• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2011년도 학술발표회
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• pp.176-176
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• 2011

환형수조는 점착성 퇴적물의 이송특성 연구를 위해 가장 선호되는 실험 장치로 알려져 있다. 과거 많은 연구자들은 퇴적물의 이송특성, 특히 침식/퇴적 특성 조사를 위해 주로 수로를 이용한 실험적 연구를 수행하였는데, 최초의 실험적 연구들은 주로 직선수조에서 수행되었다. 그러나 입자간의 응집이 중요한 역할을 하는 점착성 퇴적물의 경우에, 직선수조 끝단에서의 자유낙하 및 재순환 펌프의 날개에 의해 응집된 토사가 쉽게 분리될 수 있어 그 타당성이 의문시 되어 왔으며, 이러한 단점을 보완하기 위해 환형수조가 고안되었다. 환형수조는 수면과 접하여 회전하는 상부링의 마찰력에 의해 흐름이 생성되기 때문에 시간의 제약 없이 흐름조건을 동일하게 만들 수 있다는 큰 장점을 갖는다. 그러나 환형수조는 원주유속의 속도차이 및 원심력으로 인한 2차 순환류를 형성시켜 반경 방향(radial direction)에서의 바닥전단응력을 불균일하게 하는 단점을 갖는다. 이러한 2차 순환류와 바닥전단응력의 불균일을 저감시키기 위하여 환형수조의 몸체를 상부링의 회전 방향과 역방향으로 직접 회전시키는 방법이 채택되어져 왔다. 한편, 환형수조의 상부링과 몸체를 서로 역방향으로 동시에 회전시키는 양방향 회전(counter-rotation)의 적용을 위해서는 2차 순환류가 최소가 되며 바닥전단응력이 균일해지는 최적 회전속도비에 대한 분석은 필수적 사항이다. 이를 위하여, 상부링과 몸체의 회전속도에 따라 변화하는 수조내부의 흐름특성 및 평균바닥전단응력에 대한 연구가 선행되어야만 한다. 이에 본 연구에서는 전산유체역학을 이용하여 전북대에 설치된 환형수조의 상부링과 몸체의 회전속도에 따라 변화하는 수조내부에서의 흐름특성 및 바닥전단응력에 대한 분석이 수행되었다. 또한, 이를 기초로, 환형수조의 최적 회전속도비 산출을 위한 연구가 수행 중에 있다. 이러한 결과들은 추후 환형수조를 이용한 점착성 퇴적물의 침식/퇴적 등과 같은 이송특성 연구시, 퇴적물에 작용하는 흐름조건의 정밀산정을 위한 기초자료로 활용될 수 있을 것이다.

• 한국세라믹학회지
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• 제38권3호
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• pp.231-237
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• 2001

NaOH 용액 처리로 제조한 개질 굴 패각 미분말은 98.7 wt%의 CaCO$_3$와 1.3 wt%의 chitosan으로 구성되어 있으며, chitosan의 탈아세틸화는 74.9%이었다. 개질화함으로서 입경은 작아지고 비표면적은 증가하였으며, 밀도는 감소하는 경향을 나타냈다. 입자 형상은 모서리가 각지고 매끄러운 형태에서 모서리가 침식되고 표면이 다공성인 환상의 형태로 변화되었다. 개질 굴 패각 미분말을 시멘트 대신 5.0 wt%까지 치환했을 때의 모르터의 압축강도는 치환량이 증가할수록 증가하였고, 흡수율은 치환량이 증가할수록 감소하는 경향을 나타냈다. 굴 패각 미분말은 대장균 및 황색포도상구균에 대해 항균력이 나타나지 않았으나, 개질 굴 패각 미분말은 5.0 wt% 첨가했을 때 99.8-99.9%의 항균력을 나타냈다. 또한 KS M 5000에 의한 항곰팡이 시험은 피막이 변색이나 변형이 전혀 없는 10등급으로 판정되었다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2006년도 학술발표회 논문집
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• pp.562-566
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• 2006

최근 들어 국내에서는 도서지방을 잇는 연육교와 해상구간을 통과하는 대형교량의 건설이 활발히 진행되면서 해상조건에서 발생하는 교량세굴에 대처하기 위한 연구의 중요성이 대두되고 있다. 그러나 아직까지 해상조건의 세굴현상을 파악하기 위한 적절한 세굴평가 기준이 제시되어 있지 않고 대부분 자연 하천교량 기준에 의해 해상교량의 세굴평가가 이루어지고 있는 실정이다. 교량에서 발생하는 세굴 현상은 교량 기초의 안정성에 치명적인 영향을 줄 수 있고 나아가서는 교량의 붕괴 원인이 될 수 있다. 또한 교량기초 지반의 지지력 부족이나 적정피복두께 결여 등의 원인으로 구조적인 문제점을 초래할 수 있다. 해상교량의 경우에는 조석에 의한 왕복류, 파 흐름의 상호작용, 점착성 지반 등 세굴에 영향을 미칠 수 있는 요인들이 복합적으로 작용하므로 교량 건설 전부터 해상조건을 반영한 다각적인 세굴검토가 요구된다. 본 연구는 강한 조석류가 작용하고 넓은 조간대를 형성하고 있는 인천대교의 세굴심을 합리적으로 산정하기 위하여 다학제적인 연구를 시도한 것이다. 본 연구에서는 해상조건의 침식유발특성을 파악하기 위한 연구로서 수치모형 및 수리모형 실험을 수행하고, 지반종류에 따른 침식저항능력을 파악하기 위한 세굴률 실험을 수행하였다. 더불어 인천대교 건설현장에 타설되어 있는 대구경 시험말뚝에 대한 실시간 세굴모니터링을 실시하여 얻은 현장관측 자료를 검증자료로 사용함으로써 종합적인 세굴검토를 통하여 다학제적이고 합리적인 해상교량의 세굴심을 평가하고자 한다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제38권4호
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• pp.313-321
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• 2005

