• 제목/요약/키워드: volume of debris

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Simulation of Debris Flow Deposit in Mt. Umyeon

  • Won, Sangyeon;Kim, Gihong
    • 한국측량학회지
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    • 제33권6호
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    • pp.507-516
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    • 2015
  • Debris flow is a representative natural disaster in Korea and occurs frequently every year. Recently, it has caused considerable damage to property and considerable loss of life in both mountainous and urban regions. Therefore, It is necessary to estimate the scope of damage for a large area in order to predict the debris flow. A response model such as the random walk model(RWM) can be used as a useful tool instead of a physics-based numerical model. RWM is a probability model that simplifies both debris flows and sedimentation characteristics as a factor of slopes for a subjective site and represents a relatively simple calculation method compared to other debris flow behavior calculation models. Although RWM can be used to analyzing and predicting the scope of damage caused by a debris flow, input variables for terrain conditions are yet to be determined. In this study, optimal input variables were estimated using DEM generated from the Aerial Photograph and LiDAR data of Mt. Umyeon, Seoul, where a large-scale debris flow occurred in 2011. Further, the deposition volume resulting from the debris flow was predicted using the input variables for a specific area in which the deposition volume could not be calculated because of work restoration and the passage of time even though a debris flow occurred there. The accuracy of the model was verified by comparing the result of predicting the deposition volume in the debris flow with the result obtained from a debris flow behavior analysis model, Debris 2D.

The effect of implant drilling speed on the composition of particle collected during site preparation

  • Jeong, Chang-Hee;Kim, Do-Young;Shin, Seung-Yun;Hong, Jong-Rak;Kye, Seung-Beom;Yang, Seung-Min
    • Journal of Periodontal and Implant Science
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    • 제39권sup2호
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    • pp.253-259
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    • 2009
  • Purpose: This study was aimed to evaluate the effect of implant drilling speed on the composition of particle size of collected bone debris. Methods: $Br{\aa}nemark$ $System^{(R)}$ drills were used to collect bone debris from 10 drilling holes (1 unit) at 1,500 rpm (Group A) and 800 rpm (Group B) in bovine mandible. After separating particles by size into > 500 ${\mu}m$, between 250 ${\mu}m$ and 500 ${\mu}m$, and < 250 ${\mu}m$ fractions, particle wet volume, dry volume, and weight were measured and the proportion of 3 fractions of bone debris to total wet volume, dry volume and weight was calculated as wet volume % , dry volume % and weight %. Results: No significant differences were found between Group A and B in wet volume, dry volume, and weight. However, of >500 ${\mu}m$ fractions, Group B had significantly higher wet volume %(P = 0.0059) and dry volume %(P = 0.0272) than in Group A. Conclusions: The drilling speed influenced the composition of particle size in collected drilling bone debris. The drilling in 800 rpm produced the more percentage of large particles than in 1,500 rpm. However, the drilling speed didn't effect on total volume of and weight of bone debris.

GIS 기반의 토석류 시뮬레이션 프로그램 개발 (Development of GIS-based Debris Flow Simulation Program)

  • 위광재;이영균;이동하;서용철
    • 한국방재학회 논문집
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    • 제10권1호
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    • pp.49-55
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    • 2010
  • 본 연구에서는 토석류를 비압축성의 불안정한 유체로 가정하여 토석류의 피해범위를 시뮬레이션하는 GIS 기반의 프로그램의 개발에 대해 다루고 있다. 개발된 Debris Flow Analyzer 프로그램은 입력된 DEM을 완만하게 재정리한 후, 대상지역에 대한 경사, 토석류 이동 방향, 계곡을 추출한 결과와 토석 부피, 물 부피, 속도, 유효 점도, 동적 마찰계수를 취합하여 유한차분법을 적용하여 시간에 따른 토석류 이동 형태를 시뮬레이션하게 된다. 또한 이러한 시뮬레이션 결과를 Google Earth에 표현하여 토석류 재해지도의 활용성을 개선하고자 하였다.

지질조건에 따른 사태물질 이동특성 고찰 (A Study on Transportation Characteristics of Debris dependent on Geologic Conditions)

  • 채병곤;김원영;이춘오;김경수;조용찬;송영석
    • 지질공학
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    • 제15권2호
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    • pp.185-199
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    • 2005
  • 토석류 산사태물질은 암석의 풍화 산물이므로 사태물질의 특성은 그 지역에 분포하는 기반암의 종류에 의존한다. 이 연구에서는 사태물질의 종류에 따른 이동특성에 대한 연구를 수행하기 위하여 암석의 풍화 특성과 지형 조건이 서로 다른 3개 지역에서 발생한 26개 산사태를 연구대상으로 하였다. 산사태 발생지점의 정밀야외 조사를 통하여 암석의 종류, 풍화 및 지형 특성 등을 분석하였고 사태물질의 입도분포와 체적에 따른 이동과 지형 특성과의 관계를 추적하였다 지형조건 중 사면의 경사변화는 사태물질 이동거리에 큰 영향을 미치는 것으로 판단되며, 이는 경사 변화가 많을 경우 사태물질의 확산속도와 에너지가 변화하기 때문에 일정한 경사를 따라 사태물질이 흘러내리는 것보다 더 큰 이동거리를 보이는 것으로 해석하였다. 사태물질의 이동거리는 사태물질의 체적과 입도에도 큰 영향을 받는 것으로 파악되었다. 특히 사태물질 체적은 지질특성에 확연히 구별되어 반려암 지역의 경우 화강암 지역에 비해 $4\~5$배 크다. 사태물질의 입도측면에서 중립질의 화강암 분포지역보다 대규모 핵석이 발달하고 풍화심도가 불규칙적인 반려암 지역에서 사태물질 규모 및 이동거리가 훨씬 크게 나타난다.

