• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2009.05a
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• pp.1057-1062
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• 2009

대부분의 홍수 예측모형은 도달시간 산정에 있어 지표면 흐름을 중력흐름으로 가정한다. 그러나 Woo & Brater(1961)의 실험결과 지표면 흐름의 마찰계수는 바닥정사의 함수인 것으로 나타나며 수심이 매우 얕은 흐름의 경우 조고뿐만 아니라 바닥경사에 의한 영향이 매우 큰 것으로 나타났다. 새로운 무차원수 Y는 바닥경사, 수심, 조고 및 표면장력 등을 고려하는 인자로서 중력흐름과 표면장력흐름의 각 흐름특성을 반영하기 위한 새로운 도달시간 산정식을 개발하였다. 새로운 무차원수 Y는 표면장력과 관계된 후르드수 및 웨버수의 조합으로 조고뿐만 아니라 바닥경사, 수심의 함수로 나타난다. 지표면 흐름의 마찰계수 산정시 비례상수 ${\alpha}$를 새로운 무차원수 Y의 함수로 취하여 Butler(1977)의 실험자료를 분석하였다. 중력흐름의 경우 조고만의 함수로 나타나지만 표면장력흐름은 조고뿐만 아니라 바닥경사의 영향이 매우 중요한 것으로 나타났다. 중력흐름만을 고려하여 도달시간 산정시 관측치보다 작게 산정되는 반면 표면장력흐름으로 고려하여 도달시간 산정시 관측치와 근접하게 산정되었다. 따라서 지표면 유출 흐름은 중력과 함계 표면장력의 영향이 크게 작용하는 것으로 판단된다. 분석결과와 같이 표면장력흐름 특성을 고려한 도달시간 산정식을 모형에 적용할 경우 유출모형을 통한 유출량산정의 정확도 향상에 기여할 것으로 판단된다.

• Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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• v.13 no.2
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• pp.149-157
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• 2001

From the weakly nonlinear mild-slope wave equations introduced by Nadaoka et al.(1994, 1997), a set of weakly nonlinear wave equations for rapidly varying topography are derived by including the bottom curvature and slope-squared tenns ignored in the original equations ofNadaoka et al. To solve the linear version of extended wave equations derived in this study one-dimensional finite difference numerical model is con¬structed. The perfonnance of the model is tested for the case of wave reflection from a plane slope with various inclination. The numerical results are compared with the results calculated using other numerical models reported earlier. The comparison shows that the accuracy of the numerical model is improved significantly in comparison with that of the original equations ofNadaoka et al. by including a complete set of bottom curva1w'e and slope¬squared terms for a rapidly varying topography.

• Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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• v.10 no.2
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• pp.55-63
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• 1998

Recently the modified mild-slope equation has been developed by several researchers using different approaches, which, compared to the Berkhoff's mild-slope equation, includes additional terms proportional to the square of bottom slope and to the bottom curvature. By examining this equation, it is shown that both terms are equally important in intermediate-depth water, but in shallow water the influence of the bottom curvature term diminishes while that of the bottom slope square term remains significant. In order to examine the importance of these terms in more detail, the modified mild-slope equation and the Berkhoff's mild-slope equation are tested for the problems of wave reflection from a plane slope, a non-plane slope, and periodic ripples. It is shown that, when only the bottom slope is concerned, the mild-slope equation can give accurate results up to a slope of 1 in 1 rather than 1 in 3, which, until now, has been known as the limiting bottom slope for its proper application. It is also shown that the bottom curvature term plays an important role in modeling wave propagation over a bottom topography with relatively mild variation, but, where the bottom slope is not small, the bottom slope square term should also be included for more accurate results.

• Proceedings of the Korean Society of Coastal and Ocean Engineers Conference
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• 2000.09a
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• pp.95-102
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• 2000

선형분산을 가정한 Berkhoff(1972)의 완경사방정식은 단일주기파(monochromaticwave)에 대해 심해로부터 천해까지 수심에 제한 없이 파랑의 변형을 해석할 수 있으나 식의 유도과정 중 바닥이 완경사(｜∇h｜/kh≪1) 라는 가정을 도입함으로써, 바닥곡률항(∇$^2$h)과 바닥경사의 제곱항(｜∇h｜$^2$)으로 대표되는 고차수심효과를 무시하였다. (중략)

• Water for future
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• v.20 no.3
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• pp.237-245
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• 1987

The behavior of negative buoyant flow into a reservoir with sloping bottom is analysed by numerical solution technique of the governing equations composed of continuty, momentum and constituent transport equation. The stable plunge point and maximum travel distance are found to be dependent on the bottom slope of reservoir as well as inflow densimetric Froude number, $Fr_e$. They are also related closely to a vortex formed just downstream from the plunge point and above the underflow. The plunge depth was shown to be a function of th bottom slope and $Fr_e$. The plunge depths obtained in this numerical study agree relatively well with published data and theoretical studies, and its predictive equation is derived.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2011.05a
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• pp.38-42
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• 2011

