• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2016.05a
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• pp.93-93
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• 2016

최근 증가하고 있는 기후변화에 의해 설계빈도를 상회하는 강우의 발생빈도가 증가하고 있으며, 이로 인한 도시유역의 내수범람 피해가 증가하고 있다. 도시유역에서 발생하는 침수 피해의 경우 인적 물적 자원이 집중되어 있는 도시의 특성으로 인해 침수로 인한 직접적 피해 규모가 상당할 뿐만 아니라 침수 발생 후 세균 및 박테리아에 의해 발생하는 수인성 전염병의 유행 등과 같은 2차적 피해 또한 심각한 사회적 비용을 초래할 수 있어 도시유역의 침수 피해를 저감시키기 위한 대책이 절실히 요구되어지고 있다. 도시유역의 침수를 예방하기 위한 대책은 구조적 비구조적 대책으로 구분되어 질 수 있으며 구조적 대책의 경우 침수 피해 예방에 직접적인 효과를 낼 수 있다는 장점이 있으나 대규모 사업예산 및 사업 기간으로 인해 직접적 효과를 보기까지 상대적으로 긴 시간이 필요할 뿐만 아니라 사업 진행 중 대상지역 거주민들의 민원으로 인한 갈등 조정 등으로 인해 사업실행에 어려움을 겪고 있다. 이러한 측면에서 비구조적 대책의 일환인 수치해석을 통한 침수피해 재현 및 침수원인 파악을 통한 구조개선 제안은 구조적 대책의 단점을 보완할 수있는 좋은 대안이 될 수 있다. 도시유역의 경우 비도시유역과 대조적인 차이점으로는 높은 비율의 불투수층, 복잡한 지형, 다수의 인공 구조물 및 배수관망 시스템 등을 들 수 있으며, 침수해석 모형의 정확도를 높이기 위해서는 복잡한 지형의 효율적인 처리가 무엇보다 중요하다. 일반적으로 이용되는 2차원 침수해석 모형들은 직교구조 격자 또는 비구조 격자를 이용하여 지형을 묘사하고 있으며 DEM 자료를 직접 사용하는 직교구조 격자의 경우 지형 데이터 생성이 상대적으로 쉽다는 장점이 있으나 복잡한 지형을 표현하기 위해서는 불필요한 지역까지 높은 해상도를 이용해야 하며 이로 인하여 모의시간이 지나치게 길어지는 문제점이 발생한다. 비구조 격자의 경우 상대적으로 복잡한 도시 유역을 잘 묘사할 수 있다는 장점이 있으나 격자망 생성에 필요한 데이터가 많고 격자망 생성에 지나치게 많은 시간과 노력이 소요된다는 단점이 있다. 따라서 본 연구에서는 위에서 언급한 두 가지 방법의 장점만을 취할 수 있도록 메쉬 세분화 기법을 이용한 2차원 침수해석 모형을 개발 하여 복잡한 지형은 고해상도 메쉬를 이용하여 보다 자세히 묘사하고 상대적으로 복잡하지 않은 지형은 저해상도 메쉬를 이용하여 계산시간을 단축시킬 수 있도록 하였다. 수치해석 기법으로는 엇갈림 격자를 이용하는 Leap-Frog 기법과 유한차분 (Finite difference Method)기법을 이용하였다.

• Proceedings of the KSR Conference
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• 2011.10a
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• pp.2409-2421
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• 2011

This paper will present hybrid tests to a one bay-one story steel frame structure under ground excitation. A structure used in this paper for hybrid test, to evaluate performance and behavior, is divided into two models; one is numerical model with one column element, and a truss or a beam element, the other is physical substructural model with one beam-column element. All tests considered one or three degrees of freedom to implement real-time hybrid test, and two control algorithms to control hardware are used; one using MATLAB/Simulink, the other using OpenSees, OpenFresco and xPCTarget. In addition, for real-time data communication between numerical and physical substructural models SCRAMNet was used. The results of hybrid tests were compared with one of numerical analysis of numerical model with fiber force-based beam-column elements using OpenSees. Real-time hybrid tests were implemented for the validation of control system with simple structure, and then it will be extended to hybrid test for higher nonlinear or complex structure later on.

