• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2010.05a
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• pp.759-763
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• 2010

본 연구는 격자기반의 지표면 유출 및 도시 유역 우수관거 유출해석모형으로서 유역을 관거 유입구를 기준으로 다수의 소유역들로 구분하고 각 소유역내 지표면 흐름을 비선형저류방정식으로 표현하여 유출량을 산정하는 방법 및 유역을 일정한 크기의 격자로 분할한 상태에서 각 격자의 유입 유출을 계산함으로써 주어진 시간 간격별로 유역 전체에 대한 물수지를 파악하는 격자 물수지식을 이용하는 방법을 결합하여 도시유역의 지표면 유출량을 산정하기 위한 격자기반의 분포형 지표면 유출해석 모형을 개발하는 것을 연구의 목적으로 하였다. 즉, 본 연구에서 개발한 유출모형은 지표면 유출의 메카니즘을 비선형저류방정식으로 표현한다는 점에서 SWMM의 방법을, 격자기반으로 유출량을 계산 추적한다는 것이다. 또한 도시지역의 침수형태 및 원인을 파악함과 동시에 기존의 도시유출 해석모형을 일부 수정 및 보완하여 집중호우발생시의 지표이동류 흐름, 폐합형 우수관거, 하류부의 배수영향 등을 고려한 우수관거 유출모델을 개발하였다. 본 모형을 이용하여 가상 및 실제 유역에 대한 유출모의를 수행함으로써 모형의 적용성을 평가하였다. 본 연구에서 제시하는 격자기반 도시유출해석모형은 대상유역을 일정한 크기의 격자로 구성하고 개개의 격자마다 유출해석을 위한 지형정보와 수문정보를 입력하여 격자별 유출량을 계산 추적함으로써 유역의 임의의 위치에서의 유출량, 유출심의 시간적 변화와 공간적인 분포를 모의할 수 있다. 가상 및 실제 유역에 대한 유출해석을 통하여 본 연구에서 개발한 모형은 이동강우나 국지적인 집중호우 등 시공간적으로 변하는 수문 특성을 반영할 수 있고, 폐합형 우수관망 해석 및 하류부 배수효과를 검토하여 도시유역의 홍수방재관리에 유용하게 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 1992.10a
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• pp.168-173
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• 1992

In the design and construction of underground structures, it is essential to accurately predict the structural behavior of the fluid-saturated ground during and after excavation. Terzaghi and Biot established the theory for the behavior of such two phase material. For the purpose of analysing the saturated porous solid system, finite element procedure provides a powerful tool. In this paper, a finite element analysis procedure based upon Biot's theory is presented to evaluate the deformation of solid skeleton and pore pressure of entraped fluid. Teraghi's onf-dimensional and Gibson's two-dimensional problems are solved using Q4 and Q8 element to verify the program validity.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2018.05a
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• pp.10-10
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• 2018

기후변화로 인한 집중호우의 빈도 및 강도가 증가하여 치수 구조물의 설계 홍수 빈도를 초과하는 피해가 발생하고 있다. 본 연구에서는 이러한 침수 피해를 저감하기 위해 수치예보자료를 활용한 홍수 예 경보시스템의 적용성을 비교 평가하였다. 수치예보자료는 국내 기상청에서 제공하는 국지예보모델(LDAPS)과 일본 기상청의 중규모모델(Meso-scale Model ; MSM)을 이용하였으며, 남강댐 유역 내의 산청 유역에 대해 태풍 및 정체 전선 등 3 개의 강우사상을 선정하였다. 강우유출 해석에는 분포형 수문 모형인 KWMSS(Kinematic Wave Method for Subsurface and Surface)를 이용하였다. 그 결과, LDAPS와 MSM 모두 강우발생 유무를 잘 재현하였다. 특히, 광역적 강우인 태풍사상에 대해 강우 예측에서 비교적 높은 정확도를 나타내었다. 강우 예측의 정확도 향상을 위해 강우장의 공간 변위를 고려하여 앙상블 강우 분포를 적용한 결과, 강우 예측의 정확도가 향상되는 것으로 나타났다. 홍수 예측의 경우 두 수치예보자료 모두 유출 패턴을 잘 재현하였다. 앙상블 홍수 예측 결과, 단일 강우 자료를 통한 홍수 예측에서의 예측 불확실성을 개선하는 것으로 나타났다. 3개의 강우 사상에 대해 MSM의 예측 결과가 LDAPS의 예측 결과보다 비교적 높은 상관관계를 나타내었다. 본 연구를 통해 강우 및 홍수 예측에 수치예보자료의 적용 가능성이 있다고 판단되며, 홍수 예 경보의 기초자료로 활용성이 있다고 판단된다.

