• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제14권11호
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• pp.5-12
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• 2013

본 연구의 목적은 토석류 발생 가능성이 높은 산지에 소단을 설치하였을 경우 산지 하류에서의 토석류의 거동과 메카니즘을 측정하는 것이다. 수치모델은 질량보존 및 운동량 보존에 관한 방정식에 기초하여 유한차분법을 이용하여 수행되었다. 토석류 거동을 측정하기 위하여 3가지 형태의 소단을 갖는 사면과 직선 사면에서의 토석류 변화를 비교하였다. 우선 하류단에서 소단폭의 길이 변화에 따른 직선 사면과 소단을 갖는 사면에 대한 유량과 토사체적 농도를 조사하였고, 공급유량 변화에 따른 소단을 갖는 사면에서의 유량과 토사체적 농도를 조사하였다. 소단을 갖는 수로에서는 소단폭의 길이가 길어질수록 소단으로 인해 토석류가 저유량 형태로 나타났으며, 고유량의 요동분포의 지속시간이 줄어들었다. 이는 소단이 토석류를 지연시키는 데 효과적인 것을 발견하였다. RMS비 비교 결과 소단을 갖는 사면이 직선 사면보다 유량이 적게 나타난 것을 확인하였다. 토사체적농도의 경우 소단폭의 길이가 길어질수록 변곡점이 나타나지 않고 완만한 형태의 그래프를 나타냈으다. 또한, 저농도의 토사와 물이 혼합되어 하류부로 유하하기 때문에 하류부에서의 토석류에 의한 피해를 저감시키는 데 효과가 있었다. 본 연구의 결과는 토석류 재해 예측 및 다양한 대책을 세우는 데 좋은 정보를 제공할 것이다.

• 대한지리학회지
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• 제45권3호
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• pp.360-374
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• 2010

본 연구는 옹점리 동부의 암설 사면을 대상으로 암설 사면의 분포, 요인, 식생 피복 및 암설 변화에 대해 분석하였다. 이 지역에서 암설 사면 발달의 중요한 요인은 기반암이 단애 형성과 암설 공급에 유리한 규장암이라는 점과 기계적 풍화작용을 촉진시키는 기온의 영하일수가 비교적 길다는 점이다. 암설 사면의 분포 면적은 일사량이 높아서 수분 증발이 활발하여 식생 피복이 불량한, 남사면과 서사면이 북사면과 동사면에 비해 더 넓은 것으로 나타났다. 옹점리 동부의 가 지역에서 식생 피복으로 인해 암설 사면의 면적은 꾸준히 감소하고 있으며, 평균 $431.0m^2/yr$의 식생 피복 면적 증가 속도를 보였다. 그리고 지상라이다를 이용하여 분석한 결과, 나 지역에서는 1년 동안 1~2개의 암설 입자들이 사면 내에서 변위 또는 이동되었다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2009년도 학술발표회 초록집
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• pp.796-800
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• 2009

