• 제목/요약/키워드: 조도분포

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사행수로에서 2차류 특성에 관한 실험적 연구 (Experimental study on Characteristics of Secondary Flow in Meandering Channels)

  • 서일원;이규환;백경오
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2005년도 학술발표회 논문집
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    • pp.976-980
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    • 2005
  • 자연하천과 같은 사행수로에서 발생하는 이차류는 흐름 분포를 왜곡시킴으로써, 유사이동, 하상과 제방침식, 하천의 지형변형 등에 매우 큰 영향을 미치게 된다. 또한, 이차류는 주 흐름방향에 수직으로 발생하기 때문에 자연하천에 유입된 오염물의 횡방향 혼합에도 지대한 역할을 한다. 따라서, 본 연구에서는 사행수로에서 이차류의 특성을 정량적으로 분석하고자 중심각이 $120^{\circ}$인 두 개의 만곡부로 이루어진 사행수로에서 실험을 수행하였다. 실험수로는 직사각형 단면과 자연형 단면 두 가지 형태로 제작하였으며, 자연형 단면 하상은 베타함수를 이용하여 제작하였다. 이차류의 정확한 측정을 위해 3차원 유속측정 장치인 micro-ADV를 이용하였다. 실험조건으로는 직사각형 단면과 자연형 단면에서 평균수심과 유량을 달리하여 실험을 총 12회 수행하였다. 실험결과, 직사각형 단면수로에서의 주 흐름의 최대유속선은 수로의 가장 짧은 경로를 따라 발생하였는데, 이는 Shiono와 Muto (1998)의 결과와 일치한다. 자연형 단면 수로에서의 주 흐름은 직사각형 단면 수로에서의 주 흐름 거동과 비슷한 양상을 보였다. 이것은 실제 자연하천 만곡부에서의 주흐름 거동(최대유속선이 최심선을 따라 발생)과는 상이한 결과였다. 그 첫째 원인은 실험수로의 조도가 일반적인 실제하천의 조도를 상사법칙에 맞게 계산한 값보다 작았기 때문이다. 그리고 두 번째 원인은 실험수로의 하폭대 수심비율은 실제하천의 하폭대 수심비율보다 컸기 때문인 것으로 사료된다. 이차류의 정량적인 분석을 위해 각 측정지점별로 횡방향, 수심방향 유속을 그려본 결과, 직사각형 단면에서는 하나의 셀이 존재하는 반면에 자연형 단면에서는 셀이 두개 존재함을 알 수 있었다. 이는 자연하천에서도 발견되는 현상이다. 실제 자연하천에서는 주 셀이 바깥제방 셀보다 큰 형태를 보이지만, 실험수의에서의 셀의 형태는 주 셀보다 바깥제방 셀이 더 크게 발생하는 것으로 밝혀졌다. 이는 앞서 언급한 바와 같이 조도가 작음으로 인한 것으로 판단된다. 이차류 강도를 계산한 결과, 직사각형 단면 수로의 최대값은 두 번째 만곡 유입부지점(U2)에서 가장 크게 나타났으며. 자연형 단면 수로에서 최대값은 두 번째 만곡을 조금 지난 (U4)지점에서 가장 크게 나타났다. 자연형 단면에서는 하폭 대 수심비가 커질수록 이차류강도가 크게 나왔으나, 직사각형 단면에서는 반대로 나왔다. 그리고, 자연형 단면의 이차류 강도는 직사각형 단면보다 크게 나타났다. 특히, 직사각형 단면의 이차류강도는 첫 번째 만곡부분보다 두 번째 만곡부분이 더 크게 나타나는 현상만 보였지만, 자연형 단면의 이차류 강도는 앞서 언급한 특징 외에 만곡부에서 증가하고, 직선부에서 감소하는 주기적인 형태를 보였다.

