• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권12호
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• pp.8-14
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• 2019

대표적인 하천횡단구조물 중 하나인 낙차공은 하천하상의 안정을 목적으로 설치되지만 이는 하천환경의 연속성을 차단하고, 수생태환경의 파괴를 야기하는 것으로 알려져 있다. 따라서 본 연구에서는 생태통로로서의 기능을 갖는 저낙차 자연형 낙차공을 모형으로 제작하여 실험실 실험을 수행하고, 적절한 지배인자 사이의 관계를 도출하여 국부세굴공 규모의 예측식을 제안하였다. 직선형과 6가지 상향 V 자형의 낙차공 모형에 대하여 각각 실험유량은 4가지로 총 28개의 조건에 대해서 실험을 수행하였다. 각각의 실험조건별 세굴실험 결과를 바탕으로 기존에 제안된 세굴심 추정식을 적용한 결과보다 최대세굴심이 다소 크게 발생함을 확인하였다. 따라서 낙차공 직하류부에서 발생하는 세굴공 발생 주요인자들 사이의 상관관계를 분석한 결과, 낙차공으로의 유입흐름 특성과 낙차공의 높이, 낙차공의 총횡단길이와의 상관관계가 높게 나타남을 확인하였다. 또한 이를 토대로 각 실험조건별 세굴심과 세굴길이에 상관관계가 높다고 판단되는 변수들을 무차원화하여 최대세굴공의 깊이와 길이 산정식을 각각 제안하였다. 향후 추가적으로 다양한 하상토 재료와 수심변화를 고려한 실험적 연구 및 수치해석 연구를 병행하여 보다 정확한 세굴심 산정식을 도출할 수 있다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제34권6호
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• pp.641-649
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• 2001

본 연구에서는 군말뚝 교각 주위에서의 세굴특성을 실험을 통하여 파악하였다. 실험은 4개, 9개, 15개, 35개의 파일로 구성된 군말뚝에 대해 수행하여 파일수, 유속, 접근각에 따른 세굴형상, 최대세굴심의 깊이 및 위치의 변화를 살펴보았다. 실험결과에 의하면, 4개 및 9개로 구성된 군말뚝의 경우 유속비와 상관없이 단일교각의 최대세굴심과 흡사하였고, 15개와 35개로 구성된 군말뚝의 경우 유속비가 증가함에 따라 최대세굴심도 급격히 증가하여 단일교각 세굴심 의 약 2.2배 증가함을 알 수 있었다. 또한 세굴형태는 말뚝간격이 조밀해질수록 원형의 세굴공이 중첩되어 전체적으로 직사각형의 형태를 띠는 것으로 나타났다. 75개의 파일로 구성된 군말뚝에 대한 접근각의 영향을 살펴본 결과 세굴심은 접근각이 35$^{\circ}$에서 최대가 되었으며 이때의 세굴공은 대각선 방향으로 형성됨을 알 수 있었다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2006년도 춘계 학술발표회 논문집
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• pp.455-465
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• 2006

In this study, the effect of scour was evaluated by regional and geotechnical characteristics and back data were accumulate for the design against scour through the local erosion characteristics evaluation of the Inchon coast. The erosion characteristics for the undisturbed soil samples collected near the main locations at the Incheon 2nd bridge, the Hwangyeong bridge, and a coast road in Songdo, are determined quantitatively through the scour rate tests. On the basic soil properties test, the bed around the Inchon coast chiefly consists of fined grained soils, and the soil samples were classified as silty clay(ML) or clay(CL) under the Unified Soil Classification System. On the scour rate test, the critical shear stress increases when the undrained shear strength increases as of the general trend of fine grained soils, and the average scour rate for the maximum velocity by 100 year flood is 173mm/hr at the Incheon 2nd bridge, 67mm/hr at the Hwangyeong bridge and 10mm/hr at a coast road in Songdo, respectively. Comparing to the scour rate of coarse grained soil, that of the bed around the Inchon coast is turned out to be very low. Therefore, the relative ability of the bed around the Inchon coast to resist erosion is assumed to be very high.

• 대한토목학회논문집
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• 제28권2B호
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• pp.169-175
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• 2008

교각 국부세굴에 있어서 세굴발생에 주요한 역할을 하는 마제형 와의 부정류적 특성을 수리실험을 통해 규명하였다. 이를 통해 교각 전면에서 발생하는 유사이송에 관한 물리적 이해를 도모하고자 하였다. 본 연구에서 kaolin 점토를 이용한 흐름의 가시화를 통하여 마제형와의 부정류적 특성을 관찰하였고, 음파 도플러 유속계(ADV)를 이용하여 유속과 난류 특성을 측정하였다. 교각 전면부 상류방향 한 지점에 대해서 세굴 발생 전과 평형세굴심 도달 후의 유속 및 난류 성분을 측정하여 비교 해석하였다. 세굴 발생전 바닥 전단응력이 평형 세굴심 도달 후의 값보다 4배정도 크게 나타났는데, 이는 마제형와의 부정류적 거동이 세굴공을 형성하는 초기 단계에 주요한 역할을 하는 것임을 말해 준다. 그러므로, 본 연구를 통하여 속도 변동 성분의 이정 분포는 마제형 와의 중요한 특성 중의 하나임을 알게 되었고, 이러한 마제형 와의 부정류적 특성은 교각 주위의 흐름 구조와 세굴 현상간의 관계를 이해하는 주요한 인자임을 알 수 있게 되었다.