토석류는 산간지역에서 발생할 수 있는 가장 위험한 자연재해 중 하나로 입자-유체 혼합물인 토석류가 중력에 의해 매우 빠른 속도로 이동하는 현상을 의미한다. 산간지역에서의 토석류 발생은 도로의 횡단 배수 구조물의 통수능을 저하시키게 되며 그 결과 도로의 유실 등 막대한 피해를 발생시킨다. 잠재적인 토석류 발생 지역에서의 피해 저감을 위해서는 진보된 설계 기준이 마련되어야 하며 이를 위해 토석류의 횡단 배수구조물 내에서 토석류의 동적 거동 특성을 파악하는 것이 선행되어야 할 것이다. 이번 연구에서는 수리 실험을 통하여 횡단 배수구조물 내에서 토석류의 퇴적 특성을 파악하고자 한다. 수리 실험 장비는 폭이 일정한 사각형 수로로 접근 수로와 하류부 수로로 구성되어 있으며 접근수로의 상단부에서 일정한 유량의 토석류를 연속적으로 유입시켜 경사가 급변하는 하류부 수로 내에서의 토석류 퇴적 특성을 파악하였다. 실험 결과로 토석류의 거동 특성은 토석류의 체적 농도, 입자의 특성, 그리고 접근수로와 하류부 수로의 바닥 경사에 종속됨을 정량적으로 알 수 있었다. 또한, 토석류의 체적 농도나 수로 바닥경사 등과는 상관없이 토석류의 퇴적은 하류부 수로의 종단부인 자유 낙하 지점에서부터 시작되었고 시간이 경과함에 따라 퇴적 지점이 접근 수로 쪽으로 이동하며 퇴적량이 크게 증가하는 현상을 보였다. 이 때, 하류부 수로 내 퇴적된 토석류는 약 $12{\sim}15^{\circ}$의 경사를 보였다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2012.05a
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• pp.581-581
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• 2012

경사면의 잠김과 드러남(wetting and drying)에 대한 천수방정식의 수치 실험으로서 그 전선 근처에서 수심이 매우 작은 경우, 수심이 작을 때 2차 정확도를 위한 MUSCL의 적용 여부, 그리고 마찰 적용의 한계 수심 등에 대해 수심경사법(DGM)과 수면경사법(SGM)을 비교 검토하였다. 먼저, 포물선형 융기에서 정상상태의 기준해와 비교하고 하류에서 배수(drain)가 되는 경우를 상정하였다. 그리고 삼각형 바닥 턱을 지나는 댐 붕괴 흐름에 대한 실험의 결과와 비교하였다. 마지막으로 유사난수 발생에 의한 불규칙 바닥 구간을 지나는 가상 댐 붕괴 흐름에 대해 모의하였다. 정상 상태의 잠긴 바닥(wet bed)에 대해 정수 상태에서 SGM의 선평형성(well-balancedness)이 만족되었으나, 흐름이 상류와 사류일 때 각각 DGM과 SGM에서 유량 변동이 있음을 확인하였다. 드러난 바닥(dry bed)으로 흐름이 진행될 때 수심이 음의 값이 되지 않도록 잠김 드러남 전선근처에서 수심이 매우 작아지는 경우($<1{\times}10^{-6}m{\sim}1{\times}10^{-5}m$) 수심을 0으로 강제하고, n이 0.011과 0.04인 경우 수심이 각각 $1{\times}10^{-4}m$와 $1{\times}10^{-2}m$보다 작은 경우 마찰의 적용을 배제하는 것이 불가피하였다. SGM에 의한 MUSCL에서 수심이 $5{\times}10^{-5}m{\sim}5{\times}10^{-2}m$보다 작을 때 1차 정확도로 회귀가 불가피하였으나, DGM에서는 그와 같은 정확도의 훼손이 나타나지 않았다.

• Journal of Korea Water Resources Association
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• v.46 no.2
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• pp.139-153
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• 2013

For analyzing shallow-water flows over the uneven bottom, the HLLL scheme and the divergence form for bed slope source term (DFB) technique, respectively were applied to the flux gradient and the bottom gradient source terms in a finite-volume model for the shallow water equations. And also the model incorporated the volume/free-surface relationship (VFR) to consider the partially submerged cells (PSC). It was identified that a simpler version of the weighted surface-depth gradient method in the MUSCL was equivalent to the original one in the accuracy for 1D steady flows. It was verified that the flux gradient term and the bottom gradient source term were well-balanced exactly by the VFR for the 1D PSC. The VFR for the triangular PSC settled the problem which the governing equations were not well-balanced by the DFB technique for the 2D PSC. There were good agreements in simulations and experiments for 2D dam-break flows over a triangular sill and a round bump. In addition, the partial dam-break flow was successfully simulated for flooding of roughnesses in an irregular bottom as well as a sloping one. Therefore, this model is expected to be applied to the real river with uneven topography.

• Journal of Korea Water Resources Association
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• v.50 no.5
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• pp.289-302
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• 2017

DFB (Divergence Form for Bed slope source term) was rigorously derived and the error of mDFB using mean water depth at the cell face in DFB was clearly demonstrated. In addition, DFB technique turned out to be an exact method to the bed slope source term. The existing volume/free-surface relationship to the PSC (Partially Submerged Cell) has been corrected. It was discussed that treatment for the partially submerged edge is required to satisfy the C-property in PSC. It is expected that this study will provides a more accurate means in analyzing the shallow water equations with the approximate Riemann solver.

• Journal of the Korea Institute of Building Construction
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• v.9 no.5
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• pp.145-153
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• 2009

The purpose of this research is to compare and analyze the change that must be applied to the evaluation of the slipperiness of an inclined floor, when considering its use by the physically handicapped and by the able-bodied. For this study, a simulator that can reproduce the characteristics of the body sway of a physically handicapped person was developed through a comparative experiment between able-bodied people and people with hemiplegia. In addition, as cale for the evaluation of the slipperiness of flat floors and inclined floors was composed by the sensory test result targeting physically handicapped persons (able-bodied persons wore the body sway for the handicapped and ageing in the experiment) and the able-bodied. In terms of the evaluation of the slipperiness of an inclined floor, it was evaluated that it is safe when the C.S.R' (Coefficient of Slip Resistance) of a healthy person is over 0.30, while it was evaluated that it is dangerous when the C.S.R' of a physically handicapped person is over $0.45{\sim}0.50$. Concerning this difference, it is judged that the reason for this difference is that the walking mechanism differs between an able-bodied person and a physically handicapped person.