• 제목/요약/키워드: 복단면 수로

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개수로에서 식생에 의한 수리특성 변화에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on the Variation of Hydraulic Characteristics due to Vegetation in Open Channel)

  • 이준호;윤세의
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제40권3호
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    • pp.265-276
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    • 2007
  • 홍수터에 식생된 하도에서 수리학적 특성의 이해는 하천복원사업을 계획하거나 홍수터를 관리하는데 중요하다. 본 연구에서는 길이 16 m,폭 0.8 m 의 실험수로에 인공식생을 이용하여 수리학적 특성변화를 분석하였다. 실험수로 단면은 단단면과 복단면으로 구분하였다. 하상경사는 0.5 %,유량은 $0.2\;m^3/s\;{\sim}\;0.4\;m^3/s$ 범위이고,수심비,식생밀도, 식생 위치를 변화시키면서 실험을 수행하였다. 단단면 수로 저면에 식생하였을 경우 수심비가 약,3.5 이상부터는 식생에 의한 수위 증가는 거의 없는 것으로 관측되었다. 복단면 홍수터에 관목을 식생 할 경우 수위 상승량은 최대 6% 정도이며,저수로 내 유속은 식생전의 단면평균유속에 비하여 약 25% ${\sim}$ 85% 정도로 증가하였다. 홍수터 식생에 의한 저수로 유속 증가량은 식생밀도와 비례하고 수심비와는 반비례한다. HEC -RAS 및 RMA-2 모형을 이용하여 산정된 식생 구간의 조도계수 범위는 단단면의 경우 0.055 ${\sim}$ 0.14 이며, 복단면에서는 0.063 ${\sim}$ 0.085 정도로 산정되었다.

콘크리트 구조물 보수용 단면복구재 및 표면보호재의 중성화 저항성 평가 (Assessment on Carbonation Resistance of Products for Protection and Repair of Concrete Structures)

  • 박상순;유충현;박헌일;신홍철;유병철;김영근
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2008년도 춘계 학술발표회 제20권1호
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    • pp.625-628
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    • 2008
  • 본 연구에서는 국내의 대표적인 보수재료인 폴리머시멘트계열의 단면복구재 3종 및 표면보호재 2종에 대해 촉진중성화 시험을 실시하여 국내 보수재료의 중성화 저항성능을 평가하였다. 기존의 KS 시험규격인 침투깊이 측정법과 함께 유럽시험규격인 BS EN 1062-6에서 규정한 등가공기층 확산두께산정을 적용하였다. 등가공기층 확산두께($S_D$)란 코팅재와 동일한 이산화탄소투과성과 동일한 조건을 가지고 있는 부동 공기층의 두께로서, 시편을 할렬 파괴하지 않으므로 동일한 시편으로 연속적인 시험을 진행할 수 있다는 장점이 있다. 시험결과 단면복구재의 경우 중성화깊이 측정법을 통해 이산화탄소 투과저항성을 평가할 수 있는 반면 표면보호재의 경우에는 이산화탄소 투과량 측정을 통한 등가공기층 두께 산정법이 효과적인 이산화탄소 투과저항성능 평가방법임을 밝혔다.

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하천내 식생 발생과 흐름 관계 분석 (Analysis of relationship between riparian vegetation and flow in river)

