• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2016.05a
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• pp.393-393
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• 2016

자갈하천 만곡부에서 하상의 세굴심을 파악하는 것은 하천의 수공구조물 안전설계를 위해 고려할 중요한 요소이다. 모래하천에서 만곡부의 국부세굴에 대한 연구는 활발하게 이루어지고 있으나 자갈하천 만곡부의 세굴심에 대한 연구는 부족한 실정이다. 만곡부 세굴심은 하천경사, 하상재료, 유로형태 등에 따라서 다르다. 따라서 하천 만곡부의 세굴심을 산정하기 위한 공식들은 지배적인 독립변수로 사용되고 있는 유량, 유속 또는 Froude수, 수심, 하상재료의 직경 등에 따라 분류할 수 있다. 세굴심과 단위폭당 유량의 관계는 Lacey (1930), Abbott (1963), Blench (1969), Neill (1973)의 공식이 있다. 만곡부에 접근하는 상류부에서 Froude 수와 만곡부의 세굴심의 관계는 Liu et. al (1961), Zeller (1981), Mussetter (1994)의 공식이 있다. 또한 만곡부의 수심-세굴심 또는 하상재료의 직경과 세굴심의 관계를 나타내는 공식이 USBR, USACE, FHA 등에서 사용되고 있다. 하상재료와 세굴의 관계공식은 하천 만곡부에서 세굴심은 하상재료에 따라 발생될 수 있는 최대 크기가 정해져 있다고 본 것이다. 하상재료는 하천의 유사이송능력과 유역의 유사공급능력을 반영하기 때문에 하천의 수리특성을 나타낼 수 있는 변수이나 하상재료의 평균입경 특성에 영향을 미치는 수리학적인 요인들이 너무 많고 간접적이라는 한계가 있다. 자갈하상 하천에서 Mussetter, Liu, Abbott 공식은 세굴발생에 대한 한계조건을 반영하지 못하고 대부분 세굴심을 과대 추정한다. 자갈하천에서 Zeller 및 Lacey 공식과 USACE 방법에 의한 세굴심은 적용성이 있다고 볼 수 있는 유량조건이 있다. 이같이 대부분 세굴심 공식이 모래하천에서 개발되었기 때문에 자갈하천의 만곡부 세굴심을 산정하기 위해서는 하상재료의 특성이 반영되어야 한다.

• Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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• v.20 no.5
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• pp.510-521
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• 2008

In the study, experiments are performed in the interaction region combined with wave and current to investigate the characteristics of local scour around submarine pipelines. Wave generator and current generator are used for the experiments and two current directions were used; co-direction and counter direction to the wave. The local scour depths around the pipeline are obtained according to the various pipe diameters(D), wave periods(T), wave heights(H), and current velocities(V). The experiments show that the maximum equilibrium local scour depth increases with pipe diameter, wave period, wave height, and current velocity. Using the experimental results, the correlations of scour depth and parameters such as Shields parameter($\theta$), Froude number(Fr), period parameter, Keulegan-Carpenter number(KC), Ursell number($U_R$), modified Ursell number($U_{RP}$) and ratio of velocities($U_{c}/(U_{c}+U_{m})$) are analyzed. In the interaction region combined with waves and currents, Froude number and Shields parameter are found the main parameters to cause the local scour around the submarine pipelines and this means that current governs the scour within any limits of the currents.

• Journal of Korea Water Resources Association
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• v.32 no.3
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• pp.255-263
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• 1999

The laboratory datas are for local scour depth measurement at vertical-wall abutment. These include the data to demonstrate the effects of local scour depth of abutment nose shape, alignment angle, flow depth and flume slope. The pattern of local scour were measured and analyzed the abutments which are rectangular, sharp, chamfered rectangular and ablong nose shapes. The experiments were carried out with varing the flume slope and alignment algle increasing flow depth every step in 1cm for four abutment types on the live-bed scour conditions. The flume slope and alignment angle were varied in five cases : for latter 30 $^{\circ}$, 60 $^{\circ}$, 90 $^{\circ}$, 120 $^{\circ}$ and 150 $^{\circ}$, for former 0.01%, 0.03%, 0.05%, 0.1% and 0.2%. The maximum scour depths were analyzed for the shaped of abutment nose with rectangular, ablong, chamfered rectangular and sharp in order. The results of the experiments show that the scour depth varies not only with abutment nose shapes and alignment angle but also with the flow depth and flume slope.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2019.05a
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• pp.233-233
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• 2019

