• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제20권2호
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• pp.122-130
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• 2016

최근 수십년간의 산업화로 인해 인간중심의 하천 개발이 이루어진 결과, 하천의 직강화 및 복개화 등 오수 및 하수의 배출구로만 활용되어 집중호우 등의 수해가 반복되어 발생하고 있어 이에 대해 하천 및 제방의 사면을 각종 공법을 통하여 손상을 방지하고 있으나, 관련 기준에서는 비탈높이, 최소비탈경사 등 최소한의 기준만 제시하고 있는 실정이다. 또한 홍수해 방지를 위한 가장 중요한 특성인 소류력에 대한 검토는 전무한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 실규모의 인공실험하천에서 다공성콘크리트 호안블록을 설치하고, 유입유량을 조절하여 각 실험조건에 따른 유속 및 수심을 측정하여 소류력을 평가하였다. 다공성콘크리트블록의 압축강도 및 공극률 시험결과 압축강도는 16.6~23.2 MPa의 범위로 측정되었고, 실측공극률은 10.1%로 나타나 국내 기준을 만족하는 것으로 판단되며, 소류력 시험결과 한계소류력은 $47.202N/m^2$으로, 하천설계실무요령에서 제시된 급류부의 소류력 범위인 $67N/m^2$은 만족하지 못하는 것으로 나타났다. 하지만 블록 및 기반층의 유실이나 손상이 전혀 관찰되지 않았고, 기존 선행연구를 참고하여 볼때 그 이상의 소류력에도 저항력을 가질 수 있을 것을 추정하여 볼 수 있다. 따라서 추후 실험조건 등을 조정하여 실질적인 한계소류력 측정을 위한 실험을 다시 수행할 필요가 있다고 판단된다.

• 융합정보논문지
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• 제10권7호
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• pp.153-159
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• 2020

본 연구에서는 실제 하수관로 내 흐름상태를 파악하기 위하여, 건기동안 처리구역 최상부에 위치한 관로의 수위, 유속, 유량의 값을 실제 측정하여 추정된 하수의 전단응력을 조사하였다. 수세분뇨 및 토사를 모사하기 위해 점착성 및 비점착성 고형물(두부와 모래)을 따로 또 함께 투입한 후 흐름의 상태를 촬영하였는데, 본 실험대상관로에서는 큰 방해없이 침전물이 하수와 함께 씻겨 내려가는 것을 관찰하였다. 경사가 0.00319인 관로에서 주중 하수의 최소전단응력을 초과하는 빈도는 0이었고 0.00603의 기울기의 경우 10회였다. 현장조사기간 중 최소전단력을 초과하는 이벤트는 1회 발생하여 하수도에서 악취가 증가될 가능성을 시사하였다. 경사가 가파른 관로의 최대전단응력은 2.9~3.1N/㎡이었지만, 완만한 경사에서는 1.6~1.7 N/㎡으로 감소하였다. 강우시 합류식 관로로 유입될 수 있는 비응집성 입자를 포함한 하수는 최소전단응력 기준 이하로 유지되는 시간 간격이 주중에 비해 주말동안 증가하였다. 설계기준에 따라 설계된 본 실험대상 관로에서는 수세분뇨가 직투입되어도 관로내 침전물이 오래 퇴적상태로 머물지 않고 하수와 함께 흘러갈 수 있음을 확인할 수 있었다.

• Journal of Biosystems Engineering
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• 제27권6호
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• pp.491-500
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• 2002

This study was carried out to investigate experimentally the effect of the tire inflation pressure of a tractor on soil compaction and tractive performance. Two kinds of field experiments were conducted using an agricultural tractor. One experiment is concerned with the tractive performance of the tractor at the three levels of tire inflation pressure; 50kpa, 100kpa and 200kpa, and the other one is about the soil compaction at the four levels of tire inflation pressure; 50kpa, 100kpa, 150kpa and 200kpa, at three different numbers of passes; 1, 3 and 5 passes. From the results of the field experiment, it was found that decreasing the tire inflation pressure decreased the motion resistance of tractor and increased the tractive force and tractive efficiency. The tractive and working performance of the tractor could be improved by the reduction of tire inflation pressure. Increasing the inflation pressure and the number of passes increased the soil compaction. Rate of compaction increased rapidly at the first pass and declined at subsequent passes. To reduce the effect of soil compaction for the whole field, it is recommended that tractor should follow the rut of the first pass from the subsequent passes, and decrease the inflation pressure of the driving tires up to allowable minimum level.