• Journal of the Korean Society of Hazard Mitigation
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• v.8 no.3
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• pp.129-136
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• 2008

All measures to cope with flooding rely on flood predictions to some extent. To investigate these predictions such as maximum water level or inundation area, a numerical model has been developed. The governing equations of the model are the two-dimensional Saint-Venant equations. The governing equations are discretized explicitly by using the leap-frog scheme and upwind scheme based on quadtree grids. The predicted numerical results have been verified by comparing to those of a Thacker problem. As a result of verifications, the present model is not only nearly four times as efficient as uniform grids but also in close agreement with the previous models. Next, the developed model is applied to several flood events in the Uiryeong basin. A general tendency is found that as a frequency is increasing, overall water levels including peak water level are increasing. At only a 500 year frequency, maximum water level is higher than 18.5 m. Therefore, it can be predictable that inundation will be generated in a 500 year frequency.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2023.05a
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• pp.240-240
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• 2023

홍수시 교각이나 교량 상판에 집적되는 유송잡물은 하천통수단면을 급격히 축소시켜 수위 상승을 일으키고 교량에 가해지는 유수압을 가중시켜 교량 파괴를 발생시킨다. 이러한 흐름의 변화는 교각 기초부의 세굴 깊이와 면적을 증가시키고 교각 및 교량 상판에 대한 유수압을 증가시켜 교량 자체의 안전성을 위협할 뿐 아니라 수위 상승으로 인한 범람 및 인근 구조물 파손 위험도 초래한다. 이에 대한 대책 마련을 위해서는 교량에 유송잡물이 집적된 경우 변화하는 흐름 특성을 파악하고 그에 대한 이해가 먼저 이루어져야 한다. 기존 연구는 교량에 유송잡물이 집적된 경우 발생하는 교각 기초부의 세굴 양상의 변화에만 초점을 두거나, 교량 인근의 국부적 범위에 대한 흐름 특성 변화에만 집중하여 조사한 경우가 대부분이다. 그러나 하천 내 횡단 구조물 특성 변화로 인한 흐름의 변화는 해당 구조물이 위치한 지점뿐 아니라 상하류의 상당한 범위에 걸쳐 지속적으로 해당 구조물 및 주변 시설에 영향을 미칠 수 있다. 본 연구에서는 실험용 개수로에 교량 모형을 설치하여 수리모형실험을 수행하였고 유송잡물로 인한 교량 폐색이 발생한 경우와 그렇지 않은 경우의 두 가지 조건을 고려하였다. 관찰 구간은 유송잡물이 집적된 교량의 상하류에 발생하는 흐름 변화를 상류는 교량 상판 길이의 약 3.33배 떨어진 위치까지 관찰하였으며 하류로는 교량 상판 길이의 10배 떨어진 위치까지 아우르는 구간에 대하여 관찰하였다. 두 가지 경우의 교량 모형에 동일한 흐름 조건을 적용하여 3차원 초음파 유속계를 이용하여 순간유속을 측정하였고, 시간평균유속, 레이놀즈 응력 및 난류 운동 에너지를 계산하여 평균 흐름 및 난류 특성의 변화를 비교 분석 하였다. 수리모형실험을 통해 유송잡물 집적으로 인한 교각 전면부와 후면부에서 하강류의 크기가 약 2배 정도 증가하는 것을 확인하였다.

• Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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• v.25 no.1
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• pp.59-66
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• 2021

The earthquakes are the natural disasters that can cause the most serious damage to civil structures. Therefore, various studies are being conducted to secure the safety of structures against earthquakes. Most studies on the safety or mechanism of civil structures during earthquakes are being conducted based on lab scale test, because real structure tests are impossible when considering the scale of civil structures. The scaling factor proposed by Iai is mainly cited, but when applying the scaling factor proposed by Iai, there are many difficulties in selecting the structural members necessary for the production of the lab scale model. This is because when applying the scaling factor proposed by Iai, the scaling factor must be applied to the elastic modulus, which is the material property of the structure. Therefore, a new method based on Iai's 's similarity law for determining scale factor is applied in this study where the material property of real structure is same as that of lab-scale model. Through the results of this study, it is considered that the characteristics of the structure calculated through the lab scale model test can more accurately reflect the characteristics of the real structure.

• Water for future
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• v.29 no.2
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• pp.221-233
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• 1996

To investigate the hydrodynamic characteristics of a two-dimensional buoyant surface jet, the most important factors of the numerical analysis are the evaluation of the free surface and the turbulence transportation under the stratification. In present study, a numeriacal simulation model used with the semi-implicit method for pressure-linked equations (SIMPLE), the non-hydrostatic approximation and the algebraic stress model (ASM) is applied to investigate the vertical structure of internal flow hydrodynamically. The ASM enables to take account of anisotropy of turbulence, the damping effects of the density interface, and the free surface on the turbulence structure accurately. The ASM tested produces better agreement than the $\kappa-\varepsilon$ model with measurements by Nakatsuji (1984) on the flow development and turbulence structure. Applicability of the ASM to a two-dimensional buoyant surface jet is examined through comparison with experimental data.

