• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2008.05a
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• pp.645-649
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• 2008

노모그래프 또는 간략식을 이용하여 암거 설계를 하는 경우 암거 흐름이 자유수면을 가지는 개수로라면 정확한 흐름 해석을 할 수 없다. 특히 암거는 수리학적으로 짧기 때문에 암거 흐름에서 등류수심이 발생하지 않을 가능성이 높다. 이에 부등류(점변류) 해석을 이용하여 암거의 흐름 해석을 수행하도록 흐름 해석 모형을 개발하여 검증하고, 이를 기반으로 암거의 단면규격을 결정하는 설계모형을 개발하였다. 암거의 수리설계는 고려하고 있는 모든 단면에 대하여 흐름 해석을 수행하고, 산정된 상류수위(HWE)와 암거높이에 대한 상류수심의 비(H/D)가 허용치를 초과하지 않는 최적 단면을 설계 단면으로 결정한다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2010.05a
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• pp.625-629
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• 2010

암거 수리설계는 상류부의 수위를 과다하게 상승시키지 않는 상태에서 안전하게 계획홍수량을 하류로 소통시킬 수 있도록 최적의 단면을 결정하는 것이다. 현재 국내 암거 설계는 한국도로공사(1991)에서 발표한 "도로배수계획"을 이용하고 있는데, 이는 주로 미국도로성(FHWA)에서 발표한 설계기법을 따른 것이며, 이 기법은 설계항목과 관련되는 설계유량과 지배단면을 결정하여 시행오차적인 방법으로 계획 상류부 수심을 산정하는 순서로 진행된다. 상류부 수심을 결정하기 위해서 미국도로성의 기법은 계산도표를 이용하여 손실 수두와 한계수심을 산정한다. 그러나 계산도표를 이용하여 설계할 경우 주관적인 오차가 생길 수 있으며 전산해석에 있어서도 큰 장애요인이 될 수 있다. 본 연구에서는 기존 연구에서 기술된 암거 설계법을 전반적으로 재검토하여 일부 수식 전개 과정에서 발생한 오류를 수정하고, 암거의 규격 산정 시 암거의 형상을 미리 결정하여 암거 프로그램 개발 시 효율적일 것으로 판단되는 새로운 방법을 개발하였다.

• 한국방재학회:학술대회논문집
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• 2011.02a
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• pp.213-213
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• 2011

