• 비파괴검사학회지
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• 제28권2호
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• pp.157-163
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• 2008

본 논문에서는 대형 구조물의 감시를 위한 새로운 광섬유 경사계를 제시한다. 이 경사계 시스템은 센서 헤드, 광 조절부 그리고 신호처리부로 이루어진다. 또한 본 시스템은 무아레 프린지 현상의 원리를 이용하며 광섬유라는 새로운 광측정 장치를 적용하였다. 이를 통해, 센서 시스템은 가격이 저렴하고 전자기학 잡음에 강하며 설치가 용이해 졌다. 실제로 본 논문에서는 저비용의 광전자 구동 시스템을 포함한 실제 시제품을 성공적으로 개발하였다. 그리고 실제 실험을 통해 센서의 선형성을 포함한 성능을 검증하였고 이를 통해 실제 토목구조물의 처짐각을 측정할 수 있는 광섬유 경사계 시스템으로서의 가능성과 성능을 입증하였다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제20권4호
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• pp.135-142
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• 2006

화재시 구조물 내부의 열 및 연기를 급속하게 배기시키기 위하여 Positive Pressure Ventilation 방식을 적용하였으며, 이의 적용에 따른 열 배출과 연기농도의 변화를 측정하였고, 송풍기의 경사각 등 송풍조건의 변화에 따른 영향을 측정하였다. 또한 화염억제 효율증대를 위하여 PPV에 미세물분무 시스템을 결합하여 열 배출과 구조물 내부 연기제거 효과를 측정하였다. PPV 방식의 적용에 따라 화염주위의 온도가 급격히 낮아졌으며, 경사각의 영향이 큰 것으로 나타났다. 화재시 발생되는 연기의 농도도 PPV의 적용에 의해 크게 감소시킬 수 있었으며, 본 실험에서는 경사각 $0^{\circ}$에서 가장 높은 효율을 나타내었다. 한편, PPV와 함께 미세물분무를 적용한 경우 열 및 연기농도의 저감효과가 더욱 크게 나타났으며, 이 경우에도 경사각의 영향이 크게 나타났다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2010년도 학술발표회
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• pp.1965-1970
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• 2010

국내 하천은 하천의 관리, 이용, 개발, 치수경제 및 수질 보전을 위해 각 하천에 대해 하천기본계획이 작성되고 있다. 치수와 관련하여 조도계수는 각 하천의 계획홍수량 산정 및 하천제방 등 구조물 설계에 필수적인 인자로서 조도계수의 정확도에 따라 결과에 큰 오차범위를 가지게 된다. 국내 하천기본계획은 하천의 하상재료 및 하도조건에 따라 산정되어지는 조도계수를 각 하천의 일정빈도 홍수량에 맞추어 일정한 값으로 조도계수를 추정하고 있다. 본 연구에서는 국토해양부에서 2009년 한강유역 19개 지점에 대해 관측한 자료와 하천기본계획상에 제시된 조도계수를 적용하여 산정된 값을 비교 분석하였다. 국토해양부의 관측자료 분석에 있어서 유량 관측시 관측지점의 수면경사 및 하상경사의 관측 결함으로 하천기본계획상에 제시된 지형으로부터 하상경사를 추정하였으며 1차적으로 에너지경사는 하상경사와 동일하다고 가정하였다. 또한, 하천기본계획에 제시된 조도 계수의 값은 어느 일정 홍수빈도에 대하여 산정된 값으로 국토해양부 관측자료 중 갈수기 및 평수기의 자료는 제외하고 홍수기의 관측값에 대하여 분석을 실시하였다. 이러한 가정하에 하천기본계획상에 제시된 조도계수를 인용하여 Manning-Strickler 식으로 부터 산정된 유속과 국토해양부의 관측유속을 비교 분석하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2008년도 학술발표회 논문집
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• pp.1669-1674
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• 2008