본 연구에서는 3형식 다공성 인공어초의 국부세굴 발생에 따른 인공어초의 안정성 검토를 위하여 3차원 수치모형인 FLOW-3D의 Sediment 모듈을 적용하여 분석을 실시하였다. 실험파랑 설정을 위하여 인공어초 설치 예정지인 서해 대상해역(대청도, 연평도 인근)의 100년 빈도 설계파랑을 적용하였으며, Bretschneider-Mitsuyasu 스펙트럼 기법을 통하여 파랑을 재현하였다. 원형상격자 조건은 최대 0.1m~2.0m에 해당하며, 수치모형실험 해석 시간을 고려하여 입사파랑의 진행방향으로 인공어초의 1/2 폭에 해당하는 X축(190개), Y축(80개), Z축(110~180개) 영역에 대한 격자조건 설정하고 분석을 실시하였다. 분석은 인공어초 하중에 따른 동적 거동을 반영하는 FSI(Flood Structure Interaction)기법을 적용하였으며, 분석결과 인공어초 구조물 하단의 돌출부분에서 세굴발생이 확인되었으며, 최대세굴심은 3형식 인공어초의 규격 및 단위체적당 중량이 클수록 높게 발생하였다.

• Journal of Korea Water Resources Association
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• v.47 no.10
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• pp.907-919
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• 2014

This study presents scour processes and its characteristics around the pile groups using the large eddy simulation (LES) coupled with sediment transport and morphodynamic models. The scour and deposition around pile groups were significantly influenced by the pile interval. In case the non-dimensional pile interval was less than 3.75, the local scours as well as the contraction scour were observed around the pile group. On the other hand, in case the non-dimensional pile interval was more than 3.75, the contraction scour disappeared and only local scours were developed at individual piles. Change in the scour depth at piles located in the upstream was similar with the case of single pile, but the scour depth around piles located in the downstream was lower and showed a significantly different tendency due to the presence of piles in the upstream. The non-dimensional maximum scour depth around the pile group decreased as the pile interval increased.

• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.34 no.6
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• pp.1779-1786
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• 2014

Artificial Intelligence-based techniques have been applied to problems where mathematical relations can not be presented due to complicatedness of the physical process. A representative example in hydraulics is the local scour around bridge piers. This study presents a GEP model for predicting the local scour around bridge piers. The model is trained by 64 laboratory data to build the regression equation, and the constructed model is verified against 33 laboratory data. Comparisons between the models with dimensional and normalized variables reveals that the GEP model with dimensional variables predicts better. The proposed model is now applied to two field datasets. It is found that the MAPE of the scour depths predicted by the GEP model increases compared with the predictions of local scours in laboratory scale. In addition, the model performance increases significantly when the model is trained by the field dataset rather than the laboratory dataset. The findings suggest that apart from the ANN model, GEP model is a sound and reliable model for predicting local scour depth.

• Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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• v.22 no.6
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• pp.405-414
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• 2010

In the study, experiments are performed in the mixing region combined wave and current to investigate the characteristics of local scour around a slender pile. Wave generator and current generator are used for the experiments and currents are co-directions with the waves. The local scour depths around the pipeline are obtained according to the various pipe diameters, wave periods, wave heights, and current velocities. The experiments show that the maximum equilibrium local scour depth increases with pipe diameter, wave period, wave height, and current velocity. Using the experimental results, the correlations of scour depth and parameters such as Shields parameter ($\theta$), Froude number (Fr), Keulegan-Carpenter number (KC), Ursell number ($U_R$), modified Ursell number ($U_{RP}$) and ratio of velocities ($U_c/U_c+U_m$) are analyzed. In the mixing region combined with waves and currents, The Froude number of single parameters is the main parameter to cause the local scour around a slender pile due to waves and current and this means that current governs the scour within any limits of the currents.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2018.05a
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• pp.295-295
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• 2018