토목구조물 및 사면의 붕괴는 집중호우가 내리는 경우 많이 발생하고 있으며, 특히 사면에서는 붕괴까지의 변형이 급속히 진행되어 이를 사전에 예방하기는 매우 어려운 현실이다. 침투 및 배수과정에서의 사면 붕괴는 강우침투로 인한 지반의 물리적 특성변화가 직접적으로 사면의 안전계수 변화에 영향을 주는 것으로 판단되며, 이때 발생하는 물리적 특성변화로는 침투시 사면 내 지반의 단위 중량은 증가하여 전단응력의 증가 및 전단강도 감소현상이 발생하며, 이와 반대로 사면 내 배수로 인하여 전단응력의 감소 및 전단강도의 증가현상이 발생한다. 따라서 본 연구에서는 강우침투로 발생하는 지반의 포화도 변화를 지반 내 투수계수의 함수로 설명하여 강우로 인한 지반의 침투 및 배수과정을 규명하고자 한다. 일반적으로 지반 내 지하수의 침투과정은 라플라스 공식을 적용한다. 그러나 라플라스 공식은 정상 상태(Steady State)일 경우에만 사용할 수 있고, 강우 등으로 인한 지하수의 수두 변화가 발생한 비정상 상태(Unsteady State)의 경우에는 부적합하므로 사면과 옹벽 등의 토질구조물에서는 안전성 변화를 계산할 수 없다. 이를 위해 사면 내 지반의 침투 및 배수과정을 투수계수의 함수로 나타내어, 강우의 침투과정을 Fourier Series, 변수분리법 및 섭동함수를 사용하여 식으로 유도함으로서 강우에 의한 지반의 침투 및 배수과정에 따른 사면 내 지하수의 분포를 예측한다. 침투과정 해석을 위하여 지표에서 포화대까지의 깊이 10m의 모델사면 및 지표부터 포화대까지의 포화도는 직선으로 비례한다는 가정을 적용한다. 먼저 푸리에 급수를 이용, 시간에 따른 온도를 열전달에 관하여 편미분하여 발생하는 열확산계수를 투수계수로 변환함에 따라 지하수의 시간과 수직방향거리에 대한 지반의 포화도를 산정한다. 변수분리법은 산정된 포화도에 지반의 초기조건과 경계조건를 고려하기 위해 적용하며, 변수분리법에 의해 산정된 지하수 분포를 섭동함수법으로 과도 및 정상상태로 분류한다. 본 연구의 수행으로 인해 얻어진 결과를 요약하면 다음과 같다. 첫째, Fourier Series와 변수분리법, 섭동함수를 이용하여 강우에 의한 지반의 포화도 변화를 수식적으로 나타낼 수 있으며 둘째, 지반에서의 강우침투과정을 식으로 표현함으로서, 깊이별 시간에 따른 포화도의 영역이 상부로부터 하부로 전이되는 과정을 알 수 있다. 셋째, 푸리에 급수를 이용한 지반의 침투계산으로 강우로 인한 지반의 포화영역 및 불포화영역을 명확히 구분할 수 있으며, 각 깊이별 포화도를 계산하여 각 구간에서 불포화구간의 전단강도에 대한 보다 정확한 계산이 가능하리라 판단된다.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제4권4호
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• pp.39-50
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• 1988

현재까지 사면의 안정해석은 거의 결정론적 방법에 의해서 도호사면을 대상으로 연구가 수행되어 왔다. 그러나 실제적으로 사면의 파괴형상은 대수나선, 복합직선, 정원형, Cycloid기선 등의 다양 한 형태를 나타내고 있다. 따라서 본 연구는 지하수위를 고려한 기류한 사면의 파괴형상을 대수나선으로 하고 하중과 흙의 강침정수의 확률변수분포를 정규분포, 대수정규분포 및 베타분포로 가정하여 사면의 파괴확률을 구했다. 그치고 사면안정설계에 이용되고 있는 안전률과 파괴확률과의 관계를 분석하여 허용안전률에 대한 신잡실를 판단하기 위하여 수행되었다. 그 결과로 동일한 안전률에 대해서 변리계수가 증가함에 따라서 파괴확률이 증가하므로 사면설계에 있어서 안전률보다 파괴덕률을 이용하는 것이 합리적이라고 생각된다. 또한 허용안전률은 현장 조건을 고려하여 결정하는 것보다는 강도정수의 변리계수에 의하여 결정하는 것이 더 타당하다고 판단된다.

• 지질공학
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• 제7권1호
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• pp.37-52
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• 1997

본 연구는 여러 호간구조물의 안정구모물의 안정해석에 관한 실제적인 적용성에 관련된 것으로, 호안구조물의 안정해석에는 4가지 종류의 호안단면을 고려하였다. 안정해석의 결과로서, 상치블럭의 안전율은 T.T.P.피복경상제가 형식 중에서 가장 컸으며, 피복재료의 강성과 완만한 사면경사에 영향을 받는다. 제체의 직선사면 활동 및 원호활동파괴에 대한 안전율은 사석경사제가 모든 형식중에서 가장 컸으며, 완만한 사면경사와 피목재료의 강성의 증가의 영향을 받는다. 제체의 전도 및 지반지지력에 대한 안전율은 경사호안이 직립호안 보다 크며, 완만한 사면경사와 구조물 폭의 증가에 영향을 받는다.

