• 제목/요약/키워드: 지속강우특성

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여수로 방류에 따른 여수로 바닥슬래브의 손상 발생원인 수치모의 검토 (Numerical Examinations of Damage Process on the Chuteway Slabs of Spillway under Various Flow Conditions)

  • 유형주;신동훈;김동현;이승오
    • 한국방재안전학회논문집
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    • 제14권4호
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    • pp.47-60
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    • 2021
  • 최근 기후변동성으로 인하여 집중호우의 발생빈도 및 강우강도 증가로 노후화된 여수로 바닥슬래브 표면에서의 손상이 발생하여 잦은 보수·보강이 필요한 실정이다. 이를 위해 현장조사, 수리모형 실험 및 수치모형 실험을 통하여 여수로 방류에 따른 손상발생 원인 검토에 관한 연구가 많이 진행되어 왔다. 그러나 대부분의 연구는 일반적으로 여수로의 흐름특성 및 압력분포에 대한 검토를 수행하였을 뿐 손상의 근본적인 발생원인 규명에 관한 연구는 미비한 실정이다. 이에 본 연구에서는 여수로 바닥슬래브 손상발생 원인을 도출하기 위해 공동침식 및 수력잭킹(hydraulic jacking)으로 인한 콘크리트 탈락관점에서 3차원 수치모형인 FLOW-3D와 COMSOL Multiphysics를 사용하여 검토하였다. 또한 공동지수를 산정하고 압력분포로 인하여 구조물이 받는 응력과 콘크리트의 인장·굽힘강도를 비교하여 공동침식 및 수력잭킹으로 인한 콘크리트 탈락 발생 가능성을 확인하였다. 수문 완전개도 조건에서 여수로 방류에 따른 공동침식 및 수력잭킹에 대하여 수치모의를 수행한 결과, 여수로 하류부에서 공동지수가 0.3 미만으로 공동침식 발생 가능성을 확인하였고, 공동부 및 균열부에서 압력분포에 따라 콘크리트가 받는 응력은 4.6~5.0 MPa로 콘크리트 인장강도와 굽힘강도와 비교를 통하여 지속적인 압력변동으로 인한 콘크리트의 피로파괴 또는 휨파괴 가능성을 확인하였다. 따라서 여수로 고유속 흐름에 의한 공동 현상 및 수력잭킹이 여수로 바닥슬래브 손상발생의 다양한 원인 중 하나로 판단하였다. 그러나 본 연구는 다양한 형상 조건 및 방류 시나리오를 적용하고 유체-구조물 상호작용(Fluid-Structure Interaction, FSI)모의를 수행하지 못하였다는 한계점이 있다. 이에 향후에는 한계점을 보완하여 검토한다면 보다 효율적이고 효과적인 여수로 유지관리 방안 도출이 가능할 것으로 기대한다.

머신러닝 기법을 이용한 재해강도 분류모형 개발 (Development of disaster severity classification model using machine learning technique)

  • 이승민;백선욱;이준학;김경탁;김수전;김형수
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제56권4호
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    • pp.261-272
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    • 2023
  • 최근 급격한 도시화와 기후변화에 따라 재난에 의한 피해가 증가하고 있다. 국내 기상청에서는 표준 경보(주의보, 경보)를 전국적으로 통일된 표준 경보 기준(3시간 및 12시간 최대 누적강우량)에 따라 발령하여 재해에 따른 지역별, 재난 사상별 특성이 고려되지 않은 문제점이 있다. 따라서 본 연구에서는 서울특별시, 인천광역시, 경기도의 호우·태풍에 대한 재해 피해액 및 누적강우량을 활용하여 대상지역별 재해강도에 따른 단계별 기준을 설정하고, 강우에 따라 발생할 수 있는 재해의 강도를 분류하는 모형을 개발하고자 하였다. 즉, 본 연구에서는 호우·태풍에 의한 재해 피해액 누적 분포 함수의 분위별로 재해강도의 범주(관심, 주의, 경계, 심각 단계)를 분류하였고, 재해강도의 범주에 따른 누적강우량 기준을 대상 지자체별로 제시하였다. 그리고 지자체별 재해강도 분류모형 개발을 위해 4가지(의사결정나무, 서포트 벡터 머신, 랜덤 포레스트, XGBoost)의 머신러닝 모형을 활용하였는데 강우량, 누적강우량, 지속시간 최대 강우량(3시간, 12시간), 선행강우량을 독립변수로 이용하여 종속변수인 지자체별 재해강도를 분류하였다. 각 모형별 F1 점수를 이용한 정확도 평가 결과, 의사결정나무의 F1 점수가 0.56으로 가장 우수한 정확도를 보였다. 본 연구에서 제시한 머신러닝 기반 재해강도 분류모형을 활용하면 호우·태풍에 의한 재해에 대한 지자체별 위험 상태를 단계별로 파악할 수 있어, 재난 담당자들의 신속한 의사결정을 위한 기초 자료로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