여수로는 방류량 월류시 한계류 상태와 고유속의 사류상태가 복합적으로 일어나는 흐름형태를 가지고 있어 여수로의 방류능력에 대한 평가시 수치해석 및 수리모형 실험을 통해 검증하고 있다. 여수로의 방류능력은 여수로 월류부 전면부 바닥고, 월류부 상 하류 경사, 월류웨어고 뿐만 아니라 교대 및 교각의 형상에 의해 영향을 받는다. 또한 월류웨어부를 지나 사류의 흐름양상을 보이는 천이부의 형상 및 후면 교각의 연장에 따라서도 급경사수로부의 흐름이 급변하게 된다. 국내 대부분의 여수로는 전면부의 교각(Pier)형상이 구조적인 안정성을 이유로 직벽형 설계방법을 일반적으로 채택하고 있으며 국내 및 미개척국(USBR)의 설계기준 또한 여수로 교각과 교대부의 평면 형상만을 고려할 수 있도록 제시하고 있어 국내 대부분의 수리 구조물들이 획일적인 구조물 형상을 벗어나지 못하고 있는 실정이다. 본 연구에서는 수치 및 수리모형 실험을 통해 국내 대댐에 설계되어 있는 직벽형태와 본 연구에서 제시하고 있는 켄틸러버형의 교각형상에 따른 여수로의 수리적 흐름양상 및 방류능력을 비교하여 그 효과를 검토하였다. 검토결과 켄틸러버형태의 교각이 설치된 여수로의 경우 직벽형에 비하여 전면부 수위상승 및 흐름교란이 적게 발생하였으며, 방류능력 또한 개선되는 결과를 나타내었고, 후면 교각의 연장이 길고 점차 축소될수록 급경사수로부의 흐름이 안정적인 것으로 나타났다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제20권4호
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• pp.401-412
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• 2008

본 연구에서는 3차원수치파동수로내에 쇄파후의 파랑이 대형연직원주구조물에 작용할 때 작용파력과 구조물에 의한 파랑변형을 수치적으로 해석한다. 수치해석법으로 파랑과 구조물과의 비선형상호간섭에 따른 쇄파현상을 포함하는 복잡한 자유수면의 거동특성을 고정도로 해석할 수 있는 3차원Navier-Stokes운동방정식과 자유수면추적에 3차원VOF(Volume Of Fluid)법을 결합한 강비선형해석법을 적용한다. 3차원파동장내에서 해저는 쇄파를 상대적으로 쉽게 발생시킬 수 있는 경사스텝의 해저(변수심의 경사수역과 일정수심역으로 구성)로 이루어진 경우를 고려하며, 파고의 변화에 따라 쇄파가 경사수역 또는 일정수심역에서 발생하여 일정수심역의 대형연직원주구조물에는 쇄파후의 파랑만이 작용하는 경우로 한정한다. 구조물의 위치 및 입사파랑의 파고변화가 구조물에 작용하는 파력 및 파랑변형에 미치는 특성을 쇄파전후의 파랑을 중심으로 검토하고, 쇄파후 파랑의 전파에 따른 파랑에너지의 변화와 구조물에 작용하는 파력특성과를 연관시켜 논의하여 3차원파동장에서 파랑과 구조물과의 강비선형간섭현상의 특성을 규명한다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2007년도 추계학술대회 및 제23회 정기총회
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• pp.173-175
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• 2007

부산신항 남컨 배후지준설토 투기장은 국제도시 부산의 관문이 될 부산신항만 입구부에 위치한 관계로 아름답고 튼튼한 호안이 될 수 있도록 하고, 입찰안내서에 제시된 호안법선변경 금지, 호안마루높이 DL.(+)7.50m 유지 조건을 준수하면서 최적의 구조물이 되도록 하였다. 본사업지는 지형적 특성상 복잡한 형태의 고파랑 작용으로 수리학적으로 월파, 반사파, 연파를 제어하는 경사호안 구조물을 도입하였고, 초연약지반이 대심도로 분포하는 특성을 고려하여 개선된 S.C.P 연약지반 처리공법을 적용하여 기초굴착 없는 친환경적이고 배수기능을 향상시킨 융기토 유용형 S.C.P공법을 적용하였다. 호안전구간은 친수개념을 도입하였으며, 호남도 주변 해양생태계 보호를 위하여 미티게이션(mitigation) 개념을 도입하여 환경복원 계획 및 생태형 친수호안을 구상하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2004년도 학술발표회
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• pp.468-473
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• 2004

