• 한국농공학회논문집
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• 제46권1호
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• pp.3-13
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• 2004

For optimal irrigation reservoir operation during flood and normal period, a general and systematic policy is suggested to make balance of the conflicting purposes between water conservation and flood control. We developed Open Water Management Program (OWMP) with an open architecture to deal with newly arising upgrade problems for optimal management of irrigation reservoir. And we evaluated the applicability of OWMP to estimate daily runoff from an agricultural watershed including irrigation reservoirs, and analyzed behaviour of irrigation reservoirs as irrigation water requirements considering frequency analysis of reservoir storage and frequency analysis water requirements for effective management of reservoir. When we executed OWMP with data produced from an experimental field, IHP basins, the mean relative errors of application of daily runoff and irrigation water requirement were less than 5％. We also applied OWMP to a Seongju irrigation reservoir to simulate daily runoff, storage and water requirement from 1998 to 2002, and the mean model efficiency between measured and simulated value was 0.76. Our results based on the magnitude of relative errors and model efficiency of the model simulation indicate that the OWMP can be a tool nicely adapted to the effective water management of irrigation reservoir for beneficial water use and flood disaster management.

• 한국지반공학회논문집
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• 제19권6호
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• pp.61-70
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• 2003

사력댐은 점토부터 사석에 이르는 다양하고 복합적인 재료로 구성되어 있고, 이에 따른 제체의 투수성 차이 등으로 인해 건설 후의 거동양상은 아주 복잡하게 나타난다. 특히, 건설 이후 계절적 강우 차이로 야기되는 수위변화는 댐의 거동변화를 야기하며, 이런 특성들은 결과적으로 건설 후 댐 거동의 정형화를 어렵게 한다. 건설 후 댐의 거동은 저수위의 변화, 제체침투 등으로 인해 시간 의존적이며 이러한 거동이 건설 후 댐의 열화현상과 어떠한 관계가 있는가를 조사해보는 것은 중요한 의미가 있다. 건설 후 댐 거동정보는 댐 관리는 물론 설계에도 아주 유용한 정보로써 활용될 수 있다. 본 연구에서는 건설 후 발생 가능한 다양한 수위변화조건을 담수, 수위하강, 반복수위의 형태로 이상화하고, 수위변화속도에 따른 시간의존성 거동을 모델링하기 위하여 변위-간극수압의 결합방정식을 이용한 유한요소 해석을 수행하였다. 해석결과는 하중전이, 수압할렬의 가능성, 응력경로 변화 등의 관점에서 분석하였다. 본 연구결과로부터 실제 댐파괴 사례로부터 발견되는 지반공학적 문제에 대한 정량적 이해와 건설 후 댐관리에 있어 댐에 잔존하는 역학적 능력을 고려하여 수위를 제어하는 것이 중요함을 확인하였다.

• Earthquakes and Structures
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• 제16권2호
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• pp.221-234
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• 2019

Today, many important concrete face rockfill dams (CFRDs) have been built on the world, and some of these important structures are located on the strong seismic regions. In this reason, examination and monitoring of these water construction's seismic behaviour is very important for the safety and future of these dams. In this study, the nonlinear seismic behaviour of Ilısu CFR dam which was built in Turkey in 2017, is investigated for various reservoir water heights taking into account 1995 Kobe near-fault and far-fault ground motions. Three dimensional (3D) finite difference model of the dam is created using the FLAC3D software that is based on the finite difference method. The most suitable mesh range for the 3D model is chosen to achieve the realistic numerical results. Mohr-Coulomb nonlinear material model is used for the rockfill materials and foundation in the seismic analyses. Moreover, Drucker-Prager nonlinear material model is considered for the concrete slab to represent the nonlinearity of the concrete. The dam body, foundation and concrete slab constantly interact during the lifetime of the CFRDs. Therefore, the special interface elements are defined between the dam body-concrete slab and dam body-foundation due to represent the interaction condition in the 3D model. Free field boundary condition that was used rarely for the nonlinear seismic analyses, is considered for the lateral boundaries of the model. In addition, quiet artificial boundary condition that is special boundary condition for the rigid foundation in the earthquake analyses, is used for the bottom of the foundation. The hysteric damping coefficients are separately calculated for all of the materials. These special damping values is defined to the FLAC3D software using the special fish functions to capture the effects of the variation of the modulus and damping ratio with the dynamic shear-strain magnitude. Total 4 different reservoir water heights are taken into account in the seismic analyses. These water heights are empty reservoir, 50 m, 100 m and 130 m (full reservoir), respectively. In the nonlinear seismic analyses, near-fault and far-fault ground motions of 1995 Kobe earthquake are used. According to the numerical analyses, horizontal displacements, vertical displacements and principal stresses for 4 various reservoir water heights are evaluated in detail. Moreover, these results are compared for the near-fault and far-faults earthquakes. The nonlinear seismic analysis results indicate that as the reservoir height increases, the nonlinear seismic behaviour of the dam clearly changes. Each water height has different seismic effects on the earthquake behaviour of Ilısu CFR dam. In addition, it is obviously seen that near-fault earthquakes and far field earthquakes create different nonlinear seismic damages on the nonlinear earthquake behaviour of the dam.

