• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2008.05a
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• pp.159-163
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• 2008

본 연구에서는 2-방정식 난류모형을 이용하여 사면을 따라 발달하는 하층밀도류의 시간에 따른 이동현상에 대해 살펴보았다. 이를 위해 타원형의 편미분 방정식을 지배방정식으로 구성하고, 난류 완결을 위해 k-$\varepsilon$ 난류모형을 이용하였다. 개발된 모형을 이용하여 경사의 사면을 따라 진행하는 연속 유입 밀도류를 수치모의 하였다. 완전 발달된 하층밀도류의 거리에 따른 주흐름방향 유속 분포, 체적 농도를 계산하였고, 이를 기존의 실험결과와 비교하였다. 실험과 수치모의 결과가 잘 일치함을 확인하였다. 또한, 불연속 유입 밀도류의 시간에 따른 진행 상황을 수치모의하여 밀도류와 주변수체의 경계부에서 Kelvin-Helmholtz 불안정에 의한 와(渦)가 형성되는 것을 확인하였으며, 밀도류 선단부의 진행 속도와 주변수체의 유입에 대해 고찰하였다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2017.05a
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• pp.63-63
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• 2017

우리나라에서 홍수기에는 하천에 부유사를 포함한 수체가 침강되어 하층 밀도류 형태로 전파된다. 온도로 성층화가 심하게 되지 않은 댐의 경우 하층 밀도류로 댐체까지 전파되고, 유출되어 하류로 흘러가거나 차단되어 담수된다. 침사용 저수지는 하류에 있는 저수지에 유사 전파를 막기 위해 건설된 댐으로, 이를 잘 관리하기 위해서는 밀도류의 차단에 대한 연구가 필수적이다. 따라서 본 연구의 목적은 층적분 모형을 사용하여 밀도류의 전파와 이에 따른 저수지의 유사 차단 현상을 모의하는 것이다. 이를 위하여 1차원 수치모형을 제시하였으며 실내실험 자료에 적용하여 밀도류의 전파 및 차단 양상을 분석하였다. 모의 결과 소류사는 대부분 상류단에서 퇴적되고, 부유사가 밀도류에 포함되어 하류단까지 전파되고, 차단되는 것을 확인하였다. 또한, 질량보존과 운동량 보존에 의해 저수지 전체에서 밀도류 두께가 증가되며 담수되는 현상을 확인하였다. 담수된 밀도류의 포집효율에 영향을 미치는 인자를 분석하고, 포집효율에 대한 각 입자의 민감도 분석을 수행하였다.

• Journal of Korea Water Resources Association
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• v.32 no.1
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• pp.83-94
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• 1999

In continental margins, turbid underflows which are not confined to a given channel, are free to spread laterally as well as longitudinally. Lateral spreading can reduce substantially the run out distance of flows along continental shelves and slopes. Laboratory experiments with a large tank, employing saline density currents as surrogates for fine-grained turbidity flow, coupled with dimensional analysis, have been used to develop a simple expression for lateral spreading rates of two-dimensional flows on sloping beds. characteristic length and time are determined by the flow discharge and buoyancy flux at the inlet. By knowing the initial width of the flow, the spreading law can be used to estimate the maximum width of the current at different times as well as the longitudinal spreading rate. Predictions for flows compare favorably against observations.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2018.05a
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• pp.72-72
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• 2018

우리나라의 대형 저수지에 담수된 수체는 여름에 온도가 높은 표수층과 온도가 낮은 심수층, 그리고 두 층 사이에서 온도가 크게 변화되는 변온층으로 나뉘게 된다. 여름 홍수기에 상류 하천에서 저수지로 유입되는 부유사는 큰 밀도를 가지기 때문에 저수지의 바닥을 타고 하층 밀도류의 형태로 저수지 하류로 전파된다. 그러나 밀도류가 성층화된 저수지의 변온층에 도달하면 심수층과 변온층 하층의 낮은 온도로 인해 발생하는 수체의 큰 밀도로 하층으로 더 침투하지 못하고 변온층이나 심수층 상층에서 남아 하류에 중층밀도류의 형태로 전파된다. 대량의 탁수를 하류에 방류하면 하류 수질에 문제가 발생되며 저수시키면 댐 수질 및 심수층 생물체의 태양광 차단 문제가 발생되므로 저수지에서 밀도류의 조절은 대형 저수지 운영에 매우 중요한 사항이다. 따라서 본 연구의 목적은 층적분 모형을 사용하여 대형 저수지에서 발생하는 중층밀도류의 전파 및 선택취수시설을 이용한 밀도류의 차단과 방류에 대해 수치모의하는 것이다. 이를 위하여 중층 밀도류를 수치모의하기 위한 1차원 수치모형을 제시하였으며 소양강댐 상류 소양호에 적용하여 적용성을 검토하고 밀도류의 전파 및 방류에 대해 분석하였다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2002.05a
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• pp.559-564
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• 2002

• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.29 no.3B
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• pp.231-237
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• 2009

This study presents a numerical model to simulate density currents developing two dimensionally. The ${\kappa}-{\varepsilon}$ model is used for the turbulence closure. Elliptic flow equations are solved by the finite volume method. In order to investigate the applicability of the numerical model, discontinuous density currents are simulated numerically. The vortices due to the instability at the interface are simulated, showing a good agreement with the experimental visualizations in the literature. It is also investigated that the transition from slumping phase to inertial phase occurs when a bore generated at the end wall overtakes the front. However, the propagation of the density current is retarded compared with the experimental results. Two-dimensional modeling seems to have an effect on underestimating the front velocity of the density current.

• Water for future
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• v.25 no.1
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• pp.111-119
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• 1992

This paper is concerned with the actual comparison analysis for the freshening process in the two selected experimental reservoirs. At the deep freshening reservoir, the salinity and depth of the freshwater layer were estimated by simulation technique using the quantitative equation for the two-layered flow structures. First of all, it is shown that the effects of underdrainage conduit in the lower layer were reported more effective for the control of upper layer salinity comparing with the case of no underdrainage conduit. Further the results of computation were later compared with the real observed values and the relating parameters of the salt-balance equation are conformed even though approximately. Finally it was represented that the salinity of upper layer is easily diluted not only by the tidal gate but also by the underdrainge conduit in the lower layer of the freshening reservoir.

• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.36 no.5
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• pp.819-830
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• 2016

Hydrodynamic characteristics of wave propagation through density stratification have not been identified in details. So this study conducted a numerical simulation using LES-WASS-3D ver. 2.0 for analysis of density current due to water temperature and salinity in order to analyze hydraulic characteristics under wave action in a two-layer density stratified fluid. For the validity and effectiveness of numerical wave tank used, it was compared and analyzed with the experiment to show waveform based on $3^{rd}$-order Stoke wave theory at the internal of a density stratification. Using the results obtained from numerical simulation, the surface and internal wave heights are reduced as the wave propagates in a two-layer density stratified water. And the surface or internal wave attenuation became more serious as the vorticities were increased by the velocity difference of wave propagation due to the upper-lower density difference around the interface of a density stratification. As well, the surface and internal wave attenuations became more serious with higher density difference and depth ratio between upper and lower layers when the wave propagates through a density stratification.