• Journal of Korean Society of Disaster and Security
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• v.14 no.2
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• pp.61-75
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• 2021

Recently, as the occurrence frequency of sudden floods due to climate change increased and the aging of the existing spillway, it is necessary to establish a plan to utilize an auxiliary spillway to minimize the flood damage of downstream rivers. Most studies have been conducted on the review of flow characteristics according to the operation of auxiliary spillway through the hydraulic experiments and numerical modeling. However, the studies on examination of flood damage in the downstream rivers and the stability of the revetment according to the operation of the auxiliary spillway were relatively insufficient in the literature. In this study, the stability of the revetment on the downstream river according to the outflow conditions of the existing and auxiliary spillway was examined by using 3D numerical model, FLOW-3D. The velocity, water surface elevation and shear stress results of FLOW-3D were compared with the permissible velocity and shear stress of design criteria. It was assumed the sluice gate was fully opened. As a result of numerical simulations of various auxiliary spillway operations during flood season, the single operation of the auxiliary spillway showed the reduction effect of maximum velocity and the water surface elevation compared with the single operation of the existing spillway. The stability of the revetment on downstream was satisfied under the condition of outflow less than 45% of the design flood discharge. However, the potential overtopping damage was confirmed in the case of exceeding the 45% of the design flood discharge. Therefore, the simultaneous operation with the existing spillway was important to ensure the stability on design flood discharge condition. As a result of examining the allocation ratio and the total allowable outflow, the reduction effect of maximum velocity was confirmed on the condition, where the amount of outflow on auxiliary spillway was more than that on existing spillway. It is because the flow of downstream rivers was concentrated in the center due to the outflow of existing spillway. The permissible velocity and shear stress were satisfied under the condition of less than 77% of the design flood discharge with simultaneous operation. It was found that the flood damage of downstream rivers can be minimized by setting the amount allocated to the auxiliary spillway to be larger than the amount allocated to the existing spillway for the total outflow with simultaneous operation condition. However, this study only reviewed the flow characteristics around the revetment according to the outflow of spillway under the full opening of the sluice gate condition. Therefore, the various sluice opening conditions and outflow scenarios will be asked to derive more efficient utilization of the auxiliary spillway in th future.

• Journal of Korean Society of Disaster and Security
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• v.14 no.4
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• pp.47-60
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• 2021

Recently, as the occurrence frequency of sudden floods due to climate variability increased, the damage of aging chuteway slabs of spillway are on the rise. Accordingly, a wide array of field survey, hydraulic experiment and numerical simulation have been conducted to find the cause of damage on chuteway slabs. However, these studies generally reviewed the flow characteristics and distribution of pressure on chuteway slabs. Therefore the derivation of damage on chuteway slabs was relatively insufficient in the literature. In this study, the cavitation erosion and hydraulic jacking were assumed to be the causes of damage on chuteway slabs, and the phenomena were reproduced using 3D numerical models, FLOW-3D and COMSOL Multiphysics. In addition, the cavitation index was calculated and the von Mises stress by uplift pressure distribution was compared with tensile and bending strength of concrete to evaluate the possibility of cavitation erosion and hydraulic jacking. As a result of numerical simulation on cavitation erosion and hydraulic jacking under various flow conditions with complete opening gate, the cavitation index in the downstream of spillway was less than 0.3, and the von Mises stress on concrete was 4.6 to 5.0 MPa. When von Mises stress was compared with tensile and bending strength of concrete, the fatigue failure caused by continuous pressure fluctuation occurred on chuteway slabs. Therefore, the cavitation erosion and hydraulic jacking caused by high speed flow were one of the main causes of damage to the chuteway slabs in spillway. However, this study has limitations in that the various shape conditions of damage(cavity and crack) and flow conditions were not considered and Fluid-Structure Interaction (FSI) was not simulated. If these limitations are supplemented and reviewed, it is expected to derive more efficient utilization of the maintenance plan on spillway in the future.