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새송이버섯 재배사의 환경요인 분석 (Analysis of Environment Factors in Pleurotus eryngii Cultivation House)

  • 윤용철;서원명;이현우
    • 생물환경조절학회지
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    • 제12권4호
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    • pp.200-206
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    • 2003
  • 본 연구에서는 새송이버섯을 중심으로 품질향상 및 생산량 증대를 목적으로 적정재배사의 구조설계 및 환경조절 기술을 개발 ${\cdot}$ 보급하기 위하여 서부 경남지역의 새송이버서 재배농가를 중심으로 재배사의 구조 및 환경조절장치를 조사하였다. 또한 환경조절실태를 조사하기 위하여 농가에 위치한 2개 동의 상업용 버섯재배사를 대상으로 환경인자를 계측하였다. 본 연구에서는 이들 연구 중 환경인자 계측결과를 분석하였다. 실험기간동안 외기온은 평년과 큰 차이가 없었으나, 재배사 내부의 온도가 설정온도보다 다소 낮게 유지되고 있기 때문에 진주지역의 동절기 최저 외기온을 고려하면, 난방기 용량이나 배관에 문제가 있는 것으로 판단되었다. 난방 시 상하 재배상간 온도차가 최대 2~3$^{\circ}C$ 정도로 높게 나타나 높이별 온도분포가 일정하지 않을 뿐만 아니라 또 최하단 재배상에서 균상이 지나치게 건조하게 되어 버섯의 발이가 잘 되지 않는 등의 문제도 종종 발생하였다. 그리고 상대습도는 재배 기간 동안 변화가 심하고, 평균상대습도도 일반적으로 알려져 인ㅅ는 것보다 발이기나 생육기에 모두 다소 높거나 낮게 유지되는 등 습도유지가 일정하지 않은 것을 알 수 있었다. 탄산가스 농도도 권장농도보다 높게 유지되는 등이 문제가 있었다. 조도는 권장조도보다 전반적으로 낮게 유지되고 있음을 알 수 있었다. 또한 버섯의 수확량은 평균적으로 병당 약 67~85 g 정도로 나타났고, 총 판매금액은 균상 구입비의 2배 이사인 것으로 조사되었다.

HSPF 예측 정확도 제고를 위한 토지피복 및 토양 특성 자료의 활용 (Application of land cover and soil information for improvement of HSPF modeling accuracy)

  • 강유은;김재영;서동일
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제55권10호
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    • pp.823-833
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    • 2022
  • HSPF (Hydrological Simulation Program-Fortran)는 미국과 우리나라에서 특히 많이 사용하는 유역 수문 및 수질 모델이다. 이 모델은 분산형 모델로서 각 유역의 지형, 지질 및 오염부하특성을 정확하게 반영하는 것이 매우 중요하다. 본 연구에서는 HSPF의 매개변수 중 조도계수(NSUR), 침투(INFILT), 토양 하부의 증발산(LZETP)에 대하여 실제 용담댐 유역의 토지피복과 토양의 종류에 따라 값을 차등 입력함으로써 단일 값을 입력했을 때에 대비하여 유량, 수문 성분 및 수질의 정확도 향상 여부를 분석하였다. 조도계수와 식물의 밀도를 의미하는 토양 하부의 증발산은 토지피복의 종류에 따라 입력하였고, 침투는 유역의 수문학적 토양 그룹의 분포에 따라 입력하였다. 분석 결과 유량과 수질은 단일 값을 입력했을 때보다 각 매개변수를 토지피복과 토양의 종류별로 차등 설정하였을 때 정확도가 향상되는 것으로 나타났다. 또한, 조도계수(NSUR) 입력에 의해 지표유출과 첨두유량이 증가하였고, 침투(INFILT) 입력에 의해 기저유출이 감소하고 지표유출이 증가하였으며, 증발산(LZETP) 차등 입력으로 중간유출과 지표유출이 증가하고 지하수유출이 감소하는 등 각 매개변수의 설정이 유역 말단의 유량뿐 아니라 모든 수문 성분의 구성 비율에 영향을 미친다는 것을 확인하였다. 이러한 결과는 유역의 토지피복 및 토양의 비균질한 특성을 정확하게 표현하는 것이 이 모델을 이용한 유량 및 수질 예측의 정확도 제고에 중요하다는 것을 시사한다.

