• 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 Korea Water Resources Association Conference
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• 2019.05a
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• pp.240-244
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• 2019

본 연구에서는 2차원 수치모형(Nays2DH)을 적용하여 금강 상류에 건설된 세종보를 중심으로 보 개방 후에 홍수량 변화에 의한 하도의 지형변화 과정을 분석하였다. 수치모의를 위한 홍수량은 금남수위표에서 2018년 1월부터 2018년 12월까지 각 시간별 유량을 일반화(normalizing) 하여 하였다. 부정류 홍수량은 2018년 7월의 홍수량 $3,341m^3/s$을 적용하였으며, 부정류의 첨두유량($3,341m^3/s$)이 발생시간은 28시간이고 유출량은 $108.1m^3/s$으로 설정하였다. 수치모의 시간은 120시간으로 설정하여 사주의 발달, 이동, 사주의 형상 및 하도 지형변화를 분석하였다. 첨두유량은 $2,281m^3/s$, 2차 첨두유량은 $3,515m^3/s$, 3차 첨두유량은 $4,259m^3/s$으로 각각 26시간, 107시간, 200시간 동안 발생하는 부정류를 적용하였다. 수치모의 구간은 세종보를 중심으로 상하류 6.5 km 구간을 설정하였으며, 보는 완전히 개방된 것으로 설정하였다. 단일 홍수가 유입될 때 보다, 3개의 홍수가 연속으로 유입될 때에는 보 상류에서 사주의 크기가 크고, 사주의 수가 증가하며, 저수로의 변화가 다양하였다. 흐름이 집중되는 구간에서 하상은 깊게 세굴 되어 하천구조물의 안정과 주의가 필요하다. 그러나 하도의 다양성과 역동성이 크게 개선되는 특성을 보여주었다. 하상의 종방향 특성을 고려할 때, 세종보 하류에서는 하상고가 상승하는 특성을 보여 주었으나, 하상고가 불규칙한 특성을 보여주었다. 이는 단일홍수에 비해하여 하도의 역동성이 큰 것을 의미한다, 사주의 이동속도는 1차 첨두유량일 때 가장 빠르게 나타났지만, 이후 2차 및 3차의 유량이 더 많았지만 사주의 이동속도가 감소하였다. 보를 완전개방 하였을 때는 흐름이 안정화 되어 이동속도 변동폭이 작아졌다.

• Journal of the Korean Society for Marine Environment & Energy
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• v.18 no.4
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• pp.263-273
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• 2015

We estimated the global inflow and stock of plastic marine debris. In South Korea, we estimated that the annual inflow of plastic marine debris (72,956 tons) was about 1.4% of annual plastics consumption (5.2 million tons) in 2012. By applying this 1.4% ratio to global plastics production from 1950 to 2013, we estimated that 4.2 million tons of plastic debris entered the ocean in 2013 and that there is a stock of 86 million tons of plastic marine debris as of the end of 2013, assuming zero outflow. In addition, with a logistic model, if 4% of petroleum is turned into plastics, the final stock of plastic marine debris shall be 199 million tons at the end. As the inflow and the stock are different units of measurement, better indicators to assess the effectiveness of inflow-reducing policies are needed. And, as the pollution from plastic marine debris is almost irreversible, countermeasures to prevent it should be valued more, and stronger preventive measures should be taken under the precautionary principle. As this is a preliminary study based on limited information, further research is needed to clarify the tendency of inflow and stock of plastic marine debris.

• Journal of Korea Water Resources Association
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• v.44 no.10
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• pp.777-786
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• 2011

In the previous researches for storm sewer design, the flow path, pipe diameter and pipe slope were determined to minimize the construction cost. But in the sewer networks, the flows can be changed according to flow path. The current optimal sewer layout models have been focussed on satisfying the design inflow for sewer designs, whereas the models did not consider the occurrences of urban inundation from excessive rainfall events. However, in this research, the sewer networks are determined considering the superposition effect to reduce the inundation risk by controlling and distributing the inflows in sewer pipes. Then, urban inundation can be reduced for excessive rainfall events. An Optimal Sewer Layout Model (OSLM) was developed to control and distribute the inflows in sewer networks and reduce urban inundation. The OSLM uses GA (Genetic Algorithm) to solve the optimal problem for sewer network design and SWMM (Storm Water Management Model) to hydraulic analysis. This model was applied to Hagye basin with 44 ha. As the applied results, in the optimal sewer network, the peak outflow at outlet was reduced to 7.1% for the design rainfall event with 30 minutes rainfall duration versus that of current sewer network, and the inundation occurrence was reduced to 24.2% for the rainfall event with 20 years frequency and 1 hour duration.

• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.41 no.4
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• pp.377-386
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• 2021

In dense cities, which are covered by many impermeable areas, rainwater flows quickly along the roads and collects in certain areas. The surface runoff that fails to get intercepted by the roadside rain gutters results in a wider flow of water along the sides, which in turn increases the amount of water on the road and causes traffic congestion as well as accidents due to slippage. Based on these issues, this study was carried out in order to propose an intercepted flow calculation formula. To this end, the maximum longitudinal slopes of arterial roads and expressways were reflected to depict a road condition of 2~10 %, while a general traverse slope of 2 % was selected for the traverse slope on the side. As for the road lane condition, two, three, and four lanes were chosen for the area from the centerline to the sidewalk. As for the experimental flow rate, the rainwater runoffs at the actual design frequency of 5, 10, 20, and 30 years for road conditions were converted into experimental flow rates, and as a result, flow rates ranging from 1.36 l/s to 3.96 l/s were divided into ten flow rates for a hydraulic experiment. Also, an equation taking into consideration the inflow velocity and flow width along the roadsides was proposed. The results of the experiment showed an increase in flow width and a decrease in interception rate. Also, the inflow velocity at a traverse slope of 2 % was measured, while increasing the longitudinal slope. Accordingly, an equation for calculating the flow intercepted by rain gutters at a flow width reflecting the longitudinal slope of the road and rainwater runoff, according to the design frequency, was derived by performing a regression analysis using IBM SPSS Statistics 24. It is deemed that the equation derived in this study will be useful in designing rain gutters for roads.

• Journal of the Korean Geotechnical Society
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• v.40 no.5
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• pp.39-49
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• 2024

Obtaining the compression index directly from consolidation tests is time-consuming; thus, it is often estimated using an empirical equation based on the liquid limit. However, the liquid limit measurement can introduce significant errors depending on the instrument or the experimenter. Therefore, this study proposes a new empirical equation for the compression index, utilizing the flow limit, which corresponds to the water content when the undrained shear strength of the clayey soil is zero. To achieve this, clayey soils of various compositions were prepared by mixing sand at proportions of 10, 20, and 30% with calcium-based and sodium-based bentonite. Liquid limit, flow limit, and consolidation tests were subsequently conducted. The results showed that the liquid and flow limits of sodium-based bentonite were 4-7 times higher than those of calcium-based bentonite. Additionally, the compression index differed significantly, ranging from 0.31-4.91. Conversely, regardless of bentonite type, the differences in liquid limit, flow limit, and compression index between the two clayey soils diminished as the sand content increased. The current linear empirical equation for the compression index was found unsuitable for sodium-based bentonite with high liquid limits; hence, a new exponential correlation was proposed. Consequently, the coefficient of determination for the exponential compression index equation based on the liquid limit was 0.81, while the equation using the flow limit achieved a coefficient of determination of 0.98, demonstrating a higher correlation compared to the liquid limit-based equation.

• The KIPS Transactions:PartD
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• v.19D no.2
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• pp.127-132
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• 2012

In the Seoul metropolitan bus network, it may be necessary for a bus passenger to pick up a parcel, which has been purchased through e-commerce, at his or her convenient bus stop on the way to home or office. The flow-capturing location-allocation model can be applied to select pickup points for such bus stops so that they maximize the captured passenger flows, where each passenger flow represents an origin-destination (O-D) pair of a passenger trip. In this paper, we propose a fast heuristic algorithm to select pickup points using a large O-D matrix, which has been extracted from five million transportation card transactions. The experimental results demonstrate the bus stops chosen as pickup points in terms of passenger flow and capture ratio, and illustrate the spatial distribution of the top 20 pickup points on a map.

