• Title/Summary/Keyword: 내부침식

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Model Experiment for Evaluating Internal Erosion Resistance Around Embankment Box-culvert Using Biopolymer T reated Soil (바이오폴리머 혼합토를 활용한 제방 통문 주위 내부침식 저항성 평가를 위한 모형실험)

  • Kim, Minjin;Moon, Junho;Kim, Chanhee;Kim, Younguk
    • Journal of the Korean GEO-environmental Society
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    • v.22 no.12
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    • pp.65-70
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    • 2021
  • River-side Embankment collapse involves various causes. The embankment collapse due to internal erosion around embedded structures reaches up to more than 10% in Korea. Many studies are being attempted to prevent from the collapse of the embankment rooted from overtopping and instability as well as internal erosion. One of them is the study on the application of biopolymers. The application of biopolymers to soils are divided into enhancing strength, vegetation and erosion resistance. This study investigated the effect of biopolymer treated soil on erosion resistance. The main goal of the study is to obtain basic data for real-scale experiments to verify the effectiveness of biopolymer treated soil embankment including a review of the collapse pattern in the model embankment with various test conditions. The optimized experimental conditions were selected by examining the erosion patterns according to each induction path with three compaction degree of the model embankment. As a result of the experiment, the internal erosion rate in the embankment to which the biopolymer treated soil was applied is greatly reduced, and it could be concluded that it might be applied to the actual embankment. However, in this study, the conclusion was drawn only within the scaled-down model embankment. In order to practically apply the biopolymer treated soil to the embankment, the study considering the scale effect would be needed.

A Comparative Study on Geotechnical System Response Probabilities of Fill Dams in Korea Using Internal Erosion Toolbox (내부 침식 평가 도구를 이용한 국내 필댐의 지반공학적 시스템 응답 확률에 대한 비교 연구)

  • Kim, Woo-Yong;Lim, Jeong-Yeul;Mok, Young-Jin;Jung, Young-Hoon
    • KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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    • v.36 no.2
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    • pp.245-258
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    • 2016
  • In this study the geotechnical system response probabilities (SRP) of the failure modes caused by the interal erosion in three dams with different histories of defects in Korea were analyzed via the internal erosion toolbox developed by USACE. The calculated values of SRP were compared with the values reported for other dams in worldwide and also the statistics on the past failures of dams and embankments in Korea. The calculated values of SRP related to the internal erosion adjacent to the conduits or spillway structures are as high as in the order of $10^{-5}$ that is significantly greater than the SRP values related to other mechanisms of internal erosion. The statistical data showing that the interal erosion adjacent to the structure is the most frequent cause of the failure of the dam in Korea could be a collateral evidence of this finding. In contrast, the values of SRP related to the internal erosion through foundation, one of the major causes of dam failure in worldwide, are relatively as low as in the order of $10^{-7}$. This result could be comparable with the rareness of the failure cases of dam caused by the internal erosion through foundation in Korea.

Numerical Study for the Influence of Environment Temperature on Offshore Arctic Pipeline and Impingement Erosion Analysis by using Thermal Flow Simulation (극지 해양 파이프라인 내부 유체의 온도별 영향 및 내부 충돌침식 분석)

  • Jo, Chul Hee;Lee, Jun-Ho;Jang, Choon-Man;Heang, Su-Jin
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • v.39 no.3
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    • pp.201-205
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    • 2015
  • This paper describes thermal flow characteristic in various pipelines: straight pipeline and curved pipeline. In the Arctic and ocean area, pipelines are exposed to a extremely low temperature ($0{\sim}-40^{\circ}C$). In this situation, three-dimensional flow analysis should be analyzed to investigate thermal effects such as pressure drop, temperature change, velocity deficit and distribution change of liquid droplet of internal fluid. Also, due to freezing of water droplet, impingement erosion is expected in the curved pipeline. The stability of the pipelines can be influenced by impingement erosion. In this paper, multi-phase and multi-species analysis was introduced to analyze the flow characteristics and impingement erosion of Arctic and ocean pipelines.