• Journal of Information Management
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• v.6 no.5
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• pp.131-134
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• 1973

본고(本稿)시리이즈의 제1보(第一報)에서 우리는 물리(物理), 사회과학(社會科學) 및 공학분야(工學分野)의 12,442명(名)의 과학자(科學者)와 기술자(技術者)에 대한 정보교환활동(情報交換活動)의 78례(例)에 있어서 일반과정(一般過程)과 몇 가지 결과(結果)를 기술(記述)한 바 있다. 4년반(年半) 이상(以上)의 기간(其間)($1966{\sim}1971$)에서 수행(遂行)된 이 연구(硏究)는 현재(現在)의 과학지식(科學知識)의 집성체(集成體)로 과학자(科學者)들이 연구(硏究)를 시작(始作)한 때부터 기록상(記錄上)으로 연구결과(硏究結果)가 취합(聚合)될 때까지 각종(各種) 정형(定形), 비정형(非定形) 매체(媒體)를 통한 유통정보(流通情報)의 전파(傳播)와 동화(同化)에 대한 포괄적(包括的)인 도식(圖式)으로 표시(表示)할 수 있도록 설정(設定)하고 또 시행(施行)되었다. 2보(二報), 3보(三報), 4보(四報)에서는 데이터 뱅크에 수집(蒐集) 및 축적(蓄積)된 데이터의 일반적(一般的)인 기술(記述)을 적시(摘示)하였다. (1) 과학(科學)과 기술(技術)의 정보유통(情報流通)에 있어서 국가적(國家的) 회합(會合)의 역할(役割)(Garvey; 4보(報)) 국가적(國家的) 회합(會合)은 투고(投稿)와 이로 인한 잡지중(雜誌中) 게재간(揭載間)의 상대적(相對的)인 오랜 기간(期間)동안 이러한 연구(硏究)가 공개매체(公開媒體)로 인하여 일시적(一時的)이나마 게재여부(揭載如否)의 불명료성(不明瞭性)을 초래(招來)하기 전(前)에 과학연구(科學硏究)의 초기전파(初期傳播)를 위하여 먼저 행한 주요(主要) 사례(事例)와 마지막의 비정형매체(非定形媒體)의 양자(兩者)를 항상 조직화(組織化)하여 주는 전체적(全體的)인 유통과정(流通過程)에 있어서 명확(明確)하고도 중요(重要)한 기능(機能)을 갖는다는 것을 알 수 있었다. (2) 잡지(雜誌)에 게재(揭載)된 정보(情報)의 생산(生産)과 관련(關聯)되는 정보(情報)의 전파과정(傳播過程)(Garvey; 1보(報)). 이 연구(硏究)를 위해서 우리는 정보유통과정(情報流通過程)을 따라 많은 노력(努力)을 하였는데, 여기서 유통과정(流通過程)의 인상적(印象的)인 면목(面目)은 특별(特別)히 연구(硏究)로부터의 정보(情報)는 잡지(雜誌)에 게재(揭載)되기까지 진정으로는 공개적(公開的)이 못된다는 것과 이러한 사실(事實)은 선진연구(先進硏究)가 자주 시대(時代)에 뒤떨어지게 된다는 것을 발견할 수 있었다. 경험(經驗)이 많은 정보(情報)의 수요자(需要者)는 이러한 폐물화(廢物化)에 매우 민감(敏感)하며 자기(自己) 연구(硏究)에 당면한, 진행중(進行中)이거나 최근(最近) 완성(完成)된 연구(硏究)에 대하여 정보(情報)를 얻기 위한 모든 수단(手段)을 발견(發見)코자 하였다. 