  • 김원;김시내
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2020년도 학술발표회
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    • pp.57-57
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    • 2020
  • 최근들어 우리나라 하천에는 많은 식생이 발생하고 있다. 과거 댐에 의한 유황 조절효과로 댐 하류에 식생이 과도하게 발생하는 사례는 많았지만 최근 발생하는 식생은 댐의 유무에 직접 관련되지 않고 있다. 또한 하천의 규모나 위치 등과도 관계없이 거의 모든 하천에서 대규모로 발생하고 있다. 이와같은 식생은 하천의 통수능을 줄여서 홍수위를 상승시키는 역할과 더불어 하천의 육역화를 일으켜서 하천의 모습을 상실하게 하는 역할도 한다. 일본 등의 경우에도 하천에 과도하게 발생하고 있는 식생으로 인해 하천관리의 문제로 대두되고 있다. 해외의 경우 하천내 식생 발생 메카니즘에 대한 연구가 다양하게 진행되고 있다. 유황의 변화, 하천 지형의 변화, 영양물질의 변화 등으로 인해 발생하는 식생의 현황과 원인을 규명하고 있다. 더불어 식생의 지속적인 제거를 위해서 기계적인 방법, 화학적인 방법, 수문학적 방법 등의 개발과 적용에 대해서도 다양한 연구가 이루어지고 있다. 본 연구에서는 국내 중소하천에서 발생하고 있는 식생의 현황을 파악하고 하천내 지형조건과 식생 발생의 연결 고리를 분석하였다. 최근 10년 이내 많은 중소하천에서 하천내 많은 면적을 식생이 차지하게 되었는데 이와 같은 현상의 원인은 크게 두 가지로 분석되었다. 첫 번째는 유황의 변화이다. 최근들어 대규모의 홍수발생 빈도가 급격하게 줄어들어 식생이 발생할 수 있는 조건이 크게 확대된 것으로 파악되었다. 홍수 발생 감소로 봄이나 여름철에 하천내 흐름이 발생하여 씨앗이나 어린 식생이 쓸려 내려갈 기회가 감소되었다. 두 번째는 과거 조성된 복단면 형상으로 인해 고수부지의 경우 흐름이 발생할 기회가 현저하게 감소하여 고수부지가 육역화되는 현상이 발생하고 있다. 특히 이 두가지 요인이 중첩되면서 하천내 식생의 증가는 급속하게 발생되고 있는 것으로 분석되었다. 본 연구에서는 하천 단면 지형의 연도별 변화, 수위의 변화, 식생의 변화를 연계하여 식생의 발생 원인을 물리적으로 규명하였다. 본 연구의 결과를 활용하면 하천에서 발생하고 있는 과도한 식생의 원인을 추정할 수 있고 이를 해소하기 위한 대안으로 하천 단면의 관리 방안을 검토할 수 있다. 기후변화 등의 외부적인 요인으로 인해 발생하는 유황의 변화가 과거와는 다르게 발생하고 있는 점을 감안하면 하천내 식생의 발생 현황 및 제거 방안을 도출하는 것은 시급한 과제라고 판단된다.

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3차원 수치모의를 이용한 부유 구조물 주변 흐름특성 분석 (Analysis of Flow Characteristics Around Floating Structure Using 3D Numerical Simulation)

  • 김명환;조원철;이두한;이동섭
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2011년도 학술발표회
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    • pp.146-150
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    • 2011
  • 본 연구에서는 길이 35.6m, 폭 4m, 사행도 1.8의 2회 사행하는 복단면 사행하도의 상류 직선부와 만곡 정점부 6개 지점에 폭 0.4m, 길이 0.8m의 타원기둥 형태의 부유 구조물을 구성하여, 0.25m, 0.40m의 수심 조건으로 수치모의를 수행하였다. 수치모의 결과자료 중에서 부유 구조물 주변의 흐름특성을 국부적으로 분석해 본 결과 부유 구조물이 없을 때의 흐름과는 상당히 다른 흐름특성들이 발견되었는데, 특히 그 중에서도 부유 구조물 아래에서 작용하는 상승류와 부유 구조물로 인한 단면 이차류의 분리가 두드러졌다. 이와 함께 수로 유입부와 유출부 사이의 총 수두 값 변화도 수로 내 부유 구조물의 유무에 따라 다르게 나타났다. 그리고 이러한 결과들 모두 동일 측선 상에서라도 부유 구조물의 위치가 바뀌면 다른 양상으로 나타났다. 본 연구에서는 하도 내에 부유 구조물이 있을 때 부유 구조물의 위치에 따른 통수능 및 흐름특성의 변화를 3차원 수치모의 결과를 통하여 보여준다. 그리고 그 결과들은 하도 내 부유 구조물을 설치 할 때, 검토대상에 부유 구조물 뿐 아니라 하도형태 및 하천의 흐름특성도 함께 포함되어야 함을 뒷받침해준다.

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불규칙 단면형상에서의 수위-유량 곡선 및 단위유량 예측 및 활용 (Prediction and Application of Stage-Discharge Curve and Unit Discharge in Channels with Nonuniform Cross Section)

  • 김태범;;최성욱
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2010년도 학술발표회
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    • pp.223-227
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    • 2010
  • 하천의 수위와 유량에 대한 정확한 정보는 이수, 치수와 같은 수자원 관리에 있어서 가장 기본적인 기초자료가 된다. 하천 수위와 유량 자료를 확보하기 위한 지속적인 직접 계측 방법은 많은 시간과 비용이 소모되며, 홍수 시에는 위험성이 존재하여 자료 확보가 불가능하다. 따라서 수치모형을 이용한 수위-유량 자료의 예측과 활용이 필요하며, 2차원 수치모형의 경계조건을 설정할 경우에도 활용할 필요성이 있다. 본 연구에서는 복단면 개수로 및 불규칙한 하상을 보이는 횡단면 상에서의 단위유량 예측을 위한 유한요소모형을 개발한다. 지배방정식은 Wark 등 (1990)이 제시한 운동량방정식을 이용하며, 단면형상과 Manning 조도계수, 그리고 수위를 알면, 결과적으로 흐름방향 단위유량의 횡방향 분포를 얻을 수 있다. 개발된 모형의 검증을 위해 실측 자료와 비교하며, 또한 Darcy-Weisbach 마찰계수를 이용하는 Darby와 Thorne (1996)의 모형 결과와도 비교한다. 검증된 모형의 알고리즘을 2차원 모형의 상류단 경계조건 설정에 활용하여, 절점별 유입유량을 차등분배 시켰을 때와 그렇지 못했을 때의 결과를 비교한다. 또한 수위를 경계조건으로 입력하였을 때 개발 모형을 활용하여 유입유량을 예측하는 활용방안을 제시한다.