3차원 입자 시뮬레이션을 이용한 직각 자석 구조의 마그네트론 스퍼터 장비 모델링 및 타겟 침식률 계산

  • Jang, Hyeon-U;Kim, Seong-Bong;Park, Jang-Sik;O, Ji-Yeong;Lee, Seung-Gil;Yu, Seok-Jae;Yu, Chang-Mo
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2011.02a
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    • pp.278-278
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    • 2011
  • LCD 생산에 적용할 수 있는 대형 마그네트론 스퍼터 장비에서 공간적으로 불균일한 타겟 침식은 타겟의 사용 효율을 떨어뜨린다. 특히 직사각형의 외부 자석과 직선형태의 내부 자석 구조를 가진 마그네트론 스퍼터에서는 cross-corner 효과로 인해 국부적으로 일정 부분에 대한 상대적으로 높은 침식률이 문제가 된다. 이러한 문제를 해결하기 위해 국부적으로 자기장 세기를 바꾸는 시행착오를 통하여 실험적으로 문제를 해결하려는 방법이 있지만 비용 및 시간이 매우 많이 들어 전산모사를 통한 문제 해결 방법이 훨씬 유리하다. 우리는 몬테 카를로 방법에 기반한 3차원 입자 시뮬레이션을 통하여 마그네트론 스퍼터 장비를 모델링을 하였다. 직사각형의 외부와 직선형의 내부 자석 구조가 만들어 내는 정적인 공간 자기장의 분포는 OPERA3D를 이용하여 계산하였고, 플라즈마 입자들이 만들어내는 자기장에 의해 섭동영향을 받지 않는다고 가정하였다. 플라즈마 전기장 및 전하의 운동은 상호작용의 일관성이 유지되도록 계산하였다. 이온밀도의 공간분포는 내부 자석과 외부 자석 사이의 직선 부분 보다 cross-corner 효과가 일어나는 부분에서 상대적으로 더 높은 밀도분포를 보였다. 플라즈마 시뮬레이션을 통하여 얻은 타겟에 입사한 이온의 개수 및 속도에 대한 정보를 이용하여 타겟의 침식률을 계산하였다. 이러한 침식률을 계산하기 위한 시뮬레이션 기술은 산업용 대형 스퍼터 장비 연구 및 개발에 매우 효율적인 방법이 될 것이다.

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Estimating Geotechnical System Response Probability of Internal Erosion Risk in Fill Dam using Event Tree Analysis (사건수 분석 기법을 이용한 필댐의 내부 침식 위험도에 대한 지반공학적 시스템 응답 확률 산정)

  • Noh, Kyung-Lyun;Lim, Jeong-Yeul;Mok, Young-Jin;Jung, Young-Hoon
    • KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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    • v.34 no.6
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    • pp.1815-1829
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    • 2014
  • Recently frequent collapse of old fill dams has taken place, which increases social awareness in the safety of the infrastructure. Fill dams in Korea has been incautiously regarded as safe once the fill dam is considered to have a full capacity to retain a conservative design flood determined by government authorities. However, developed foreign countries has been managing their fill dams by introducing systematic risk assessment techniques over a long period of time. In this study, the system response probabilities of the deteriorated old fill dams in Korea were systematically evaluated and analyzed by using the internal erosion toolbox based on the event tree analysis technique. The probability of the existence of flaw and the magnitude of the hydraulic gradient through a potential crack can significantly influence the geotechnical system response probability. The results of this study show that the probability of the existence of flaw and the magnitude of the hydraulic gradient through a potential crack can significantly influence the geotechnical system response probability and the risk of the deteriorated fill dam can be quantitatively assessed.

Investigative Study on Application of Seepage Control in an Urban River: Levee Enlargement (도시하천에서의 침투보강기법 적용성 분석: 단면확대기법)

  • Im, Dong-Kyun;Kim, Kyu-Ho;Yeo, Hong-Koo
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2007.05a
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    • pp.1249-1253
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    • 2007
  • 제방은 제내지에 거주하는 인간의 재산과 삶을 방어하고, 홍수를 제어하는 가장 기본적인 수공구조물이다. 제방파괴 원인은 월류, 활동, 침식, 그리고 침투 등으로 분류되어 질 수 있다. 특히 간극수압에 의해 발생하는 침투는 제방 내부침식(internal erosion) 및 파이핑(piping) 등을 야기함으로서 제방파괴를 유도한다. 침투에 의한 제방파괴는 월류나 침식에 의한 제방파괴 유형보다 상대적으로 적으나, 다른 제방파괴 원인을 더욱 활성화 시키는 인자로 작용한다. 도시하천의 경우 높은 치수안전도를 적용하여 제방을 축조함에 따라 월류에 의한 붕괴보다 강우와 하천수의 복합요인에 의한 침투파괴가 중요한 문제로 대두되고 있다. 본 연구에서는 침투와 활동에 대한 안전성을 확보할 수 있는 침투보강기법인 단면확대기법에 대한 적용성 및 유의사항을 수치모의를 통해 검토하였다. 제방 비탈면 경사를 1:2 확대할 경우, 침투유속이 70 %정도 감소되는 것을 확인하였다. 그러나 단면확대기법은 홍수시 통수능과 제내지의 부지 확보 문제 등을 고려하여 적용하여야 하며, 도시하천에서 단면확대기법을 적용하는 데는 일정부분 한계를 가질 것으로 판단된다.

