• 한국방재학회:학술대회논문집
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• 2011.02a
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• pp.207-207
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• 2011

본 연구에서는 유역 특성의 판단에 적절한 호우사상을 선별하여 사용하는 것이 어느 정도 효과적인지를 평가하였다. 토양의 습윤 정도에 따른 유역의 특성을 반영하기 위해 AMC 조건을 고려하였으며, 유역의 집중시간 및 저류상수의 추정방법으로는 Nash 모형의 구조를 이용하는 방법을 적용하였다. 아울러 강우의 공간변동 정도를 파악하기 위해 변동계수를 이용하여 평가하였으며, 추정된 매개변수들의 대푯값 및 가능범위를 도시적으로 결정하였다. 이를 유역면적이 큰 충주댐 유역의 영춘 지점과 상대적으로 작은 평창강 방림 지점을 대상유역으로 선정하여, 다양한 호우사상에 대한 분석이 유역의 규모에 대비되어 수행될 수 있도록 하였다. 그 결과를 정리하면 다음과 같다. 강우의 공간변동 정도를 변동계수로 평가한 결과 AMC-III 조건에서 강우강도의 공간적 변동폭이 작음을 확인하였다. 따라서 AMC-III 조건에서 유도한 유출특성이 단위도의 이론에 부합하는 것으로 판단된다. 아울러 AMC 조건에 따라 추정된 집중시간과 저류상수는 AMC-I보다 AMC-III 경우에서 상대적으로 변동폭도 작았으며, 선형저수지의 특성 역시 일관됨을 확인하였다. 특히, AMC-I 조건의 경우는 선행강우가 없는 상태에서의 호우사상들로서 일단 그 크기가 작을 가능성이 크다는 문제점을 가지고 있다. 따라서 AMC-I 조건의 호우사상 보다는 AMC-III 조건의 호우사상을 이용하는 게 보다 홍수 유출 해석에 유리하다고 판단된다. 추정된 매개변수의 대푯값과 그의 가능범위 결정에 앞서, AMC-III 조건에서 추정된 매개변수들이 군집해 있는 구간을 설정한 후, 이를 벗어나는 매개변수를 제외하였다. 다음으로 매개변수의 무게중심 즉, 평균을 중점으로 하여 사분위수(25%, 50%, 75%)에 해당되는 매개변수 개수가 선택되도록 사변형을 작성하였다. 이 때 집중시간과 저류상수 사이의 상관성을 고려하기 위해 사변형은 선형저수지 개수의 선과 선형저수지의 저류상수의 선이 만나는 점을 연결하여 작성하였다. 영춘 지점의 경우, 집중시간의 대푯값은 20.6 hr, 저류상수의 대푯값은 18.4 hr, 방림 지점은 각각 7.5 hr, 8.2 hr이다. 매개변수의 대푯값 가능범위는 충주댐 영춘 지점의 경우 1사분에서 집중시간 18-25 hr, 저류 상수는 17-20 hr 정도, 방림 지점의 경우 집중시간은 5-10 hr, 저류상수는 7-11 hr 정도이다. 아울러 추정된 대푯값의 가능 범위를 이용하여 기존의 경험공식을 평가하였다. 그 결과 집중시간의 경우 Kraven 공식, 정성원 공식이, 저류상수의 경우 Sabol 공식, 정성원 공식, 윤태훈 공식이 대푯값의 범위에 속하는 것으로 분석되었다. 그러나 분석 지점의 부족으로 기존의 경험공식의 정량적 평가는 어렵다. 추후에 보다 많은 지점을 대상으로 분석한다면 보다 설득력이 있는 경험공식의 평가와 다양한 유역에 적합한 경험공식의 산정도 가능할 것이다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2023.05a
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• pp.62-62
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• 2023

강우가 지표면 아래로 침투할 때 초기에는 투수층이 불포화 상태이어서 부압이 작용하면서 침투할 것이다. Richards 식(Richards, 1931)을 써서 불포화 투수층의 침투를 모의할 수 있다. 강우가 지속되는 동안 하상 아래 어느 구간은 포화 상태가 되어 Richards 식을 더 이상 사용할 수 없다. 하지만 현재까지의 연구는 Richards 식을 사용하여 침투를 모의하는 오류를 범하고 있다. 강우에 의한 침투를 예측할 때 지표면에서의 침투율 q_b 가 필요한 데 현존하는 연구에서는 Horton 식(Horton, 1941)을 사용하여 초기 침투율 f_o 와 장시간 후 침투율 f_c 와 시간에 따라 지수함수로 감소하는 계수 k 의 3가지 계수값을 실험이나 현장 관측값에서 찾아서 쓰고 있다. 그런데, 이 계수값은 강우강도 r_i 가 클수록 침투율 q 가 커지는 물리 현상을 반영하지 못하는 한계가 있다. 본 연구에서 먼저 포화 투수층에서의 침투를 모의하는 식을 개발하였다. 지표면 아래에서 불포화 투수층에는 Richards식을 사용하고 포화 투수층에는 개발한 식을 사용하여 침투를 모의하였다. 또한 지표면에서의 침투율 q_b 를 구하는 공식을 개발하였다. 하상에서의 침투율의 최대값은 $q_{bmax}=-{\lambda}{\sqrt{2g(s-b)}}$ 일 것이다. 여기서 λ 는 투수층의 공극율, s 는 유출수면의 위치, b 는 지표면의 위치이다. 지표면에서의 침투율의 최소값 q_bmin 은 지표면 바로 아래 지점에서의 침투율일 것이다. 지표면에서의 침투율 q_b 로 q_bmax 와 q_bmin 사이의 적절한 값을 선택한다. 강우강도를 r_i 라고 하면 지표면 위 유출수의 연속방정식은 다음과 같다: $s-b={\int}(r_i-{\mid}q_b{\mid})dt$. 즉, 유출수면의 위치 s 는 강우강도 r_i 가 클수록 또는 지표면에서의 유출율의 크기 |q_b| 가 작을수록 크다. 또한 지표면에서의 침투율 q_b 와 지표면 아래에서의 침투율 q 는 s - b 가 클수록 크다. 따라서, 강우강도 r_i 가 클수록 침투율 q_b, q 가 큰 현상이 잘 반영되었다. 강우-침투-유출 모형실험을 수행하여 강우강도에 따라 침투율과 유출량이 다른 현상을 관측하여 수치실험 결과와 비교·검증하였다.