2상 유한체적모델 기반의 광역적 토석류 유동해석기법 (Two-phase Finite Volume Analysis Method of Debris Flows in Regional-scale Areas)

  • 정상섬;홍문현
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제38권4호
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    • pp.5-20
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    • 2022
  • 본 연구에서는 토석류의 유동과 밀도 변화를 분석하기 위해 운동량방정식으로 단순화된 2상 유한체적모델(Landflow 모델)을 구성하였으며, Hershel-Buckley 유동모델을 사용하여 토석류의 내부 및 기저 마찰과 복잡한 지형 및 연행침식을 분석하였다. 또한 토석류 해석 모델을 수치적으로 해결하기 위하여 Harten-Lax-van Leer-Contact(HLLC) 방법을 포함한 관련 유한체적모델을 도입하여 토석류의 경계면에 대한 해를 구하였다. 충격흡수능력, 수치적 등방성, 모델정확도, 질량보존을 검증하기 위해 제안된 모델을 기반으로 원형 댐파괴, 비뉴턴 유체의 댐파쇄 및 다중 토석류 사례분석을 수행하였다. 해석 결과로부터 본 해석모델의 토석류 해석에 대한 수치적 안정성과 정확도를 확인하였다. 또한, 다양한 유동학적 특성의 토석류 흐름을 체계적으로 시뮬레이션하고 토석류 유동특성이 거동에 미치는 영향을 분석하였다.

횡단 배수로에서 토석류 퇴적에 대한 유사농도와 바닥경사 영향 실험연구 (Experimental Investigation of Effects of Sediment Concentration and Bed Slope on Debris Flow Deposition in Culvert)

  • 김영일;백중철
    • 대한토목학회논문집
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    • 제31권5B호
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    • pp.467-474
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    • 2011
  • 토석류는 산간지역에서 발생할 수 있는 가장 위험한 자연현상 중 하나이다. 토석류로 인한 배수구조물의 통수능 저하는 도로의 파괴뿐만 아니라 인명과 재산의 피해를 야기시킬 수도 있다. 이러한 토석류 피해를 막기 위한 배수구조물의 진보된 설계 기술을 개발하기 위해서는 토석류의 유사체적농도 그리고 접근 수로와 배수로의 경사를 포함하는 다양한 조건에 대해서 토석류의 흐름 거동을 이해하고 정확하게 재현할 수 있어야 한다. 이 연구에서는 경사 변화점을 갖는 일정한 폭의 사각형 수로에서 일련의 토석류 실험을 실시하였다. 실험수로는 $15^{\circ}{\sim}30^{\circ}$의 경사조절이 가능한 접근수로와 전형적인 배수로를 재현하기 위한 $0^{\circ}{\sim}12^{\circ}$의 경사조절이 가능한 하류부 배수로로 이루어진다. 실험은 서로 다른 수로의 경사와 유사체적농도의 조합으로 구성된 전체 22개의 실험조건에 대해서 수행하여 이들 실험 변수들이 토석류의 흐름 거동에 미치는 영향을 분석하였다. 실험결과는 먼저 동일 유량 조건에 대해서 토석류 흐름은 물 흐름에 비해서 유사체적농도에 따라서 약 50%에서 150%정도 수심이 크게 형성되는 것으로 나타났다. 실험결과는 배수로에서 토석류의 흐름 거동과 퇴적의 시간적 변화 특성이 접근수로 및 배수로의 바닥경사 그리고 유사체적농도 특성에 지배됨을 정량적으로 보여준다. 아울러 실험 자료에 근거해서, 토석류의 퇴적을 방지할 수 있는 배수로의 최적 경사를 결정할 수 있는 로지스틱 모형을 개발하였다. 이 로지스틱 모형은 우수한 정확도로 배수로에서의 토석류 퇴적 유무를 판별할 수 있는 것으로 나타났다.

