• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제24권3호
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• pp.228-234
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• 2012

비쇄파조건의 2차원 수리실험을 통해 직립식 구조물에 대한 월파량 산정식을 제안하였으며, 본 연구의 결과를 EurOtop(2007)과 비교하였다. 상대수심 영향계수(${\gamma}_{kh}$)를 통해 특정 상대수심 범위(kh > 1.55) 내에서는 상대수심이 증가하여도 거의 동일한 영향계수가 산정됨을 알 수 있었다. 그리고 파형경사의 경우에는 파형경사가 증가함에 따라 월파량 영향계수가 감소하는 것을 알 수 있었다. 월파량 산정식은 상대여유고와 무차원 월파량의 지수함수 형태로 표현하였으며, 상대수심 영향계수 및 파형경사 영향계수(${\gamma}_s$)를 제시하여 주기효과를 정량적으로 고려할 수 있는 월파량 산정식을 제안하였다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제10권1호
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• pp.49-57
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• 2008

라이닝 작용수압과 유입량은 지하수 수위 아래 혹은 하 해저터널 설계시 중요하게 고려되어야할 수리요소이다. 이 요소들은 수심, 심도, 수리경계조건의 영향을 받는다. 본 논문에서는 각 설계요소가 라이닝하중과 유입량에 미치는 영향을 수치해석적 도구를 이용하여 살펴보았다. 수심영향해석은 심도 30 m에 건설된 마제형 터널에 대하여 수심과 라이닝/지반 상대투수계수 비를 다양하게 변화시켜 조사하였고, 심도영향 해석은 수심 60 m의 터널에 대하여 심도 및 라이닝/지반 상대투수계수 비를 변화시켜 해석하였다. 해석결과 수리경계조건과 상관없이 수심 및 심도가 증가함에 따라 지반하중이 증가하였다. 이는 배수터널은 침투력의 영향으로, 비배수 터널은 정수압의 영향으로 수두가 증가함에 따라 지반하중이 증가함을 보여준 것이다. 수심, 심도의 증가에 따라 유입량은 선형적으로 증가하였으며, 라이닝/지반 상대투수계수비와 유입량관계는 펼쳐진 S자 곡선(stretched S-curve)형태로 나타남을 확인하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제15권6호
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• pp.3950-3960
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• 2014

본 연구에서는 수치모의를 통해서 월류 흐름이 존재하는 수몰 사각 실린더의 항력 특성에 대하여 분석하였다. 모의의 신뢰성을 검토하기 위하여 실험자료와 비교하였으며 실험에서 측정하기 어려운 실린더 접촉면의 압력에 대한 분석을 통해서 상대 수심에 따른 항력의 특성을 분석하였다. 3차원 동수역학 모형을 이용한 수몰 사각 실린더의 항력 계산 결과는 실험자료의 상대 수심의 변화에 따른 항력계수의 변화를 유사하게 모의하고 있음을 확인할 수 있었다. 수치모의 결과 분석에 의하면 수몰 사각 실린더에 작용하는 항력은 대부분 압력이며 상대 수심이 증가함에 따라 전단력의 비중은 감소하였다. 실린더 접촉면의 압력계수 분석 결과에 의하면 상대 수심이 낮은 경우에는 전면부에 높은 압력계수가 형성되고 후면부에 낮은 압력계수가 형성되어 결과적으로 높은 항력계수가 나타남을 확인하였다. 상대수심이 증가하면 전면부의 압력계수는 감소하고 후면부의 압력계수는 증가하여 2차원 흐름 내의 사각 실린더와 유사한 양상을 나타낸다. 정수압 영향 분석에 의하면 전면부와 후면부의 수위 차에 의한 정수압은 항력에 미치는 영향이 제한적이며 사각 실린더에 의해 형성되는 국부적인 수위와 함께 3차원적인 흐름에 의해 형성되는 동수압의 영향이 크다는 것을 확인하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2007년도 학술발표회 논문집
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• pp.870-873
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• 2007

하천의 수공 구조물은 홍수 시 작용하는 유수력에 대한 안정성을 확보해야 한다. 본 연구에서는 최근 개발된 친환경 식생호안블록인 중공블록을 하상에 설치할 경우 흐름에 미치는 영향을 연구하였다. 중공블록을 설치한 개수로에 대한 수리모형 실험을 실시하여 흐름저항과 경계층 특성에 대한 중공블록의 영향을 평가하였다. 흐름저항 특성 인자인 Manning의 조도계수와 Darcy-Weisbach의 마찰손실계수는 일정한 유량과 하상경사의 경우 수심에 큰 영향을 받고 이들은 서로 비례관계에 있음을 확인하였다. 그러나 마찰손실계수가 증가하더라도 어느 한계점 이상이 되면 조도계수는 일정한 값으로 수렴한다. 개수로의 경계층의 높이는 하천의 흐름특성과 구조특성을 반영하는 것으로 수심, 유속, 에너지경사, 경계면의 상대조도, Reynolds수, Froude수 등의 함수로 나타낼 수 있다. 중공블록이 설치된 개수로의 조도계수는 일반하천의 경우와 비교하여 큰 값을 나타내고 있어 중공블록이 흐름저항을 크게 증가시키는 것으로 판단된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2010년도 학술발표회
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• pp.504-508
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• 2010