• 한국방재안전학회논문집
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• 제15권3호
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• pp.15-21
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• 2022

본 연구의 목적은 산지 사면에서 토석류가 발생했을 때, 하류에서 토사퇴적면적과 도달거리를 실험을 통해 조사한 것이다. 하류에 퇴적하는 토사의 특성을 분석하기 위하여 수로사면에 소단을 설치하였을 경우 또는 직선 수로인 경우 토사퇴적면적과 도달거리를 실험을 통해 분석하였다. 실험조건으로서는 토사체적농도의 변화 및 수로의 경사변화 그리고 수로의 형태에 따라서 토사퇴적면적과 도달거리의 감소율을 조사하였다. 직선수로에서 수로경사가 급할수록 그리고 토사퇴적농도가 감소할수록 토사퇴적면적과 도달거리는 증가하였다. 소단을 갖는 수로에서는 경사가 급할수록 토사퇴적농도가 감소할수록 도달거리 및 토사퇴적농도가 증가하였다. 두 수로에서 토사퇴적면적과 도달거리의 차단율을 비교해보면, 소단을 갖는 수로에서 직선수로인 경우보다 토사퇴적면적과 도달거리의 차단율이 더 높았다. 본 연구의 결과는 급경사지 비탈면에서 토석류가 발생했을 때 효율적인 토석류 저감 또는 방어 대책을 세워 토석류에 의한 피해를 줄이는 데 정보를 제공할 것이다.

• 한국지리정보학회지
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• 제21권4호
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• pp.145-157
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• 2018

우리나라 국토의 약 64%를 구성하고 있는 산지는 "산지관리법"에 의거하여 산지전용허가기준에 따라 전용이 허가된다. 현행 산지관리법에서는 산지전용허가를 위한 지형기준으로서 평균경사도($25^{\circ}$이하)와 표고(5부 능선 미만) 기준을 정의하여 재해로부터 취약한 필지의 전용을 규제하고 있다. 그러나 경사도는 전용하고자 하는 필지 내의 평균경사로 정의하고 있기 때문에 지형의 요철(凹凸)과 같은 사면형태를 고려할 수 없어 실제적인 재해위험성을 판단하기가 곤란하다. 그러므로 본 연구에서는 지형분류기법(Catena)의 적용가능성을 분석하고, 산지전용허가기준의 개선 방안을 연구하였다. 이론적 근거를 바탕으로 철형 및 직선 사면과 같이 물질의 이동이 활발한 사면 유형을 재해위험성을 지닌 '위험사면'으로 선정하였다. 전라북도 남원시를 대상으로 실제 산사태 발생지의 지형을 분석한 결과, 상기 유형이 약 57% 분포하는 것으로 나타나, 선정한 '위험사면'의 실제 산사태 발생 위험성을 확인하였다. 현행 산지전용허가기준을 적용했을 때 산지전용이 가능한 필지의 사면유형 분석과 실제 남원시에서 산지전용이 허가된 필지에 대한 분석에서도 '위험 사면'의 비율이 모두 50% 이상인 것으로 분석되었다. 그러므로 사면유형과 관련된 산지전용허가 기준을 마련함으로써 '위험사면'에서의 산지개발 및 이용을 방지해야 한다. 또한 본 연구에서는 산지전용허가가 가능한 필지 내 '위험사면'의 비율을 제안함으로써 산지전용허가기준의 개선을 위한 사면유형 기준의 활용방안을 제시하였다.