• Journal of The Geomorphological Association of Korea
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• v.20 no.4
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• pp.85-99
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• 2013

The objective of this paper is to analyze the spatial distribution of errors in the DEM generated using waterlines from multi-temporal remote sensing data and to assess flood vulnerability. Unlike conventional research in which only global statistics of errors have been generated, this paper tries to quantitatively analyze the spatial distribution of errors from a probabilistic viewpoint using geostatistical simulation. The initial DEM in Baramarae tidal flats was generated by corrected tidal level values and waterlines extracted from multi-temporal Landsat data in 2010s. When compared with the ground measurement height data, overall the waterline-based DEM underestimated the actual heights and local variations of the errors were observed. By applying sequential Gaussian simulation based on spatial autocorrelation of DEM errors, multiple alternative error distributions were generated. After correcting errors in the initial DEM with simulated error distributions, probabilities for flood vulnerability were estimated under the sea level rise scenarios of IPCC SERS. The error analysis methodology based on geostatistical simulation could model both uncertainties of the error assessment and error propagation problems in a probabilistic framework. Therefore, it is expected that the error analysis methodology applied in this paper will be effectively used for the probabilistic assessment of errors included in various thematic maps as well as the error assessment of waterline-based DEMs in tidal flats.

• Composites Research
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• v.20 no.5
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• pp.64-69
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• 2007

Matrix dominant properties of composites are largely degraded under harmful environments such as temperature and humidity. Therefore we should consider the harmful environmental factors in the design of an UAV integral fuel tank subjected to high temperature and high humidity. The harmful environment experiment was performed for carbon/epoxy composites made of a unidirectional prepreg USN175B, and a plain woven fabric prepreg WSN3. The immersion experiment was performed under $90^{\circ}C$. The specimens were tested when the weight gam of specimen was saturated. The specimens were tested under $74^{\circ}C$ to obtain tensile and inplane shear properties. The results showed that the matrix dominant properties were extremely degraded by hygrothermal environment. To consider the variability of load, the anti-optimization method was applied. By using this method, the worst load case was found by comparing the load convex model and stability boundary. The stability boundary was obtained by analysis of the integral wing fuel tank of UAV using degraded properties. To do this, it was known that the worst load case of the integral wing fuel tank was the hovering mode load case.

• Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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• v.24 no.4
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• pp.295-304
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• 2012

This study proposed a two-dimensional horizontal numerical model based on the nonlinear shallow water wave equations to simulate tsunami propagation and coastal inundation. We numerically investigated the possible impacts of tsunami caused by the triple interlocked Tokai, Tonankai and Nankai Earthquakes on the Jeju coastal areas, using the proposed model. The simultaneous Tokai, Tonankai and Nankai Earthquakes were created a virtual tsunami model of an M9.0 earthquake. In numerical analysis, a grid nesting method for the local grid refinement in shallow coastal regions was employed to sufficiently reproduce the shoaling effects. The numerical model was carefully validated through comparisons with the data collected during the tsunami events by 2011 East Japan Earthquake and 1983 central East Sea Earthquake (Nihonkai Chubu Earthquake). Tsunami propagation triggered by the combined Tokai, Tonanakai and Nankai, Earthquakes was simulated for 10 hours to sufficiently consider the effects of tsunami in the coastal areas of Jeju Island. The numerical results revealed that water level fluctuation in tsunami propagation is greatly influenced by water-depth change, refraction, diffraction and reflection. In addition, the maximum tsunami height numerically estimated in the coastal areas of Jeju Island was about 1.6 m at Sagye port.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2012.05a
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• pp.984-984
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• 2012