분포형 유출모형의 초기토양함수상태 자동보정 기법 개발 (A Development of Auto-Calibration for Initial Soil Moisture Condition in Distributed Runoff Model)

  • 박진혁;차기욱;류경식;허영택
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2009년도 학술발표회 초록집
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    • pp.971-975
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    • 2009
  • 본 연구에서는 격자강우량과 GIS와 연계한 격자기반의 공간수문자료들을 모형의 입력매개변수로 활용하고, 수계망을 통하여 유역 출구까지 운동파(kinematic wave)이론에 의해 유출량을 물리적으로 추적해 나가는 격자기반의 분포형 강우-유출모형인 K-DRUM(Kwater Distributed RUnoff Model)을 개발하였고, 지표유출량에 가장 큰 영향을 주지만 실제 관측 및 적용이 용이하지 않은 유역의 초기토양함수상태에 대한 자동보정기법을 개발하였다. 개발된 자동보정기법을 이용하여 남강댐유역을 대상으로 적용가능성을 평가하였다. 연구에서 사용한 강우사상은 남강댐 유역에 큰 영향을 준 태풍 루사 (2002년 8월 31일 01시$^{\sim}$9월1일 23시), 태풍 매미 (2003년 9월 12일 01시$^{\sim}$9월13일 23시), 2004년의 대류성강우 (2004년 7월14일 01시$^{\sim}$7월 16일 10시) 및 태풍 에위니아 (2006년 7월 8일 18시$^{\sim}$7월11일 12시)의 총 4개의 사상을 대상으로 하였다. 개발한 유역의 초기토양함수상태 자동보정기법에 의한 유출모의의 적용성을 검토하기 위하여 모의에 사용된 매개변수 중 토지피복도에 의해 결정되는 조도계수와 토양도에 의해 결정되는 유효토심, 흡인수두계수, 공극률 및 투수계수는 4개의 강우사상에서 모두 동일한 조건으로 설정하였고, 유역내 토양 내부 수분함유량 산정을 위한 초기 기저유출량은 검토대상 기간 시점부에서 관측된 유출량으로 설정하였다. 초기토양함수상태 자동보정기법 적용을 통한 유출해석의 정확도는 체적오차 백분율(VER)과 첨두 유량 오차 백분율(QER)을 이용하여 평가하였으며, 이를 통해 본 모형이 유출량에 대한 정확성을 확보하고자 하였다. 본 연구에서 개발된 자동보정 기법을 적용한 결과, 초기토양조건을 설정하는데 있어서 기존의 시행착오법으로 인해 소요되는 시간과 유역내 토양 특성과 지형형상을 고려하지 않는 설정으로 인해 발생될 수 있는 문제점을 해결할 수 있었으며, 유출계산 결과도 유량의 크기와 첨두시간 모두 관측값과 비교적 잘 맞는 것을 확인할 수 있었다.

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부유물질 크기분포를 고려한 저수지 탁도 예측 모델 개선 (Improvement of Reservoir Turbidity Prediction Model with Considering Particle Sizes of Suspended Sediments)

