• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 2004년도 임시총회 및 추계학술발표회
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• pp.25-28
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• 2004

The capillary number is used to represent the mobilization potential of organic phase trapped within porous media. The capillary number has been defined by three different forms, according to types of flow velocity and viscosity used in the definition of capillary number. This study evaluated the suitability of the capillary number definitions for representing TCE mobilization by constructing capillary number-TCE saturation relationships. The results implied that the capillary number should be correctly employed, according to interest of scale and fluid flow behavior. This study suggests that the pore-scale capillary number may be used only for investigating the organic-phase mobilization at the pore scale because it is defined by the pore-velocity and the dynamic viscosity. The Newtonian-fluid capillary number using Darcy velocity and the dynamic viscosity may be suitable to quantify flood systems representing Newtonian fluid behavior. For viscous-force modified flood systems such as surfactant-foam floods, the apparent capillary number definition employing macroscopic properties (permeability and potential gradient) may be used to appropriately represent the desaturation of organic-phases from porous media.

• 한국수자원학회논문집
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• 제56권10호
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• pp.667-678
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• 2023

본 연구에서는 단순한 형상의 지하역사를 대상으로 준3차원 침수 흐름 시뮬레이션을 수행하였으며, 우수유입지점 수와 우수 유입량 변화에 따른 침수 흐름 특성 및 침수 위험도를 분석했다. 침수 해석 결과로부터 보행 안정성 평가를 위한 한계유속을 계산하여 미끄러짐 및 전도 사고 발생 가능 영역을 분석했다. 그 결과, 미끄러짐 사고는 침수계단에서 발생할 가능성이 있고 전도 사고는 침수계단과 지하2층 계단 주변에서 발생할 우려가 있었다. 침수 위험도에 대한 세부적 판단을 위해 4단계로 침수 위험도를 평가하는 Flood Hazard Degree (FD)와 3단계로 평가하는 Flood Intensity Factor (FIF)를 적용했다. 그 결과, FD가 FIF에 비해 더 넓은 영역에서 침수 흐름에 의한 위험이 있는 것으로 판단했다. 한계비력, 미끄러짐 및 전도 사고 발생 한계유속, FD, FIF 방법으로 평가한 침수 위험 발생 영역을 비교했을 때 한계비력은 다른 평가 방법에 비해 침수 위험 영역을 과대 산정했고, FIF는 과소산정하는 결과를 나타냈다. 또한 모든 평가 방법을 고려했을 때 우수 유입량이 우수유입지점 수보다 침수 위험도 평가 결과에 지배적 영향을 미쳤다. 또한 동일한 방향으로 침수 흐름을 일으키는 우수 유입 조건 보다 서로 충돌하는 침수 흐름을 일으키는 조건에서 침수 위험도가 증가했다.

• 한국산업융합학회 논문집
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• 제3권4호
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• pp.319-327
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• 2000

In this study, the hydraulic characteristics variation of flood level caused by tree-planting condition in channel section is evaluated through the examination and analysis of back water characteristics in a natural channel within urban area where the improvement is completed. The study channel is Sinchun runs through the center of Taegu metropolitan city. For the analysis, the comparative examination of runoff characteristics depend on tree- planting condition performed for the flood level of the most upstream point, and velocity of study channel when the project flood flows according to three cases that existing channel is improved to the pro-natural channel, the roughness condition of both riverside highlands is changed, and the composition rate of trees in the riverside highlands is changed. It is known that the variation ranges of the flood level increase remarkably in general, and of the velocity decrease from the result of the examination for the hydraulic characteristics parameters at the most upstream point depend on the tree-planting condition of the channel section when the project flood flows. From the results of the above study on the variation of the hydraulic characteristics according to the tree-planting condition in channel section, it is known that the hydraulic characteristics when the project flood flows in channel have close relationship with the section properties and the slope of channel.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제88권4호
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• pp.311-322
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• 2023

Riverine flood is one of the critical natural threats to river-crossing bridges. As floods are the most-occurred natural hazard worldwide, survival probability of bridges due to floods must be assessed in a speedy but precise manner. In this regard, the paper presents a reliability-based approach for a rapid assessment of failure probability of vulnerable bridge components under floods. This robust method is generic in nature and can be applied to both concrete and steel girder bridges. The developed methodology essentially utilizes limit state performance functions, expressed in terms of capacity and flood demand, for probable failure modes of various vulnerable components of bridges. Advanced First Order Reliability Method (AFORM), Monte Carlo Simulation (MCS), and Latin Hypercube Simulation (LHS) techniques are applied for the purpose of reliability assessment and developing flood fragility curves of bridges in which flow velocity and water height are taken as flood intensity measures. Upon validating the proposed method, it is applied to a case study bridge that experiences the flood scenario of a river in Gujarat, India. Research outcome portrays how effectively and efficiently the proposed reliability-based method can be applied for a quick assessment of flood vulnerability of bridges in any flood-prone region of interest.

