• International Journal of Contents
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• 제8권3호
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• pp.34-41
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• 2012

The concept of vegetation freeboard equivalence (VFE) is presented from the comparison between the rise in stage with/without vegetation and the freeboard height under design discharge conditions. In South Korea, the freeboard height of large, medium and small rivers is defined as a function of river discharge. Two models are used for this analysis of flood stage with and without vegetation: the 1-D model HEC-RAS and the 2-D model RMA-2. Both models are applied to three river study sites of the Geum River in South Korea as representative sites for a large, a medium and a small river. The analysis shows that without vegetation, both models provide comparable results and the calculated results are in very good agreement with the design configuration. The vegetation effects on the medium river are less significant, and the freeboard is adequate to contain the rise in stage from the added floodplain vegetation in large rivers. The concept of vegetation freeboard equivalence is therefore useful for the analysis of flood river stages after the restoration of channels with increased floodplain vegetation.

• 한국해양공학회지
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• 제28권6호
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• pp.527-532
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• 2014

The thickness of Arctic sea ice is a particularly significant factor in Arctic shipping and other ice-related research areas such as scientific sea ice investigations and Arctic engineering. In this study, the relation between the measured sea ice thickness and freeboard on the Chukchi and Beaufort Seas during the 2010 and 2011 Arctic cruise of the icebreaking research vessel "Araon" were considered. An assumption of hydrostatic equilibrium was used to estimate the ice thickness as a function of the freeboard. Then, to examine the degree of error, a sensitivity analysis of the thickness estimation of the sea ice was conducted. The error in the density and depth of the snow and the error in the density of the seawater were subordinate parameters, but the density of the ice and the freeboard were the primary parameters in the error calculation. The presented relation formula showed fairly close agreement between the calculated and measured results at a freeboard of >0.24 m.

• 한국해양공학회지
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• 제21권1호
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• pp.25-30
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• 2007

Most of dams and reservoirs were made from natural materials, such as soil, sand and gravel. This type of hydraulic structure has the danger of collapse by overflow during a flood. Freeboard is the vertical distance between the crest of the dam and the full supply level in the reservoir. It must be sufficient to prevent overtopping from over flow. Thus, freeboard determination involves engineering judgment, statistical analysis, and consideration of the damage that would result from the overtopping of a hydraulic structure. This study attempts to calculate the wave height in dam, which is needed for the determination of the freeboard of the dam. Chung-ju dam is selected as the study area. Using the empirical formulas, the wave heights in dam were calculated, and the results were compared with those by the SWAN model, which is a typical wave model. The difference between the calculated results from the empirical formulas and those by the SWAN model is considerably large. This is because empirical equations consider only fetch or fetch and wind velocity, while the SWAN model considers depth and topography data as well.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제23권2호
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• pp.154-162
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• 2011

개별파 최대월파량 개념을 이용하여 직립식 방파제의 마루높이를 산정할 수 있는 신뢰성 해석 모형이 개발되었다. 입사파랑이 작용하는 시간 동안 월파되는 파랑의 개수와 상대마루높이 그리고 평균월파유량의 함수로 정의되는 개별파 최대월파량과 그 허용치를 이용하여 신뢰함수를 수립하였다. 상대적으로 다른 불확실성을 갖는 관련 경험계수들을 확률변수로 고려하여 신뢰성 해석을 수행할 수 있는 Level III MCS 기법을 제시하였다. 장봉파 및 단봉파 조건에서 입사파향, 직립식 방파제의 구조형식 그리고 개별파 최대월파량의 허용수준을 변화시키면서 상대 마루높이에 따른 파괴확률을 산정하였다.

• 시스템엔지니어링학술지
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• 제19권1호
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• pp.39-43
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• 2023

In ground weapon systems, the design and analysis technology for water operation stability is a relatively unknown area compared to maritime weapon systems. Through this study, it was confirmed that our weapon system satisfies the criteria for stability on the water when considering the operational concept and operational performance. However, there is a limitation of the study that it did not perform verification tests on the actual system. Therefore, in the future research and weapon system acquisition process, a procedure to prove the stability through freeboard analysis using the actual system is required.

• 한국수자원학회논문집
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• 제44권6호
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• pp.497-510
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• 2011

우리나라에서는 하천의 제방고를 계산된 계획홍수위에 확정론적인 여유고를 더하여 산정한다. 이에 반해 미국에서는 여유고와 불확실성을 고려한 확률론적인 방법을 조건에 따라 적용하여 경제적인 설계가 될 수 있도록 제방고를 결정한다. 미국에서 제방고 산정에 사용되는 구체적인 확률 개념은 조건부 비 초과 확률로서, 이는 특정한 빈도의 홍수가 발생할 때 목표 수위를 초과하지 않을 확률이다. 본 연구에서는 우리나라의 현행 제방고 산정 기준과 미국 기준을 비교하기 위해 5개 하천의 25개 지점에 대하여 제방고를 산정 후, 비교 검토하였다. 그결과, 계획홍수량의 규모가 증가할수록 우리 나라 기준에 의한 제방고가 미국의 기준에 의한 제방고보다 커지는 것으로 나타났다. 이는 계획홍수량이 증가함에 따라 상대적으로 여유고가 큰 폭으로 커지는 우리나라의 기준에 기인한 것이다. 반면에, 낮은 여유고가 고려되는 소규모 하천의 경우, 우리나라 기준에 의해 결정된 제방고가 미국 기준에 의한 제방고보다 다소 낮은 것으로 평가되었다. 즉, 우리나라의 제방고 산정 기준은 유량에 따라서 미국의 기준에 비해 다소 과소 또는 과대 설계가 될 가능성이 있는 것으로 분석되었다. 특히, 소규모 하천의 경우는 여유고를 증가시키도록 설계 기준을 개정할 필요가 있다.