지구온난화와 기후변화의 영향으로 전 지구적으로 이상홍수, 이상가뭄, 한파와 같은 이상기상 현상이 빈번하게 발생하고 있다. 국내에서는 2010년 추석 광화문 침수사태와 2011년 우면산 산사태와 같은 국지성 집중호우로 인한 인적 물적 피해가 속출하고 있다. 전통적으로 시기나 양적인 측면에서 대부분 장마기간에 국한되었던 강우집중현상이 과거와 달리 특정기간에 상관없이 발생하고 단기성, 국지성을 지닌 호우의 발생빈도가 높아지는 등 국내 강우의 특성이 변하고 있다. 이러한 변화에 대응하기 위해서 강우예측과 유출량예측의 정확도를 높이기 위한 시도가 다양하게 이루어지고 있다. 강우예측의 정확성을 높이기 위해 기상청에서는 단기예보를 목적으로 전지구 통합모델과 지역 통합모델을 연계한 동네예보를 수행하고 있으며, 초단기 예보를 위한 목적으로 VSRF, SCAN, VDRAS, MAPLE 등의 예보를 수행하고 있다. 홍수량 예측에서는 일반적으로 사용하고 있는 물리적 기반의 모형에 레이더강우와 같은 격자형 강우자료를 사용하여 정확성을 높이거나, 기존의 집중형 모형을 분포형 모형으로 대체하기 위한 연구 등이 이루어지고 있으며, 모형 구축이 간편하고 예측 정확도가 우수하다는 장점으로 인해 신경회로망이나 퍼지추론기법 등을 사용한 연구도 지속적으로 이루어지고 있다. 본 연구에서는 수자원분야에 산재한 불확실성을 적극적으로 인정하고 수학적으로 해석하기 위한 이론인 퍼지이론에 신경망 이론을 도입한 neuro-fuzzy 기법을 사용하여 홍수량을 예측하였다. 모형의 입력자료로는 관측된 강우자료와 유출량자료 및 기상청에서 제공하는 MAPLE(McGill Algorithm for Precipitation Nowcasting by Lagrangian Extrapolation) 강우예측자료를 사용하여 적용성을 평가해보았다. 모형의 적용성을 평가하기 위해 시험유역을 충주댐 상류 유역으로 선정하였으며, 2010년 2011년 홍수기의 충주댐 유입량을 예측하였다. 모형의 입력자료를 변경하여 입력자료의 변화에 따른 결과를 비교하였고, clustering 반경의 변화에 따른 정확도를 비교하였다. 모형의 정확도는 평균제곱근오차와 첨두수위오차를 통해 비교하였으며, 비교결과 전반적으로 lead time이 길어질수록 MAPLE 사용 시 예측 정확도가 우수하였고, clustering 반경은 0.5일 때 가장 우수한 결과를 보였다.

• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.8 no.1
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• pp.127-140
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• 1988

The management of sewage and rainfall runoff becomes an emerging problem with the growth of urban communities. From the uncontrollable excess intensity or amount of rainfall, the conditions of sewer surcharge or manhole overflow could be generated in the combined sewer network where municipal or industrial wastewaters and rainfall runoff flow. The predictive model far the prevention of property and human life losses from this inundation was studied in this research. In the development of a mathematical flow model for the combined sewer surcharge and overflow, the Preissmann Slot concept and the four-point implicit method of finite difference were utilized. For the usage in personal computer, the overlapping segment method that required less memory storage was adopted. Through the simulation of hypothetical sewer network, the conservation of discharge volume was checked, and the usefulness of the Preissmann Slot was assured from the temporal distribution of discharge and depth along the sewer network. Also the possible field application for the correction of sewer diameters and slopes in the design of sewer network which has no surcharge/overflow condition was suggested.

• Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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• v.27 no.1
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• pp.63-77
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• 2015

Tsunami take away life, wash houses away and bring devastation to social infrastructures such as breakwaters, bridges and ports. The coastal structure targeted object in this study can be damaged mainly by the wave pressure together with foundation ground failure due to scouring and liquefaction. The increase of excess pore water pressure composed of oscillatory and residual components may reduce effective stress and, consequently, the seabed may liquefy. If liquefaction occurs in the seabed, the structure may sink, overturn, and eventually increase the failure potential. In this study, the bore was generated using the water level difference, its propagation and interaction with a vertical revetment analyzed by applying 2D-NIT(Two-Dimensional Numerical Irregular wave Tank) model, and the dynamic wave pressure acting on the seabed and the surface boundary of the vertical revetment estimated by this model. Simulation results were used as input data in a finite element computer program(FLIP) for elasto-plastic seabed response. The time and spatial variations in excess pore water pressure ratio, effective stress path, seabed deformation, structure displacement and liquefaction potential in the seabed were estimated. From the results of the analysis, the stability of the vertical revetment was evaluated.

• Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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• v.19 no.4
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• pp.345-354
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• 2007

A sedimentation analysis has been attempted to figure out sedimentation environment due to construction of coastal jetties, such as fish harbor dike, flow guided dike and jetty in shallow Kusipo area, in which tidal range marks up to 6.6 meters in spring tide. As an initial approach of understanding field measurement were done on several stations along reference lines with total station and photo analysis taken by remote controlled small air craft far one and half years. Also numerical tests were done by 2-D ADCIRC model considering dry-wet treatment to evaluate flow and bottom shear stress variations. According to direct measurement, deposition seems to be dominant on Kusipo beach. Model results show bottom shear stress lessens to $0.10{\sim}0.15\;N/m^2$ on most shadow zone of jetties and the inner zone is suffering sedimentation as a result of dike construction. However this is the first approach with limited analysis, thus it should be dealt further considering physical characteristics of bottom sediments in a complete sediment model on upcoming study.