• 한국농공학회논문집
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• 제46권2호
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• pp.15-25
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• 2004

For the effective operation of irrigation reservoirs, a general and systematic policy is suggested to make balance of the conflicting purposes between water conservation and flood control. In this study, the flood effective analysis system was developed through the integration of long-term water budget analysis model, GIS-based HEC-HMS model and HEC-RAS model. The system structure consists of long-term water budget model using modified TANK theory, flood runoff and flood effects analysis model using HEC-GeoHMS, HEC-HMS and HEC-RAS models. The flood effects analysis system simulated the flood runoff from the upstream, downstream flood and long-term runoff of the watershed using the observed data collected from 1998 to 2002 of Seongju dam. The simulated results were reasonably good compared with the observed data. The optimal management method of the reservoir during the whole season is suggested in this study, and the flood analysis system can be a useful tool to evaluate a reservoir operation quantitatively for the mitigation of flood damages of reservoir basin.

• 농업과학연구
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• 제39권3호
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• pp.427-439
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• 2012

In this study, an experiment with large-scale model was performed according to raising embankment in order to investigate the behaviour of failure due to overtopping. The pore water pressure, earth pressure and settlement by high water level, a rapid drawdown and overtopping were compared and analyzed. Also, seepage analysis and slope stability analysis were performed for steady state and transient conditions. The pore water pressure and earth pressure for inclined core type showed high value at the base of the core, but they showed no infiltration by leakage. The pore water pressure and earth pressure by overtopping increased at the upstream slope and core, it is considered a useful data that can accurately estimate the possibility of failure of the reservoir. The behavior of failure due to overtopping was gradually enlarged towards the downstream slope from reservoir crest, and the inclined core after the raising embankment was influenced significantly to prevent the reservoir failure. The pore water pressure distribution for steady state and transient condition showed positive (+) pore water pressure on the upstream slope, it was gradually changed negative (-) pore water pressure on the downstream slope. The pore water pressure by overtopping showed a larger than the high water level at the downstream slope, it was likely to be the piping phenomenon because the hydraulic gradients showed largely at the inclined core and reservoir crest. The safety factor showed high at the steady state, and transient conditions did not show differences depending on the rapid drawdown.

• Geomechanics and Engineering
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• 제24권5호
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• pp.443-456
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• 2021

Structural design of the vertical displacements and shear strains in the earth fill (EF) dams has great importance in the structural engineering problems. Moreover, far fault earthquakes have significant seismic effects on seismic damage performance of EF dams like the near fault earthquakes. For this reason, three dimensional (3D) earthquake damage performance of Oroville dam is assessed considering different far-fault ground motions in this study. Oroville Dam was built in United States of America-California and its height is 234.7 m (770 ft.). 3D model of Oroville dam is modelled using FLAC3D software based on finite difference approach. In order to represent interaction condition between discrete surfaces, special interface elements are used between dam body and foundation. Non-reflecting seismic boundary conditions (free field and quiet) are defined to the main surfaces of the dam for the nonlinear seismic analyses. 6 different far-fault ground motions are taken into account for the full reservoir condition of Oroville dam. According to nonlinear seismic analysis results, the effects of far-fault ground motions on the nonlinear seismic settlement and shear strain behaviour of Oroville EF dam are determined and evaluated in detail. It is clearly seen that far-fault earthquakes have very significant seismic effects on the settlement-shear strain behaviour of EF dams and these earthquakes create vital important seismic damages on the swelling behaviour of dam body surface. Moreover, it is proposed that far-fault ground motions should not be ignored while modelling EF dams.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제11권9호
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• pp.15-25
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• 2010

본 연구는 중앙심벽형 필댐인 주암댐과 임하댐을 대상으로 자동계측에 의해 연속적으로 생산되는 침투수량 계측자료에 대하여 분석을 통하여 필댐 고유의 특성에 따른 장기 침투특성과 댐의 안전관리 방법을 검토하고자 하였다. 필댐의 침투수량 계측값에는 내재 하는 강우 성분 등의 외부 요인의 영향으로 직접적으로 이상 누수의 발생을 검출하는 것은 어렵다. 이 때문에, 종래 저수위와 강우량을 고려하는 중회귀분석 등에 의해 누수량을 추정하는 방법이 적용되어 왔으나, 강우 성분의 추정 오차가 상대적으로 크고 정밀도가 불량한 것으로 알려졌다. 본 논문에서는 강우 성분의 분리해석을 통해 직접적으로 강우 성분에 영향을 받지 않는 저수지 수위에 연동하는 댐별 침투거동을 평가함과 아울러 분석대상 댐의 지형적, 수리지질학적 특성을 반영한 3차원 수치해석을 실시하여 계측 침투수량 자료와 비교하였다. 2개 대상댐의 침투거동은 각각의 고유한 특징을 가지고 있으며, 장기적으로 침투수량의 감소를 보여주고 있어 안정적인 상태로 나타났다. 또한, 수문곡선분리법은 침투수 안전관리 방법으로 적용가능한 것으로 판단되었다.

