• Title/Summary/Keyword: 식생 구조

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Coherent Structure of Open-channel Flows with Submerged Vegetation (침수식생 개수로 흐름의 고유구조)

  • Yang, Won-Jun;Choi, Soun-Uk
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2006.05a
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    • pp.1275-1280
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    • 2006
  • 자연 저항체인 식생은 유체역학적으로 하천의 평균흐름과 난류량을 변화시키며, 이와 관련하여 유사, 영양 물질, 용존 산소, 그리고 서식 동물 등에 많은 영향을 미치는 것으로 알려져 있다. 과거에는 식생된 수로의 흐름을 식생에 의해 항력이 증가된 경계층 흐름으로 단순하게 보아 왔으나, 근래의 실험유체역학적 연구는 식생된 하천 흐름에 대한 미시적인 구조를 규명하였다. 본 연구는 식생수로에서 평균흐름 및 난류량에 관한 수리특성을 분석하고자 하며, 부유사의 퇴적, 유입, 이송 등의 거동에 큰 영향을 미치는 것으로 알려진 고유구조를 파악하였다. 식생된 개수로 흐름의 일반적인 평균흐름 및 난류구조는 기존의 연구결과와 동일하였으며, 본 연구에서 중점을 둔 고유구조의 경우, 식생높이를 기준으로 하여 상 하부의 흐름특성이 서로 상이한 것을 확인하였다. 식생높이 상부에서는 유속이 수면방향을 향하는 분출현상이 지배적으로 나타났으며, 식생높이 하부에서는 이와는 반대로 유속의 변동성분이 하상으로 향하는 쓸기현상이 지배적으로 나타났다. 이는 개수로에 식생이 존재할 경우 부유사의 농도분포가 수심에 따라 일정해지는 것에 대한 물리적인 근거로 파악된다.

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Back Pressure Dissipation and Vegetation Restoration Effect of Land Slope by Using Mattress/Filter (Mattress/Filter를 이용한 절개지사면의 배수압소산과 식생복원효과)

  • Park, Jae Min;Bae, Sang Su;Lee, Seung Yun;Jee, Hong Kee;Lee, Soontak
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2004.05b
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    • pp.1395-1399
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    • 2004
  • 절개지사면에 구조물이 설치될 경우 배수압소산과 식생복원을 위해서는 기본적으로 다공성이 뛰어나고 식생의 서식이 가능한 구조물로 설계되어야 하며, 동시에 사면의 안정을 제공해주는 기능을 할 수 있어야 한다. 구조물이 설치될 지역에 Mattress/Filter를 사용할 경우 배수압의 소산과 식생의 활착이 가능한 구조물로 사면의 안정과 식생복원효과를 검토하였다. 본 연구에서는 절개지사면에 토목구조물이 설치될 경우 식생의 복원과 구조물의 안정성을 높이기 위한 기법으로 Mattress/Filter에 Slag를 채워서 다공성을 부여함으로써 사면의 배수압소산과 식생촉진 뿐만 아니라 사면의 안정성을 제공해줄 수 있는 구조이다. 특히, Mattress/Filter는 다공성이 뛰어나 자연배수가 가능한 구조물로서 그 구변 생태계에 필수적인 물의 상호교류 즉, 투수와 배수가 가능하고 배수압의 소산이 가능하여 식생복원과 사면안정에 우수한 것으로 나타났다. Mattress옹벽은 배면의 지하수 배제를 촉진시켜 사면의 안정화에 기여하게 되려, 식생의 복원에 뛰어난 효과가 있는 것으로 나타났다. 또한 Mattress에서 Fitter의 채움 재료로 산업계기물(Slag) 및 건설폐기물(폐콘크리트, 사석) 등을 재활용할 수 있으므로 Mattress는 채움재료의 비용이 저렴하고 유지관리가 용이하며, 생태계의 보존에도 Mattress/Filter의 사용은 매우 효과적임을 알 수 있었다.

