• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2005년도 춘계 학술발표회 논문집
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• pp.71-80
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• 2005

More than 100 bridges have been annually collapsed or seriously damaged by scouring in Korea. It is extremely hard to understand the complicated scour mechanism and estimate the scour depth with accuracy in fields, however since scouring is a very complex manifestation of sediment transport unable to describe with a simple mathematical tool. In order to obtain the reasonable solution to bridge scouring, therefore, the interdisciplinary co-operation is strongly recommended. In this study the special task force team for the scour problems around Incheon 2nd bridge piers is made, in which all kinds of scour oriented researches such as oceangraphic survey, hydraulic model test, numerical simulation, scour rate test, real-time scour monitoring, etc will be carried out. This paper provides this interdisciplinary procedure in details.

• 한국농공학회지
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• 제28권1호
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• pp.41-50
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• 1986

This paper attempts to qualitatively characterize scour erosion processes near USGS constriction type-I structures with vertical embankments and abutments. The scour dimensions and rates of sand beds around the structure models were measured in a rectangular flume. The test results showed that scour took place at a rapid rate at initial stages, which were followed by a stage of slow and general scour with greater extends. The maximum scour depth was observed near upstream corner of embankments. Empirical relationships for scour dimensions were derived, that were based on the results from a dimensional analysis of scour processes.

• 한국방재학회:학술대회논문집
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• 한국방재학회 2008년도 정기총회 및 학술발표대회
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• pp.593-596
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• 2008

The scour phenomenon involves the erosive potential of flowing water and the relative ability of the soil to resist erosion. The scour phenomenon in cohesive soils is much different from that in non-cohesive soils. Granular soils resist erosion by their buoyant weight and the friction between the particles. The soil particles are dislodged individually from the bed under the action of the eroding fluid. Scour in cohesive soils is much slower and more dependent on soil properties than that in non-cohesive soils. Therefore the analysis models for estimating erosion characteristics of cohesive soils should consider not only flowing water but also the relative ability of the soil to resist erosion. In this study, erosion characteristics for the clay-silt mixed soil will be analyzed as a fundamental study for development of bridge scour analysis and design system considering scour resistance capacity of a soil. For this analysis, the relationship between scour characteristics and soil properties was evaluated through scour rate test with Kaolinite samples remolded using various loading and contents of silt.

• 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.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2002년도 봄 학술발표회 논문집
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• pp.337-342
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• 2002

A new apparatus called the EFA (Erosion Function Apparatus) has been built and tested to measure the erodibility of fine-grained soils. The EFA is a simple test to predict the erosion rate of fine-grained soils along with the corresponding velocity and shear stress. In addition, it is advantageous in predicting the scour rate for actual soil samples from bridge sites. The plot of erosion rate versus shear stress is the result of an EFA test. It Indicates the critical shear stress at which erosion starts and the rate of erosion beyond that shear stress. In order to measure the erodibilities of various soils, 14 Shelby Tube soil samples are collected from the actual bridge sites and tested using the EFA. The results of the EFA tests which are the relationships between erosion rates and shear stresses are presented in this paper and research continues to develop the correlation between the erosion function and the soil properties.

• 한국방재안전학회논문집
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• 제12권3호
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• pp.51-57
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• 2019

최근 이상기후로 인한 집중호우, 대규모 태풍 등의 증가로 국지성 집중호우의 발생빈도가 높아지고 있다. 이로 인하여 국내 중소규모 하천의 유량이 급격하게 증가함에 따라 교량의 안전성에 영향을 미치고 있으며, 세굴에 대한 위험성도 증가하고 있다. 그러나 국내 교량건설기술에서는 교각 세굴심을 산정하기 위하여 해외의 교각 세굴심 산정식을 활용하고 있어 국내 하천의 유역특성을 반영하지 못하고 있는 실정이다. 따라서 본 연구는 세굴현상에 따른 교량피해를 예방하기 위한 기초연구로써, 수리모형실험을 통해 측정된 실험자료와 국내에 적용되고 있는 세굴 산정식들간의 비교 분석을 수행하였다. 또한 실험자료와 세굴 산정식의 통계분석을 통하여 Coleman(1971) 공식이 가장 우수하게 세굴심을 산정하고 있는 것을 확인하였다. 본 연구의 결과는 향후 하천설계 및 교량설계에 있어 보다 정확한 교각 세굴심을 산정하는데 활용 될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권1호
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• pp.163-168
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• 2020