예를 들어, 이들은 잡지(雜誌)에 보문(報文)을 발표(發表)하기 전(前)에 발생(發生)하는 정보전파과정(情報傳播過程)을 통하여 유루(遺漏)될지도 모르는 정보(情報)를 얻기 위하여 한 잡지(雜誌)나 2차자료(二次資料) 또는 전형적(典型的)으로 이용(利用)되는 다른 잡지류중(雜誌類中)에서 당해정보(當該情報)가 발견(發見)되기를 기다리지 않는다는 것이다. (3) "정보생산 과학자(情報生産 科學者)"에 의한 정보전파(情報傳播)의 계속성(繼續性)(이 연구(硏究) 시리이즈의 결과(結果)는 본고(本稿)의 주내용(主內容)으로 되어 있다.) 1968/1969년(年)부터 1970/1971년(年)의 이년기간(二年期間)동안 보문(報文)을 낸 과학자(科學者)(1968/1969년(年) 잡지중(雜誌中)에 "질이 높은" 보문(報文)을 발표(發表)한)의 약 2/3는 1968/1969의 보문(報文)과 동일(同一)한 대상영역(對象領域)의 연구(硏究)를 계속(繼續) 수행(遂行)하였다. 그래서 우리는 본연구(本硏究)에 오른 대부분(大部分)의 저자(著者)가 정상적(正常的)인 과학(科學), 즉 연구수행중(硏究遂行中) 의문(疑問)에 대한 완전(完全)한 해답(解答)을 얻게 되는 가장 중요(重要)한 추구(追求)로서 Kuhn(제5보(第5報))에 의하여 기술(技術)된 방법(방법)으로 과학(연구)(科學(硏究))을 실행(實行)하였음을 알았다. 최근(最近)에 연구(硏究)를 마치고 그 결과(結果)를 보문(報文)으로서 발표(發表)한 이들 과학자(科學者)들은 다음 단계(段階)로 해야 할 사항(事項)에 대하여 선행(先行)된 동일견해(同一見解)를 가진 다른 연구자(硏究자)들의 연구(硏究)와 대상(對象)에 밀접(密接)하게 관련(關聯)되고 있다. 이 계속성(繼續性)의 효과(效果)에 대한 지표(指標)는 보문(報文)과 동일(同一)한 영역(領域)에서 연구(硏究)를 계속(繼續)한 저자(著者)들의 약 3/4은 선행(先行) 보문(報文)에 기술(技術)된 연구결과(硏究結果)에서 직접적(直接的)으로 새로운 연구(硏究)가 유도(誘導)되었음을 보고(報告)한 사항(事項)에 반영(反映)되어 있다. 그렇지만 우리들의 데이터는 다음 영역(領域)으로 기대(期待)하지 않은 전환(轉換)을 일으킬 수도 있음을 보여주고 있다. 동일(同一) 대상(對象)에서 연구(硏究)를 속행(續行)하였던 저자(著者)들의 1/5 이상(以上)은 뒤에 새로운 영역(領域)으로 연구(硏究)를 전환(轉換)하였고 또한 이 영역(領域)에서 연구(硏究)를 계속(繼續)하였다. 연구영역(硏究領域)의 이러한 변화(變化)는 연구자(硏究者)의 일반(一般) 정보유통(情報流通) 패턴에 크게 변화(變化)를 보이지는 않는다. 즉 새로운 지적(知的) 문제(問題)에 대한 변화(變化)에서 야기(惹起)되는 패턴에 있어서 저자(著者)들은 오래된 문제(問題)의 방법(方法)과 기술(技術)을 새로운 문제(問題)로 맞추려 한다. 과학사(科學史)의 최근(最近) 해석(解釋)(Hanson: 6보(報))에서 예기(豫期)되었던 바와 같이 정상적(正常的)인 과학(科學)의 계속성(繼續性)은 항상 절대적(絶對的)이 아니며 "과학지식(科學知識)"의 첫발자욱은 예전 연구영역(硏究領域)의 대상(對象)에 관계(關係)없이 나타나는 다른 영역(領域)으로 내딛게 될지도 모른다. 우리들의 연구(硏究)에서 저자(著者)의 1/3은 동일(同一) 영역(領域)의 대상(對象)에서 속계적(續繼的)인 연구(硏究)를 수행(遂行)치 않고 새로운 영역(領域)으로 옮아갔다. 우리는 이와 같은 데이터를 (a) 저자(著者)가 각개과학자(各個科學者)의 활동(活動)을 통하여 집중적(集中的)인 과학적(科學的) 노력(努力)을 시험(試驗)할 때 각자(各自)의 연구(硏究)에 대한 많은 양(量)의 계속성(繼續性)이 어떤 진보중(進步中)의 과학분야(科學分野)에서도 나타난다는 것과 (b) 이 계속성(繼續性)은 과학(科學)에 대한 집중적(集中的) 진보(進步)의 필요적(必要的) 특질(特質)이라는 것을 의미한다. 