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3D Scanner를 이용한 여성용 기성복 재킷의 착의적합성에 관한 비교평가연구 (A Study on the Comparative Evaluation of wearing Fitness of Women′s Ready-made Jackets Using 3D Scanner)

  • Kim, Haekyung;Eunyoung Suk;Park, Soonjee;Chuyeon Suh;Jiyoung Lim
    • 한국의류학회지
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    • 제25권10호
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    • pp.1707-1718
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    • 2001
  • 본 연구 목적은 3차원 인체 스캐너를 이용하여 여자 기성복 재킷의 여유량을 비교, 분석하는 것으로, 2사이즈 7브랜드의 재킷의 공극량을 계측하여 분석하였다. 첫째, 재킷 단면둘레 분석 결과, B85(품), B8(허리)를 제외하고 브랜드간에 유의한 차이를 나타내지 않아, 전반적으로, 브랜드간 제품치수에는 차이가 없는 것으로 나타났다. 둘째, 인체와 재킷의 단면둘레 분석 결과, 재킷의 배둘레를 제외한 모든 항목에서 유의한 차이가 나타나 피험자, 재킷 모두 사이즈에 따라 유의적인 차이 가 있음을 알 수 있다. 셋째, 기본사이즈 B85에서는 허리를 제외하고는 패턴 F가 가장 여유량이 많은 것으로 나타났으나, B88의 경우, 부위별로 각기 다른 패턴에서 여유량이 가장 많은 것으로 나타나, 각 부분마다 브랜드별로 그레이딩 룰이 다름을 알 수 있다. 넷째, 착의 단면은 인체와 의복간의 여유량 분포를 명백히 보여주며, 어깨, 가슴, 엉덩이처럼 몸에 밀착되는 부위는 다른 부위에 비해 패턴간, 각도별 변이가 적은 것으로 나타났다. 품, 허리, 배에서는 옆보다는 앞, 뒤로, 가슴에서는 앞뒤 좌우의 30$^{\circ}$방향, 엉덩이의 경우, 옆, 뒤보다는 앞쪽에 여유량이 집중되어 있는 것으로 나타났다. 다섯째, 브랜드별 평균공극길이에 대한 분산분석 결과, 전반적으로 패턴 F가 가장 공극량이 많고, 패턴 D가 작은 것으로 나타났다. 여섯째, 사이즈별 평균공극길이에 대한 t-검정 결과, 품과 배 부분에서, B88이 B85보다 공극량이 적은 것으로 나타나, 기준부위인 가슴, 허리, 엉덩이 부분뿐만 아니라 품, 배둘레의 치수에 대응할 수 있도록 그레이딩 룰 값을 산정하여야 함을 알 수 있다.

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개수로에서 흐름방향 유속의 횡분포 이론식에 기반한 종분산계수 개발 : I. 흐름방향 유속의 횡분포 (Development of Longitudinal Dispersion Coefficient Based on Theoretical Equation for Transverse Distribution of Stream-Wise Velocity in Open Channel : Part I. Theoretical Equation for Stream-Wise Velocity)

  • 백경오
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제48권4호
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    • pp.291-298
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    • 2015
  • 본 연구의 목적은 하천에서 흐름방향 유속의 횡분포식에 기반하여 1차원 종분산계수를 이론적으로 유도하고 이들의 타당성을 검증하는 것이다. 이를 위해 본 논문의 전편 "I. 흐름방향 유속의 횡포식"에서는 Shiono-Knight Model (일명 SKM)을 도입하여 삼각형 단면수로에서 횡분포식을 해석적으로 유도하였다. 본 논문의 후편 "II. 종분산계수"에서는 전편에서 유도된 유속의 횡분포식을 Fischer (1968)의 삼중 적분식에 대입하여 1차원 종분산계수 이론식을 새롭게 개발하였다. 본래 SKM은 Navier-Stokes 방정식을 근간으로 개발되어 주로 직선수로이면서 사다리꼴 단면이나 복단면 수로에 적용되어 왔지만, 본 연구에서는 사행으로인한 최심선의 변동을 고려할 수 있는 삼각형을 단면형상으로 가정하였다. 유도된 해석해를 검증하기 위해 자연하천에서 실측된 유속자료와 비교 분석하였다. 또한 유도된 횡분포식을 이용하여 단면평균유속을 산정하고, 이를 Manning의 유속식의 결과와 비교 검증하였다. 본 연구에서 개발한 이론식은 비록 유속의 횡분포를 경우에 따라서 섬세하게 재현하지는 못하더라도 조도계수를 포함한 몇 가지 기본적인 수리 및 지형자료만 측량한다면 유속의 관측없이 비교적 정확한 유속분포를 산출해 낼 수 있는 장점이 있었다.