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Numerical Simulations of Mean Flow and Turbulent Structure of Vegetation Open-Channel Flows Using Non-linear k-$\in$ model (비선형k-${\in}$ �訝曹活� 이용한 식생된 개수로에서 평균흐름 및 난류구조수치모의)

  • Choi, Young-Woo;Choi, Sung-Uk
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2011.05a
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    • pp.138-138
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    • 2011
  • 식생된 개수로에서 식생의 영향을 파악하기 위해 k-$\in$ 난류 모형을 이용하여 수치모의를 하였다. 식생의 영향을 고려하기 위해 항력항을 추가한 지배방정식을 구성하였으며, 지배방정식을 해석하기 위하여 유한체적법을 사용하였다. 수치모의에서 구한 식생된 개수로의 흐름구조를 기존의 수리실험 결과와 비교하여 비교적 잘 일치함을 확인할 수 있다. 난류의 생성과 소멸을 수치모의한 결과, 부분구간 식생된 경우 식생높이 보다 낮은 구간에서는 후류에 의한 난류 생성이 지배적이며, 식생높이보다 높은 구간에서는 주로 마찰에 의한 난류 생성이 지배적임을 보였다. 기존의 연구들은 식생의 영향을 고려하여 개수로의 흐름을 연구한 예는 드물며, 현재까지 진행되어진 국내의 연구는 난류모형을 이용하여 식생된 개수로에서의 흐름 구조를 모의하였다. 따라서 난류흐름을 모의하는데 가장 보편적인 k-$\in$ 난류모형을 이용하여 식생된 개수로에서 수직방향으로의 흐름구조와 식생의 영향을 해석하는 것은 그 자체로도 의미 있는 연구이며, 앞으로의 환경수리 문제를 해결하기 위해 선행되어야 하는 연구이다. 식생된 개수로에서의 난류구조와 부유사 이동에 대한 식생의 영향을 비정상 1차원 수직모형으로 해석하였으며, 폐합문제를 위해 2-방정식인 k-$\in$ 난류모형을 사용하였다. k-$\in$ 난류모형에 식생에 의한 항력항을 더하여 지배방정식을 구성하였다. 수직방향에 대해 흐름방향 유속 u, 난류에너지 k, 그리고 난류에너지 소산율 $\in$의 분포를 구하고, 부유사에 대한 수송방정식을 풀었다. 식생된 개수로와 식생되지 않은 개수로에서의 유속분포, 난류강도, 레이놀즈 응력 분포와 난류의 생성과 소멸을 구하여 식생이 난류흐름에 미치는 영향을 분석하였다.

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3D Numerical Simulation of Partly Vegetated Open-Channel Flows Using Reynolds Stress Model (레이놀즈응력모형을 이용한 부분 식생된 개수로 흐름의 3차원 수치모의)

  • Kang Hyeongsi;Choi Sung-Uk
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2005.05b
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    • pp.429-433
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    • 2005
  • 본 연구에서는 레이놀즈응력모형(RSM: Reynolds Stress Model)을 이용하여 부분 식생된 개수로 흐름을 수치모의 하였다. 부분 식생된 개수로 흐름에서의 평균유속 및 난류구조를 수치모의 하고 기존의 실험결과와 비교하였다. 그 결과 개발된 모형이 식생된 개수로 흐름을 매우 잘 예측하는 것으로 나타났다. 특히, 이차흐름 벡터도를 수치모의 한 결과 식생구간과 비식생 구간에서 방향이 서로 다른 새로운 이차흐름 구조가 형성되는 것으로 나타났다. 또한 주흐름방향으로의 최대유속이 비식생 영역의 수면 아래에서 발생되고, 식생 및 비식생 영역의 경계면에서 난류량이 최대 값을 갖는 것을 확인하였다.

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Actual Vegetation and Vegetation Structure of Tongyoung District in Hallyo-Haesang National Park (한려해상국립공원 통영지구의 현존식생 및 식생구조)

  • 오구균;추갑철;지용기
    • Korean Journal of Environment and Ecology
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    • v.12 no.4
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    • pp.317-330
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    • 1999
  • To study the actual vegetation and vegetation structure of Tongyoung district and Yokjido (Island) in Hallyo-Haesang National Park, thirty seven plots were surveyed in July,1998. The vegetation structure of the surveyed plots were dissimilar in virtue of geographical isolation and artificial disturbance. The actual vegetation were classified into five group: Pinus thunbergii forest, P. thunbergii-P. densiflora- deciduous broad-leaved forest, deciduous broad-leaved forest, P. thunbergii-P. densiflora-evergreen broad-leaved forest, evergreen broad-leaved forest. P. thunbergii forest was a major vegetaion type of the surveyed area and evergreen broad-leaved forests were distributed at Ch'ubongdo, Yongch'odo, Pijindo, Yokjido and Youjado as a small patch. Successional sere shall be assumed from Pinus thunbergii, Pinus densiflora, and deciduous broad leaved trees to Neolitsea sericea, Cinnamomum japonicum and Persea thunbergii via Castanopsis sieboldii.

