• 한국해양공학회지
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• 제24권1호
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• pp.106-115
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• 2010

This study described the stability of riprap, which was examined by a two-dimensional physical model of a scattered riprap submarine breakwater. Artificial reef structures made of scattered riprap are used like artificial intertidal zone structures as waterfront seaside structures. To prevent topography change in such an artificial intertidal zone the energy is reduced at the scattered riprap submarine breakwater by intercepting high waves. The breaking waves are converted into flow on the front surface slope of the submarine breakwater, which follows the upper part of the artificial intertidal zone. Because of this phenomenon of resisting water flow, it is very important to calculate the required weight of the riprap to maintain its stability. The results of a physical model can be abstracted as shown below. First, distribute the wave breaking types occurring on the front surface slope of the submarine breakwater and arrange it in relation to the movement of riprap. Second, using the hydraulic phenomenon that occurs at the depth of the scattered riprap submarine breakwater, propose a calculation formula for the velocity distribution showing the influence on the stability of the riprap. Third, propose and compare values, which can be obtained by experiments and calculations for riprap stability on the front surface of the artificial intertidal zone. Fourth, calculate the required weight for riprap stability.

• 한국수자원학회논문집
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• 제41권4호
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• pp.445-454
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• 2008

하천이나 해상에 건설된 교량의 교각에서 발생하는 세굴은 구조물의 안전에 있어서 매우 중요하며 이러한 세굴을 막기 위해 여러 세굴보호공법들의 개발 및 연구가 수행되고 있으며, 현재 현장에서 가장 많이 적용되는 방법으로 사석보호공이 있다. 이러한 사석보호공의 경우 사석과 하상 입자 크기에 따라 그 비율이 기준 이상이 될 경우 사석 층과 하상 사이에 필터 층을 시공해야 하지만 현장여건에 따라 필터시공부분에 막대한 공사비용을 추가하거나 필터 시공이 불가능한 경우도 있다. 본 연구는 수리모형실험을 통해 필터 없는 사석보호공의 붕괴 형태를 분석하고, 세굴을 방지하기 위해 설치하는 사석 세굴보호공이 필터 설치가 반드시 필요한 조건이지만 필터 층 없이 설치될 경우, 포설 두께 및 접근 유속에 따른 침하 안정성을 평가하기 위한 것이다. 실험 결과는 정량적인 분석과 정성적인 분석을 통해 최종적으로 필터 없는 사석 보호공의 안정성 평가 지표를 개발하는데 활용되었다. 접근유속이 증가하거나 사석보호공의 포설두께가 감소할수록 최종침하량은 증가하는 양상을 보였으며, 모든 실험조건에서 경미한 유사이탈은 최종침하량에 도달할 때까지 발생하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제29권1B호
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• pp.63-71
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• 2009

교각 세굴 방지를 위해 사석보호공을 설치하는 경우 하상의 유사이탈로 인한 보호공의 침하현상이 발생할 수 있으며 따라서 사석층과 하상 사이에 필터층의 설치가 반드시 필요하다. 하지만 국내의 명확하지 않은 필터설치 기준과 설치를 위한 기술적 어려움 그리고 고가의 공사비와 같은 문제점으로 인해 현장에서는 필터 없는 사석보호공을 주로 시공하고 있다. 이에 본 연구는 다양한 조건의 사석 포설두께, 접근 유속, 사석과 하상토의 입경을 갖는 수리실험을 통해 필터층이 없는 사석보호공의 침하량을 정량적으로 측정 및 분석하였으며 실험 결과, 접근유속이 증가할수록, 하상토의 입경이나 포설두께가 감소 할수록 최대침하량은 증가하는 양상을 보였고 일정 시간 후에는 침하량이 최대값에 도달하여 유사이탈이 더 이상 발생하지 않음을 알 수 있었다. 또한 본 논문에서 수행된 실험결과 자료들을 최종적으로 종합하여 하상토 입경 계수가 포함된 필터층 없는 사석보호공의 무차원 침하량 산정식을 제안하였으며 이러한 연구 결과들은 추후 필터층 없이 시공되는 사석 보호공의 침하 안정성 평가를 위한 지표로 활용될 수 있을 것이다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권2호
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• pp.1441-1449
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• 2015

