• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2016.05a
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• pp.435-435
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• 2016

기후변화에 따라 강우 패턴이 변화하며, 집중호우 발생 빈도의 증가가 예상된다. 이로 인해 저수지 상류에서 유실된 토사는 저수지로 유입하여 정수 처리비용 증가, 1차생산성 감소, 어류폐사, 하천경관 악화 등 다양한 문제를 유발한다. 따라서 위와 같은 탁수 피해 저감을 위해 과학적인 모니터링과 예측, 저수지 운영과 관리기술 개발 등의 대응이 요구된다. 본 연구에서는 극한 탁수사상 발생시 대응 기술의 일환으로 저수지 탁수예측 모델의 신뢰도 향상을 위해, 기존 탁수예측 모형인 CE-QUAL-W2(이하 W2)의 탁수 예측 알고리즘을 개선하고 소양강댐 저수지에 적용하여 그 성능을 평가하였다. 최근 W2모델 3.72 버전까지 출시되었으나, 모델은 단순 침강속도만 고려하여 저수지 밀도 특성을 반영하지 못하고, TSS 모의시 독립침강을 가정하여 응집 침강 및 장기탁수 예측에 취약한 한계점을 가지고 있다. 따라서, 과거 연구내용을 바탕으로 수온에 따른 점성계수 변화(Stoke's), 다중 부유 입자별 침강속도 고려 기능을 추가하였으며, 새롭게 점착성유사의 응집 침강을 고려할 수 있는 기능을 추가하여 모델을 개선하였다. 모델에 점착성 유사 모의 전략은 입자 크기 $63{\mu}m$를 기준으로 비점착성유사(NCS)와 점착성유사(CS)로 구분하고, 비점착성유사는 독립침강, 점착성 유사는 응집침강을 가정하였다. 응집 후 중간 입경의 추정은 Gailani et al(1991)의 식을 사용하였으며, 침강속도 계산 공식은 Hwang and Mehta(1989)식을 적용하였다. 수정된 모델은 소양강댐 운영이후 최대 탁수사상이 발생했던 2006년을 대상으로 기존 탁수해석 결과와 수정된 모델의 모의결과를 실측값과 비교 분석 하였다. Stoke's 식 적용시 기존의 모의결과 대비 AME 평균 23%, RMSE 평균 18%가 개선되는 것으로 나타났으며, Hwang and Metha식 적용시에 SS 모의값이 전반적으로 과소평가되는 것으로 나타났다. 또한, 실측 방류 탁수 농도와 모의값을 비교하여 평가 하였으며, 모의기간인 Julian Day 173~365(192일) 동안 모의 결과의 총 TSS 부하량은 실측값의 약 80%수준을 보였으며, TSS 방류 부하기준 Stoke's 식 적용시 기존 모의대비 오차가 1.3% 개선되는 것으로 나타났다.

• Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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• v.25 no.6
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• pp.405-411
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• 2013

A sediment transport calculation considering cohesive force is proposed to deal with the transport phenomena of cohesive sediment. In the proposed calculation, each sand particle is assumed to be surrounded by a thin layer of mud. The critical Shields parameter and bed-load sediment transport rate are modified to include the cohesive force acting on the sand particle. The proposed calculation is incorporated into a two-way coupled fluid-structure-sediment interaction model, and applied to wave-induced topographic change of artificial shallows. Numerical results show that an increase in the content ratio of the mud, cohesive resistance force per unit surface area and water content cause increases in the critical Shields parameter and decreases in the bed-load sediment transport rate, reducing the topographic change of the shallow without changing its trend. This suggests that mixing mud in the pores of the sand particles can reduce the topographic change of shallows.

• Proceedings of the Korean Society of Coastal and Ocean Engineers Conference
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• 1992.08a
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• pp.172-172
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• 1992

미세퇴적물 이동연구는 최근 실험실 실험 또는 현장 자료에 의해 많은 진전을 이루어 왔으나, 아직은 미세, 점착성 퇴적물의 복잡한 과정을 다 고려한 신뢰성 있는 이동예측 수치모델의 개발에 충분한 지식이 축적되어 있지 않다. 수치모델에 의한 예측 기술을 계발하는데 있어서 해결해야 할 중요한 문제는 해저면에서의 퇴적물의 수송량을 정량화하는 일로서 난류하에서 점착성 퇴적물의 복잡한 퇴적 관련 현상에 관한 실험적 연구에 의해 각종 파라미터의 정량화가 요구된다.(중략)

• Journal of the Korean GEO-environmental Society
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• v.4 no.2
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• pp.27-37
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• 2003

In this research stress-strain behavior of composite geocell-soil systems under triaxial condition and the influence of strength due to the presence of geocell were studied. For the research a series of triaxial tests were carried out on sand specimens confined by flexible-walled single rubber cell. The diameter of all rubber cells placed at the center of the soil sample were 50 mm. Three rubber sizes, i.e. 35, 50 and 70 mm height, were applied to the soil specimen and the size of soil specimen was 50 mm in diameter and 100 mm in height. Three different densities of soil were used for the tests. In general, it was observed that the sand specimen develops an apparent cohesion due to the confinement by the geocell. The magnitude of this cohesion seemed to be dependent to the properties of the geocell material. The test results have shown that the geocell material for this research not only develops the apparent cohesion but also increases the angle of friction whereas geosynthetic material in the references showed only the increase of apparent cohesion. From the application of geocell-soil composites to the hyperbolic model, it was recognized that the determination of the peak strength influences the behavior of the geocell-soil composites.