• 한국조경학회지
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• 제44권5호
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• pp.92-102
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• 2016

최근 대형 도시공원 조성 사례가 증가하고 있지만, 모든 공원에 대한 평가가 우수한 것은 아니다. '과연 그 이유는 무엇일까?' 이와 관련하여 사후평가에 주목한 연구들이 이뤄졌지만, 대부분 준공 후 이용자의 만족도와 행태분석 등에 치우쳐 실제 설계구현과정상에 있어온 문제점을 파악하는 데에는 한계가 있었다. 이에 본 연구에서는 설계관계자들의 미시적이고도 주체적인 시선으로부터 현상설계 구현과정의 내부적 현상과 구조를 근거이론을 통해 살펴보았다. 연구결과, 현상설계의 기조를 견지함으로써 공원의 정체성과 차별성을 지켜낸 것은 공원의 완성도와 만족도에 크게 기여했는데, 이는 주로 발주처 공무원의 신뢰, 정책결정자의 의지, 시공업체의 역량 등으로부터 기인한 것이었다. 반면, 사회적 여건변화 등으로 인해 외부의 압력과 관계 주체가 개입한 설계변경요소도 발생한바, 이는 공원의 전체적 컨셉과 경관을 훼손하는 등 일부 부정적 요인을 발생케 하였다. 아울러 우수한 원형경관을 훼손한 후, 다시 예산을 투입하여 복원하는 등의 불합리한 시공과정도 나타났는데, 이에 대해서는 발주처 차원의 업무처리시스템의 개선이 요구된다고 하겠다. 이러한 점을 감안할 때, 공원조성 과정에서 '중재적 역할'은 매우 중요하며, 특히 기본방향의 유지측면에서는 PA와 운영위원회, 미시적 설계측면에서는 조경 디자인감리, 그리고 합리적 현장업무처리의 측면에서는 조경 전문성을 갖춘 현장소장이 각각 중요한 역할을 했던 것으로 파악된다. 설계자의 미시적 시선으로부터 근거이론을 활용한 본 연구는 대형공원 사후평가의 대안적 방법과 조성과정에서 야기되는 주요 영향인자를 구조적으로 살펴본 초기 연구로서의 의의를 가진다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제12권5호
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• pp.19-32
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• 2007

우리나라에서 대표적으로 사용되어 온 지하수 함양량 산정방법은 지하수 감수곡선에 의한 기저유출분리법, 유역내의 집중형 개념모형에 의한 물수지 분석, 그리고 지하수위 변동곡선법으로 대별된다. 지하수 함양량은 기후조건, 토지이용 그리고 수문지질학적 불균질성에 따르는 시공간적인 변동성을 나타내므로 전술한 방법들은 이같은 특성을 다루기에는 많은 제약을 가진다. 이 같은 단점을 극복하기 위해 본 연구에서는 통합 지표수-지하수 모형인 SWAT-MODFLOW로부터 얻어진 물수지 성분을 기초로 한 새로운 함양량 추정방법을 제시하고자 한다. 하천변에 위치한 지하수위는 하천흐름과 유사한 동적변화를 나타내는 반면 보다 상류부에 위치한 지하수위는 강수에 대하여 일정한 지체현상을 나타낸다. 이와 같은 지하수위 변동의 특징은 함양의 물리적 특성과 관련되므로 이 같은 현상을 설명하기 위해서는 토양층을 통과한 물이 대수층 함양에 도달하는데 걸리는 시간적 지체를 설명하는 것이 필요하다. SWAT 모형에서는 주어진 날에 대해 물이 토양층을 통과하여 대수층으로 함양되는 과정을 설명하기 위해 지수형태의 감쇠가중함수를 가진 단일 저수지 저류 모듈을 사용한다. 그런데 이 모듈은 지체시간이 긴 경우나 추정된 함양의 시계열이 지하수위 시계열과 잘 맞지 않는 제한 사항을 가지므로, 본 연구에서는 비포화대를 통과하는 시간 지체를 보다 현실적으로 반영할 수 있는 다단 저수지 저류 추적 모듈을 개발하여 SWAT모형에 탑재하였으며, 이 모듈내의 시간지체와 관련된 매개변수는 관측지하수위와 모의 함양량의 상관관계를 검토함으로써 최적화가 이루어지도록 하였다. 본 연구방법의 최종 단계는 모의 지하수위와 관측 지하수위, 그리고 관측 유역유출량과 모의 유출량을 검증함으로써 종결된다. 새롭게 제안된 방법을 우리나라 미호천 유역에 적용하여 지하수 함양량의 시공간적 분포를 추정하였는데 제시된 방법이 유역 모형의 효율성과 지하수위 변동법의 정확성이라는 장점을 모두 가진 방법이어서 추정된 일 함양량은 수리지질학적 불균질성, 기후조건, 토지이용과 토양층과 대수층의 거동까지 반영한 매우 개선된 값으로 판단된다.