근래 이상기후에 의한 강우량 증대와 도시화에 따른 첨두유출량의 증대 및 도달시간의 단축은 기존의 유수지만으로 도시홍수를 대처하는데 그 한계점에 다다르게 되었다. 1990년대에 들어 각종 우수유출 저감시설의 활용으로 이상의 문제를 해결하고자 하는 노력들이 시작되었으며, 현재 신규개발지에 저류지와 같은 우수유출저감시설 설치를 법제도적으로 의무화 하고 있어, 전국적으로 천여개소의 저류지가 시설되어 있거나 계획 중에 있다. 저류지는 개발로 인해 증가된 첨두유출량을 개발전의 상태로 저감시키기 위하여 임시 또는 상시 저류하거나 저류능력 이상의 유출량에 대해서는 암거방류시설을 통해 하류부의 하천 또는 하도로 방류시키는 역할을 수행하는 수공구조물로서 일반적으로 저류지 계획 및 설계는 첨두유출량 증가분에 대해 초점을 맞추고 있을 뿐 방류시설에 대한 구체적인 설계는 이루어지지 않고 있는 실정이다. 또한 현재 국내에는 저류지 방류시설로 주로 사용되는 암거에 관한 설계규정이나 기법은 미미한 상태로, 한국도로공사(1991)에서 발표한 "도로배수계획"을 이용하고 있으며, 이는 미국 연방도로국(FHWA, 1985)에서 발표한 설계기법을 그대로 인용하고 있다. 즉, 지형 또는 현장 여건에 따라 암거 흐름의 8형식 중 하나의 형식으로 결정하고, 그 형식에 따라 관련도표를 이용한 시산법 또는 도식해법을 적용하여 유입부 상류수위를 산정함으로써 암거설계가 이루어진다. 하지만 이러한 암거설계 방식은 도로 배수암거에 적합한 것으로 저류지 배수암거에 적용하기에는 무리가 있다고 본다. 따라서, 본 연구에서는 저류지의 일반적인 특성상 암거흐름 8형식 중 Class-II군의 암거 상류부 수위가 잠수된 조건 즉, 평상시 저류지가 일정수위 이상의 저류량을 유지하고 있는 상태에서 저류지 암거방류시설의 대표적인 설계인자인 암거직경, 암거경사, 암거경사, 하류단 수위조건의 변화에 따른 상류부 수위변화를 유량별로 분석해 보았다. 방류 암거의 개수를 고려하기 위하여 암거상류부 수위와 암거직경의 관계해석 시 암거단면적을 이용하여 분석하였으며, 각각의 유량별로 상류부 수위와 암거단면적의 관계를 회귀식으로 제시하였다. 암거상류부 수위와 암거경사의 관계를 분석한 결과 암거경사가 5~20%로 변화할 때 암거상류부 수위의 변화는 2~5%정도의 매우 작은 변화를 보임을 확인할 수 있었으며, 암거길이의 경우는 해석 조건의 특성상 상류부 수위에 영향이 전혀 나타나지 않았다. 암거상류부 수위와 암거하류단 수위의 관계에서 암거상류부 수위는 암거하류단 수위가 암거직경과 퇴사위 높이의 합보다 암거하류단의 수위가 높아지는 시점부터 암거하류단 수위에 비례해서 증가되는 결과를 알 수 있었다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2010.05a
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• pp.33-37
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• 2010

본 연구는 암거흐름 8형식 중 Class-II군 즉, 암거 유입부가 잠수된 조건하에서 저류지 방류암거의 흐름 특성을 분석한 것으로서 유입부 수위가 저류지의 제방고를 넘지 않는 범위에서 저류지 방류암거 설계인자들의 관계를 분석하여 설계범위를 결정해 본 결과 암거의 직경과 유출부 초기수위의 변동은 유입부 수위의 변동에 큰 영향을 주었으며, 상대적으로 암거의 경사와 연장은 그 영향이 미미하였다. 또한 암거 흐름분류가 Class-II군 Type-2에 속하는 경우에는 암거 직경이 일정하여도 유입부의 수위가 변동되지 않으면서 적정 유출량을 방류시킬 수 있었으며, 암거 흐름분류가 Class-II군Type-3에 속하는 경우에는 유출부 수위변화에 따라 암거직경변화가 크게 나타났다.

• Journal of Korea Water Resources Association
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• v.43 no.3
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• pp.275-282
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• 2010

The purpose of culvert design is to determine optimum size for a safe drainage of flood discharge. The present method of culvert design in Korea is generally carried out by using "Road Drainage Design" of Korea Expressway Corporation (1991), which is based on the manual of Federal Highway Association (FHWA) of USA. However, this method may result in subjective error because of using graphs and the usage of nomograph can be a major obstacle for computer modelling. Some errors found in the previous works of culvert design are corrected, and a new logic has been developed for a simple determination of culvert size in this study. FHWA (1985) presents a nomograph to determine the critical water depth and the velocity head for a circular pipe, but in this study simple explicit equations have been developed to determine both respectively.

• Journal of Korea Water Resources Association
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• v.36 no.3 s.134
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• pp.481-494
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• 2003

Flow through the culvert is very complex depending on the characteristics of hydraulic conditions. A design method using a monograph is normally employed due to the wide range of flow characteristics and the difficulty of calculating inlet water depth. The present study suggests the method for determining the inlet water depth of box culvert using Bernoulli's equation. By employing the explicit equation of inlet water depth, a standard design method of box culvert is developed for a wide range of flow characteristics. Explicit solution techniques are proposed to determine the width and height, slope and discharge of box culvert.