본 연구에서는 기존의 ㅡ자형, ㄴ자형, ㄷ자형 조파시스템이 경사진 방향으로 가동될 때 발생되는 에너지의 불연속성으로 인한 회절철상이나 구조물에서 반사된 파가 조파판에서 발생하는 재 반사 철상의 단점을 보완할 수 있도록 곡선형태의 조파판을 배치하여 수치실험을 행하였다. 조파판을 곡선형으로 배치시켜 실험 대상물에서부터 반사된 파가 가능한 조파판에 직각으로 부딪치도록 유도하였다. 편미분 격자생성기법을 도입하여 구성된 곡선형 격자망에서 Copeland(1985)의 완경사 방정식을 이용하여 수치해석 하였다. 우선, 1차원 실험영역에서 파를 생성하여 대상구조물에서 반사되어 돌아온 반사파 성분을 조파판에서 흡수하면서 입사파를 생성하는 현상을 재현하였다. 그 후, 실험영역을 2차원으로 확장시켜 조파판을 곡선형으로 배치하여 수치 실험하여 진행파와 회절파의 중첩으로 고안된 해석해와 수치 해를 비교하려다. 그 결과, 기존의 조파시스템에 비하여 에너지 불연속선에서의 회절 현상도 발생하지 않고 반사파 성분을 효율적으로 흡수하는데 효과적임을 알아냈다.

• 한국해안해양공학회지
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• 제7권1호
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• pp.1-11
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• 1995

비정상 완경사방정식을 이용하여 연안구조물 주위의 파랑변형을 예측하기 위한 수치모형을 개발하였다. 쇄파와 파반사를 보다 정확하게 해석하기 위하여 Izumiya and Horikawa(1984)의 에너지방정식을 이용하여 쇄파에 의한 감쇠와 해저면 마찰을 해석하였으며, 격자간격의 제한을 받는 비정상 완경사방정식의 단점을 보완하기 위하여 가변 격자체계를 도입하였다. 본 모형에 의한 실험치를 이론치 및 기존의 수리실험 결과와 비교하여 모형의 재현성 및 가변 격자체계의 적용성을 확인하였고, 실제 해역에도 적용하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2021년도 학술발표회
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• pp.253-253
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• 2021

천수방정식에 대한 불연속 갤러킨 기법 (DG) 모형은 주로 양해법 기반으로 개발되어 적용되어 왔으나, 바닥마찰항의 처리, 과도한 CFL 조건 등의 불리한 점이 지적되어 왔으며, 이로 인하여 실제 적용에서 FDM, FEM 등 다른 고전적인 수치기법과 비교하여 경쟁력을 갖기 어려웠다. 이에 대한 대안으로써, 최근, 불연속 갤러킨 기법에 대한 음해법 기반의 모형이 연구되고 있으며, 다소 복잡한 알고리즘에도 불구하고 적용이 확대되고 있다. 또한, 널리 알려진 바와 같이, 천수방정식의 실제 하도에 대한 적용에 있어 문제점 중 하나는 나비에-스토크스 방정식으로부터 유도할 때 사용된 정수압 가정으로 인하여, 하도의 계단과 같은 불연속 지형에 적용이 용이하지 않다는 것이다. 본 연구에서는 기존에 개발된 불연속 갤러킨 음해법에 불연속 지형의 해석을 위한 표면경사법(surface gradient method)을 결합하여 이러한 문제에 효과적으로 대응할 수 있는 기법을 제시하였다. 개발된 모형의 검증을 위하여, 제방 등 하도 구조물 위의 장주기 조석흐름, 홍수파, 계단 등을 포함하는 댐 붕괴류 모의에 적용하고 실용적인 기능성을 검증하였다. 향후 구조물이 많은 국내 하천에 적용이 가능할 것으로 사료된다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제19권2호
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• pp.147-157
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• 2003

사면이나 터널과 같은 암반 구조물의 안정성에 영향을 미치는 절리면은 크게 절리면의 상태(돌기 강도, 충전재, 돌기 경사)와 주위 암반에 의해 구속되는 경계조건에 따라 지배된다. 본 연구에서는 암반 구조물에 작용하는 경계조건 과 절리상태에 따른 전단특성을 규명하기 위하여 PID 알고리즘에 의해 서보제어가 되는 절리면 전단시험 장비를 개발하였다. 그리고 돌기 경사가 일정한 톱니형 형상의 절리면에 대하여 일련의 실험을 수행하여 시험장비의 제어성능을 확인하고 사면이나 터널과 같이 경계조건이 다른 암반구조물에서는 전단강도 평가기법을 달리하여야 함을 알 수 있었다.