• Journal of the Korean Geotechnical Society
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• v.19 no.1
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• pp.209-220
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• 2003

Modification of general Hoek and Brown criterion is carried out to estimate the shaft resistance of drilled shaft socketed into rock mass. Since the general Hoek-Brown criterion can consider the in-situ state of the rock mass, the proposed method, estimating the unit shaft resistance of drilled shafts based on the Hoek-Brown criterion, has increased flexibility compared to other methods exclusively considering uniaxial compressive strength of intact rocks. The proposed method can form the upper and lower bounds, and most culled data (from 21 pile load tests) from the literature can be found between these two bounds. A comparison between the estimated and observed unit shaft resistances shows quite a good correlation even with crude assumptions for the input parameters. The best-fit line drawn from this analysis shows that at the lower strength of intact rocks (up to 10MPa), Horvath and Kenney's equation shows a good correlation with the measured values, and fur strong rocks Rosenberg and Journeaux's equation provides a close estimation with colleted data. The results of parametric studies for GSI and confining stress show that the normalized unit shaft resistance increases with these two factors. In addition, coefficient of the equational form of the estimation can vary with GSI and confining stresses.

• Journal of the Korean GEO-environmental Society
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• v.9 no.3
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• pp.17-28
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• 2008

In this study, the residual strength prediction models were proposed by measuring various residual strength according to pit characteristics for metallic water pipes such as cast iron pipe (CIP), ductile iron pipe (DIP), and steel pipe (SP). The exponential prediction model was better fitted to measured residual tensile strength for CIP. In case of DIP and SP, the prediction model using loss of strength was more exactly predicted compared with other model types. The fracture toughness were averagely $40.46kgf/mm^2{\sqrt{mm}}$ for CIP, $85.27kgf/mm^2{\sqrt{mm}}$ for DIP, and $92.27kgf/mm^2{\sqrt{mm}}$ for SP, the determination coefficient ($R^2$) of between measured residual tensile strength and predicted values for residual strength prediction models using fracture toughness was estimated from 0.44 to 0.86. Especially, the proposed residual tensile strength prediction models were applied for the verification and reliability to CIPs and DIPs at 14 sites. The determination coefficient ($R^2$) between measured residual tensile strength and predicted values was estimated from 0.76 to 0.78. Therefore it was thought that the proposed residual tensile strength models could help to support resonable and economical decision of rehabilitation/replacement.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2004.05b
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• pp.500-505
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• 2004

인천지역은 지형이 낮은 관계로 배수가 원활하지 못한 지역이 있고 또한 서해안 특유의 높은 조석간만의 차이로 인하여 만조시에는 배수가 어려워 침수가 발생하는 지역이 많다. 이에 대하여 매립된 인천교 주변 하수관거의 통수능을 수치해석을 통하여 분석하고 배수 체계 및 인천교 주변의 내수 배제에 대한 문제점을 파악하여 침수 개선방안을 제시하므로써 인천교 주변 매립지의 침수피해를 경감시키고자 하였다. 통수능 분석을 위한 수치해석 프로그램으로 SWMM모형이 선정되었으며 보다 정확한 해석을 위하여 대상 유역을 수십 개의 소유역으로 구분하여 소유역의 유출을 계산한 후에 관로 내 흐름에 대하여 해석을 실시하였다. 소유역에서의 보다 정확한 유출량 산정을 위하여 평균유출계수(C값)를 사용치 않고 소유역마다 산출된 별도의 유출계수를 이용하였다. 유출량 산정을 위한 강우강도는 기존의 인천대공식과 최근의 강우량을 감안한 해석결과를 비교하여 기존의 인천대 공식 사용이 가능함을 판단하고 이를 사용하여 20년, 30년 빈도의 확률강우강도를 산정하였다. 설계빈도에 대하여 유역 내 침수 피해를 경감시키는 4개의 대안을 선정하여 각각의 대안에 대한 해석을 실시하여 침수피해 개선효과를 비교하여 최적의 대안을 판단하였다.