• 한국습지학회지
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• 제5권1호
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• pp.41-52
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• 2003

The flood damage reduction studies have been performed by the channel improvement plan and the levee has mainly constructed with the freeboard concept. However, the freeboard concept might be an inappropriate choice as a safety factor of the levee because many uncertainties are involved in the procedure of the channel improvement plan studies. So, we considered the uncertainties In the discharge-probability, stage-discharge, and stage-damage functions and estimate the expected annual damage. The Monte Carlo technique for uncertainty analysis is used. As our results, the expected annual damage with uncertainty shows the larger value than without uncertainty. Since the expected annual damage with uncertainty already considers the safety factor it is the proper result. However, the expected annual damage without uncertainty does not consider the safety factor yet. Thus, if the expected annual damage without uncertainty considers the freeboard concept, it could be compared with the expected annual damage with uncertainty for the evaluation of the overestimation or underestimation of the levee construction.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제36권3호
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• pp.105-115
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• 2024

호안을 포함한 해안구조물의 설계 시 월파량 평가는 주로 수리모형실험에 의존하며, 이를 기반으로 월파량 예측을 위한 많은 경험식이 제안되었다. 일반적으로 월파방지를 위한 호안구조물의 경우 설계조위에 설계파의 최대 수면진폭을 고려하여 마루높이가 결정되므로 입사파고에 비해 상대적으로 높은 여유마루고를 갖는다. 그러나, 월파를 원천적으로 차단하기 위해서는 비경제적인 구조물의 마루높이가 요구되기 때문에 호안구조물의 설계 시 월파량을 허용 가능한 수준으로 제한하는 허용월파량의 개념을 도입하고 있다. 따라서, 실해역에서는 입사파고에 비해 상대적으로 낮은 여유마루고를 갖는 호안구조물들이 존재한다. 본 연구에서는 수리모형실험을 통해 상대적으로 낮은 여유마루고를 갖는 사석경사제의 월파량에 관해 검토하였다. 또한, 월파량의 실험결과를 이용하여 기존 월파량 산정을 위한 경험식의 예측성능을 상호 비교·분석하였다.

• 한국방재학회:학술대회논문집
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• 한국방재학회 2008년도 정기총회 및 학술발표대회
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• pp.743-746
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• 2008

Recently, due to the effect of global warming and extreme rainfall, the magnitude of flood disaster and the frequency of flood is rapidly increasing. In order to mitigate the damage of human and property from this kind of meteorological phenomenon and manage water resources scientifically, effective operation of dam and reservoir is very important. In case of Andong dam which was not performed a flood control function needs to develop new types of dam safety management measure because of recent extraordinary flood by typhoons. In case of Andong dam and Imha dam, I am using HEC-5 model in order to apply reservoir simulation. In this case, complex conditions among 100-year floods , 200-year floods and PMF was used. Also, I modified the maximum outflow 3,800m3/s into 3,490m3/s and applied this modified discharge in order to secure freeboard in the downstream. In an analysis that I applied modified outflow by 100-year floods and 200-year floods to, the result showed that river didn't overflow in Andong area but some other places have relatively low freeboard. In the cases that I modified maximum outflow, results showed that freeboard of levee is larger than existed simulation. In the simulation that I applied 200-year floods and PMF to and under a condition connected with PMF, results showed overflowing the levees. Because of the difference between the frequency of dam outflow and the design flood in river, it is required to improve the existed flood plan in the downstream of Andong dam. As a result of this study, the optimal operation of reservoir systems can be proposed to mitigate the flood damage in the downstream of Andong dam and also can be used to establish the flood plans.

• 한국해안해양공학회지
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• 제17권3호
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• pp.178-187
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• 2005

경사식 방파제에서 파랑과 구조물의 상호작용에 의하여 발생되는 처오름에 대한 파고i주기결합분포의 영향을 해석할 수 있는 신뢰성 해석 모형이 제시되었다 처오름과 관련된 파괴모드의 정의에 따라 수면의 불확실성에 따른 영향을 해석할 수 있는 신뢰함수가 유도되었다. 특히 신뢰함수에 주기가 하나의 확률변수로 포함되어, 주기의 통계적 특성과 분포함수가 직접적으로 고려될 수 있을 뿐만 아니라 평균주기에 따른 파고분포의 거동특성이 조건부파고분포에 의해 올바로 고려될 수 있었다. 주기의 영향을 받지 않는 유의파고의 극치분포를 이용한 신뢰성 해석의 결과와 비교하여, 파고-주기결합분포를 이용한 신뢰성 해석이 극치분포를 이용한 신뢰성 해석보다 더 큰 파괴확률을 추정한다는 사실을 확인할 수 있었다. 따라서 중요한 구조물인 경우, 극치분포를 이용하여 경사식 방파제의 마루높이가 결정되더라도 단일 폭풍사상에 대하여는 파고-주기결합분포를 이용한 추가적인 해석이 필요하다. 한편 주기의 분포함수에 영향을 주는 계수에 따른 신뢰지수의 거동특성이 해석되었는데, 이에 따른 영향은 매우 작은 것으로 나타났다. 그러나 평균주기에 의한 파고분포의 거동에 따른 신뢰지수의 차이는 큰 것으로 나타났다 이는 파괴확률에 미치는 주기의 영향이 파고분포를 통하여 주로 발생된다는 것을 의미하는 것이다. 마지막으로 수면 변동 효과를 고려한 합리적인 마루높이 산정을 위해 마루높이의 변화에 따른 파괴확률을 산정하였다.