• Ecology and Resilient Infrastructure
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• 제1권1호
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• pp.8-18
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• 2014

본 연구에서는 수공구조물 하류에서의 하천흐름 특성을 3차원 수치모형인 Delft3D 모형을 이용하여 분석하고, 하천흐름 특성을 분석한 결과를 기반으로 홍수시에 어류의 피난처를 예측하였다. 수공구조물은 통수단면적을 변화시키고 유속과 수심을 변화시켜서 어류활동에 영향을 준다. 대상유역인 구미보 직하류에서는 흐름의 중심이 되는 저수로가 좌안으로 집중되면서 우안에서 수심이 낮고, 유속이 느리게 나타나서 어류의 피난처 형성은 우안을 중심으로 발생하였다. 어류의 활동범위를 분석하기 위해 수직방향 유속을 비교한 결과, 30년 빈도와 50년 빈도 경우 우안에서 최대 0.0043 m/s, 0.0052 m/s로 나타났고, 80년 빈도와 100년 빈도는 좌안에서 최대 0.0046 m/s, 0.0039 m/s로 나타났다. 또한 유량이 증가함에 따라 수심이 깊어지고 난류에너지가 상승하여 어류의 피난처가 감소되었다. 30년 빈도 홍수량와 100년 빈도 홍수량에 대하여 어류의 피난처를 비교하면 우안에 형성되는 어류의 피난처 예상 면적이 61.5%에서 39.0%으로 감소하였다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제35권6호
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• pp.715-727
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• 2002

하도구간의 도달시간은 일정 구간별로 하도길이를 홍수가 하류로 유하하는 평균유속으로 나눔으로써 산정 할 수 있으며, 유역추적법에 의한 홍수량 산정 시 필요한 저류상수 등과 매우 밀접한 관계를 가지고 있다. 이러한 도달시간을 산정 할 수 있는 경험공식이 많이 제시되고 있으나 경험공식별로 계산된 도달시간은 일반적으로 큰 편차를 나타내고 있다. 본 연구에서는 100개 이상 하천의 확률홍수량에 대한 수면곡선계산 자료에서 구간별 하도의 평균경사와 평균유속을 수집하였다. 이러한 평균경사와 평균유속과의 관계를 회귀분석한 결과를 살펴보면 동일한 평균경사에서도 평균유속이 많이 산포 되어 있음을 알 수 있으며 이는 지역별 확률강우량의 차이와 하천별 유역면적의 차이 등에 기인한다. 따라서, 지역별 확률강우량의 차이와 하천별 유역면적의 차이에 대한 영향을 제거하는 방법을 개발하여 일반화된 평균경사-평균유속 관계를 제시하였다. 이에 따라 하천종단에서 구간별 평균경사를 산정하면 일반화된 평균경시-평균유속의 관계를 사용하여 일반화된 평균유속을 산정 할 수 있으며, 이를 지역별 확률강우량의 차이와 하천별 유역면적의 차이에 대하여 보정하여 대상하천에 대한 평균유속을 산정하고 이를 이용하여 도달시간을 산정 하게된다.

• 물과 미래
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• 제28권6호
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• pp.183-191
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• 1995

하천의 홍수유속을 측정하기 위하여, 전자파를 이용한 물 표면 유속 측정체계를 개발하였다. 현재의 개발단계는 실험용 유속측정체계 수준이다. 전자파 표면유속계는 초고주파(micro-wave) 전자파의 도플러 효과를 이용한다. 이는 전자파의 발진과 안테나를 통한 반사파 수신, 차주파수 신호의 추출로 이루어지는 RF부분과, 차주파수 신호의 A/D변환 및 고속 후리에 변환 등으로 이루어지는 신호처리부로 구성된다. 구성된 유속측정 체계로 교량 아래 유속, 대청 조정지댐 방수로 등에서 측정 실험하였고 선박해양공학 연구센터의 선박 실험용 선형수조에서 검증 실험을 수행하였다. 검증결과 A/D 변환기 제작오류에서 발생된 4% 오차 이외에 측정환경의 문제에서 비롯된 몇 %의 오차가 혼재되어 있음이 분석되었다. 그러나 0.5~3.5 m/s 유속을 측정한 결과, 기준속도와 측정속도간 선형성이 우수하고 홍수 유속 측정에 매우 유용한 장비임이 입증되었다. 향후 소형화, 경량화를 수행하고 바람, 물 표면의 불규칙 유동에 의한 영향을 분석하여 신호처리 방안을 마련하는 재제작 (re-engineering) 과정이 요구된다.