• Journal of The Korean Society of Agricultural Engineers
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• v.52 no.4
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• pp.11-17
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• 2010

본 논문의 주된 목적은 농업용 이동로 또는 농업용수의 공급을 위하여 사용되는 파형 강판 파이프아치 암거가 고속도로 및 지방국도를 통과할 때 설계 및 시공 시 요구되는 최소 토피 두께를 제안하는데 있다. 1998년 이후 농업용 목적으로 사용되는 파형 강판 암거는 서해안 고속도로의 건설과 더불어 그 수요량이 증가하였으며, 이에 따른 설계 및 시공의 빈도수 또한 지속적으로 증가하고 있는 추세이다. 그러나 이를 뒷받침 할 수 있는 국내 규정은 아직 미약한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 파형 강판 암거의 설계 및 시공 시 고려해야 할 가장 중요한 인자 중 하나인 최소 토피에 대한 연구를 수행하고 그 두께를 제안하였다. 현재 국내 및 미국에서 사용되고 있는 최소 토피 두께는 암거의 스판 길이 또는 스판 길이와 암거의 높이 비율의 관계로부터 정해지는 것으로 구조적인 특성치를 포함하고 있지 않다. 제안된 최소 토피 두께는 암거의 형상적 특성, 설계 하중, 강판의 구조적특성과 손상 등을 반영하여 파형 강판 암거의 안전성을 극대화 하였다. 제안된 토피 두께는 미국과 국내 도로공사에서 규정하고 있는 토피 두께와 비교 분석하였으며, 그 결과 국내 규정이 더욱 안전성을 고려하고 있음을 알 수 있었다.

• Journal of Korea Water Resources Association
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• v.44 no.4
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• pp.263-273
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• 2011

Recently increased rainfall by abnormal climate, risen peak runoff by urbanization, and shorten time of concentration are causing frequent overflow at downstream basin. This problem will be solved through the runoff reduction facilities like detention pond. However so far, most studies about detention pond in Korea are focused on its capacity. A study with respect to outlet facilities of detention pond was insignificant. Design of culvert usually used for outlet facilities of detention pond is generally carried out by using "Road Drainage Design" of Korea Expressway Corporation (1991). So detention pond is unreasonable to apply it. In this study, the culvert flow in submerged condition of upstream at culvert was analyzed., and simplified design procedure for culvert outlet facilities were presented for detention pond.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2004.05b
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• pp.870-874
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• 2004

도시지역 배수암거의 설계빈도는 호우 발생시 배수 기능을 원만히 수행하기에 부족한 경우가 많으며, 최근 발생 빈도가 높은 국지적 집중호우에 내하여 배수기능 수행이 취약한 실정이다. 특히, 저지대 역류 현상에 따른 침수피해는 도시 설계 및 관거 개량사업에 있어서 반드시 해결해야할 문제점으로 제시된다. 본 연구에서는 강우분석을 통한 도시유출특성을 고려하여 현행 배수암거의 설계빈도에 대한 통수능력을 검토하였으며, 방류하천의 계획홍수위 영향을 고려하여 암거내 역류 및 저지대 침수량을 분석하므로써 배수암거 설계빈도 채택의 적정성 및 저류시설 설치규모 검토를 위한 기준을 제시하었다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2004.05b
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• pp.195-199
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• 2004

수공구조물의 설계시 확률강우강도와 홍수유출량의 정확한 산정은 경제성 및 안전성과 관련되어 필수인 과정이다. 현재 확률강우강도의 산정은 한국건설기술연구원에서 제시한 확률강우량도를 사용하고 있으나, 설계자의 주관에 따른 오차 발생의 소지가 있고 수치모의시 수작업에 따른 불리함과 지속기간에 따른 강우강도의 일관성 결여 등 공학적으로 불리하다. 본고에서는 시간적(재현기간별) 공간적으로 형식의 통일과 표준화를 기하고 공학적 사용의 편리를 위하여 단순한 형태의 일반형 확률강우강도식을 개발하여 암거설계의 편리를 도모다. 또한 기존 암거설계법을 재검토하여 미흡한 부분을 보완하였다.