• 한국지형학회지
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• 제15권2호
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• pp.11-24
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• 2008

한반도 남서부 해남 어란지역 사면에는 현재의 유수작용이나 암석낙하와 같은 직접적인 중력작용만으로 형성되기 어려운 조립질과 세립질이 교호하는 사면퇴적물이 존재한다. 이런 사면은 현생 혹은 과거 주빙하 환경에서 자주 관찰되는 성층사면(stratified slope)으로 흔히 그레즈-리테와 stratified scree로 불려지는 것들이다. 본 사면에 대해서 지형학적 및 퇴적학적 특성의 분석과 기존 연구결과를 통해서 사면의 형성의 프로세스를 추정하였다. 특히 (1) 배후산지의 기반암은 Franco(1990)가 지적한 동결 수용성이 민감한 암석의 특성으로 동결파쇄(congelifraction)되어 다량의 암설과 미립질을 공급할 수 있었다. (2) 사면의 직선적 평활성과 암설의 크기와 량이 사면아래 방향으로 갈수록 줄어드는 것은 중력작용을 유도하는 주빙하 환경에서 가능한 이동 메카니즘을 갖고 있다. (3) 조립질과 세립질의 교호는 현생 및 과거 주빙하 환경에서 잘 나타나는 stratified slope이다. 이상에서 연구지역의 사면퇴적물은 현재의 기후환경이 아닌 과거 플라이스토신의 한랭 습윤한 주빙하성 기후환경의 산물로 볼 수 있는 성층사면으로 주빙하 기후환경의 화석지형이다. 그 외 당시의 해수면 변동과 관련된 해안단구, 고사구 지형 등이 함께 나타나고 있어 한반도 남서부의 제4기 고기후 지형환경의 이해에 좋은 예가 되고 있어 더 많은 연구가 요구되고 있다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제21권8호
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• pp.107-116
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• 2005

토목섬유로 보강된 성토사면의 안정해석시, 소요 보강재의 인장력은 토압이론에 근거하여 하나 또는 두개의 직선으로 가정된 활동면에 대하여 평형을 유지하기 위하여 필요한 보강재 인장력의 합으로부터 얻을 수 있으며, 각 층별 보강재의 인장력은 삼각형분포 또는 직사각형 분포로 가정한다. 그러나, 실제 토목섬유로 보강된 사면에 대한 현장계측결과에 및 모형실험 결과에 의하면, 보강 성토사면에서 보강재 최대인장력은 사면의 최하단에서 발생하는 것이아니라 사면내의 어느 높이에서 발생한다. 보강토체의 가상파괴면은 일반적으로 각 층의 보강재에서 최대인장력이 발생하는 위치를 연결한 선이며, 이 때 보강재의 인장력은 가상파괴면상의 응력상태와 밀접한 관련이 있다. 따라서 본 연구에서는 사면안정해석으로부터 얻은 가상활동면상의 법선응력의 분포로부터 각 층별 보강재의 인장력을 평가 할 수 있는 방법을 제안하고, 토목섬유 보강 성토사면에 대한 현장계측 사례에 대한 해석을 통하여 그 적용성을 검토 하였다. 그 결과, 본 연구에서 제안한 방법이 기존의 보강사면 설계법 보다 더 현장계측 데이터에 근접하는 각 층별 보강재 인장력을 제공해주는 것으로 나타났다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제12권4호
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• pp.273-278
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• 2009

월파형 파력발전장치는 월류된 파랑으로 인하여 발생한 수두차를 이용하여 터빈을 구동하는 일종의 파랑에너지 변환장치로써 파랑에너지를 전기 에너지로 변환하는 장치이다. 본 연구는 상용 CFD코드 인 Fluent를 사용하여 수치 조파수조를 구현하여 월파형 파력발전장치의 해석에 도입을 하여 입사파 조건과 형상에 대한 계산을 수행하였다. 최적의 월류성능을 나타내는 구조물 사면형상을 도출하기 위하여 직선형과 포물선형을 채택하여 비교분석을 수행한 결과 포물선형 사면경사를 갖는 구조물이 더 우수한 월류성능을 보인다는 것을 확인 하였다.