또한 우리는 이 계속성(繼續性)과 관련(關聯)되는 유통문제(流通問題)라는 새로운 대상영역(對象領域)으로 전환(轉換)할 때 연구(硏究)의 각단계(各段階)의 진보(進步)와 새로운 목적(目的)으로 전환시(轉換時) 양자(兩者)가 다 필요(必要)로 하는 각개(各個) 과학자(科學者)의 정보수요(情報需要)를 위한 시간(時間) 소비(消費)라는 것을 탐지(探知)할 수 있다. 이러한 관찰(觀察)은 정보(情報)의 선택제공(選擇提供)시스팀이 현재(現在) 필요(必要)로 하는 정보(情報)의 만족(滿足)을 위하여는 효과적(效果的)으로 매우 융통성(融通性)을 띠어야 한다는 것을 암시(暗示)하는 것이다. 본고(本稿)의 시리이즈에 기술(記述)된 전정보유통(全情報流通) 과정(過程)의 재검토(再檢討) 결과(結果)는 과학자(科學者)들이 항상 그들의 요구(要求)를 조화(調和)시키는 신축성(伸縮性)있는 유통체제(流通體制)를 발전(發展)시켜 왔다는 것을 시사(示唆)해 주고 있다. 이 시스팀은 정보전파(情報傳播) 사항(事項)을 중심(中心)으로 이루어 지며 또한 이 사항(事項)의 대부분(大部分)의 참여자(參與者)는 자기자신(自己自身)이 과학정보(科學情報) 전파자(傳播者)라는 기본적(基本的)인 정보전파체제(情報傳播體制)인 것이다. 그러나 이 과정(過程)의 유통행위(流通行爲)에서 살펴본 바와 같이 우리는 대부분(大部分)의 정보전파자(情報傳播者)가 역시 정보(情報)의 동화자(同化者)-다시 말해서 과학정보(科學情報)의 생산자(生産者)는 정보(情報)의 이용자(利用者)라는 것을 알 수 있다. 이 연구(硏究)에서 전형적(典型的)인 과학자((科學者)는 과학정보(科學情報)의 생산(生産)이나 전파(傳播)의 양자(兩者)에 연속적(連續的)으로 관계(關係)하고 있음을 보았다. 만일(萬一) 연구자(硏究者)가 한 편(編)의 연구(硏究)를 완료(完了)한다면 이 연구자(硏究者)는 다음에 무엇을 할 것이냐 하는 관념(觀念)을 갖게 되고 따라서 "완료(完了)된" 연구(硏究)에 관한 정보(情報)를 이용(利用)하여 동시(同時)에 새로운 일을 시작(始作)하게 된다. 예를 들어, 한 과학자(科學者)가 동일(同一) 영역(領域)의 다른 동료연구자(同僚硏究者)에게 완전(完全)하며 이의(異議)에 방어(防禦)할 수 있는 보고서(報告書)를 제공(提供)할 수 있는 단계(段階)에 도달(到達)하였다면 우리는 이 과학자(科學者)가 정보유통과정(情報流通過程)에서 많은 역할(役割)을 해낼 수 있다는 것을 알 것이다. 즉 이 과학자(科學者)는 다른 과학자(科學者)들에게 최신(最新)의 과학적(科學的) 결과(結果)를 제공(提供)할 때 하나의 과학정보(科學情報) 전파자(傳播者)가 되며, 이 연구(硏究)의 의의(意義)와 타당성(妥當性)에 관한 논평(論評)이나 비평(批評)을 동료(同僚)로부터 구(求)하는 관점(觀點)에서 보면 이 과학자(科學者)는 하나의 정보탐색자(情報探索者)가 된다. 또한 장래(將來)의 이용(利用)을 위하여 증정(贈呈)이나 동화(同化)한 이 정보(情報)로부터 피이드백을 받아 드렸을 때의 범주(範疇)에서 보면 (잡지(雜誌)에 투고(投稿)하기 위하여 원고(原稿)를 작성(作成)하는 경우에 있어서와 같이) 과학자(科學者)는 하나의 정보이용자(情報利用者)가 되고 이러한 모든 가능성(可能性)에서 정보생산자(情報生産者)는 다음 정보생산(情報生産)에 이미 들어가 있다고 볼 수 있다(저자(著者)들의 2/3는 보문(報文)이 게재(揭載)되기 전(前)에 이미 새로운 연구(硏究)를 시작(始作)하였다). 과학자(科學者)가 자기연구(自己硏究)를 마치고 예비보고서(豫備報告書)를 만든 후(後) 자기연구(自己硏究)에 관한 정보(情報)의 전파(傳播)를 계속하게 되는데 이와 관계(關係)되는 일반적(一般的)인 패턴을 보면 소수(少數)의 동료(同僚)그룹에 출석(出席)하는 경우 (예로 지역집담회)(地域集談會))와 대중(大衆) 앞에서 행(行)하는 경우(예로 국가적 회합(國家的 會合)) 등이 있다. 