• Journal of Korean Society of Transportation
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• v.20 no.7
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• pp.79-85
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• 2002

In this paper, multilevel models are adopted to identify interactions among household members in trip making behaviors. The multilevel approach is a proper methodology to handle samples, which are extracted from a hierarchical structure universe. PSTP dataset is used in developing models and understand proportion of variations among individuals and household. The results of this study show that for activity participation and travel behavior household level variance is more than 1/4 of person level variance and therefore not negligible. The results confirm the importance of multilevel model in travel behavior analysis.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2021.06a
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• pp.248-248
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• 2021

본 연구에서 개발한 하천흐름해석모형 HDM-2Di는 2차원 추적모형에 필요한 격자생성기(RAMS-G) 및 GUI (RAMS+)와 연계하여 요소망 생성기능 및 요소망 처리기능을 통해 실제 지형을 반영할 수 있는 전처리 과정을 수행할 수 있다. 장구간 하천에서 신속하고 정확하게 모의결과를 도출할 수 있도록 입출력 체계를 구조화하다. 또한 하천의 복잡한 지형과 자연 하천구조의 동역학적인 흐름환경을 효과적으로 재현할 수 있으며 흐름해석모의 결과인 2차원 평면상의 유속과 수심을 2차원 유해화학물질 추적모형(CTM-2D-TX)의 입력자료로 활용할 수 있도록 개발하였다. HDM-2Di 모형의 성능 검증을 위하여 정상류 및 준부정류, 부정류 조건 흐름해석 성능 테스트를 진행하였으며, 실제 자연하천의 물리적 구조를 재현한 사행수로 추적자 실험 결과와 모형 결과를 비교분석하였다. 또한 자연하천 적용을 위하여 구미보와 칠곡보 구간을 대상으로 ADCP 실측 결과와 상용모형인 Nays-2DH 모의 결과와의 비교를 통해 HDM-2Di 흐름해석모형의 정확성 및 적용성을 평가하였다.

• Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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• v.8 no.5 s.39
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• pp.35-43
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• 2004

Small-scale models have been frequently used for seismic performance tests because of limited testing facilities and economic reasons. However, there are not enough studies on similitude law for analogizing prototype structures accurately with small-scale models, although conventional similitude law based on geometry is not well consistent in the inelastic seismic behavior. When fabricating prototype and small-scale model of reinforced concrete structures by using the same material, added mass is demanded from a volumetric change and scale factor could be limited due to aggregate size. Therefore, it is desirable that different material is used for small-scale models. Thus, a modified similitude law could be derived depending on geometric scale factor, equivalent modulus ratio and ultimate strain ratio. In this study, compressive strength tests are conducted to analyze the equivalent modulus ratio of micro-concrete to normal-concrete. Then, equivalent modulus ratios are divided into multi-phase damage levels, which are basically dependent on ultimate strain level. Therefore, an algorithm adaptable to the pseudodynamic test, considering equivalent multi-phase similitude law based on seismic damage levels, is developed. Test specimens, consisted of prototype structures and 1/5 scaled models as a reinforced concrete column, were designed and fabricated based on the equivalent modulus ratios already defined. Finally quasistatic and pseudodynamic tests on the specimens are carried out using constant and variable modulus ratios, and correlation between prototype and small-scale model is investigated based on their test results. It is confirmed that the equivalent multi-phase similitude law proposed in this study could be suitable for seismic performance tests on small-scale models.

• Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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• v.28 no.2
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• pp.63-72
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• 2016

An expected-discounted cost model based on RRP(Renewal Reward Process), referred to as a stochastic decision model, has been developed to estimate the optimal period of in-depth inspection which is one of critical issues in the life-cycle maintenance management of harbor structures such as rubble-mound breakwaters. A mathematical model, which is a function of the probability distribution of the service-life, has been formulated by simultaneously adopting PIM(Periodic Inspection and Maintenance) and CBIM(Condition-Based Inspection and Maintenance) policies so as to resolve limitations of other models, also all the costs in the model associated with monitoring and repair have been discounted with time. From both an analytical solution derived in this paper under the condition in which a failure rate function is a constant and the sensitivity analyses for the variety of different distribution functions and conditions, it has been confirmed that the present solution is more versatile than the existing solution suggested in a very simplified setting. Additionally, even in that case which the probability distribution of the service-life is estimated through the stochastic process, the present model is of course also well suited to interpret the nonlinearity of deterioration process. In particular, a MCS(Monte-Carlo Simulation)-based sample path method has been used to evaluate the parameters of a damage intensity function in stochastic process. Finally, the present stochastic decision model can satisfactorily be applied to armor units of rubble mound breakwaters. The optimal periods of in-depth inspection of rubble-mound breakwaters can be determined by minimizing the expected total cost rate with respect to the behavioral feature of damage process, the level of serviceability limit, and the consequence of that structure.