• 한국방재안전학회논문집
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• 제14권2호
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• pp.61-75
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• 2021

최근 기후변화로 인해 강우강도 및 빈도의 증가에 따른 집중호우의 영향 및 기존 여수로의 노후화에 대비하여 홍수 시 하류 하천의 영향을 최소화할 수 있는 보조 여수로 활용방안 구축이 필요한 실정이다. 이를 위해, 수리모형 실험 및 수치모형 실험을 통하여 보조 여수로 운영에 따른 흐름특성 변화 검토에 관한 연구가 많이 진행되어 왔다. 그러나 대부분의 연구는 여수로에서의 흐름특성 및 기능성에 대한 검토를 수행하였을 뿐 보조 여수로의 활용방안에 따른 하류하천 영향 검토 및 호안 안정성 검토에 관한 연구는 미비한 실정이다. 이에 본 연구에서는 기존 여수로 및 보조 여수로 방류 조건에 따른 하류영향 분석 및 호안 안정성 측면에서 최적 방류 시나리오 검토를 3차원 수치모형인 FLOW-3D를 사용하여 검토하였다. 또한 FLOW-3D 수치모의 수행을 통한 유속, 수위 결과와 소류력 산정 결과를 호안 설계허용 기준과 비교하였다. 수문 완전 개도 조건으로 가정하고 계획홍수량 유입 시 다양한 보조 여수로 활용방안에 대하여 수치모의를 수행한 결과, 보조 여수로 단독 운영 시 기존 여수로 단독운영에 비하여 최대유속 및 최대 수위의 감소효과를 확인하였다. 다만 계획홍수량의 45% 이하 방류 조건에서 대안부의 호안 안정성을 확보하였고 해당 방류량 초과 경우에는 처오름 현상이 발생하여 월류에 대한 위험성 증가를 확인하였다. 따라서 기존 여수로와의 동시 운영 방안 도출이 중요하다고 판단하였다. 여수로의 배분 비율 및 총 허용 방류량에 대하여 검토한 결과 보조 여수로의 방류량이 기존 여수로의 방류량보다 큰 경우 하류하천의 흐름이 중심으로 집중되어 대안부의 유속 저감 및 수위 감소를 확인하였고, 계획 홍수량의 77% 이하의 조건에서 호안의 허용 유속 및 허용 소류력 조건을 만족하였다. 이를 통하여 본 연구에서 제안한 보조 여수로 활용방안으로는 기존 여수로와 동시 운영 시 총 방류량에 대하여 보조 여수로의 배분량이 기존 여수로의 배분량보다 크게 설정하는 것이 하류하천의 영향을 최소화 할 수 있는 것으로 나타났다. 그러나 본 연구는 여수로 방류에 따른 대안부에서의 영향에 대해서만 검토하였고 수문 전면 개도 조건에서 검토하였다는 한계점은 분명히 있다. 이에 향후에는 다양한 수문 개도 조건 및 방류 시나리오를 적용 및 검토한다면 보다 효율적이고, 효과적인 보조 여수로 활용방안을 도출이 가능할 것으로 기대 된다.

• 한국환경과학회지
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• 제24권4호
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• pp.359-369
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• 2015

This study analyzed the velocimetry of runoff and measured the flood discharge by applying the SIV (Surface Image Velocimetrer) to the daytime and nighttime flow image data with special reference to Seong-eup Bridge at Cheonmi stream of Jeju during the flow by the severe rainstorm on May 27, 2013. A 1000W lighting apparatus with more than 150 lux was installed in order to collect proper nighttime flow image applied to the SIV. Its value was compared and analyzed with the velocity value of the fixed electromagnetic wave surface velocimetry (Kalesto) at the same point to check the accuracy and applicability of the measured velocity of flow. As a result, determination coefficient $R^2$ values were 0.891 and 0.848 respectively in line with the velocity distribution of the daytime and nighttime image and the flow volume measured with Kalesto was approximately 18.2% larger than the value measured with the SIV.

• 한국환경과학회지
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• 제11권3호
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• pp.191-199
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• 2002

In this study, water protection reservoir is selected as the target which is located at the estuary of Taehwa river to analyze and examine the effects of hydraulic structure on river environment. This study aims at the definition of factors which cause the change of ecological environment of river due to the effects of the sediment protection reservoir, and the proposal of the direction of environmental friendly river space development through the analysis and examination of stream variation conditions and riverbed variation characteristics among many effects of hydraulic structure on river environment before and after removal of the sediment protection reservoir when design flow is yielded. Firstly, in case of removal the existing sediment protection reservoir, the hydraulic variation characteristics like depth drop due to removal of the sediment protection reservoir are thought of little because it is examined that depths drop with about 0.01m and 0.01~0.56m when low flow is yielded and design flood yielded, respectively. Nextly, as the examination result of the variation characteristics of flow velocity in case of removal the existing sediment protection reservoir, it is thought that the concern about riverbed erosion is not serious according to the analyzed result as the mean velocity of the channel section where the velocity varies in case of removal the sediment protection reservoir is about 0.07~1.36m/s when low flow is yielded, and is about 1.02~2.41m/s when design flood is yielded despite riverbed erosion is concerned as it is examined that flow velocity is getting increase as about 0.01m/s when low flow is yielded and about 0.01~0.44m/s when design flood is yielded. Lastly, from the prediction result of riverbed variation for each flow amount condition before and after removal the sediment protection reservoir, it is known that the variation range of riverbed is nearly constant when flow amount of the channel exceeds a specific limit as it is analyzed that the more flow amount, the more erosion and sediment in the channel section of down stream part of the sediment protection reservoir and the sediment protection reservoir~Samho-gyo, and the variation ranges according to flow amount between flood condition and design flood condition have little difference in the channel section of the upstream of Samho-gyo.