하천 만곡부에서는 높은 에너지의 편향적 흐름으로 인하여 제방침식 및 유사이송으로 하도변동을 야기하고 있는데 이러한 현상들은 제방의 불안정을 초래하고 인접 도로와 토지, 하천변 구조물에 심각한 문제를 야기할 수 있다. 본 연구에서는 제방 침식과 하도변동을 방지할 수 있는 Riprap Weir를 S자 만곡수로에 설치하고, 만곡부에서의 수리학적 흐름특성을 분석하고자 한다. 이를 위해 이차원 CCHE2D 모형을 이용하여 실험하도를 구축하고 Riprap Weir의 유무에 따른 수리특성분석을 실시하였다. 이를 통해 Riprap Weir의 설치간격에 따른 만곡부 내측과 외측에서의 수리특성과 보 인근의 흐름특성을 분석하였다.

• 한국방재학회 논문집
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• 제8권3호
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• pp.149-155
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• 2008

사석의 안정성 분석을 위해 Isbash식, California 도로국식, Netherlands간이식, ASCE식, Pilarczk식, Maynord식의 검토를 수리모형실험을 통해서 수행하였다. 사석의 경우는 직경과 중량이 커질수록 한계유속이 크게 나왔으며, 그에 따른 수심에 대한 사석의 직경비, Froude수, 평균유속에 따른 전단유속비, Shields수는 상관성이 크게 나왔다. 공칭직경에 대한 안정식은 6가지 식이 모두 크게 산정하고 있고, 그중 미 공병단에서 제시한 Maynord식이 비교적 잘 맞는 것으로 나타났다. 중량산정식의 경우 Isbash식, Netherlands식, Pilarczk식은 중량이 유속에 대하여 과대추정 되었고, 켈리포니아주 정부 도로국 식이 실험결과와 일치하는 것으로 나타났다. 단위중량이 작은 석고재료에 의한 모형사석 실험에서는 형상계수가 클수록 한계유속이 크게 나타났고, 또한 임의배열일 때보다 규칙배열일 경우 한계유속이 크게 측정 되었다. 이로서 형상계수와 결속의 정도가 사석의 안정성에 중요한 함수라는 것을 알 수 있다.

• 한국농공학회논문집
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• 제56권6호
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• pp.63-73
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• 2014

In this study, the large scale test was performed to investigate the behavior of failure on the embankment and spillway transitional zone by overtopping. The pore water pressure, earth pressure, settlement and failure behaviors according to several reinforcing method were compared and analyzed. The pore water pressure showed a small change in the spillway transition zone and core, indicating that the riprap and geotextile efficiently reinforced the embankment, but non-reinforcement showed a largely change in pore water pressure. The earth pressure by riprap and geotextile at upstream slope and bottom core increased rapidly with the infiltration of the pore water by overtopping. And the earth pressure at crest showed a smally change due to effect of the inclined core. A settlement by riprap showed a small change and the geotextile decreased a rapidly due to failure of crest. The width of failure by riprap at intermediate stage (50 min) showed a largely due to sliding of crest. But, the width and depth of the seepage erosion after the intermediate overtopping period (100 min) were very small due to the effect of riprap than geotextile and non-reinforcement which delayed failure. It has the effect that protect reservoir embankment from erosion in the central part. The pore water pressure at the spillway transition zone due to overtopping increased a rapidly in the case of non-reinforcement, but the reinforced methods by geotextile and riprap showed a smally change. Therefore, the reinforced method by riprap and geotextile was a very effective method to protect permanently and the emergency an embankment due to overtopping, respectively.

• 한국마린엔지니어링학회:학술대회논문집
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• 한국마린엔지니어링학회 2005년도 후기학술대회논문집
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• pp.220-221
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• 2005

Sub-bottom profiler(SBP) has been used extensively for the mapping of basement in the foundation design of offshore structure, for pre- and post-dredging operations within harbors and channels, for selection of pipeline routes, sitting of drilling platforms, and in the exploration for an aggregates such as sands and gravels. During the construction of Siwha embankment for irrigation water and the expansion of arable land, the breaking of an embankment unfortunately occurred so that a lot of riprap was swept away and widely dispersed by the tide and strong current. The feasibility study for the construction of the tidal-powered electric plant in Siwha embankment was performed quite recently. Therefore we made use of SBP survey to investigate the distribution of the lost riprap. We could successfully map out the distribution of the lost riprap from the reflection amplitude characteristics of the sediments in SBP data set. We demonstrated the variation of reflection amplitude versus the sediments with and/or without riprap by means of the numerical modeling of acoustic wave equation using finite difference method. Also we examined an amplitude anomaly of the ripraped area through the physical modeling using ultrasonic.