우리나라는 1960년대 산업화 이후 하천 및 해상에 교량을 건설 하는 등 교통 기반시설을 활발하게 확충하였다. 교량 건설로 인하여 안정성 검토에 대한 많은 연구가 진행되고, 안정성 확보 기술이 개발되었다. 그러나 교량 상부를 중점으로 하여 기술이 개발됨에 따라 교량 하부에 대한 안정성 확보 기술 및 검사는 제한적인 실정이다. 특히 교각에서 발생하는 세굴현상은 하상에 침식 및 교량의 붕괴를 초래하기에 이에 대한 대책 수립 및 예방이 필요하다. 본 연구에서는 세굴현상에 따른 교량 피해를 예방하기 위한 기초 연구로서 교각 세굴심 산정 경험식을 개발하였다. 기존의 연구에서 진행된 수리모형실험 자료를 바탕으로 다중 선형 회귀분석을 실시하였으며, 이를 통하여 경험식을 개발하였다. 그 결과, 개발된 경험식은 0.91의 R²을 보이고 있으며, 개발된 식을 검증하기 위하여 개발에 활용되지 않은 모형실험 자료에 적용하였다. 23개 경우에 대하여 진행된 기존 모형실험의 결과와 개발된 식을 활용하여 산정된 교각 세굴심을 비교하였을 때, 약 70%인 16개 경우에서 20% 이하의 오차율 확인하였다. 이를 통하여 본 연구에서 개발된 경험식은 교각 세굴심 산정에 있어 적합한 적용성을 보인다고 판단할 수 있다. 향후 추가적인 연구를 통하여 보다 정확한 교각 세굴심 산정 경험식을 개발 할 수 있을 것이며, 세굴에 의한 교량 피해를 저감할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제23권1호
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• pp.118-125
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• 2011

지반의 수리저항 특성을 측정하기 위하여 사용되어 온 세굴실험기(EFA)를 개선하여 조류의 흐름방향이 바뀌는 것을 고려할 수 있도록 하였다. 개선된 세굴실험기를 이용하여 인공적으로 조성된 세립질 및 조립질 시료에 대하여 일방향 흐름과 왕복류 흐름을 고려한 수리저항성능 실험을 실시하였고 수리저항 특성을 정량적으로 비교하였다. 실험결과 세립질 및 조립질 시료 모두에서 일방향 흐름보다 왕복류를 고려한 양방향 흐름에서 세굴률이 크게 발생 하는 것으로 나타났다. 또한 세굴률의 증가는 조립질 시료가 더 크게 나타났으며 전 유속에 대한 평균 세굴률을 비교한 결과 상재압력이 큰 쪽이 더 큰 것으로 나타나 해저표면으로부터 상대적으로 깊은 곳에서 양방향 흐름에 대한 고려가 필요한 것으로 나타났다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제24권1호
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• pp.26-35
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• 2012

지금까지 하천 및 해류에서의 지반의 수리저항 특성에 대한 연구는 흐름의 방향을 고려하지 않고 주 흐름방향에 대해서만 고려해 왔다. 최근 왕복류 흐름에 의한 지반의 수리저항특성에 대한 연구결과에 의하면 세립질 및 조립질 시료 모두에서 일방향 흐름보다 왕복류를 고려한 양방향 흐름에서 세굴률이 크게 발생 하는 것으로 나타났다. 그러나 해안구조물이 설치되는 해안 또는 협곡에서 흐름의 방향은 반드시 $180^{\circ}$를 이루지 않으므로 흐름의 입사각이 지반의 수리저항성능에 미치는 영향에 대한 검토가 반드시 필요하다. 이에 흐름방향을 고려할 수 있도록 개선된 수리저항성능 실험기를 이용하여 인공적으로 조성된 점성 세립질 및 점성 조립질 시료에 대하여 $0^{\circ}$, $90^{\circ}$, $135^{\circ}$, $180^{\circ}$의 입사각을 갖는 흐름에 대한 일방향 및 양방향 수리저항성능을 평가하였다. 실험결과 세립질 및 조립질 시료 모두에서 입사각이 커짐에 따라 수리저항성능은 감소하고 세굴률이 증가하는 것으로 나타났다. 압밀압력이 낮은 경우에는 세립토의 수리저항성능이 급격히 떨어지나 압밀압력이 큰 경우에는 조립토의 수리저항성능이 세립토에 비해 약간 더 빠르게 감소하는 것으로 나타났다. 최종적으로는 양방향 흐름일 경우 가장 큰 세굴률이 발생하므로 다양한 흐름방향에 노출되는 구조물의 경우는 양방향 흐름에 대해 수리저항성능을 평가하는 것이 타당한 것으로 판단된다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제29권3호
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• pp.154-161
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• 2017

본 연구에서는 침식성 파랑의 내습조건에 대해 인공리프의 길이(Lr), 개구폭(W), 개구부 수의 변화가 인공리프 주변 지형에 미치는 영향을 검토하고자 하였다. 구조물 주변에서의 표사이동 양상은 이동상실험을 통하여 검토하였으며 인공리프의 설치조건과 발생 유속 및 파랑변형, 지형변동과의 관계에 대해 고찰하였다. 실험결과 인공리프의 설치로 인하여 배후 침식량은 감소하였으나 개구부내에서의 세굴은 복수의 개구부를 갖는 구조에 비하여 단일 개구부를 갖는 조건에서 증가되었으며, Lr/W의 변화와 깊은 연관성을 보이는 것으로 확인되었다.