  • 이흥수;정세웅;류환;정희영
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2008년도 학술발표회 논문집
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    • pp.1378-1383
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    • 2008
  • 댐 저수지에서 지속적인 탁도를 유발하는 물질은 쉽게 침강되지 않는 $20{\mu}m$이하의 작은 부유물질(SS)이며, 가을 수직혼합 시기까지 침강되지 않은 부유물질은 다시 재부상하는 경우도 발생한다. 저수지내 탁수의 장기 체류는 수자원 이용과 하류하천의 수생태계에 다양한 문제를 야기하고 있어 일부 댐에서는 실시간 탁도 감시 장치를 설치하고 취수설비를 개선하는 등의 탁수저감 대책의 노력을 기울이고 있으나, 시설의 최적 운영을 지원할 수 있는 탁수 거동 및 탁도 예측에 관한 연구는 아직 부족한 실정이다. 특히, 탁도는 물 속에 존재하는 부유물질의 광학적 특성(light attenuation)을 나타내는 지표로써 SS와는 물리적인 물성이 달라 실시간 계측자료(탁도)와 모델의 모의 변수(SS)가 다른 문제점 때문에 모델링에 어려움이 있었다. 지금까지 탁도 모델링은 대부분 탁도와 SS의 상관관계를 이용하는 방법을 사용하였다. 그러나 이 방법은 탁도-SS 관계가 실측지점과 입자크기분포에 따라 달라지는 특성 때문에 변환과정에 예측결과의 불확실성이 내재한다는 지적을 받아왔다. 본 연구의 목적은 저수지로 유입한 탁수의 보다 과학적이고 정확한 탁도 예측을 위해 탁도를 유발하는 부유물질의 입자크기 분포와 공간적으로 변하는 탁도-SS의 상관관계를 고려할 수 있는 표준화된 탁도 모델링 방법을 개발하고, 실측자료를 사용하여 제시된 탁도 모델링 방법의 예측 성능을 평가하는데 있다. 부유물질의 이송-확산-침강 모델은 2차원 횡방향 평균 수리 모델과 연결(coupling)되어 수행되며, 저수지 수면을 통한 열 교환, 바람과 바닥 조도에 의한 난류혼합과 성층해석, 하천 유입수의 저수지내 밀도류 유동, 그리고 입자 크기별 부유물질의 독립침강을 해석한다. 부유입자의 크기분포와 공간적으로 서로 다른 탁도-SS 관계를 고려한 탁도 예측모델은 기존의 탁도를 종속변수로 사용한 예측 방법 또는 단일 입자크기를 사용한 모델보다 개선된 모의결과를 보여주었다. 본 연구에서 제시된 탁도 예측 알고리즘은 실시간 탁수감시와 예측 모델링, 그리고 댐 방류수 탁도 관리를 위한 선택취수 설비의 운영을 위한 의사결정지원시스템에 적용 가능할 것으로 사료된다.

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전남지방에 분포하는 난대 자원식물 - 희귀특산 목본식물을 중심으로 - (Resoures Plants Distributed in the Warm-temperature Zone of Jeonnam Province)

  • 유한춘
    • 한국자원식물학회:학술대회논문집
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    • 한국자원식물학회 2019년도 춘계학술대회
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    • pp.23-23
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    • 2019
  • 전남지역은 도서지역이 많고 지역적 특성으로 인하여 다양한 식물들이 자생하고 있는데 이중 희귀특산식물은 217종으로 조사되었다. 그 중에서 난대림 지역에 생육하고 있는 목본 희귀식물 및 특산식물을 중심으로 지리적 분포위치와 생육상태 등을 보고하고자 한다. 전남지역에 분포하는 멸종위기종(CR)은 35종으로 나타났으며 이 중 목본식물은 초령목(신안), 섬다래(완도), 조도만두나무(진도), 덩굴옻나무(여수), 거문도닥나무(고흥, 여수)등이 비교적 양호하게 자생하고 있다. 위기종(EN)은 37종에서 목본식물은 왕자귀(목포, 무안), 백서향(신안), 나도은조롱(완도), 박달목서(여수, 신안) 등이 자생하고 있다. 취약종(VU)은 54종으로 목본식물은 백량금(완도, 신안), 황근(완도), 붓순나무(진도), 모감주나무(완도), 산닥나무(영암, 진도)등이 자생하고 있다. 약관심종(LC)은 36종으로 목본식물은 검팽나무(여수), 이팝나무(완도, 고흥), 녹나무(완도, 진도), 털조장나무(보성) 등이 양호하게 자생하고 있다.

