• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.32 no.4C
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• pp.159-167
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• 2012

In this study, laboratory model pile-load test and finite element analysis were carried out to compare and analyze the strain behaviour around the model pile tip. In order to simulate the pile load, both the LCM(load control method)and DCM(displacement control method) were introduced to determine which one is appropriate for the FE simulation. In contrast to the previous simulation method, two interface elements around the model pile were used to consider the slip effect in the finite element analysis and its results were compared to the model test. Through this study it was found that the degree of non-associated flow was a dominant factor in terms of numerical solution convergence. In addition, an improved FE mesh was required to obtain the symmetric distribution of the maximum shear strain contour.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2021.06a
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• pp.201-201
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• 2021

국내 하천은 크게 소하천, 지방하천, 국가하천으로 구분하며, 유역 내 규모가 작은 하천에서 큰 하천으로 점차적으로 합쳐지는 것이 일반적인 하천 형태이다. 특히, 본류와 지류가 만나는 합류부에서는 단순 하도에서의 흐름과 다른 흐름이 나타날 수 있다. 이러한 차이로 인해 하천설계기준(국토교통부, 2018)에 일반적으로 하천에서 지류와 본류의 합류부를 설계할 때, 지류와 본류의 흐름방향에 대한 각도를 예각으로 하는 등의 합류부에 대한 설계기준이 있으나 국내지형은 산지가 다수 분포되어 있어 불가피하게 급경사의 지류가 존재하는 경우가 발생한다. 김상호 등(2014)은 남한강 지류 합류부의 주요 영향인자를 고려한 수치해석을 통해 홍수위의 변화를 사전에 예측하였고, 김지성, 김원(2020)은 합류부에서 발생하는 배수영향에 대해 유량산정 방법을 제안하였다. 복잡한 흐름에 대해서는 1차원 수치해석으로는 충분히 수위, 유량, 유속 등 흐름특성 파악에는 한계가 있으므로 본 연구에서는 홍수피해지도 작성 등에 사용되는 2차원 수치해석 모형인 FLUMEN을 활용하여 합류부의 흐름특성을 분석하였다. 연구대상지역은 급경사로 합류되는 지류인 동두천과 본류인 신천으로 합류부에 발생하는 수위, 유량, 유속 등 동수역학적 특성 변화에 따른 월류 여부와 제체에 발생하는 압력분포를 분석하였다. 분석결과는 하천의 합류부에서의 치수시설 유지관리 및 향후 급경사 지류를 포함하고 있는 하천의 설계에 주요 참고자료로 활용될 것으로 기대한다.

• Journal of Korean Tunnelling and Underground Space Association
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• v.15 no.4
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• pp.443-453
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• 2013

This study aims to evaluate the mechanical behaviors of unsupported rock pillars in a room-and-pillar underground structure by a series of numerical analyses. In addition, rock pillar strengths estimated by a few empirical equations proposed for underground mines are compared with those from numerical analyses. Based on the results from the numerical analysis, the ratio of pillar strength to rock mass strength increases as the ratio of the width of a pillar to its height becomes bigger. It means that higher ratio of pillar width to its height is much more favorable for stabilizing a room-and-pillar underground structure. Especially, unsupported pillar strengths estimated from numerical analyses are higher than rock mass strength when the ratio of pillar width to height is approximately over 1.5. It is also found that the choice of an empirical equation appropriate for a given geometric condition of a pillar is important for its feasible application to the stability analysis of a pillar in the room-and-pillar method.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2011.05a
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• pp.170-174
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• 2011