• 한국방재안전학회논문집
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• 제11권1호
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• pp.31-38
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• 2018

국내 중소규모 저수지의 99.1%는 흙댐으로, 건설비용이 저렴하여 용이한 시공성을 갖고 있다. 그러나 흙댐은 월류에 취약하기 때문에, 홍수 시 급격한 붕괴 가능성이 있다. 이러한 붕괴가 발생할 경우 급격한 홍수량 증가로 이어지기 때문에, 하류 치수 안전성이 위협 받을 가능성이 크다. 이에 본 연구에서는 흙댐 사면에 포설한 사석의 붕괴 지연효과를 실험을 통해 검토하였다. 실험은 사각단면의 직선형 개수로에서 수행하였으며, 보호공 사석의 크기를 3가지로 결정하였다. 선행 연구들과 차이점은 부정류로 실험을 수행한 것이며, 대상은 일반적인 형태의 가물막이로 결정하였다. 실험결과 차원해석 및 선행연구를 이용하여 서석보호공이 포설된 흙댐 붕괴 시간에 대한 새로운 공식을 제시하였다. 또한 사석 보호공이 설치된 경우 실험을 통해 붕괴 지연효과에 대해 검토한 결과 포설된 사석의 2배 이상의 효과가 있는 것으로 확인되었다. 본 연구 결과는 EAP (Emergency Aciton Plan) 수립 및 제방 설계와 같은 하천 계획에 도움이 될 것으로 판단된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2006년도 학술발표회 논문집
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• pp.598-602
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• 2006

Local scour is associate with particular local types of vortex around bridge piers. This paper is method of protection local scour for the existing Busan City subway 3 Line bridge piers and Gupo large bridge piers. In order to take design of protection of local scour this bridge piers, We calculate the local scour hole of depth , scour width, riprap construction , filter construction by formulas. We had experimental hydraulic model test for this bridge piers in order to take proof for the calculation of local scour. We knew that the vortex intensifies the local flow velocities and acts to erode sediment from the scour hole and transport it downstream. As the result of hydraulic model test, we could suggest three types method of protection local scour this bridges. We knew that FHWA HEC-18(Richardson et al. 2001: Modified CSU) Formula is useful to checking calculation as application of field. One is pier protection using the sheet piles and riprap, the others are pier protection using the riprap with filter and to make renew Wall-caisson. The best method of protection for the existing Busan City subway 3 Line bridge piers and Gupo large bridge piers is pier protection using the sheet piles and riprap.

• 한국수자원학회논문집
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• 제43권5호
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• pp.433-443
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• 2010

낙차공은 하천의 경사를 완화시키기 위해 설치하는 대표적 횡단구조물로써 국내 하천에서 쉽게 볼 수 있다. 낙차공물받이부(apron)는 낙차공 본체와 일체화된 구조물로 설치하는 것이 일반적이며 물받이부의 하류부에 바닥보호공을 설치하여 낙차공과 물받이를 보호하도록 설계된다. 이에 본 연구에서는 낙차공 물받이부에서의 세굴현상과 사석보호공을 설치함으로써 발생하는 침하량에 대한 실험을 수행하였다. 세굴은 낙차공에 유입되는 유량이 증가함에 따라 세굴심은 증가하지만 낙차공 하류부의 수심이 증가할수록 세굴심은 감소하는 것으로 나타났다. 또한 낙차공 물받이부 사석보호공을 포설두께에 따른침하량을 산정하여 세굴심을 제어하고 구조물의 안전을 확보할 수 있는 가능성을 확인하였으며 최종적으로 필터가 없는 사석보호공의 무차원 침하량 산정식을 제안하였다.