항만 및 저수지에서 점착성 퇴적물의 침식 및 제거는 극도로 큰 에너지를 동반한 기계적인 배출방법으로 단지 가능할 수 있다. 소위 분사방법은 높은 전단력에도 불구하고 점착성 퇴적물을 움직이게 하는데 실효를 거두지 못하고 있다. 그러므로 본 연구는 다목적댐, 항만 그리고 호수 등에서 퇴적된 점착성 미립자들을 저감시키기 위해 기포 투입으로 침전된 미립자($Al_{2}O_3$)의 부유현상을 실험하는데 목적을 두고 있다. 실험을 통해 중요한 매개변수는 투입된 기포의 양과 침전된 퇴적물의 응고시간인 것을 알 수 있었다. 기포 투입없이 높은 pH값에서 빨리 침전되는 미립자 퇴적물(alumina)은 기포의 증가로 입자의 부유현상이 일어난다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2016년도 학술발표회
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• pp.63-63
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• 2016

자연 하천은 연속적인 곡선 흐름을 가지고 있으며, 하천의 흐름을 해석하는 것은 복잡하고 어려운 일이다. 게다가 자연하천에서는 유사이송에 의해 하상변동이 발생하며 이를 정확하게 예측하는 것은 공학적 문제 해결에 중요한 역할을 한다. 곡선 흐름에서의 하상변동양상은 원심력에 의한 이차류로 인하여 유사가 하천의 내측으로 이동하게 되고, 하천의 외측에는 침식, 내측에는 퇴적이 된다. 이와 같은 현상은 원심력뿐만이 아니라 하천의 곡선에 의해 발생하게 되는 박리 또한 중요한 원인으로 이야기 되고 있으며, 선행 연구자들에 의해서 박리의 영향이 작지 않음을 알 수 있다. 자연하천에서의 정확한 하상변동을 예측하기 위해서는 원심력에 의한 이차류와 박리의 현상을 정확히 모의할 수 있어야하며, 이를 위해 3차원 모형이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 3차원 unsteady RANS 모형을 이용하여 곡선수로에서 박리가 발생하는 현상을 모의하고자 한다. 곡선수로를 모의하기 위해서 곡선좌표계를 사용하였으며, 난류모형으로는 standard $k-{\varepsilon}$과 $k-{\omega}$ SST을 사용하였다. 또한 fractional step method를 이용하여 유속과 압력 커플링을 하였다. 그 결과 곡선수로의 흐름모의에서 레이놀즈 수가 큰 경우 박리가 발생하는 것을 확인하였으며, 두 난류모형 모두 곡선 흐름에서의 박리 현상을 모의할 수 있었다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제24권12호
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• pp.19-29
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• 2023

도로의 주된 문제는 표층에서부터 작용하는 하중으로 인해 시간이 지남에 따라 균열 및 침하가 발생한다. 이러한 문제를 해결하기 위한 방법 중 하나로 지오셀(Geocell)을 사용하는 것이 있는데, 지오셀은 침식 방지, 평지 및 급경사지에서의 지반 안정화, 하중지지 및 지반 보전을 위한 구조적 보강을 위해 사용될 수 있다. 본 연구에서는 국내외 지오셀을 활용한 도로포장 적용 사례를 분석하고, 현장 시험과 LFWD(Light Falling Weight Deflectometer) 장비를 이용한 지오셀이 포함된 도로 포장 공법에 따른 지지력을 분석하고 기존도로포장 공법과 지지력을 비교·분석 하고자 한다.

• Journal of Ecology and Environment
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• 제29권3호
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• pp.295-303
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• 2006