홍수시 저수지 상류로부터 유입되는 다량의 오염물, 협잡물은 저수지의 경관 및 수질에 악영향을 미친다. 이러한 오염물질은 홍수시 일시에 유입되어 표층에 부유하므로 수거를 위한 시간 및 비용이 비교적 크게 발생된다. 따라서 이러한 부유쓰레기를 효과적으로 차단할 수 있는 시설물 설치는 필연적이다. 이렇게 부유쓰레기 수거를 위한 방법 중, 저수지 내부에 선 차단 시설을 설치하여 부유쓰레기를 홍수터로 유도하여 수거하는 방법은 일시에 많은 양의 부유쓰레기를 차단하게 되는데 유지관리, 경제적 측면에서 유리하다. 본 연구에서는 부유쓰레기 수거를 위한 선 차단시설 운영 방안을 검토하기 위하여 홍수시 저수지 내로 유입되는 유속흐름을 2차원 수치해석 모형인 RMA-2 모형으로 해석하고, 저수지의 내 외부 지형분석을 통하여 시범 지구의 선 차단시설 설치 위치를 선정하였고, 3차원 수치해석 모형인 FLOW-3D 모형으로 검증하였다. 선 차단시설 설치 시범지역 위치 선정을 위하여 저수지의 규모, 접근성, 시공 장비의 대여 편이성 등을 종합적으로 고려하여 기흥저수지를 시범예정 구역으로 선정하였다. 저수지 내로 유입되는 유속특성을 2차원 수치해석 모형인 RMA-2 모형으로 해석하여 시범 지구의 선 차단시설 설치 위치를 제안하고 홍수터 부지를 결정하였다. 부유쓰레기 유도를 위한 선차단시설은 저수지 급확대로 인한 유속 감소구간과 와류발생 구간이 적절한 것으로 분석되었으며 시범설치 지역인 기흥저수지 상류 급확대부에 선 차단시설을 제안하였다. 홍수터의 규모는 Armitage와 Rooseboom(2000)이 제안한 경험식을 바탕으로 $5,300m^2$을 제안하였으며, 기흥저수지 상류부 우안에 항아리 모양으로 설치하도록 계획하였다. 또한, 3차원 수치모형실험을 통하여 검토한 결과, 차단막 설치로 부유 쓰레기의 하류 이송은 차단되고, 원활하게 홍수터로 유도됨을 확인하였다.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.34 no.4
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• pp.255-262
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• 2021

In this study, a jointless bridge that integrates the superstructure and abutment without installing an expansion joint was analyzed. An example of a jointless bridge that has been introduced in Korea since 2009. Owing to the short period of use and lack of experience in design, construction, and maintenance, there is insufficient information regarding the long-term behavior of jointless bridges. When analyzing numerous bridges, the numerical analysis model must maintain the numerical values used and ensure the convenience of model construction. In this study, sensitivity analysis was performed to select a numerical model for various types of jointless bridges using commercial finite element programs, MIDAS Civil and ABAQUS 2018. According to a solid element-based model, we analyzed the mean and maximum relative errors between structural models. Consequently, it was found that the beam element-based model exhibits a significantly small relative error in comparison to the shell element, where a relatively large error was recorded. Therefore, the optimal numerical analysis model, a practical model that maintains the similarity and precision of the displacement shape cause by relative error, was judged to be the most suitable for jointless bridges based on the shell element.

• Journal of the Korean Geosynthetics Society
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• v.17 no.4
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• pp.41-52
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• 2018

Since the composite ground design method is easy to apply for calculation or numerical analysis, it is applied to the design of cement mixing methods. However, the comparison studies between analysis and actual results such as a trial test and construction for the cement mixing method are few because the composite ground design method was developed for the compaction pile (SCP, GCP) methods. In this study, the results of various analysis methods, such as the composite ground analysis method (1 case) and the individual pile method (3 cases), were compared with actual measurements through a two-dimensional finite element numerical analysis. In case of the surface settlements, the results of study show that the individual plate method was larger than the actual measurements, while other methods are similar. The settlements at the under ground of the improved area is overestimated in all analysis methods. When comparing numerical analysis results for the horizontal displacement, and ground reaction forces, the individual pile method in equivalent wall concept was found to be the most similar to the measurements. The composite ground method was not able to predict the behavior of stress transfer (Arching effect) and it turned out that the prediction of horizontal displacement was too large.

