• Tunnel and Underground Space
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• v.23 no.6
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• pp.470-479
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• 2013

Hydraulic fracturing is used as a method for promoting the fluid flow in the rock and, in the energy field such as geothermal development and the development of sales gas, many studies has been actively conducted. In many cases, hydraulic fracturing is not performed in isotropic rock and especially in the case of sedimentary rocks, hydraulic fracturing is conducted in the transverse isotropic rock. The direction of the crack growth on hydraulic fracturing does not necessarily coincides with the direction of maximum principal stress in the transverse isotropic rock. Therefore, in this study, bonded particle model with hydro-mechanical coupling analysis was adopted for analyzing the characteristics of hydraulic fracturing in transverse isotropic rock. In addition, experiments of hydraulic fracturing were conducted in laboratory-scale to verify the validity of numerical analysis. In this study, the crack growth and crack patterns showed significant differences depending on the viscosity of injection fluid, the angle of bedding plane and the influence of anisotropy. In the case of transverse isotropic model, the shear crack growth due to hydraulic fracturing appeared prominently.

• Journal of Korea Water Resources Association
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• v.33 no.3
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• pp.331-340
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• 2000

This study aims to develop a methodology of real time forecasting of mundation risk based on DAMBRK model and Kalman filter. The model is based on implicit, nonlinear finite difference approximatIons of the one-dimensional dynamic wave equations. The stochastic estimator uses on extended Kalman filter to provide optimal updating estimates. These are accomplished by combining the predictions of the determurustic model with real time observauons modified by the Kalman filter gain ractor. Inundation risks are also estimated by applying Monte Carlo simulation to consider the variability in cross section geometry and Manning's roughness coefficient. The model calibrated by applying to the floods ot South Han River on September, 1990 and August, 1995. The Kalman tilter model indicates that significant improvement compared to deteriministic analysis in flood routing predictions in the river. Overtopping risk of levee is also presented by comparing levee height with simulated flood level. level.

• Journal of the Korean Geotechnical Society
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• v.36 no.8
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• pp.49-60
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• 2020

A fully coupled thermo-hydro-mechanical model is established to evaluate frost heave behaviour of saturated frost-susceptible soils. The method is based on mass conservation, energy conservation, and force equilibrium equations, which are fully coupled with each other. These equations consider various physical phenomena during one-dimensional soil freezing such as latent heat of phase change, thermal conductivity changes, pore water migration, and the accompanying mechanical deformation. Using the thermo-hydro-mechanical model, a sensitivity analysis study is conducted to examine the effects of the geotechnical parameters and external conditions on the amount of frost heave and frost heaving rate. According to the results of the sensitivity analysis, initial void ratio significantly affects each objective as an individual parameter, whereas soil particle thermal conductivity and temperature gradient affect frost heave behaviour to a greater degree when applied simultaneously. The factors considered in this study are the main factors affecting the frost heaving amount and rate, which may be used to determine the frostbite sensitivity of a new sample.

• Journal of the Korean GEO-environmental Society
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• v.25 no.7
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• pp.29-34
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• 2024

Frost heave is one of the significant engineering characteristics of frozen ground and causes severe damages on geo-structures. Although thermo-hydro coupled analyses have been developed to predict frost heave behavior, these analyses involve excessive input parameters and have primarily been validated for frost heave in clayey soils. Frost heave mainly occurs in silty soils, which have relatively higher permeability compared to clayey soils, necessitating careful attention. This study introduces empirical models and verifies their reliability for silty soils. By using the validated model, the correlation of key input parameters is derived, which is expected to enhance the applicability of thermal-mechanical analysis for geo-structures on frozen ground in the future.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2008.05a
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• pp.2179-2183
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• 2008

지금까지 분포형 모형 개발에 대한 많은 노력이 있음에도 불구하고 여러 제약사항들에 의해 잠재력을 보여주는 정도로 활용되어 왔으나, 최근 급속도로 발전하는 컴퓨터의 계산능력, DEM 등 디지털정보의 구축이 진행되어 오고 있고, GIS 및 인공위성 영상기법의 발달로 공간적인 비균질성을 고려하여 유출과정에서 운동역학적인 이론을 기반으로 물의 흐름을 수리학적으로 추적해 나가는 물리적기반의 분포형 유출모형의 활용도가 높아지고 있다. 본 모형개발에 있어 이론적 배경이 된 모형은 1998년부터 일본 교토대학 방재연구소 코지리 연구실에서 개발 중인 Hydro-BEAM으로 유역 물순환의 건전성을 평가하기 위하여 장기간의 유역 내 유량, 수질을 시계열 및 공간적으로 파악하여 유역의 영향평가를 위해 개발된 물리적 기반의 격자구조를 가진 분포형 장기유출 모형이다. 유출량 계산은 유역내 수평 유출량산정 모듈로서 평면 분포형의 격자형을, 연직 분포형으로는 $A{\sim}B$층의 수평유출량은 하천으로 유입하고, C층은 하천유량에 영향을 미치지 않는 지하수층으로 가정하는 다층모형을 이용해서 A층, 지표 및 하도흐름은 운동파 법(kinematic wave)으로, $B{\sim}C$층의 유출량은 선형저류법으로 계산하는 모형이다. 본 연구에서는 격자흐름방향을 4방향에서 8방향으로 개선하였고, 모형의 각종 수문매개변수들을 GIS와 연계하여 직접 입력할 수 있도록 하였으며, 물리적기반의 침투과정을 모의할 수 있도록 Green & Ampt모듈을 추가하고, 향후 레이더 강우 및 수치예보강우의 홍수유출예측을 염두에 두고 격자강우량을 활용할 수 있도록 하는 등 홍수유출해석을 위한 분포형 강우-유출모형으로 개선 하였고, 이를 남강댐유역에 적용해 봄으로써 모형의 적용성을 검토해 보고자 하였다. 홍수기동안의 지표흐름과 지표하 흐름의 시간적 변화와 공간적 분포를 모의할 수 있었으며, 전처리과정으로서 ArcGIS 혹은 ArcView등의 GIS 프로그램을 이용하여 모형에 필요한 ASCII형태의 입력 매개 변수 자료들을 가공하였다. 또한 후처리과정으로서 모형의 수행결과인 유역내의 유출량 분포 등을 GIS상에서 나타낼 수 있도록 ASCII형태로 출력하도록 구성하였다. 남강댐유역을 대상으로 유역을 500m의 정방형 격자로 분할하고 수계망을 통하여 유역 출구까지 운동파이론에 의해 추적 계산하였으며, 수문곡선 비교결과 재현성 높은 결과를 보여주었다. 모형의 정확성 및 실용성에 대한 보다 정확한 평가를 위해서는 향후 다양한 강우 사상 혹은 다양한 크기의 유역에 대한 유출량의 재현성 및 매개변수 등에 검증이 이루어져야 할 것이다.