• 한국지반공학회논문집
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• 제31권2호
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• pp.65-73
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• 2015

제방을 보호하기 위하여 법면에 설치되는 호안공사는 국내외 설계기준에 의하여 하상과 호안법면에서의 최대 소류력을 산정하여 제방 사면에 평균적인 개념으로 적용하고 있다. 최근에는 기후변화로 인한 극우강우가 많아지고 호안의 안정성을 위한 평가기법이 제시되지 않기 때문에 호안사면의 수리학적 안정성과 지반공학적 파괴거동의 적절한 평가가 필요하다. 본 연구에서는 하천사면을 보강 시, 최대소류력에 견딜 수 있는 강도를 기존재료인 원지반과 지반개량재를 비교하였다. 지반개량재의 다양한 역학적 실험을 통하여 원지반토와 지반개량재의 함유량에 따른 최적의 혼합비율과 적절한 강도의 양생일을 예측할 수 있었다. 세굴률 시험결과를 바탕으로 원지반토와 지반개량재 혼합토의 허용소류력을 비교 분석한 결과, 호안 제방의 비탈면을 보강하기에 충분한 강도증진과 그에 따른 안정성을 확인할 수 있어 하천호안의 세굴과 침식 방지효과가 있으리라 판단되었다.

• 한국방재학회 논문집
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• 제8권5호
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• pp.147-153
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• 2008

저수호안에 작용하는 외력들 중에서 유수에 의한 소류력과 항행하는 선박에 의한 항주파는 호안의 안정성에 가장 큰 영향을 미칠 수 있는 항목들이다. 본 연구에서는 이러한 외력들에 대해 호안의 안정성을 분석하였다. 분석대상지역은 서울시의 한강인공호안을 생태녹지공간으로 조성하는 시험시공구간이다. RMA-2모형을 이용하여 계산된 유속을 사용하여 소류력을 산정하고, 안정성은 대상구간에 대해 계산한 계산소류력과 호안재료의 허용소류력을 비교하여 분석하였다. 분석결과 측점 93의 200년빈도 계산소류력이 허용소류력을 초과하여 이 지점은 수리적안정성이 확보되지 않는 지점으로 판단할 수 있었다. 2007년 8월 10일의 강우에 대해서는 전구간에서 계산소류력이 허용소류력보다 작게 모의되었다. 따라서 소류력에 대해서는 안정하다고 판단할 수 있으나 부분적으로 호안이 침수된 부분에 세굴이 발생한 이유는 시공후 식생이 활착할 시간이 부족한 상태에서 작은 소류력에 대해서도 세굴이 발생하였으며, 항주파 등의 다른 외력과 중첩되어 발생하였다고 생각된다. 한강을 운행하는 한강유람선과 수상택시에 의해 발생하는 항주파를 계산하였으며 이를 이용하여 호안에 미치는 파력을 산정하여 호안재료에 따른 지지력과 비교하였다. 그 결과 한강을 운항하는 선박들이 호안에 미치는 외력은 허용지지력보다 매우 작은 값으로 판단되므로 호안은 항주파에 대해서는 안정하다고 판단할 수 있으나 소류력 등의 다른 외력과 동시에 작용할 경우소류력 등의 다른 외력과 동시에 작용할 경우에는 복합적인 외력을 고려해야 할 것이다.

• 한국기계가공학회지
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• 제18권6호
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• pp.9-18
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• 2019

This study derives load characteristics and analyzes the safety of plowshares operating in dry fields. We mounted a three-blade, reversible plow on a 23.7 kW tractor and measured the plow's tractive force as well as the torque from the engine output shaft on the rear axle under various working speeds (L4, M1, M2, M3). We chose a Korean test site of Seomyeon, Chuncheon with sandy soil texture, as determined using the USDA method. We constructed the load spectrum for torque and tractive force using measured data and derived the fatigue life of the plowshare from a stress-cycle (S-N) curve of the plow material. Our results show that the M3 gear maximizes the driving shaft torque loads and, applying the tractive force load spectrum, creates a cumulative damage sum of $4.14{\times}10^{-5}$. Considering sampling time, we estimate a fatigue life of 805 hours while using the M3 gear. When using the other working speeds, however, all of the stress levels fell within the endurance limits and, therefore, our model predicts infinite plowshare lifetimes. For this analysis, we used a yield strength of 1,079 MPa for the plowshare and static safety factors, analyzed using the maximum stress, between 6.83 and 8.63 under each working speed.

• 한국수자원학회논문집
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• 제51권3호
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• pp.235-246
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• 2018