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A study on variation of velocity characterisics in vagetated flow (식생 하천의 유속특성 변화 연구)

  • Park, Hyun Keun;Roh, Young Sin;Jung, Sung Won
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2019.05a
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    • pp.291-291
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    • 2019
  • 하천에서 식생은 자연적으로 존재하는 수생식물의 집단을 의미하기도 하지만 자연 저항체로서 하천의 평균 흐름을 교란하고 변화시킨다. 식생의 성장은 흐름 저항을 발생시켜 일시적으로 수위유량관계의 전이(shift)를 유발한다. 이러한 수위-유량관계의 전이는 식생의 성장 및 전도와 소멸로 발생하는 식생의 구조변화에 따라 측정 단면에 대한 평균유속의 변화를 발생시킨다. 본 연구에서는 식생의 구조변화에 따른 평균유속 특성의 변화를 사례를 통해 살펴보았다. 고령군(귀원교) 지점은 하천 좌우안 식생의 흐름 저항을 받아 측정 평균유속의 영향을 받는 지점으로, 식생 변화에 대한 모니터링 결과를 토대로 수리특성을 분석하여, 식생의 활착 및 전도에 따른 평균유속의 변화를 분석하였다. 고령군(귀원교) 지점의 수위-평균유속 관계는 식생의 활착 또는 전도에 따라 서로 다른 형태의 고리형태(loop)를 보이는 것으로 확인되었다. 식생이 활착 후 전도되면서 측정된 유속성과는 수위하강시 유속이 증가하는 역 고리형태(loop)를 보이는 것으로 관찰되었다. 식생이 전도된 이후의 측정성과는 수위가 상승함에 따라 유속이 증가하는 정상적인 수위-유속의 고리형태(loop)를 보인다.

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Effect of Backwater Pressure and Restoration by Mattress (사면 Mattress에 의한 배수압변화와 식생복원)

  • Park Hee Yoon;Bae Sang Soo;Jee Hong Kee;Lee Soontak
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2005.05b
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    • pp.1383-1387
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    • 2005
  • 사면의 식생이 초기에는 강우에 의해서 표면흐름, 지하수위 증가, 지표수의 침윤에 의해서 성장이 될 수 있으나, 시간이 경과함에 따라 식생에 의한 사면의 안정성을 확보 하는 데에는 큰 영향을 미치지 못한다. 즉, 사면의 식생을 복우언시켜 식물근(뿌리)에 의해서 사면을 안정화 시키기 위해서는 사면의 위치, 고도 및 방향 등에 따라 적응할 수 있는 식물의 선택과 성장에 충분한 수분을 보습할 수 있는 구조의 사면계획과 구조물 설치가 필수적이다. 본 연구에서는 절$\cdot$성토면에서 경사면의 붕괴를 방지하고 식생을 복원하는 방법으로 Mattress Gabion을 제안하였다. 정형화되고 유연성 있는 다공성 Mattress 구조를 통한 식생의 복원은 사면의 안정과 환경친화적인 목적을 모두 만족할 수 있었다. 특히, Gabion 근고공이 설치된 이후에 공극이 큰 Mattress 구조물을 중심으로 식물의 뿌리를 지반에 직접 연결하거나, 식생 활착이 어려운 암반 절취 사면에서도 Mattress 옹벽을 통해서 식물이 양질의 흙에 직접 활착할 수 있도록 설계한 사면 Mattress의 경우는 사면의 안정성 증대와 아울러 지하수의 표면흐름과 투수 및 침윤에 의한 식물의 성장피해를 최소화하고 시간이 지날수록 식생에 의해서 Mattress Gabion 옹벽이 내구성과 유연성을 유지할 수 있었다.

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The Reduction of Tractive Force and Restoration by Revetment Mattress/Filter (호안 Mattress/Filter에 의한 소류력 저감과 식생복원)