건답직파에서 파종심도와 관개조건에 따른 벼 품종들의 출아특성 (Seedling Emergence of Dry -seeded Rice under Different Sowing Depths and Irrigation Regimes)

  • 이변우;명을재
    • 한국작물학회지
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    • 제40권1호
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    • pp.59-68
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    • 1995
  • 건답직파에서 파종심과 파종후 관개에 의하여 경도를 달리한 조건에서 벼 품종들의 출아와 유아 신장 특성을 비교검토하였다. 우리 나라의 재래도, 샤레벼 및 통일계와 일반계 육성품종, 미국, 이태리, 인도 품종 등을 포함한 46개 품종을 공시하였으며, 파종심은 1, 3, 5cm로 하였고, 파종후 계속 관개를 하지 않은 처리와 파종후 14일에 고랑에 관개를 한 처리를 두었다. 실험은 사양토의 야외 포장에서 실시하였으며 파종 다음날에 B9.2mm의 소나기성 강우가 있었고 그 후는 맑은 날이 지속되었다. 실험기간 30일간의 평균지온은 16. 5C 내외였다. 1. 파종후 토양의 경도는 직선적으로 증가하여 파종후 14일에는 2. 5kg/$cm^2$에 달하였으며 무관개구는 이후 계속 증가하여 4kg/$cm^2$에 이르렀고, 관개구는 관계후 0kg/$cm^2$가까이 까지 낮아졌다가 다시 증가하여 파종후 28일 경에는 2.5kg /$cm^2$에 달하였다. 2. 파종심도에 관계없이 출아율은 관개구가 무관개구보다 높았다. 1cm 파종심에서 품종간 출아율의 차이는 관개구에서는 크지 않았으나 무관개구에서는 차이가 컸다. 우리 나라 육성 품종들은 모두 무관개구에서 출아율이 현저히 낮았는데 이는 출아 속도가 느려 토양의 경화가 상당히 진전된 후에 출아하였기 때문이었다. 3cm와 5cm 파종심에서 출아율은 관개구와 무관개구 사이에 고도로 유의한 상관이 있었는데, 우리 나라 육성품종들은 관개 및 무관개 조건에서 모두 낮은 편에 속하였으며 , Italicona-verneco, Chlnsura Boro, Weld Pally 등이 출아가 양호하였다. 3. 1cm 파종심의 무관개구에서 50%출아일수는 8일~30일의 큰 품종간 변이를 보였는데 Italiconaverneco, Chinsura Boro, Tebonet, 다 다조 등이 10일 내외로 가장 빨랐으며 우리 나라 품종들은 모두 20일 이상으로 출아 속도가 느렸다. 출아속도는 1cm 파종심의 무관개구, 3cm와 5cm 파종심의 관개 및 무관개구의 출아율과 고도로 유의한 부의 상관이 있었다. 4. 제2절간장을 제외한 중배축장, 초엽장, 제1절간장 및 불완전엽장은 파종심간에 고도로 유의한 부의 상관이 있어서 낮은 파종심에서 신장이 잘되는 것은 깊은 파종심에서도 신장이 잘되었다. 중배축장은 제1절간장 및 불완전엽장과는 고도로 유의한 상관이 있었으나 초엽장과는 상관이 없었으며, 불완전엽장과 초엽장간에는 높은 상관이 있었다. 5. 3cm 파종심에서 초엽이 지면을 뚫고 추출한 품종은 Italiconaverneco, Chinsura Boro, Weld Pally 뿐이었고, 5cm 파종심에서는 초엽이 지면을 뚫고 출아하는 품종은 없었으며 Chlnsura Boro가 지면하 0.5cm까지 신장하였을 뿐이었다. 3cm 파종에서 불완전엽이 지면을 뚫고 나오는 품종은 우리 나라의 샤레벼들, 다다조, 미국의 건답직파재배 품종 등이었으며 우리 나라 육성종들은 모두 지중에서 신장이 멈추어 제1본엽이 지중에서 추출하였으며, Scm파종심에서 불완전엽이 지면을 뚫고 나오는 품종은 Chinsura Boro뿐이었고 Nato, Labelle, Weld Pally, Italliconaverneco 등도 지면 가까이 까지 신장하였다. 6. 50% 출아일수는 제2절간장을 제외 한 모든 유아 형질의 신장도와 유의한 부의 상관을 보였는데 가장 높은 상관을 보인 것은 중배축장+제1절간장+불완전옆장이었으며, 다음이 불완전엽장이 었다. 7. 출아율은 중배축장+제1절간장+불완전엽장, 중배축장+초엽 장과 모든 파종심에서 높은 정의 상관을 보여 제1본엽의 추출 위치가 높을수록 출아에 유리하였다, 유아 형질별로 보면 3cm와 5cm 파종심 의 관개구에서는 불완전엽장과의 상관이 가장 높고, 다음이 초엽장, 중배축장의 순으로 높았으나 무관개구에서는 중배축장과의 상관이 가장 높고 다음이 제1절간장, 불완전엽장의 순으로 상관이 높았고 초엽장은 상관이 낮아 토양에 토막이 생기거나 경화되는 조건에서는 중배축과 제1절간이 잘 신장하는 품종이 추출력이 높아 출아에 유리한 것으로 판단되었다.