조도계수는 하천의 흐름 저항을 총량적으로 나타내는 변수로서 흐름 계산에 큰 영향을 미치며 그 결과로 하천의 제방고 등 치수 시설물의 설계에 중요한 요인이 된다. 이에 따라 객관적이고 정량적인 조도계수의 산정은 오래 전부터 연구자들의 관심을 끌어왔다. 본 연구에서는 수위와 유량에 대한 현장 실측 자료를 토대로 Manning 식에 의해 조도계수를 산정하는 방법을 개괄하고 이를 실제 하천에 적용한 결과를 제시하였다. 2007년부터 2009년까지 호박돌, 자갈, 모래 하천과 자연 하천과 도시 하천을 포함하는 총 28개의 다양한 지점에 대해 조도계수가 산정되었다. 그리고 각 지점에서 산정된 유량에 따른 조도계수의 변화 특성이 분석되었다. 자갈 및 호박돌이 주된 하상재료인 하천에서는 조도계수가 유량 증가에 따라 대체로 감소하는 경향을 나타내고 있다. 반면에, 모래하천이나 도시 하천의 경우 유량 증가에 따른 조도계수의 변화가 거의 없거나 종종 조도계수가 증가하는 특성으로 나타나기도 한다. 자갈 하천의 경우 상대수심과 조도계수의 관련성을 분석한 결과 수심이 증가하면서 조도계수가 감소하는 특성이 잘 나타나고 있으며, 그 경향성은 Limerinos(1970)이 제시한 식과 상당히 근접한 결과를 나타내고 있다. 또한, 국내 하천의 자료를 이용하여 추정된 경험식을 제시하였다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제47권11호
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• pp.1007-1015
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• 2014

본 연구에서는 실내실험을 통하여 국내 중 소하천에 가장 많이 설치되고 있는 개량형 공압식 가동보를 대상으로 다양한 유량 변화에 대한 흐름특성을 분석하고, 유량계수산정식을 도출하였다. 실험결과, 가동보 기립각도에 따라 월류유량계수 ($C_d$)의 값은 0.613~0.634로 산정되었으며, 상류 Froude number ($F_{r1}$), 상대위어길이(${\xi}$), 전수두비($H_1/W$), 상류수심과 위어마루를 월류하는 수심의 비($y_c/y_1$)는 상류의 영향을 받으며 하류 Froude number ($F_{r2}$), 하류수심과 위어마루를 월류하는 수심의 비($y_c/y_2$)는 하류의 영향을받아 변화하였다. 상 하류수위차와 하류수심의 비(${\Delta}y/y_2$)는 상 하류의 영향을 모두 받아 변화되는 특성을 보여주었다. 주요 영향변수를 고려하여 다중회귀분석에 의한 유량계수산정식을 도출한 결과, 개량형 공압식 가동보의 월류유량계수는 상류흐름 조건이 상류일 때, 가동보의 높이 즉, 기립각도에 따른 물리적 제원과 상류 접근흐름수두의 조건에 의하여 결정되는 것으로 나타났다.

• 한국해안해양공학회지
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• 제19권5호
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• pp.457-466
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• 2007

북서태평양의 $115{\sim}150^{\circ}E,\;20{\sim}52^{\circ}N$ 사이의 해역을 $1/12^{\circ}$ 격자망으로 구성한 광역 조석 모델을 수립, 연안역 수심 조정이 전체 조석 모델 결과에 미치는 영향을 검토하였다. 최소 수심을 10 m에서 35 m까지 5 m 간격으로 증가시키며 계산된 모델의 정확도를 비교한 결과, $M_2,\;S_2,\;K_1$ 진폭의 정확도가 최소 수심이 25m일 경우최소 수심 10 m인 경우와 비교하여 각각 약 42%, 32%, 26% 정도 개선되는 것으로 나타났다. 제주도 주변 해역의 $M_2$ 조석 진폭은 연안역 수심 조정에 따라 약 20cm이상 차이를 나타냈으며 발해만 내에 존재하는 무조점의 위치도 크게 변화하였다. 해저마찰계수 및 최소수심에 따른 평균상대오차(ARE)를 계산해 본 결과 해저마찰계수 0.0015와 최소수심 25 m의 조합이 오차를 최소화 할 수 있는 최적 값으로 확인되었다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제27권2호
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• pp.79-93
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• 2015