본 연구는 보 상류 하상경사 변화에 따른 보 하류부의 세굴 문제점 개선을 위해 하상경사에 대한 세굴영향을 분석하기 위한 실험연구이다. 세굴실험은 상류 하상경사 변화에 대해 보 하류부의 세굴변화를 중심으로 세굴영향을 검토하였다. 본 실험은 상류 하상경사 변화에 대한 세굴영향을 분석하기 위한 것으로 총 6개 하상경사에 대해 국부세굴 및 퇴적경향을 비교분석하였다. 보의 높이 및 물받이 길이는 0.3 m로 설치하였고, 실험 단위폭당 유량은 $0.117m^3/s/m$로 모든 케이스에 동일하게 적용하여 수행하였다. 보를 통과하는 고속사류로 인한 국부세굴의 영향분석을 위해 광대역 레이저 스캐너(RIEGL LMS-Z390)를 이용하여 세 퇴적량을 측정 및 분석하였다. 연구결과, 상류 하상경사 변화에 따른 보 하류부 세굴 특성 분석 결과 상류부의 하상경사가 급해질수록 세굴길이 및 세굴심도의 값은 크게 변화하는 것을 확인하였다. 이는 하상경사 변화에 따라 수류의 총에너지 경사가 급하게 변화하게 되고 따라서 보 하류부의 소류력 증가에 기인한 것으로 판단된다.

• Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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• v.15 no.3
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• pp.176-185
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• 2003

In order to ensure that submarine pipelines are stable and functional during their project lives, attention must be paid to possibility of their local scouring. When a pipeline is placed on an erodible bed, scour will develop and cause the spanning of the pipeline. U they were destroyed partially or fully, it might cause enormous restoration expenses and contamination of sea water. This paper aims at examining the characteristics of the scour End the prediction of the local scour depths around the submarine pipelines. The pipelines on the model beach with the uniform slope are placed, and the local scour depths around the pipelines are obtained according to the various wave steepnesses. Using the experimental results, some parameters needed for analyses are calculated. Finally, empirical equations of the scour depth around the pipelines are suggested through the correlation analyses between the rotative scour depth. the KC number and Modified Ursell number.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2008.05a
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• pp.943-947
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• 2008

월정교는 국내에서 가장 크고 오래된 석교로써 복원 사업이 수행되고 있으며 문화재 자체만의 복원이 아닌 주변 지형까지 복원하는 방식으로 진행되고 있다. 월정교는 발굴정보에 따라 4개의 교각을 옛 모습 그대로 복원하고, 격자판 형식의 세굴보호공 역시 그대로 재현하도록 계획되었다. 복원교량의 설치는 기존 하도의 통수능 감소와 상류부 수위상승을 가져올 수 있고 교각주변에 발생되는 와류는 국부세굴의 원인이 될 수 있다. 따라서 수리영향에 의한 설계의 적정성 및 수리 안정성 검토와 세굴영향 분석이 반드시 필요하다. 또한 교각 주변의 하상 보호를 위해 설치된 옛 방식의 격자형 틀을 이용한 사석보호공은 옛 모습 그대로의 복원에 앞서 반드시 사석의 전단붕괴, 유사이탈붕괴 등의 수리학적 안정성에 대해 검토가 이루어져야 할 것이다. 본 실험의 목적은 수리모형실험을 통해 남천에 대해 기 수립된 하천계획 하에서 월정교 복원시 치수안전성을 검토하고 복원될 월정교 안전성을 평가하는 것이며 특히, 교각 주변에 설치될 옛방식의 격자판 세굴보호공의 수리학적 안정성을 평가하기 위한 것이다. 본 실험에서는 기 수립된 하천계획 상에서 허용되는 홍수들을 모형에서 재현하여 해당 홍수발생시 관심지역의 수위, 유속, 유황 등을 계측, 평가함으로써 치수안전성을 검토하였다. 세굴에 대한 안전성 평가를 위해 교각주변을 이동상으로 제작하여 모형사를 포설한 후 세굴영향을 측정하고, 계획된 보호공의 세굴 방지 효과를 검토하였다.