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대관령에서 옥수수 품종별 생육특성과 건물수량에 기후변화의 영향 (The Studies on Growth Characteristics and Dry Matter Yield of Hybrid Corn Varieties in Daegwallyeong Region)

  • 김맹중;서성;최기춘;김종근;이상학;정종성;윤세형;지희정;김명화
    • 한국초지조사료학회지
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    • 제33권2호
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    • pp.123-130
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    • 2013
  • 고랭지에서 사일리지용 옥수수의 출현상태와 초기생육은 품종간 차이는 없었으나 년차별 기후변화에 따라 습해 및 서리 피해가 발생하였다. 2010년도는 6월 1일 서리가 내렸고, 2011년도는 파종 후 강우가 지속되어 발아 및 초기생육에 영향을 미치게 되었다. 초기생육이 안정적인 품종은 국산품종으로 광평옥, 도입종은 P3156 품종이었다. 옥수수의 출사일은 년차 간 평균 5.5일의 차이가 있으며 국산종은 8월 8일부터 8월 12일까지 출사기간이며 도입종은 8월 5일부터 8월 11일까지 출사하여 도입종과 국산종의 출사일은 3~4일 차이가 있었다. 광평옥의 출사일은 8월 8일, P3156 품종은 8월 5일로 비교적 빨리 출사하는 품종이고 평안옥과 DK729 품종은 출사기가 늦은 품종이었다. 옥수수 평균 초장은 231 cm 정도이며 국산품종 광평옥은 236 cm, 평안옥 237 cm로 초장이 큰 품종이 건물생산량도 많았다. 줄기의 굵기는 전체 평균 23.2 mm, 착수고는 94 cm이었다. 착수고가 낮아 내도복성인 품종은 청안옥 86 cm, 33J56 품종 80 cm이었고 강다옥은 101 cm로 착수고가 상대적으로 높았다. 고랭지에서 사일리지용 옥수수 이삭비율은 전체평균 39.3%이었으며 국산종보다 도입종이 다소 높았다. 국산품종 중에서 광평옥은 40.1%로 이삭비율이 높았으며 도입종 중에서 P3394 품종이 42.2%로 대등한 이삭비율을 보였다. 사일리지용 옥수수의 생초중은 평균 59.6톤/ha이었으며 국산품종보다 도입품종의 생산성이 다소 높았다. 평균 건물수량은 16,653 kg/ha이며 건물수량이 많은 품종순으로 32P75, P3156, 평안옥, P3394, 광평옥이며 건물수량은 각각 18,901 kg/ha, 17,997 kg/ha, 17675 kg/ha, 17194 kg/ha, 17188 kg/ha 이었다. 옥수수의 당도는 발효과정에서 품질에 미치는 영향이 크며 고랭지에서 평균 당도는 8.1이었다. 국산품종이 8.69로 도입품종 7.42에 비해 평균 1.27 높은 것으로 나타났다. TDN 수량에서 32P75 품종은 13,381 kg/ha, P3156 품종 12,590 kg/ha, P3394 품종 12,532 kg/ha이며 국산품종은 평안옥 12,140 kg/ha, 광평옥 12,036 kg/ha로 이들 국산품종은 도입품종과 대등한 TDN 수량을 생산할 수 있었다. 고랭지에서 도입품종과 국산품종의 사료가치는 평균 CP 7.8%, 소화율74.2%, NDF 42.4%, ADF 23.5%, TDN 70.3%로 대차 없었으며 청안옥의 TDN 함량은 73.3%로 가장 높았다.