Gulf Stream 인근해역에서 해양 중규모 와동의 삼차원 구조분석을 HYCOM 수치모델을 사용하여 수행하였다. 시계방향 및 반시계 방향으로 회전하는 와동들의 구조를$1/12^{\circ}$와 $1/48^{\circ}$ 두개의 모델 해상도를 사용하여 비교하였다. 라그랑지안 모수인 Finite Size Lyapunov Exponent (FSLE) 와 Okubo-Weiss parameter(OW) 분포를 분석한 결과 표층의 와동구조가 수심 깊은 곳까지 영향을 미치는 것으로 나타났는데, 이는 와동에 의한 수평방향 해수운동이 수직방향 해수운동보다 크기 때문인 것으로 해석되었다. 고해상도 모델의 경우 와동근처에서 10 km 미만의 미세난류구조 들이 많이 발견되었으며, 이러한 미세난류구조들은 고해상도 모델의 와동근처에서 해수의 움직임을 저해상도 모델보다 불규칙하게 만드는 것으로 나타났다. 이러한 미세난류구조에 의한 해수의 불규칙한 움직임은 분산계수 (dispersion coefficient)에도 영향을 미치는데, 수평 분산계수의 경우 해수운동이 자유로운 고해상도 모델이 저해상도 모델보다 그 값이 더 크게 나타났다. 수직 분산계수의 값은 저해상도 모델에서 더 크게 나왔는데, 이는 와동의 경사진 궤도를 따라 움직이는 저해상도 모델의 해수운동이 수직 분산계수값을 증가시키기 때문인 것으로 들어났다. 상대 수직 분산계수의 경우 이러한 궤도의 영향이 줄어들기 때문에 해수의 수직운동을 측정하는데 있어 절대 수직 분산계수 보다 더 적합한 것으로 판명되었다.

• 수산해양기술연구
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• 제37권2호
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• pp.78-84
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• 2001

1999년 5월 29일부터 6월 30일까지의 남해안에서의 수심에 따른 수중광의 변화와 조업시간의 경과에 따른 예망 상대유속을 측정하고, 권현망어구에 대한 체장 4~7cm정도 되는 멸치들의 도피 반응행동을 관찰하고 분석한 결과는 다음과 같다. 1) 남해안 통영, 거제 부근 멸치어장에서 수심에 대한 수중광의 변화를 자연대수 곡선식으로 나타내면 광흡수 계수 c는 대표적인 관측점에서 주로 0.24~1.03 범위로 나타나서, 멸치의 어구에 대한 시인도가 어장에 따라 클 것으로 보인다. 2) 권현망어구의 원형그물과 1/2축소그물의 자루그물 입구부분의 상대유속을 기준으로 할때, 수비와 자루의 연결부분의 유속비는 평균 1.46, 자루부분의 유속비는 평균 0.67로 나타나서, 어구의 부위에 따른 상대유속변화가 멸치의 유영운동과 도피운동에 영향을 줄 것으로 보인다. 축소된 권형망어구에 있어서의 멸치의 대망행동을 관찰한 결과 수비와 자루연결부분에서 빠져나가는 1분당 멸치도피수는 평균 455미 정도였으며, 자루의 앞에서 예인방향으로 유영하는 깔대기를 빠져나가는 1분당 멸치도피 수는 평균 308미 정도로 나타나서, 어구 전체적으로는 상당수의 멸치들이 능동적인 도피행동을 나타내는 것으로 추측된다.

• 한국환경농학회지
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• 제18권1호
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• pp.18-23
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• 1999

팔당호의 수심측량자료와 1997년의 유출${\cdot}$입 유량을 이용하여 RMA-2 수리모형의 팔당호 유속자료를 모의실험한 결과를 정리하면 다음과 같다. 1) 팔당호에 대한 RMA-2 수리모형의 민감도 분석결과 조도계수보다는 난류교환계수가 유속의 변화에 더 민감한 영향을 미치는 것으로 나타났다. 2) 팔당호에 RMA-2를 적용한 결과, 유속의 크기는 완충지역 역할을 하는 경안천 유입부인 남쪽보다는 방류량과 취수량에 영향을 받는 팔당호 북쪽이 10배 정도 크게 계산되었으며, 팔당호 내부의 물의 흐름은 7월까지는 흐름의 방향이 상류에서 하류방향으로 흐르는 정상적인 상태를 보이다가, 7월 이후 유입량이 많아짐에 따라 댐에서의 차단효과 때문에 경안천 및 소내섬 쪽으로 역류를 하는 것으로 나타나 팔당호 내부의 물의 흐름 방향과 지점별 상대적인 크기를 비교할 수 있었다. 3) 팔당호 내부의 역류 현상은 유입량과 유출량이 평형을 이루는 12월까지 지속되며, 특히 소내섬을 중심으로 반시계방향으로 회전하는 현상이 이 시기에 뚜렷하게 나타나, 수질이나 퇴적현상을 예측할 경우 이들을 반드시 고려해야 할 것으로 판단된다. 4) RMA-2모형에 의하여 좀더 정확한 유속을 예측하기 위해서는 실축유속 및 지형자료의 갱신 및 축적이 필요하다.