• Journal of KIISE:Information Networking
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• v.33 no.5
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• pp.355-368
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• 2006

This paper introduces a new split-TCP approach for improving TCP performance over IEEE 802.11-based wireless LANs. TCP over wireless LANs differently from wired networks is not aggressive, which is a fundamental reason for poor performance. Therefore, we propose TAS (TCP-Aware Sub-layer) to migigate this problem. Our scheme extends the split-connection approach that divides a connection into two different connections at a split point such as an access point (AP). Using TAS, a wireless node emulates TCP ACK packets using MAC ACK frames, instead of receiving real TCP ACK packets. We compared TAS with both normal TCP and I-TCP (Indirect TCP) by NS2 simulation. Results show that TAS achieves higher throughput, more fair resource allocation and, in power-saving mode, shorter delays.

• Journal of Korea Water Resources Association
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• v.44 no.5
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• pp.417-427
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• 2011

The open-channel flow with submerged vegetation shows distinct features in two separate regions, namely upper and vegetation layers. In the upper layer, the flow is akin to the open-channel flow, while the flow in the vegetation layer is relatively uniform with suppressed turbulence due to vegetation stems. This paper presents laboratory experiments to investigate the characteristics of turbulent flows and suspended sediment transport in open-channel flows with submerged vegetation. An open-channel facility, 0.5 m wide and 12 m long, was used for laboratory experiments. Various discharges were employed with depth ratios of 2~3, and wooden cylinders were used for vegetation. To make equilibrium suspension, sediment particles of median diameter of 75 ${\mu}M$ were fed until capacity condition. Laser Doppler velocimeter was used to measure instantaneous velocity, and direct sampling with vinyl tube was used to measure the concentration of suspended sediment. Using the sampled data, the mean flow and turbulence structures were provided and characteristics of suspended sediment concentration with Rouse number were presented.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2017.05a
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• pp.73-73
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• 2017

최근 기후변화에 따른 집중호우로 도시홍수의 피해가 급격히 증가하고 있다. 특히 인구가 밀집하고 교통량이 많은 대도시의 경우 동일한 호우에 대하여 녹지나 농경지 등에 비해 그 피해가 더 심각하다. 일반적으로 홍수 피해의 직접원인은 외수로 인한 피해와 내수로 인한 피해로 크게 구분할 수 있다. 외수피해는 주로 소하천 및 지천의 범람, 제방의 붕괴 등으로 발생한 것이며 내수피해는 배수로, 하수도 및 펌프장의 내수배제능력 부족이 주된 원인이다. 따라서 도시홍수를 효과적으로 방어하기 위해서는 우선적으로 내배수시설의 성능개선이 선행되어야 할 필요가 있다. 이러한 내배수 시설 중 빗물펌프장은 흡수조로 우수를 유도한 후 펌프를 이용하여 하천으로 배수하고 있다. 우수를 원활히 하천으로 배수하기 위해서는 흡수조 내 흐름이 안정적으로 형성되어야 한다. 하지만 갑작스런 폭우 등으로 인하여 우수가 짧은 시간에 집중될 경우 흡수조 내에서 빠른 유속과 불규칙한 흐름이 발생하여 와류가 생성된다. 이러한 와류는 펌프 입구로 공기를 유입시켜 효율 저하의 원인이 되며, 공동현상을 발생시켜 펌프의 손상을 초래하기도 한다. 따라서 와류발생 저감장치(Anti-Vortex Device)를 설치하여 와류의 생성을 억제하고자 하는 연구들이 수행되었으며, 그 결과 다양한 형태의 와류발생 저감장치가 소개되었다. 하지만 와류발생 저감장치의 명확한 설계기준이 제시되어 있지 않으며, 와류발생 저감장치를 설치하였을 때 효율이 얼마만큼 증가하는가에 대한 실험적인 자료가 제시되어 있지 않다. 따라서 본 연구에서는 원뿔 형태의 와류발생 저감장치 설치 전 후의 흐름특성을 분석하여 원뿔형태의 와류발생 저감장치가 흐름안정에 얼마나 효과가 있는지를 확인하기 위하여 PIV(Particle Image Velocimetry) 기법을 이용한 유속분포와 와도를 분석하여 흐름 안정 효과를 정량적으로 검토하였다. 그 결과 와류 발생을 저감할 수 있었으며, 정량적으로 와도가 감소하여 펌프 흡입량이 증가됨을 확인하였다. 향후 추가적으로 다양한 형태의 와류발생 저감장치에 대한 효과를 검토한다면 최적의 펌프 흡수조 설계에 도움이 될 것으로 기대한다.