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어류의 주광성에 관한 연구 -쥐치, 붕장어, 붕어- (PHOTOTAXIS OF FILEFISH, CONGER EEL AND CRUCIAN CARP)

  • 양용림
    • 한국수산과학회지
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    • 제13권1호
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    • pp.1-13
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    • 1980
  • 빛에 대한 어류의 행동을 조사하기 위하여, 쥐치 Stephanolepis cirrhifer, 붕장어 Astroconger myriaster, 붕어 Carassius cerassius에 빛의 세기가 서로 다른 여섯가지 인공광원으로 광자극을 주어, 그에 대한 반응을 주야에 각각 조사한 결과는 다음과 같다. 1. 제한된 실험수조내에서의 광자극에 대한 구간별분포는 세 어종이 모두 양단구간에 많이 모여 분포곡선은 대체로 U자형이 되었다. 2. 쥐치는 빛의 세기가 강할수록 광원으로부터 멀리 떨어진 곳에 많이 모이는 경향을 나타냈다. 집어율이 최대가 되는 평균수중조도는 0.7 lx(0.5-1.1 lx)로서 주야간에 같았다. 조명시간이 경과함에 따라 집어율이 증가하는 경향을 나타냈다. 3. 붕장어는 수중조도가 어떤 값보다 높아지면 광원에서 멀리 떨어지는 경향을 보였고, 집어율이 최대가 되 는 평균수중조도는 주간에 1.9 lx(1.2-2.9 1x), 야간에 5.2 1x(3.2-7.7 1x)로서 야간에 더 높았다. 집어율은 조명시간의 경과에 관계없이 거의 일정 하였다. 4. 붕어는 어느 실험광원하에서도 제 VI 구간에 많이 모였고, 강한 광원일수록 제 VI 구간에 더 많이 모이는 경향을 보였다. 야간에는 16.2 lx 정도에서 집어율이 약간은 높은 경향을 보였으나, 대체로 주야간 다같이 수중조도에 따른 집어율의 변화가 뚜렷하지 않았다. 조명시간 중 집어율이 일정한 증감추세를 보인지 않고, 불안정하게 변동했다.

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칠게 외골격 표면 거칠기를 이용한 노출 독성 평가: 새로운 융합적 연구 (Toxicological Assessment to Environmental Stressors Using Exoskeleton Surface Roughness in Macrophthalmus japonicus: New Approach for an Integrated End-point Development)

  • 박기연;곽인실
    • 생태와환경
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    • 제54권4호
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    • pp.265-271
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    • 2021
  • 갑각류 외골격은 키틴질로 이루어져 있고 외부자극에 보호와 지지를 위해 주요한 기능을 한다. 수환경은 물리적 변화뿐만 아니라 다양한 해양 오염에 끊임없이 영향을 받고 그 환경에 서식하는 생물은 생존을 위해 생물학적으로 반응한다. 본 연구에서는 이르가롤 독성노출이나 퇴적환경 중금속 분포에 따라 서식하는 칠게의 외골격 표면조도 분석을 통한 생태독성 종말점이 될 수 있음을 제시하였다. 칠게의 외골격 표면 조도는 이르가롤 노출에 대해 거칠기(Ra)도 감소하고 조도 변이(variation)도 줄어들었다. 또한 해양 연안 퇴적물 내 중금속(Cd, Pb, Hg) 분포에 따라 서식하는 칠게에서 표면 거칠기 및 변이가 변화하는 것을 확인하였다. 이러한 외골격 표면 거칠기의 변화는 외부환경 스트레스 요인에 따른 칠게의 생물학적인 반응 종말점(end-point)을 나타내며 나아가 외골격의 보호, 지지, 수송 등의 기능적 면에 영향을 미칠 수 있음을 시사한다. 이러한 접근방법은 공학과 생물의 융합적 기술로 수환경 모니터링을 위한 유용한 방법으로 활용될 수 있을 것이다.

