• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2016.05a
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• pp.103-103
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• 2016

최근 기후변화에 따른 집중호우로 도시홍수의 피해가 급격히 증가하고 있다. 특히 인구가 밀집하고 교통량이 많은 대도시의 경우 동일한 호우에 대하여 녹지나 농경지 등에 비해 그 피해가 더 심각하다. 일반적으로 홍수 피해의 직접원인은 외수로 인한 피해와 내수로 인한 피해로 크게 구분할 수 있다. 외수피해는 주로 소하천 및 지천의 범람, 제방의 붕괴 등으로 발생한 것이며 내수피해는 배수로, 하수도 및 펌프장의 내수배제능력 부족이 주된 원인이다. 따라서 도시홍수를 효과적으로 방어하기 위해서는 우선적으로 내배수시설의 성능개선이 선행되어야 할 필요가 있다. 이러한 내배수 시설의 성능 개선을 위해서는 현재 기 설치되어 있는 빗물펌프장의 설계 및 내배수 효율에 대한 성능평가가 필요하다. 하지만 현재 국내 펌프설계기준에는 빗물펌프장의 설계 및 운영에 대한 구체적인 성능 평가 방법이 제시되어 있지 않은 실정이다. 만약, 펌프 흡입수조 및 흡입파이프의 형상이 적절하게 설계되지 못한다면 물이 파이프 입구로 부드럽게 흡입되지 못하고 볼텍스 및 스월이 발생하게 된다. 이러한 볼텍스 및 스월은 펌프 입구 쪽으로 물 뿐 아니라 공기를 함께 흡입시킴으로써 펌프의 효율저하, 소음, 진동을 발생시키며 펌프 파손의 원인이 될 수 있다. 따라서 펌프를 설치하기 전 펌프 설치 후에 발생되는 펌프 흡입부 주변의 흐름특성 변화 및 흐름특성이 구조물에 미치는 영향 등을 고려하기 위하여 수리모형실험이 필요한데, 수리모형실험은 많은 시간과 비용이 들어가기 때문에 이를 대체할 수 있는 방안이 요구된다. 그런 이유로 최근에는 수리모형실험 대신 수치모의를 이용하는 경우가 많다. 수치모의의 결과는 수리실험의 결과와 비교, 검증을 거쳐 신뢰성을 얻는다. 본 연구에서는, 3차원 수치모형의 다양한 난류모델을 이용하여 흡입파이프로 물이 유입될 때 흡입부 내, 외의 수심 별 유속 변화를 분석하고, 그 결과를 이용하여 FLOW 3D 모형의 검증을 수행하였다.

• Journal of the Korean Geotechnical Society
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• v.22 no.7
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• pp.5-12
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• 2006

In this study, 2D shallow tunnel model test using close range photogrammetric technique was conducted with aluminium rods simulating continuum granular material. Numerical analysis was also carried out in order to identify the behaviour of subsurface deformations caused by shallow tunnelling. Direction and magnitude of displacement vectors from the model test were identical to the result of numerical analysis based on the model data. In particular, it is shown that the vector direction was toward a point below the tunnel invert level. A narrow "chimney or tulip like" pattern of vertical displacement was confirmed by both the model test and numerical analysis. This behaviour is consistent with the field data. In addition to the qualitative comparison, the quantitative result of subsurface settlements according to 2D volume loss showed good agreement between the model test and numerical analysis. Therefore, close range photogrammetric technique applied in the model test may be used to validate the result from the continuum numerical analysis.

• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.26 no.5B
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• pp.557-562
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• 2006

In order to predict the dispersion of suspended sediment arising from dredging operation in port and navigation channel, a hybrid model for dispersive transport of turbidity plume was developed using Lee's(1998) hybrid method. Using hybrid modeling scheme advection-diffusion equation was solved by the forward particle-tracking method for advection process and by the fixed Eulerian grid method for diffusion process. To examine numerical model simulation in accuracy, the simulated results for 1-D, 2-D, and 3-D cases were compared with the analytical solutions including Kuo, et al's (1985) 3-D mathematical model. The model results were in a good agreement with the analytical solutions and mathematical model for the dispersion of turbidity plume.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2004.05b
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• pp.1413-1417
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• 2004

수제는 하천 흐름을 적극적으로 제어하여 수심을 유지하고, 소류력을 증가시키는 한편 수세를 줄여 토사의 침전을 유포하고자 하는 하천 시설물이다. 수제에 의한 역흐름장(diverse flow fields) 혹은 수제역 (spur-dike zone)의 형성은 다양한 수중생물의 서식환경을 조성하거나 홍수 시 어류의 피난처로 사용될 수 있기 때문에 최근 중시되고 있는 자연형 하천 공법에 수제가 도입되고 있다. 따라서 본 연구에서는 3차원 수치모형을 이용하여 수제주변 흐름을 수치모의 하여 Rajaratnam과 Nwachukwu (1983)의 수리실험 자료 및 Tingsanchali와 Maheswaran (1990)의 2차원 수치모의 결과와 비교하였다. 수치모의 결과 이차흐름과 역방향 흐름이 크게 나타나는 수제 안쪽 및 제방과 가까운 지점에서는 수치모의 자료와 실험자료가 잘 일치하지 않는 결과를 보였으면, 이러한 지점을 제외한 다른 지점에서는 실험자료와 유사한 결과를 나타내고 있음을 확인하였다. 단일 수제에 의한 재순환영역 (recirculation zone)은 수제길이의 약 10배 지점인 것으로 나타났으며, 이는 기존의 연구결과와 유사하였다. 또한 수제 뒤편에 형성되는 와의 중심이 수면에 가까운 지점일수록 뒤로 이동하는 것을 확인하였다. 이는 Tominaga 등 (2001)의 실험결과와 유사한 것으로서 수심에 비례하여 수제 뒷부분에 형성되는 와의 크기가 커지는 것을 파악하였다.

• Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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• v.3 no.4
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• pp.197-208
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• 1991

A depth-averaged X-Y numerical model with transformed coordinates is developed to analyze the salinity dispersion in estuaries. Simulation of intertidal zones, residual current and closed boundary condition are examined. Especially. the improvements in stability and accuracy of the numerical algorithm are made by adopting fractional step method for the dispersion term of the governing equation. The model being applied to the Keum River Esturary, velocity fields and salinity fields are reproduced satisfactorily and the estimation of the dispersion coefficient with respect to the flow fold is also studied.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2009.05a
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• pp.570-574
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• 2009

벽 근처에서의 흐름(near wall flow)을 해석하기 위한 낮은 레이놀즈수 수정(low-Reynolds number modification)을 포함하는 통계학적 난류모형을 이용한 3차원 비정상 레이놀즈-평균 나비어-스톡스 (URANS) 계산을 실시하여 사각형 수로에서의 중력류를 모의하였다. 3차원 계산 결과를 2차원 URANS 모의에 의한 계산 결과 그리고 실험결과와 비교하였다. 이 연구 결과는 적정 시 공간적 수치해상도를 가지고 벽 근처에서의 흐름을 주의 깊게 직접 해석하는 3차원 URANS 수치모의는 2차원 계산으로는 해석할 수 없는 대규모 Kelvin-Helmholtz 와구조 (vortical structure)의 붕괴(breakdown) 그리고 중력류 선단부에서 발달하는 Lobe-and-Cleft 흐름 불안정 등을 포함하는 중력류의 동적 특성을 높은 정확도로 재현할 수 있음을 보여준다.

• 한국방재학회:학술대회논문집
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• 2010.02a
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• pp.58.1-58.1
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• 2010

우리나라는 해마다 반복되는 홍수에 의하여 인적 물적 피해를 입고있는 대표적인 나라이다. 이러한 홍수에 의한 피해를 경감시키기 위하여, 다양한 비구조물적 대책이 국내외적으로 활발히 연구되고 있다. 수치모의를 이용하여 홍수위험도를 산정하고 지형도와 중첩하여 홍수피해정보를 제공하는 홍수지도를 제작하는 방법이 대표적인 비구조물적 대책이다. 홍수지도를 통하여 제공되는 홍수피해정보를 유용하게 활용하기 위해서는 홍수위험도를 적정히 산정하는 것이 필수적이다. 본 연구에서는 수치모형의 결과를 이용하여 홍수위험도 산정에 착용될 수 있는 홍수위험도를 각각 다른 방법으로 산정하고, 산출된 홍수위험도를 비교하였다. 수리모형실험의 결과와 비교하여 수치모형을 검증하였으며, 수심과 유속의 함수로 홍수위험도를 산정하였다.

• Journal of the Korean Geosynthetics Society
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• v.13 no.1
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• pp.11-22
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• 2014

In this study, numerical analyses and model tests were conducted to figure out the behavior of a slope reinforced by upward drainable soil nails during rainfall. The model tests were carried out on both reinforced and unreinforced slopes. To verify the results of the tests, seepage analyses were performed and compared with the test results using a commercial program, SEEP/W. The results showed that the numerical analyses have in overall a good agreement with the experiments in the variations of ground water level and pore water pressure even though there is some time delay for the experiment before the changes in the ground water level and pore water pressure after rainfall are observed, while the numerical analyses not.

• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.32 no.1B
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• pp.53-57
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• 2012

This study presents a numerical model that is capable of simulating the evolution of mining pit in a stream. The numerical model is based on the quasi-steady assumption that the flow is steady with time-dependent morphological change. This hypothesis is valid due to the fact that the stream morphology changes over a long period compared with the time of flow change. Before applications, numerical experiments are carried out with two total load formulas such as Engelund and Hansen's (1967) and Ackers and White's (1973). It is found that the use of Engelund and Hansen's formula reproduces evolution of mining pit best compared with simulated profiles in Parker (2004). Then, the model is applied to two laboratory experiments in the literature. In general, the numerical model simulates properly the evolution of mining pit in laboratory open-channels. However, it is found that the model does not reproduce head-cutting, propagating upstream, and under-estimates the wave of the bed, propagating downstream, after finishing the re-fill of the mining pit.

• Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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• v.4 no.3
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• pp.146-155
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• 1992

It has been conventional to treat the land boundary as a fixed one in numerical modeling of tidal flows, particularly in the finite element scheme. However conventional models using the fixed land boundary result in unrealistic tidal flows in inter-tidal zones which exist over wide coastal area in Korea. In this study, a 2-dimensional hydrodynamic model, using finite element method for moving boundary problems was developed. The performance of the model was tested in a rectangular channel with an open boundary at one end and a moving boundary at the other end. The model was applied to calculate the tidal currents in Maro Hae, located in the southwestern part of Korea where wide tidal flats develop. The behavior of tidal currents in the Udolmok and near the tidal flats in the study area was satisfactory when compared with the observed data. Variation of tidal currents due to the construction of Kochunam sea-dyke which barrages large area of tidal flat was presented. The results of this study confirm the efficiency of moving boundary treatment in coastal numerical models.