그러는 동안에 다양성(多樣性) 있는 성문보고서(成文報告書)가 이루어진다. 그러나 과학자(科學者)들이 자기연구(自己硏究)를 위한 주정보전파목표(主情報傳播目標)는 과학잡지중(科學雜誌中)에 게재(揭載)되는 보문(報文)이라는 것이 명확(明確)한 사실(事實)인 것이다. 이러한 목표(目標)에 도달(到達)할 때까지의 각(各) 정보전파단계(情報傳播段階)에서 과학자(科學者)들은 목표달성(目標達成)을 위하여 청중(聽衆), 자기동화(自己同化)된 정보(情報) 및 이미 이용(利用)된 정보(情報)로부터 피이드백을 탐색(探索)하게 된다. 우리가 본고(本稿)의 시리이즈중(中)에 표현(表現)하려 했던 바와 같이 이러한 활동(活動)은 조사수임자(調査受任者)의 의견(意見)이 원고(原稿)에 반영(反映)되고 또 그 원고(原稿)가 잡지게재(雜誌揭載)를 위해 수리(受理)될 때까지 계속적(繼續的)으로 정보(情報)를 탐색(探索)하는 과학자(科學者)나 기타(其他)사람들에게 효과적(效果的)이었다. 원고(原稿)가 수리(受理)되면 그 원고(原稿)의 저자(著者)들은 그 보문(報文)의 주내용(主內容)에 대하여 적극적(積極的)인 정보전파자(情報傳播者)로서의 역할(役割)을 종종 중지(中止)하는 일이 있는데 이때에는 저자(著者)들의 역할(役割)이 변화(變化)하는 것을 볼 수 있었다. 즉 이 저자(著者)들은 일시적(一時的)이긴 하나 새로운 일을 착수(着手)하기 위하여 정보(情報)의 동화자(同化者)를 찾게 된다. 또한 전(前)에 행한 일에 대한 의견(意見)이나 비평(批評)이 새로운 일에 영향(影響)을 끼치게 된다. 동시(同時)에 새로운 과학정보생산(科學情報生産) 과정(過程)에 들어가게 되고 현재(現在) 진행중(進行中)이거나 최근(最近) 완료(完了)한 연구(硏究)에 대한 정보(情報)를 항상 찾게 된다. 활발(活潑)한 연구(硏究)를 하는 과학자(科學者)들에게는, 동화자(同化者)로서의 역할(役割)과 전파자(傳播者)로서의 역할(役割)을 분리(分離)시킨다는 것은 실제적(實際的)은 못된다. 즉 후자(後者)를 완성(完成)하기 위해서는 전자(前者)를 이용(利用)하게 된다는 것이다. 과학자(科學者)들은 한 단계(段階)에서 한 전파자(傳播者)로서의 역할(役割)이 뚜렷하나 다른 단계(段階)에서는 정보교환(情報交換)이 기본적(基本的)으로 정보동화(情報同化)에 직결(直結)되고 있는 것이다. 정보전파자(情報傳播者)와 정보동화자간(情報同化者間)의 상호관계(相互關係)(또는 정보생산자(情報生産者)와 정보이용자간(情報利用者間))는 과학(科學)에 있어서 하나의 필수양상(必修樣相)이다. 과학(科學)의 유통구조(流通構造)가 전파자(傳播者)(이용자(利用者)로서의 역할(役割)보다는)의 필요성(必要性)에서 볼 때 복잡(複雜)하고 다이나믹한 시스팀으로 구성(構成)된다는 사실(事實)은 과학(科學)의 발전과정(發展過程)에서 필연적(必然的)으로 나타난다. 이와 같은 사실(事實)은 과학정보(科學情報)의 전파요원(傳播要員)이 국가적 회합(國家的 會合)에서 자기연구(自己硏究)에 대한 정보(情報)의 전파기회(傳播機會)를 거절(拒絶)하고 따라서 전파정보(電波情報)를 판단(判斷)하고 선별(選別)하는 것을 감소(減少)시키며 결과적(結果的)으로 잡지(雜誌)나 단행본(單行本)에서 비평(批評)을 하고 추고(推敲)하는 것이 배제(排除)될 때는 유형적(有形的) 과학(科學)은 급속(急速)히 비과학성(非科學性)을 띠게 된다는 것을 Lysenko의 생애(生涯)에 대한 Medvedev의 기술중(記述中)[7]에 지적(指摘)한 것과 관계(關係)되고 있다.