본 연구의 주목적은 조양하 유역의 유출응집구조와 에너지소비 양상을 멱함수 법칙분포의 틀 내에서 해석하고 이를 기반으로 토사유실에 민감한 우심지역을 추출하기 위한 방법론을 제시해 보고자 하는 것이다. 이를 위하여 GIS를 기반으로 대상유역 내 지점별 배수면적과 함께 소류력 및 수류력을 정의하는 지형학적 인자를 추출하여 해당 인자들에 대한 여누가 분포의 도해적 해석과 함께 멱함수 법칙분포의 적합을 수행하였으며 소류력과 수류력의 규모별 특성권역을 기반으로 토양우실 우심지역을 추출하여 보았다. 소류력를 기반으로 한 토사유실 우심지역의 경우 수류력을 기반으로 한 결과에 비하여 우심지역의 범위가 매우 좁게 평가되고 있음을 시각적으로 확인할 수 있었다. 이러한 결과는 소류력이 멱함수 법칙분포를 따르지 않는 규모종속성 지형학적 인자이기 때문인 것으로 판단된다. 이에 따라 해당 지형학적 인자는 멱함수 법칙분포의 틀 내에서 자연유역의 에너지 규모를 적절하게 반영하지 못하는 것으로 사료되며 본 연구에서 수류력을 기반으로 제시한 지형학적 인자가 토사유실의 평가를 위해 보다 합리적인 것으로 판단된다. 토사유실 우심지역을 도시해 본 결과 국부경사에 종속적인 사면활동 활성구간에서 발생한 토사가 국부경사와 배수면적에 종속적인 지표유동 활성구간을 통하여 계곡으로 이동하는 경로를 시각적으로 확인할 수 있어 본 연구에서 제시한 방법론의 타당성을 판단할 수 있었다.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.1498-1508
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• 2009

최근 도시로의 인구 집중과 차량 증가로 인하여 보도 및 차도의 확장이 불가피한 반면에 이는 한정된 용지로 인해 많은 제약을 받고 있는 실정이다 이에 대해 JES 공법은 기존 도로나 철도 등의 교통시설 하부를 횡단하면서 이들의 운행에 대해 제약을 최소화 할 수 있는 공법이다. 본문에서는 국내에서 최초로 JES 공법이 적용된 구간에서의 상부, 측벽, 하부 Element에서의 견인력과 침하량을 각각 비교하였다. 추진력을 비교한 결과, 좌측벽 Element 의 경우 실제 측정된 추진력이 구조계산에 의해 얻은 추진력의 2배 정도 큰 값을 보였다. 이는 사전 지반조사와는 달리 지반에 다량의 전석이 함유되어 있어서 시공 중 과도한 추진력이 발생한 것으로 판단된다. 또한 침하량을 검토한 결과, 상부 Element에서 가장 큰 값을 보였으며, 이 역사 지반에 다량의 전석이 포함되어 있어 굴착 시 공동 형성에 인한 결과라고 판단된다. 또한 본문에서는 향후 본 공법을 이용한 여려 가지 활용 방안에 대해서도 연구해 보았다.

• 한국습지학회지
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• 제15권1호
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• pp.91-103
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• 2013

본 연구에서는 자연친화적인 호안 블록의 현장 적용시 충분한 기술적인 검증과 구조적, 수리학적 안정성 검토 등이 제대로 이루어지지 않고 있는 문제점을 개선하기 위해 생태적 기능을 확보할 수 있는 식생강화를 위한 다공성 소일 블록에 대하여 수리적 거동 변화에 따른 수리학적 안정성을 검토하였다. 대상구간을 선정하여 수치해석 및 수리모형실험을 실시하였으며 수치해석을 위해 1차원 수치해석모형인 HEC-RAS와 2차원 수치해석모형인 RMA-2를 이용하여 1, 2차원 수치해석을 실시하였고, Froude 상사법칙을 적용하여 식생 유, 무에 따른 축척된 수리모형실험을 실시하였다. 수리모형실험의 경우 실험결과에 대한 타당성을 위해 축척된 수리모형실험의 유속 및 소류력 결과를 원형으로 환산하여 1, 2차원 수치해석결과와 동일한 조건하에 비교 검토하였고 그 결과 비교적 일치된 결과가 나타난 것으로 확인되었으며 이에 따른 원형으로 환산된 소류력 결과를 기존 연구결과인 호안의 허용소류력과 비교함으로써 블록의 수리학적 안정성을 제시하였다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제53권3호
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• pp.167-179
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• 2020

최근 바이오폴리머 소재를 이용하여 자연 흙의 강도와 식생의 생장을 증진하는 새로운 제방 소재가 개발되었다. 본 연구에서는 바이오폴리머 혼합토를 친환경 제방 재료로 활용하기 위해 혼합토로 조성된 식생 매트의 한계 소류력을 평가하였다. 혼합토는 베타글루칸을 주재료로 모래와 황토를 혼합하여 조성하였다. 실규모 시험체를 제작하여 혼합토를 3 cm 도포하였으며 식생과 매트를 이용하여 4개의 시험체를 제작하였다. 실규모 실험에 의해 손상과 토양유실을 관측하여 한계 소류력을 결정하였다. 식생 호안의 특성상 식생의 피복도에 따라 영향을 받기는 하지만 식생이 활착된 경우 개략적으로 한계소류력 42 N/㎡, 한계유속 4 m/sec을 실험을 통해 확인하였다. 또한 매트공법이 적용된 경우에는 뿌리와 매트의 결합으로 침식저항성이 강화됨을 확인하였다.