GIS기반 토석류 산사태 대응공법 설계 프로그램 개발 (Development of a GIS-based Computer Program to Design Countermeasures against Debris Flows)

  • 송영석;채병곤
    • 지질공학
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    • 제23권1호
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    • pp.57-65
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    • 2013
  • 본 연구에서는 자연사면에서 토석류 산사태 대응공법의 설계 프로그램(CDFlow ver 1.0)을 개발하였다. 이 프로그램은 자연사면에서 발생되는 산사태의 발생 가능성을 평가할 수 있으며, 토석류 산사태로 인하여 발생되는 피해범위를 산정할 수 있다. 또한 이 프로그램은 토석류 산사태의 대응공법 위치와 규모를 설계할 수 있다. 이 프로그램은 가장 잘 알려진 지리정보시스템(GIS) 개발도구중의 하나인 ArcGIS 엔진에서 구동되도록 개발되었다. 그리고 유사동역학적인 습윤지수와 무한사면의 안정해석기법을 적용하여 산사태 발생가능성을 예측하였다. 계산된 사면안전율은 기준안전율과 비교하여 산사태 잠재발생 구간을 선정하고 이를 도면상에 표시하였다. 토석류량은 산사태 잠재발생 구간과 토층심도에 의해 산정된다. 그리고 누적 토석류량은 이동경로를 따라서 계산할 수 있다. 개발된 프로그램의 적용성을 평가하기 위하여 실제 산사태 발생현장을 대상으로 적용하였다. 산사태 발생현장은 강원도 인제군 덕산리에 위치하고 있으며, 대상수계에 4개의 사방댐이 설치되어 있다. 토질실험 및 현장조사결과를 토대로 산사태 발생가능성이 높은 구간과 토석류의 이동경로를 산정하였다. 해석결과 기존에 설치된 사방댐의 규모는 계산된 토석류량을 저장하기에 부족한 것으로 나타났다. 따라서 본 프로그램을 이용하여 토석류 산사태 대응공법의 설치위치와 규모를 합리적으로 산정할 수 있을 것이다.

A PARTICLE TRACKING MODEL TO PREDICT THE DEBRIS TRANSPORT ON THE CONTAINMENT FLOOR

  • Bang, Young-Seok;Lee, Gil-Soo;Huh, Byung-Gil;Oh, Deog-Yeon;Woo, Sweng-Woong
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제42권2호
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    • pp.211-218
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    • 2010
  • An analysis model on debris transport in the containment floor of pressurized water reactors is developed in which the flow field is calculated by Eulerian conservation equations of mass and momentum and the debris particles are traced by Lagrange equations of motion using the pre-determined flow field data. For the flow field calculation, two-dimensional Shallow Water Equations derived from Navier Stokes equations are solved using the Finite Volume Method, and the Harten-Lax-van Leer scheme is used for accuracy to capture the dry-to-wet interface. For the debris tracing, a simplified two-dimensional Lagrangian particle tracking model including drag force is developed. Advanced schemes to find the positions of particles over the containment floor and to determine the position of particles reflected from the solid wall are implemented. The present model is applied to calculate the transport fraction to the Hold-up Volume Tank in Advanced Power Reactors 1400. By the present model, the debris transport fraction is predicted, and the effect of particle density and particle size on transport is investigated.

마멸입자 해석을 통한 유압로터용 Slipper - Pad의 손상상태 추정 (Presumption of Slipper-pad Fault Condition for Hydraulic Rotary Actuator)

  • 전성재;조연상;서영백;박흥식
    • 한국윤활학회:학술대회논문집
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    • 한국윤활학회 2000년도 제31회 춘계학술대회
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    • pp.62-67
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    • 2000
  • This paper was undertaken to do morphological analysis of wear debris for slipper-Pad of hydraulic rotary acuator. The lubricating wear test was performed under different experimental conditions using the wear test device and wear specimens of the pin on disk type was rubbed in paraffinic base oil by three kinds of lubricating materials, varying applied load, sliding distance. The four shape parameters(50% volumetric diameter, aspect, roundness and reflectivity) are used for morphological analysis of wear debris. The results showed that the four shape parameters of wear debris depend on a kind of the lubricating condition. It was capable of presuming wear volume for slipper-pad of hydraulic rotary acuator on driving time.

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A Feasibility Study on In-Vessel Core Debris Cooling through Lower Cavity Flooding

  • Yang, Soo-Hyung;Baek, Won-Pil;Chang, Soon-Heung
    • 한국원자력학회:학술대회논문집
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    • 한국원자력학회 1996년도 추계학술발표회논문집(1)
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    • pp.309-314
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    • 1996
  • Feasibility study has been accomplished to evaluate the effectiveness of the in-vessel core debris cooling through lower cavity flooding using two dimensional finite difference scheme. The volume of cerium pool and decay power rate generated in corium pool were evaluated as important parameters to the temperature distribution on the reactor vessel lower head through previous works. In this study, the corium volume based on the System 80+ core structure and time dependent decay power rate are considered for feasibility evaluation. In addition, preliminary plans for the in-vessel core debris cooling through lower cavity flooding as severe accident management strategy, i.e. flooding timing, method and capacity, are suggested based on the result of the numerical study, international tendency related to in-vessel core debris cooling through lower cavity flooding.

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