  • Seo Young Min;Ahn Sun Bok;Jee Hong Kee;Lee Soontak
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2005.05b
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    • pp.1388-1392
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    • 2005
  • 호안 Mattress/Filter는 철망구조 내에 채움재를 채운 다공성 구조로서 다양한 크기의 채움재를 사용할 수 있고 이로 인하여 다양한 공극을 형성할 수 있다. 이러한 Mattress/Filter의 다공성 구조는 통수성을 증가시키기 때문에 호안부에서 흐름의 에너지 및 유속을 감소시키며, 이로 인해서 소류력이 감소되어 호안의 침식을 완화시킨다. 또한 Mattress/filter에 사용되는 채움재는 자갈, 폐콘크리트 및 슬래그를 사용하기 때문에 표면이 거칠고 조도계수가 증가하게 되며, 호안에서의 조도계수의 증가는 유속의 감소와 소류력 감소를 가져온다. 한편 Mattress/Filter가 시공되고 수개월이 경과되어 식생발달 및 안정화가 이루어진 후에는 식생과 Mattress/Filter가 일체화되며, Mattress/Filter와 식생에 의해 조도계수의 증가 및 유속감소의 효과가 더욱 커지면서 결과적으로 소류력 감소효과는 증가하게 된다. Mattress/Filter의 다공성 구조는 호안의 통수성 및 조도계수를 증가시켜 호안부의 유속 및 소류력을 감소시키기 때문에 침식 및 식생유실을 완화시키게 된다. 시공 초기 식생이 발달하기 전에 복토된 토양의 유실 우려가 있을 경우 Mattress/Filter의 표면에 토양유실방지매트를 설치하여 복토된 토양이 유수에 의해 침식되는 현상을 방지할 수 있다. Mattress/Filter 시공후 수개월이 경과한 뒤에는 식생이 발달하여 유속 및 소류력 저감효과가 더욱 증가하며, 이로 인해서 더욱 안정된 식생군락을 형성시킬 수 있었다.

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Actual Vegetation and Plant Community Structure in the W lchulsan National Park (월출산국립공원의 현존식생 및 식물군집구조)

  • 오구균;정승준;김영선
    • Korean Journal of Environment and Ecology
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    • v.13 no.1
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    • pp.49-60
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    • 1999
  • 월출산 국립공원 및 공원보호구역의 현존식생과 식물군집구조를 파악하기 위하여 1997년 7월에 27개의 조사구를 설치하여 조사하였다. 조사대상지의 식생은 난대기후대의 수종과 온대기후대의 수종이 함께 출현하는 추이대 특성을 나타내고, 주로 졸참나무군락, 소나무군락, 낙엽참나무군락이 많이 분포하고 있었다. 총 27개 조사구에 대한 TWINSPAN의 분석결과 낙엽활엽수군집, 굴참나무-졸참나무군집, 신갈나무군집, 신갈나무-낙엽활엽수군집, 굴참나무군집, 소나무-붉가시나무군집, 소나무군집, 조록싸리-조릿대군집으로 8개 군집으로 대별되었다. 월출산국립공원의 식생은 수종간 경쟁이 활발한 천이도중상의 식생구조를 나타내고 있었다.

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Study of Analysis of Vegetation Structure and Species Diversity for Vegetation Management on Shrine Forest of Miwhang-sa, Korea (식생구조 관리를 위한 한국 미황사 사찰림의 식생구조 및 종다양성 분석 연구)

  • Lee, Sung-Je;Ohno, Keiichi;Ahn, Young-Hee
    • Korean Journal of Environment and Ecology
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    • v.25 no.4
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    • pp.540-561
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    • 2011
  • We carried out a study for ecological management and ideal vegetation structure selection on the shrine forest of 'Miwhang-sa' considering the species diversity and the vegetation structure analysis associated with global warming. We carried out the analyses of phytosociological vegetation structure, correlation between vegetation units and environmental variables, life form, species diversity, and species evenness. This study identified the vegetation units as 3 communities. The identified vegetation units are as follows: Quercus acuta community(DQ), Quercus serrata-Quercus variabilis community(QQ) and Celtis sinensis community(CS). According to the basis on the environmental variables; Ca, Mg and P, Celtis sinensis community and other communities were classified. Quecus serrata-Quercus variabilis comm. and Quercus acuta comm. were classified, according to the basis on the environmental variables; organic matter(OM), Ni and Zn. Sasa borealis as life form R1-2, dominated the herb layer and will dominate the herb and shrub layers. Species simplification is formed on herb layer and will be formed on shrub layer. The species diversity of Quercus serrata-Quercus variabilis community is higher than the one of Quercus acuta community, and the species diversity of shrine forest around Miwhang-sa was higher than the shrine forest around Nameun-sa where evergreen broad-leaved forests dominate. It is essential that the long-term vegetation management considering the vegetation units by phytosociological analysis, the species simplification problem of low layers by S. borealis and the species diversity and evenness in the shrine forest, Miwhang-sa.