.4 no.1
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• pp.47-62
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• 2001

An experimental study was peformed to provide the numerical models to predict the physical fate of marine debris with the key information concerning their trifling and sinkage on the sea. For hygroscopic materials their floating times in a pseudo ocean environment were measured, and for non-hygroscopic objects their drifting limes in a certain wave condition were measured. For sinking materials or objects became to be sinkable free falling experiment was performed to evaluate their falling speed. Summarized information was condensed into a numerical model to predict the most possible region of a significant marine debris accumulation, and the seas connected to the Han river and the Nak-Dong river were considered for the simulation.

• 한국방재학회:학술대회논문집
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• 2011.02a
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• pp.55-55
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• 2011

연안 및 해안공학의 발달과 더불어 부유식방파제의 기능적 효율성이 중요시 되고 있다. 흔히 사용되어오던 착저식방파제는 설치에 많은 시간과 경비가 소요되고 환경 및 생태계에 많은 변화를 줄 수 있으며, 설치 예정지의 수리학적 특성 등의 여건에 많은 제약을 받는 단점이 있다. 부유식방파제는 일본 등의 선진국을 중심으로 활용이 잦아지고 있는 방파제로서 수면 위에 설치되기 때문에 수중 생태계에 미치는 영향이 적은 친환경방파제이다. 또한 기존에 시공된 중력식방파제와는 달리 수심에 제한을 덜 받고, 공사기간이 짧기 때문에 경제적이다. 실제 시공사례로는 2007년 마산 원전항에 완공된 부유식방파제가 대표적이며, 지금까지도 부유식방파제에 대한 여러 연구자들의 관심이 증가하고 있는 추세이다. 방파제뿐만 아니라 우리나라처럼 국토의 면적이 작은 지역에서 증가하는 해상물동량을 소화하기 위해서 부유식방파제 등을 이용한 항만의 시공이 필요한 실정이다. 이러한 부유식방파제의 분석적인 측면에 있어서 수치해석은 파랑과 구조물의 상호작용을 해석하는 데 한계가 있으며, 부유식방파제 단면형상을 정확하게 재현할 수 없으므로, 수리모형실험을 통한 부유식방파제의 연구가 필요할 것으로 판단된다. 최근 기술의 발달로 인한 유동장 해명이 가능해 졌으며, PIV(Particle image velocimetry) 및 LDV시스템은 다양한 분야에서 응용되고 있다. 특히, LDV시스템은 측정하려는 한 지점에 대하여 레이저 빔을 단면(Cross-section)으로 만들고 입자의 산란광을 후방산란(Back scatter)으로 받아서 도플러 효과를 이용, 속도에 대한 주파수를 획득하며, 유속을 측정하는 장비로 매우 높은 정확도와 비접촉식 이라는 장점을 가지고 있다. 또한, PIV 시스템에 비하여 측정시간이 오래 걸리는 반면 데이터를 가공하지 않고 활용할 만큼 높은 정확성을 가지고 있다. 본 연구에서는 수리모형실험을 통하여 단독형, 2열형 및 3열형 부유식방파제의 형상, 흘수 및 거리를 변화시키며 유동장을 수집하였으며, 방파성능에 따른 와의 생성 및 소멸시점에서의 파랑변형과의 관계를 분석하였다. 방파제의 형상과 흘수를 달리하여 수리모형실험을 수행하였으며, 와류의 상관관계를 분석하였다. 또한, 연직 2차원 Navier-Stokes 방정식 모형을 이용하여 수치모형실험을 수행하였으며, 수치모형실험 결과와 수리모형실험 결과를 비교 분석하였다. 후방방파제에서 발생되는 파랑은 입사파의 주기가 길어질수록 상대적으로 커지는 현상을 보였으며, 흘수심이 깊어질수록 전방방파제 입사 면에서 자유 수면이 높게 관측되는 결과를 보였다. 또한, 비교적 장주기파랑에 해당하는 입사파랑의 경우 전달파고비 산정에 있어서 설계기준인 0.5를 대다수 초과하는 반면, 3열형 구조에서는 대부분이 0.5이하로 상당히 높은 방파성능 결과를 나타내었다.

• Journal of the Korean Society for Marine Environment & Energy
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• v.6 no.2
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• pp.63-71
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• 2003

The main functions of containment boom for marine floating debris are to prevent spreading of the marine floating debris and to effectively collect the trash skimmer. The design characteristics of containment boom for marine floating debris in wave, current and wind are investigated. The response of a containment boom on the current is a function of a number of parameters, such as geometric characteristics, buoyance/weight ratio and towing velocity. To understand the relationship between these design parameters more clearly, a series of tests with three models with the variation of current speed and gap ratio was conducted. The model tests results are developed to new numerical equation that is tension prediction method of containment boom for marine floating debris. Also its is compared with open sea experimental results.