• Water for future
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• v.53 no.8
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• pp.48-54
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• 2020

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2013.05a
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• pp.35-36
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• 2013

본 발표는 atomic force microscopy (원자력현미경) 기법을 이용하여 그래핀을 포함한 다양한 나노물질의 물리적, 화학적, 역학적, 또한 전기적 특성의 상호영향 (correlation)의 이해를 목표로 한다. 원자력 현미경은 표면과 검침사이의 물리적 힘을 측정하고 이를 피드백시킴으로써 표면의 형상을 얻는 원리이며 표면의 역학적 (마찰력, 점착력), 전기수송적 특성을 동시에 측정할 수 있는 이점이 있다. 또한 원자력 현미경은 표면의 구조적인 특성과 표면에너지에 대한 정보를 나노미터 스케일에서 줄 수 있다. 나노선, 나노입자, 또한 연료전지의 모델 시스템에서 원자력현미경을 이용한 표면의 나노역학적 특성 및 점착력의 측정이 다루어질 것이며 표면공학을 통한 표면처리에 따른 마찰력과 점착력의 제어를 논의할 것이다.

• Tunnel and Underground Space
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• v.14 no.3
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• pp.167-174
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• 2004

This paper is to introduce an article published in Rock Mechanics and Rock Engineering, 2003. In this research, a fracture mechanics model is developed to illustrate the importance of time-dependence far brittle fractured rock. In particular a model is developed fer the time-dependent degradation of rock joint cohesion. Degradation of joint cohesion is modeled as the time-dependent breaking of intact patches or rock bridges along the joint surface. A fracture mechanics model is developed utilizing subcritical crack growth, which results in a closed-form solution for joint cohesion as a function of time. As an example, a rock block containing rock bridges subjected to plane sliding is analyzed. The cohesion is found to continually decrease, at first slowly and then more rapidly. At a particular value of time the cohesion reduces to value that results in slope instability. A second example is given where variations in some of the material parameters are assumed. A probabilistic slope analysis is conducted, and the probability of failure as a function of time is predicted. The probability of failure is found to increase with time, from an initial value of 5% to a value at 100 years of over 40%. These examples show the importance of being able to predict the time-dependent behavior of a rock mass containing discontinuities, even for relatively short-term rock structures.

• Journal of Korean Tunnelling and Underground Space Association
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• v.17 no.6
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• pp.665-674
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• 2015

A TSL (Thin Spray-on Liner) which consists of polymers has a higher initial strength, faster construction time and higher waterproofing performance than the conventional cementitious shotcrete. Main supporting mechanism of TSL is the adhesion and tensile strength which is distinct from the conventional shotcrete. Even though highly in demand due to its outstanding characteristics, TSL is not yet well-known support material. In this study, to evaluate contact behavior of TSL, numerical analysis was performed with comparing result from laboratory tests. From the analysis, cohesive behavior at the contact surface between TSL and rock can be evaluated by using combination of cohesive and the damage model. In addition, results show that the cohesive stiffness controled slope between force and displacement, the fracture energy controled level of force at the contact.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 2012.05a
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• pp.1255-1256
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• 2012

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2011.05a
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• pp.183-187
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• 2011

본 연구에서는 3차원 수리해석과 함께 유사의 이송, 침식, 퇴적 현상을 연동하여 모의할 수 있는 유한차분 수치모형인 EFDC(Environmental Fluid Dynamics Code)를 이용하여 주운하천 구간으로 유입되는 다입경 혼합유사의 입경별 시 공간적 퇴적분포 특성을 고찰하고, 하상변동 예측에 있어서 유사의 밀도와 모델의 유한차분 격자 구조에 의한 불확실성 해석을 수행하였다. 유입 유사의 입경별 공간적 퇴적특성은 하천 하류부와 단면 확대부에서 발생하는 3차원적 수리현상과 매우 밀접한 상관성을 보였으며, 굴포천과 합류하는 주운수로 유입부에서는 대부분 입경이 큰 비점착성 유사($63{\mu}m$ 이상)인 사질(sand)입자들이 주로 퇴적되는 것으로 나타났으며, 주운하천 합류부로부터 하류구간까지는 $4\sim63{\mu}m$ 입자의 실트질(silt) 유사가 대부분 이송되어 퇴적되는 것으로 분석되었다. 점착성 유사인 $4{\mu}m$ 이하의 점토(clay)는 단면이 확대되어 유속이 매우 느린 구간이나 사수역을 중심으로 퇴적되는 것으로 나타났다. 단면 횡방향 분포특성은 굴포천과 주운하천이 합류하는 합류부 구간의 주흐름 방향 남쪽에서 흐름의 정체구간이 발생되어 퇴적이 발생하고, 단면 급확대부 양안에서 사수역이 형성되므로 퇴적이 지배적으로 발생되었다. 하상변동 예측의 불확실성 해석을 위해 유사 밀도값에 대한 민감도 분석결과, 하상변동량은 유사밀도($1.3ton/m^3\sim2.65ton/m^3$)가 감소됨에 따라 약 2배까지 증가하는 것으로 분석되어 민감도가 매우 크게 나타났다. 또한 수치격자 구조의 민감도 분석결과, 수층을 3개 층으로 분석한 결과가 단일층 분석결과보다 최대 6배의 하상변동량이 많게 산정되었다. 이는 수심방향의 유속과 부유사 농도의 불균등 분포특성이 실제 자연현상에 더 가깝게 모의되기 때문으로 판단되었다.