복도 내에서의 전파의 전파특성에 관한 연구 (A Study on Radio Wave Propagation Characteristics in A Corridor)

  • Hee-Chang Kang
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제8권6호
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    • pp.614-619
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    • 1997
  • 본 논문은 구형단면(recatangular cross section) 모양의 복도 내에서의 전파의 전파특성을 축소된 모형터널을 이용하여 얻을 수 있는 방법을 모색하였다. 측정주파수는 마이크로웨이브 주파수범위(2~10 GHz)에서 수직편파방법으로 하였다. 터널모델에서의 감쇄정수와 전계강도에 대한 실험값은 이론값과 거의 일치됨을 보였고, 이 모델링에 의한 방법은 실제터널에서의 전파특성을 예측하는데 잘 적용될 수 있음을 보였다.

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FLUMEN 홍수범람 해석 (Analysis of Flood Inundation using FLUMEN Model)

  • 복정수;정관수;장창래
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2008년도 학술발표회 논문집
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    • pp.1614-1618
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    • 2008
  • 일반적으로 우리나라 수해는 미개수 하천 지역의 외수침수와 더불어 홍수유출 단면 부족 및 내수배제 불량 등이 주요 원인이지만 하천 내 주요 수공구조물인 교량이나 보 등에 의한 홍수위 상승으로 발생한다. 특히, 교량은 도로의 교통기능에 중점을 둔 설계와 시공으로 수리학적으로 매우 불리한 위치에 건설되기도 하며 기존 교량폭의 확장이나 인접한 위치에 다른 교량들을 추가로 건설하여 하천의 한정된 통수단면적이 점차적으로 감소하는 등 하천관리에 많은 어려움이 가중되고 있다. 따라서 본 연구에서는 FLUMEN 모형을 이용하여 교량이 홍수위 상승 및 홍수범람에 미치는 영향과 이에 따른 제외지 침수면적의 변화를 파악하였다. 감천과 직지사천이 합류되는 구간을 대상으로 지형자료는 총 7곳의 교량을 고려하여 구축한 후 교량 유 무에 따른 조건별 부정류 모의를 실시하였다. 모형의 적용 결과 교량 건설에 따른 하폭 감소율은 김천철교 지점에서 10.92%로 가장 컸으며, 수위는 김천대교 지점에서 0.15m로 가장 크게 상승하였다. 또한 경부고속국도 주변의 수위는 경부고속철도 교량의 신설로 인해 140%까지 증가하는 것으로 나타났다. 홍수범람 모의 결과 교량 건설 전과 후에 제방 월류에 의한 침수가 발생하였고 교량 건설 후 범람면적과 침수심이 증가하였으며, 홍수범람의 주원인은 하천의 통수단면적이 작기 때문으로 나타났다.

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단면복구재로 보수된 콘크리트의 재탄산화 과정에 대한 분석적 모델링 (Analytical Modelling for Recarbonation Process of Concrete Repaired with Patching Repair Material)

  • 도정윤;김두기;송훈;조영국
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제14권2호
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    • pp.89-96
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    • 2010
  • 이산화탄소에 의해 열화된 콘크리트 구조물의 보수 후 잔존수명을 평가할 때 보수재의 효과를 고려하기 위해 본 연구에서는 탄산화에 의해 열화를 받은 콘크리트 부재의 보수 후 재열화과정을 Fick's 확산(diffusion) 제1법칙을 이용하여 모델링함으로써 단면복구재에 의해 보수된 콘크리트 부재의 독특한 상황을 고려한 합리적인 예측식을 제시하였다. 연구결과는 보수재의 이산화탄소 확산 프로파일과 기존 구체콘크리트의 탄산화된 부분의 이산화탄소 확산 프로파일을 효과적으로 모델링할 수 있음을 보여줬다. 제시된 평가모델식에 대한 검증예제를 통해 보수재의 이산화탄소 확산지연효과를 확인할 수 있었으며 보수된 콘크리트 구조물의 보수 후 잔존수명을 객관적이고 수치계산적인 방법으로 평가할 수 있었다.