• Proceedings of KOSOMES biannual meeting
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• 2007.11a
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• pp.91-95
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• 2007

It tries to develop a collect system for floating garbage flowed into the sea Based on the study on the characteristics of floating garbage in rainy season, it confirmed the structure and specification of each device and tested its performance on the sea It showed tint the collection device of this system could sweep more than 15 meters of sea area at a time when a ship moves with the efficiency of the spreading device. It means tint it is more efficient in collecting garbage than now in use garbage collecting ships. The water height of the net to which the garbage is finally input maintained more 50cm within the towing speed of 5kt. It indicates tint the garbage input performance is good The collect system of this research showed good performance collecting 200kg of garbage into the net for each test of collecting floating garbage.

• Journal of Ocean Engineering and Technology
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• v.23 no.1
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• pp.81-88
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• 2009

An evaluation of the structural integrity of an oceanographic buoy subjected to extreme loads was carried out in this study. Load components, such as the current, waves, and wind load, which were required for the sea's environmental conditions, were calculated precisely. A non linear finite element analysis was conducted to elucidate the structural response of the buoy under extreme environmental conditions. Based on the surface drift velocity scheme, a dynamic impact analysis was also carried out for the case of collision accidents. The proposed numerical technique would be a useful and cost effective tool for design scheme evaluation in the field of oceanographic buoys.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2007.05a
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• pp.916-920
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• 2007

ADCP(Acoustic Doppler Current Profiler)는 유수의 흐름을 방해하지 않으면서 물 속으로 일정 주파수의 초음파를 전송하고, 부유하는 입자들에 의해 산란되어 돌아오는 반향을 수집, 도플러효과를 이용하여 유속을 측정하는 장비이다. ADCP는 하천을 횡단하면서 순간적인 유속을 측정하므로 시간평균한 평균유속과의 차이가 발생하지만 1초에 1회 이상의 빠른 속도로 연직유속분포를 수집하면서 이를 공간적으로 평균함으로써 순간유속이 갖는 변동성을 완화시키는 특징을 갖는다. 본 연구에서는 ADCP를 활용하여 사행하천에서 수평방향 2차원 유속분포를 측정하고자 하였다. 만곡부가 교호적으로 나타나는 사행하천의 흐름구조는 매우 복잡하다. 특히 주 흐름의 수직인 단면에 나선형의 2차류가 관찰되는데, 이는 원심력과 횡방향의 수면경사 및 난류의 상호작용으로 발생된다. 주 흐름의 유속과 다른 분포를 나타낸다. 본 연구에서는 이찬주 등(2005)이 제시한 공간평균기법과 이동경로 수정을 통하여 측선별 2차원 유속분포를 측정하여 기 개발된 RAMS(서울대학교, 2007)를 적용하고 이를 검증하기 위한 자료를 확보하고자 하였다.

• Journal of the Korean Society of Hazard Mitigation
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• v.5 no.1 s.16
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• pp.13-21
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• 2005

Experiments on settling behaviour of fine-grained particles without destroying the large fragile aggregates were carried out in still water with a CCD (Charged Coupled Device)-Camera. The experiments dealt with the measuring of the vertical concentration profile of cohesive particles with a CCD-Camera and the physico-chemical influences (NaCl, density, temperature and pH value) on the vertical distribution of the concentration. The vertical concentration profile of fine suspended particles (alumina and quartz) was possible up to $20,000\;mg/{\ell}$ with a CCD-Camera. The vertical concentration profile of cohesive sediments was on the decrease because of the increasing initial concentration, temperature and salinity. The vertical concentration profile of alumina was on the decrease quicker than quartz with increasing salinity. Furthermore, the pH value affects the settling behaviour of alumina. At a PH value of 4.2 the settling rate of the particles was very low and on the increase until pH 8.9 because of the aggregation behaviour of particles. From the PH value of 9 the average settling velocity was on the decrease.

• Journal of the Korean Society of Hazard Mitigation
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• v.9 no.4
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• pp.107-113
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• 2009

This paper considers the influence of floc on the sedimentation rate for the cohesive material. The effects of floc density and size changes were also taking into consideration during the experiment. The settling velocity of a discrete floc was measured in a quiescent water column. Floc diameter and density were investigated using a modified Stokes equation with some constants such as water density, viscosity, material density and the floc fractal dimension $n_f$ obtained from the relationship between the floc diameter and the floc settling. The floc diameter of quartz and alumina increased at increasing initial concentrations. The floc size of quartz with increasing NaCl concentration varied between approximately 0.8 um to $10{\mu}m$. Floc density decreased as floc size increased. The floc settling velocity and the floc diameter have a straight line relationship on a logarithm. The floc fractal dimension nf was 2.65 with increasing of initial concentration and 2.93 with increasing of NaCl. The exponent n to predict the settling velocity was proposed and varied from 1 to 1.93.