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Origin and Distribution of Cut and Fill Structures in the Southwestern Margin of Ulleung Basin, East Sea (동해 울릉분지 남서주변부에 발달하는 침식충전구조의 기원 및 분포)

  • Park, Yong Joon;Kang, Nyeon Keon;Yi, Bo Yeon;Yoo, Dong Geun
    • Geophysics and Geophysical Exploration
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    • v.18 no.2
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    • pp.39-53
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    • 2015
  • Analysis of multi-channel seismic reflection profiles acquired from the southwestern margin of Ulleung Basin reveals that the cut and fill structures, which show U-shaped or V-shaped morphology, occur on variable size. The cut and fill structure mostly consists of fine-grained sediments on the well data and is characterized by transparent or semitransparent seismic facies on the seismic section. Such cut and fill structures dominantly occur in the syn-compressional megasequence (MSQ3), which was deposited during basin deformation of late Miocene, among the four megasequences of the study area. These cut and fill structures can be divided into three groups based on their size and formation time. The cut and fill structures of Group I were formed when Dolgorae structure was active, and occurred on a small scale. The cut and fill structures of group II were formed when both Dolgorae structure and Gorae V structure were active, and the number and size of those increased compared with group I. The cut and fill structures of group III were formed when Dolgorae structure was weaken gradually but Gorae V structure kept active, and the number and size of those decreased in comparison with group II. Consequently the cut and fill structures in the southwestern margin of Ulleung basin are interpreted as submarine canyon based on spatial distribution, size and fill sediment. They were controlled by the tectonic movement in response to basin closure and tectonic-induced sediment supply variation.

Climate and geomorphic internal variabilities (기후 변화 및 침식 현상에서의 내적변동성)

  • Kim, Jongho
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2016.05a
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    • pp.39-39
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    • 2016
  • 기후 변화의 수자원 영향 평가에서 전지구모형이 갖는 불확실성이나 이산화탄소 배출 등의 시나리오별 불확실성에 대해서는 많은 연구가 진행되어져 왔으나, 외부의 변화가 아닌 지구 시스템상의 내부 변화에 대한 자연적인 변동성에 대해서는 상대적으로 연구가 미흡한 상태이다. 대표적인 내적 변동성의 예시로 엘리뇨 또는 라니뇨 현상을 들 수 있으며, 일정 영역 해수의 온도 변화에 따른 순환정도가 전세계적으로 큰 영향 (태풍, 가뭄, 홍수 등)을 주는 것을 확인할 수 있었다. 유역에서의 침식 및 퇴적 현상에서도 기후변화에서와 비슷한 내적변동성의 영향이 관찰되어지나, 과거의 대부분의 연구는 외적변동성의 영향에만 집중되어 왔다. 가장 빈번하게 발생하는 예로, 토양 표면의 미묘한 변화 (aggregation, dispersion, shielding, crusting 등)때문에 같은 양의 강우 또는 유출이 발생하는 경우라도 같은 양의 침식량이 발생하지 않는 현상을 들 수 있다. 여기에서 다루어지는 침식량의 '다름'은 같은 지역에서라도 적게는 수십배에서 크게는 수백배까지 예측량이 다를 수 있음을 뜻한다. 이러한 다름이 그동안 수자원/지질학을 연구하는 학자 및 실무자로 하여금 수치모델을 적용하고 예측하는 것을 어렵게 했던 원인이 되었다. 본 연구에서는 기후 변화가 가져올 수자원의 영향 평가를 수행할 것이다. 관심있는 기후변화 변수로서 기온 및 강수량을 시간단위로 상세화할 것이며, 변화한 기후의 영향을 평가할 수자원의 현상으로는 증발산, 토양수분량, 유출량, 하천에서의 수심 및 첨두량, 침식량 등을 고려할 것이다. 물리현상을 모의하기 위해, 유역기반의 수리, 수문, 침식 및 퇴적 현상을 동시에 계산할 수 있는 통합모델을 개발하였고 적용하였다. 여기에서 얻은 결과로부터 내적 변동성이 수자원 현상에 미치는 불확실성을 확률통계적인 기법을 이용하여 정량화할 수 있을 것이다.

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The Geomorphic Characteristics of Okcheon Basin & Jincheon Basin (옥천분지와 진천분지의 지형특성)

  • Youn, In-Hyeok
    • Journal of the Korean association of regional geographers
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    • v.7 no.4
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    • pp.93-104
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    • 2001
  • The purpose of this study is to analyze the geomorphic characteristics of two erosional basins with same geological conditions. The study areas, the Okcheon basin ($36^{\circ}\;14'{\sim}36^{\circ}\;20'\;N,\;127^{\circ}\;32'\;30"{\sim}127^{\circ}\;37'\;37"\;E$) and Jincheon basin($36^{\circ}\;48'{\sim}37^{\circ}\;03'\;N,\;127^{\circ}\;22'{\sim}127^{\circ}\;36'\;E$), are located on middle part of the Geum river. The geological maps, a summit level map, and a drainage network map are created and analyzed the geomorphic characteristics. The main results are as follows: 1) The Okcheon basin and Jincheon basin are typical erosional basin, in which basin floor are composed of granite. 2) The formation of Okcheon basin and Jincheon basin resulted from differencial erosion after upwarping. 3) Okcheon basin and Jincheon basin are available for specialized agriculture area and a site of new settlement with satisfactory to accessibility.

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