해가림 투광 정도에 다른 인삼의 생육 특성 (Growth Characteristics by Shading Rates in Panax ginseng C. A. Meyer)

  • 이성식
    • 한국작물학회지
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    • 제42권3호
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    • pp.292-298
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    • 1997
  • 인삼포의 관행해가림 (볏짚피복, 투광율 3%)과 개량해가림(P.E. 차광망피복, 투광율 10%)의 해가림간 인삼 개체군의 군낙구조를 비교하기 위해서 년근별 (2, 4, 6년근), 재식위치별, 높이별로 엽면적, 비엽중(S.L.W,), 경엽의 건물중 및 조도의 분포를 조사한 결과는 다음과 같다. 1. 투광률(지상 40cm부위)은 2년근에서 관행해가림은 전행이 3%, 중간행이 2%, 후행이 1.5%였으며 평균 2.2%로 행간에 차이가 심했으나, 개량해가림에서는 전행이 12%, 중간행이 10%, 후행이 8%였으며 평균 10%로 투광률이 증가되어 행간의 차이가 근소하였다. 4, 6년근에서는 관행해가림의 광환경이 더욱 악화되었으나 개량해가림에서는 수광량이 행간의 차이가 근소하였다. 2. 2년근에서 재식위치별로 엽면적, 비엽중, 경 및 잎의 건물중 분포는 관행해가림과 개량해가림간에 차이가 근소하였다. 3. 4년근에서 재식위치별로 엽면적, 경, 엽의 건물중 분포가 관행해가림에서는 전행 및 중간행부분에 많이 분포되고 후행쪽은 적은 반면, 개량해가림에서는 행간에 차이가 적고 고루 분포되었으며 이러한 경향은 6년근시에 더욱 심하여 통로쪽의 지상부 건물중이 관행해가림은 개량해가림보다 현저히 증가하였다. 4. 근수량은 개량해가림이 관행해가림에 비해 28%증가되었으며, 재식위치별 근수량 지수는 관행해가림은 전행인 1∼2행이 높은 반면 개량해가림은 5행을 제외하고는 각행 고르게 분포되었다.

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강성경사면에 인접한 역T형 옹벽에 작용하는 상재하중에 의한 연직토압분포 (Distribution of Vertical Earth Pressure due to Surcharge Loads Acting on Cantilever Retaining Wall Near Rigid Slope)

  • 유남재;이명욱;박병수;홍영길
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제18권6호
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    • pp.141-152
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    • 2002
  • 본 논문은 급경사의 강성사면에 인접한 역 T형 옹벽에 작용하는 상재하중에 의한 연직 토압분포에 관한 실험적 수치해석적 연구결과이다. 강성사면의 조도, 사면과 옹벽 사이의 거리, 중력수준을 변화시킨 원심모형실험을 실시하고 옹벽 뒷채움재에 토압계를 매설하여 연직토압을 측정하였다. 상재하중에 의한 연직토압 분포에 관한 실험 결과를 기존의 두가지의 한계평형 해석이론 및 수치해석 결과와 각각 비교 분석하였다. 정성교(1993, 1997)에 의하여 제시된 보완 사이로이론과 흙쐐기이론을 사용한 한계 평형 해석법을 사용하였으며 그 이론을 확장하여 옹벽 배면 뒷채움재에 작용하는 상재하중에 의한 연직토압분포에 대한 특별해를 구하였다. 수치해석에서는 쌍곡선모델의 흙의 구성관계식이 적용된 FLAC 프로그램을 사용하였다. 수치해석에 의한 토압분포 산정 결과 원심모형실험 결과와 대부분의 경우에서 서로 일치하는 반면에 흙쐐기이론에서는 사면과 옹벽의 거리가 가까운 경우에 한하여 비교적 일치하는 경향을 보였다.