• 한국방재학회 논문집
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• 제3권2호
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• pp.139-145
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• 2003

본 연구에서는 다양한 크기의 원환에 따른 균등원통교각 주위의 세굴심을 분석하여 세굴심 감소효과 및 원환의 적정 크기를 제시하였다. 이를 위하여 수리모형실험을 실시하였으며, 교각에 원환을 설치한 경우 원환을 하상 위보다 하상 아래에 설치하는 것이 더욱 효과적이었으며, 원환의 크기가 클수록 세굴심 감소 효과가 뚜렷하였다. 교각 직경에 대한 원환 직경의 비(W/D)가 2인 경우 약 67% 세굴심이 감소하였으며, 퇴적고는 약 70%정도 증가하였다. 세굴심 감소 효과, 세굴공 및 퇴적고의 분석 결과를 토대로 W/D=2인 원환을 최적 크기로 제안하였다.

• 한국환경과학회지
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• 제11권10호
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• pp.1075-1080
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• 2002

The hydrological frequency of the flood in July 2000 at Seosi stream basin in Gurye and the bed scour of the stream channel were estimated to investigate the bed scour related with Jeongjang bridge collapse. The storm over the basin in July 2000, 303mm/day was 103year frequency rainfall and the equivalent flood was 2580cms. As the results of 100year and 30year flood application, flood level 30.78~31.38m and mean velocity 3.79~4.03m/s were appeared. And the purification project of Seosi stream increased the velocity of the section near to Jeongjang bridge by the improvement of conveyance at the downstream. The local scour at pier was the major factor of bed scour at Jeongjang bridge site and the total scour at pier No.6 was increased from 2.32m to 2.45m by the purification project.

• 대한토목학회논문집
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• 제26권2B호
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• pp.187-195
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• 2006

본 연구에서는 세굴에 의한 교량기초의 위험도를 평가하고 효율적인 방재 대책수립을 위해 국내 세굴 특성을 고려한 교량 세굴 유지관리 시스템을 개발하였다. 본 시스템은 GIS 기반 프로그램으로서 교량세굴 자료의 저장, 검색 및 출력이 가능하며, 크게 교량세굴 위험도에 따른 우선순위의 결정 및 유지관리 시스템의 두 부분으로 나뉜다. 교량에 대한 기존의 간단한 자료를 이용하여 초기 분류과정을 거쳐 현장 상세조사 우선순위가 결정되며, 이에 따라 현장 상세조사와 세굴 해석을 실시하여 교량세굴 위험도 등급을 결정한다. 위험도 등급은 예상 세굴심과 그에 따른 기초의 지지력 변화, 기초의 종류 및 근입깊이, 현재의 세굴 진행상태 등을 고려하여 모두 6등급으로 나뉘며 그 결과는 화면상에 표시되고 모든 자료는 데이터베이스 시스템에 저장되어 관리된다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제24권2호
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• pp.128-137
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• 2012

이 논문은 천해역에서 파와 흐름에 노출된 관로주변의 세굴을 다루고 있다. 해저관로주변의 세굴특성을 알아보기 위해, 관경, 주기, 파고 및 흐름속도를 달리해 가면서 실험을 수행하였다. 파와 흐름 발생장치가 사용되었고, 흐름은 파와 동일한 방향과 그 역방향으로 발생시켰다. 실험결과를 이용하여, 세굴심과 KC수, Froude 수, Ursell 수 및 속도비등과 같은 무차원 매개변수들과의 상관관계를 분석하였다. 상대세굴심은 속도비 함수가 0에 접근하면 파의 성분에 지배되고, 1에 접근하면 흐름성분에 지배되는 것을 명료히 보였다. 속도비 함수는 파와 흐름이 공존하는 영역에서 관로주변의 세굴변화를 표현할 수 있는 적절한 매개변수임이 입증되었다. 또한 Froude 수와 KC수에 각각 파의 수립자속도와 흐름속도를 고려한 매개변수들은 세굴심을 나타내는데 더 좋은 상관관계를 보여 주었다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제10권1호
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• pp.216-222
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• 2006

본 연구는 교각의 형상에 따라 교량하부구조물에 미치는 영향에 관한 연구이다. 유수의 흐름에 의해 교각 주위에서의 하상재료가 침식, 운반, 퇴적작용을 하여 이에 따라 수로의 하상단면은 변화를 하게 된다. 본 연구에서는 흐름과 동일한 방향으로 설치된 일련연속교각에서 교각의 형상변화에 따른 국부세굴 특성을 BOSS SMS로 통하여 분석하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제18권2호
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• pp.13-21
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• 2002

본 연구에서는 교각주위에 발생하는 국부세굴깊이를 예측하기 위한 5-SRICOS 방법을 제안하였다. 교각주위의 시간에 따른 세굴깊이 변화곡선을 예측하기 위해 SRICOS 방법이 개발된 바 있다. 이는 흙의 특성에 기초한 시간효과와 수리학적 매개변수를 동시에 고려할 수 있으며, SRICOS프로그램을 사용하여 실제의 수문곡선과 다층지반구조를 처리할 수 있는 방법이다. 5-SRICOS 방법은 이 SRICOS 방법의 단순화된 형태이다. 수계산만으로 세굴깊이를 예측할 수 있도록 SRICOS 방법을 단순화시키는 시도가 이루어졌으며, 그 결과 5-SRICOS 방법에서는 단지 교각폭, 교량 설계빈도, 설계유속, 흙의 초기 세굴속도와 같은 4가지 매개변수만이 요구된다. 5-SRICOS 방법은 SRICOS 방법을 사용하여 계산된 55개의 세굴깊이에 적용하여 검증되었다.