국내의 산불 피해지에서 식생 복구를 위해 주로 적용되는 단순 개별과 조림은 초기에 토사 유출을 과도하게 발생시킬 수 있으므로, 토양 안정화를 위해서 조림 복구 시기의 조절을 고려해야 하고, 자연 복원력이 낮은 지역에는 토양 안정성을 증진시키는 사면 처리가 필요하다. 본 종설에서는 주로 북미와 유럽 지역에서 산불 피해 산림의 토양 보존을 위해 수행되었던 대표적인 사면 처리 기술인 씨뿌리기, 멀칭, 통나무 경사막이 등의 효과에 대하여 고찰하였다. 씨뿌리기는 가장 널리 사용되고 있는 방법임에도 불구하고 식생 피도와 토양 침식에 미치는 영향은 분명치 않으며, 자생 식물의 재생을 저해하는 부정적인 효과가 밝혀졌다. 멀칭은 토양 침식의 감소에 효과적이지만, 역시 외래 식물종의 도입과 자생종 재생의 저해라는 부정적인 효과도 있음이 밝혀졌다. 통나무 경사막이의 효과에 대한 연구는 극히 제한적이지만, 강우량이 적은 시기에는 효과가 있으나 많은 시기에는 효과가 뚜렷하지 않다는 연구가 보고되어 있다. 이와 같이 산불 피해지의 사면처리는 자연 복원력이 높은 지역에 불필요하게 적용하였을 때 오히려 부정적인 영향을 줄 수 있음으로, 자연 복원력이 낮으며 자생종의 재생보다 강우 및 토사 유출의 감소가 시급한 지역에 선택적으로 처리하는 것이 바람직하다. 또한 강우 및 토사 유출 감소 여부, 외래 식물종의 도입, 멀칭으로 인한 식생 재생의 저해 등과 관련한 장기적인 모니터링이 필요하다고 판단된다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제13권1호
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• pp.37-43
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• 2012

일반적으로 수면과 접해 있는 호안이나 제방의 법면은 강우 침투로 인해 지반이 포화되어 침식에 약하고 유수로 인한 붕괴가 발생하기 쉽다. 따라서 사면 및 호안 제방을 축조할 경우, 비탈면 침식 및 세굴로 인해 붕괴가 발생하지 않도록 법면보호용 보강재를 설치해야 한다. 본 논문에서는 이러한 법면보호 보강재 중에서 기존의 3차원 지반보강재인 지오셀의 단점을 보완하고, 보다 친환경적인 보강재로 개발된 지오콤의 원지반과의 마찰특성, 수평투수능력, 식생의 뿌리활착 능력을 파악하기 위해 실내시험을 수행하였다. 중형전단시험 결과, 지오콤 보강지반의 내부마찰력은 기존 보강지반의 강도정수보다 증가하는 것으로 나타났고, 수평투수시험에서도 기존의 보강재보다 수평투수계수가 큰 것으로 나타났다. 이러한 결과는 셀 끝단의 구조가 기존 보강재와 달리 날카로운 돌기를 형성하고 있고, 셀의 내부표면이 망상 구조를 형성하고 있기 때문으로 판단된다.

• 한국지역지리학회지
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• 제15권2호
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• pp.192-203
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• 2009

본 연구에서는 남강 최상류부의 지우천 유역을 대상으로 침식분지 내 퇴적지형의 형성과정을 고찰하였다. 퇴적 지형의 형태적 특성과 퇴적상 분석을 통하여 밝혀진 형성과정을 요약하면 다음과 같다. 첫째, 사평, 응암, 내동뒷들 지점의 고위퇴적지는 최종빙기 동안의 한랭한 주빙하 환경하에서 젤리플럭션 작용으로 퇴적되었으며, 상류에서 하류방향으로 하상비고가 낮아진다. 고위퇴적지의 범위는 지우천과 남강이 합류하는 곳에서 하류방향 약 1km지점인 것으로 추정된다. 둘째, 장승불들 지점에 분포하는 완경사면의 퇴적물은 심층풍화된 기반암이 완만한 사면을 형성한 이후 최종 빙기 동안 젤리플럭션 작용으로 운반된 것이다. 셋째, 사평, 용추사, 등방들 지점의 저위퇴적지는 후빙기의 온난습윤한 환경하에서 고위퇴적지가 개석되는 동안 퇴적물의 일부가 하상에 남겨지고, 이후 고위퇴적지의 개석이 완료됨에 따라 하천의 저항(퇴적물양)보다 하천의 운반력이 초과함으로써 하상이 다시 침식되어 형성된 것으로 사료된다.

• 대한토목학회논문집
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• 제14권5호
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• pp.1191-1197
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• 1994

본 연구에서는 제안된 유로단면변동율(${\Delta}A_s$)로써 하천의 전형적인 특성인 유로사행으로 인한 유로횡단면의 흐름방향 변화를 정량화하고 유로에서의 유수력 집중부분과 침식구간의 변동상황을 조사하여 유로사행을 수리학적 및 형태학적으로 구명해보았다. 측정된 유로단면변동율은 하류로 내려올수록 점차 감소함을 보이며 이는 하류로 갈수록 유로가 안정된다는 것을 나타낸다. 유로횡단면의 형태학적 인자들인 수면 폭($W_s$), 최심선까지의 하폭($W_{th}$), 그리고 최대수심$D_{th}$)의 분석을 통하여 $D_{th}/W_s$ 분포에 따른 금강유역의 만곡정점부 대표단면형상을 제사하였다. 대상하천의 유로이동율은 만곡부가 발달한 구간과 곡률비(R/W)가 2~4인 구간이 그외 구간보다 12% 높게 나타났으며 곡률비가 2~4에 집중되고 있음은 제방의 침식 가능성이 다른 구간에 비해 상대적으로 높음을 나타낸다.