• Proceedings of the Korea Society for Energy Engineering kosee Conference
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• 1998.05a
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• pp.145-152
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• 1998

실내에서 가스폭발시 피해를 예측하기 위해서 폭발 화염면의 전파를 수치해석을 통해 해석했다. 확산방정식에 의해 가스누출에 의한 실내의 가스확산분포를 구했으며 문헌에서 선택한 누출의 초기조건을 사용했다. 화염온도를 계산하기 위해 각 가스 혼합비에 따른 엔탈피와 화학식에 대한 reduced mechanism을 사용했으며 문헌에서 찾은 각 가스의 농도별 층류 연소속도를 혼합가스의 층류연소속도에 적용시켰다. k-$\varepsilon$ 모델에서 turbulance energy를 층류연소속도와 결합시켜 난류화염 전파속도를 모델링 했다. 화염면의 전파를 분석하기 위해 실내의 위치에는 직각, 화염면의 전파에는 원통좌표계를 사용했다. 유리창의 파손에 의한 화염전파면의 변화에 따른 압력상승 요인을 해석하였으며 창문의 크기에 따라서 점화위치에 따른 실내 압력상승의 영향이 서로 다르게 나타나는 결과를 얻었다.

• Journal of the Korean Geotechnical Society
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• v.19 no.2
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• pp.75-85
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• 2003

Laboratory model blast and in-situ rock blast tests were conducted to determine blast-induced stress wave propagation characteristics under different explosive types, different loading conditions and different mediums. Dynamic numerical approaches were conducted under the same conditions as experimental tests. Stress magnitudes at mid-point between two blast holes which were detonated simultaneously increased up to two times those of single hole detonation. The rise time of maximum stress in a decoupled charge condition was delayed two times that of a fully charged condition. Dynamic numerical analysis showed almost similar results to blast test results, which verifies the effectiveness of numerical approaches fur optimizing the tunnel blast design. Dynamic numerical analysis was executed to evaluate rock behavior and damage of the contour hole, the sloping hole adjacent to the contour hole in the road tunnel blasting pattern. The rock damage zone of the sloping hole from the numerical analysis was larger than that of the contour hole. Damage in the sloping hole can be reduced by using lower density explosive, by applying decoupled charge, or by increasing distance between the sloping hole and the contour hole.

• Magazine of the Korean Society of Agricultural Engineers
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• v.37 no.2
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• pp.53-63
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• 1995

본 논문의 다경간 연속아치의 자유진동에 관한 연구이다. 다경간 연속아치의 고유진 동수 및 진ㄷㅇ형을 산출하기 위하여 내부지점의 지점조건에 다른 경계조건식을 유도하였다. 아치의 선형은 포물선을 택하였으며, 회전-로울러-회전, 고정-회전-고정의 지점 조건을 갖는 2경간 연속아치에 대한 수치해석 결과를 제시하였다. Runge-Kutta maethod을 이용 하였다. 실제 수치해석예에서는 회전관성이 고유진동수에 미치는 영향을 고찰 하였으며, 무차원 고유진동수와 아치높이 지간길이비 및 세장비 사이의 관계를 분석하였다. 또한 실험을 토아여 이론적인 해석결과를 검증하였다.

• Journal of Korea Water Resources Association
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• v.30 no.3
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• pp.201-210
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• 1997

To analyze the flow through open-channel constrictions using $\kappa$-$\varepsilon$ turbulence mode, a numerical model is developed. The simulated results agree well with existing experimental data which attributes to the adequate input of turbulent eddy-viscosity by turbulence model. A stream function and velocity distributions enable the analysis of flow characteristics at the downstream of constriction. Turbulent eddy viscosities over channel are spatially varied with stream pattern. For the evaluation of rapidly varied flow, the eddy-viscosity input by turbulence model is required instead of the empirical effective viscosity to solve a shallow water equation.