• Geotechnical Engineering
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• v.3 no.2
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• pp.17-28
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• 1987

Reliability of the cone penetration test (CPT) for estimating shear strength of marine soils is investigated in this paper. For sands, the uncertainty about the angle of internal friction is analyzed. It includes the spatial variation of the soil and the model error in the equation used for interpretation. The most serious uncertainty encountered was the error in the interpretative models. Different methods of interpretation gave quite different values. Subjective opinion was introduced to combine all the interpretative models in a systematic manner. For clays, the undrained Shear Strength from the CPT results is usually =derived by empirical correlations between cone resistance and untrained shear strength from laboratory tests or field vane tests, expressed in terms of cone factor and function of overburden pressure. The uncertainty of the undrained shear strength is caused by data scatter of the cone factor in the correlation, model error of the cone factor, effect of anisotropy, and spatial variability of cone resistance. Among these uncertainties, the most serious one was the data scatter of the cone factor in the .correlation. Between the laboratory test and the field vane test used for correlation, the field vane test was more reliable.

• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.11 no.3
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• pp.19-27
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• 1991

In this paper, fracture tests were carried out in order to investigate the fracture behavior of SFRC (Steel Fiber Reinforced Concrete) structures. Thirty six SFRC beams were used in this test. The relationships between loadings, strains, and mid-span deflections of the beams were observed under the three point loading system. From the test results, the effects of percentage of fiber by volume, the fiber aspect ratio and the initial crack depth ratio on the concrete fracture behavior were studied, and the stress intensity factors, the thoughness index, and the flexural strength of SFRC beams were calculated. According to the regression technique, some empirical formulae for predicting the flexural strength of SFRC beams were also suggested.

• International Journal of Highway Engineering
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• v.3 no.1 s.7
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• pp.185-197
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• 2001

This paper dealt with modification of effective crack length model (ECM) by adding Poisson's ratio term to evaluate fracture toughness of asphalt concrete which varies its material property by temperature. The original ECM model was developed for solid materials, such as cement concrete, and Poisson's ratio of materials was not considered. However, since asphalt concrete is sensitive to temperature variation and changes its Poisson's ratio by temperature, it should be taken into consideration to know exact fracture property under various temperatures. Four binders, including 3 polymer-modified asphalt (PMA) binders, were used to make a dense-grade asphalt mixture and 3-point bending test was peformed on notched beam at low temperatures, from -5oC to 35oC. Elastic modulus, flexural strength and fracture toughness were obtained from the test. The results showed that, since Poisson's ratio was considered, the more accurate test values could be obtained using modified ECM equation than original ECM. PMA mixture showed higher stiffness and fracture toughness than normal asphalt mixture under very low temperatures.

• Journal of the Korea Concrete Institute
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• v.11 no.3
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• pp.81-88
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• 1999

In order to properly evaluate the shear strength of reinforced concrete circular columns due to the transverse shear reinforcement, the average of fractions of forces generated along the circular transverse hoops across the shear failure plane in the loading direction is calculated. For this, the center-to-center diameter of circular transverse hoops. spacing and the crack angle measured to the column longitudinal axis are considered. Using these variables, an equation representing the effective section area of circular transverse shear steel is proposed. The study result shows that the constant parameter. used for the calculation of the effective section area of circular hoops over the last 10 years, should not universally be applied any more. The use of the constant parameter may not seriously do harm to the evaluation of shear strength for circular columns with non-seismically designed transverse hoop reinforcement, since it gives slightly conservative results. However. for well-confined circular columns with close spacing or circular steel jacketing. it gives about 20% overestimation of the shear capacity contributed by the transverse hoop steel.

• Journal of the Korean Geotechnical Society
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• v.23 no.12
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• pp.61-73
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• 2007

As a part of Load and Resistance Factor Design(LRFD) code development in Korea, in this paper an intensive reliability analysis was performed to evaluate reliability levels of the two static bearing capacity methods for driven steel pipe piles adopted in Korean Standards for Structure Foundations by the representative reliability methods of First Order Reliability Method(FORM) and Monte Carlo Simulation(MCS). The resistance bias factors for the two static design methods were evaluated by comparing the representative measured bearing capacities with the design values. In determination of the representative bearing capacities of driven steel pipe piles, the 58 data sets of static load tests and soil property tests were collected and analyzed. The static bearing capacity formula and the Meyerhof method using N values were applied to the calculation of the expected design bearing capacity of the piles. The two representative reliability methods(FORM, MCS) based computer programs were developed to facilitate the reliability analysis in this study. Mean Value First Order Second Moment(MVFOSM) approach that provides a simple closed-form solution and two advanced methods of FORM and MCS were used to conduct the intensive reliability analysis using the resistance bias factor statistics obtained, and the results were then compared. In addition, a parametric study was conducted to identify the sensibility and the influence of the random variables on the reliability analysis under consideration.