• Journal of Korea Water Resources Association
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• v.37 no.12
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• pp.1033-1041
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• 2004

A 2-dimensional numerical sediment transport model using erosion rates in undisturbed conditions has been developed and applied to calculating the suspended sediment concentrations and bed level changes in the Lower Fox River The model reduces inaccuracy of sediment model by using the accurate erosion rates obtained in a flume (called Sedflume). The flume has been developed to measure erosion rates as a function of sediment depth and at the situation of high shear stresses such as flood event. Both mechanisms of suspended load and bedload transport are included in the model. The model results were verified for the description of sediment transport in a straight channel and the sediment transport during flood event in the Lower Fox River The results of Lower Fox River simulation showed good agreements with the observed SS concentrations. This model can be used to simulate sediment transport under the high shear conditions such as flood.

• Journal of Korea Water Resources Association
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• v.34 no.6
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• pp.687-699
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• 2001

A 2-dimensional numerical sediment transport model has been developed by using erosion rates observed by SEDFLUME. The model un boundary-fitted coordinate can reduce inaccuracy of sediment model with accurate erosion data. Suspended transport and bed load transport are included in the model together. The model results gave good agreement with particle size distributions in 1-d channel and was more accurate than that of HIDAS of 1-dimensional model. The model applied to an enlarging channel to check model performance in 2-dimensional domain. Bed coarsening reduced erosion and deposition.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2006.05a
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• pp.1556-1560
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• 2006

유역 전체의 토양침식량에 대한 토사유출량의 비로 정의되는 토사유출률은 유역의 크기가 커지면 토사가 유출되는 과정에서 퇴적되거나, 저류될 수 있는 지형적인 요인이 많아지게 되어 상대적으로 감소한다. 우리나라 산불지역의 유역에 대량의 토사유출을 제어하기 위해 설치된 여러개의 사방댐을 활용하여 강우사상별 댐 저류지에 퇴적되는 토사량 측정하였다. 실측된 토사유출량과 산지사면을 대상으로 개발된 토양침식 모형인 SEMMA에 의해 예측된 토양침식량과를 비교하여 유역크기에 따른 토사유출률의 관계를 분석하였다. SEMMA는 강우에 의한 토양입자의 분리현상과 지표유출에 의한 세류와 세류간 침식에 의해 발생하는 토양침식량을 산정하지만, 구곡이나, 유역의 수로에서의 침식은 고려하지 않는다. 보편적으로 토사유출률은 1.0을 넘지 않으나, 본 연구에서는 토사유출률이 대부분 1.0을 넘는 결과를 보여 산불 지역의 유역에서는 수로발달과 수로확장에 의한 침식이 심각했다. 토사유출률이 산지 유역이 커짐에 따라 감소하는 경향은 세계의 다른 유역에서의 조사된 결과와 비슷한 결과를 보였으나, 수치적인 차이가 큼을 알 수 있었다. 또한 토사유출률은 강우사상의 크기에도 상관성이 있음이 확인되었다.

• Proceedings of the Korean Society of Disaster Information Conference
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• 2015.11a
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• pp.261-264
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• 2015

본 연구에서는 해안 침식의 원인 중 유역 개발로 인한 해안으로의 표사 공급원이 감소를 검토하고, 그에 따른 표사계의 미래 해안 침식률을 분석하였다. 우리나라 서해의 경우 유역 개발로 인해 하천으로부터의 표사 유입 차단은 심각한 수준이다. 아직 그 영향이 해안으로 완전히 파급되지 못하여 그로 인한 장기 해안 침식이 두드러지지 않고 있다. 또한 피해가 심각해지기 시작하면 돌이킬 수 없는 재앙이 될 측면도 많다. 따라서 본 연구에서는 금강유역을 연구대상지역으로 설정하여 유역 개발로 인한 표사 유입량 감소를 계산하여 주변 표사계 내 미래 해안의 침식률을 산정하였다. 이는 향후 유역개발로 인한 미래 침식 위험 지역의 판단과 침식 위험도 평가 도입시 유용하게 사용될 수 있을 것으로 기대된다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.02a
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• pp.278-278
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• 2011

LCD 생산에 적용할 수 있는 대형 마그네트론 스퍼터 장비에서 공간적으로 불균일한 타겟 침식은 타겟의 사용 효율을 떨어뜨린다. 특히 직사각형의 외부 자석과 직선형태의 내부 자석 구조를 가진 마그네트론 스퍼터에서는 cross-corner 효과로 인해 국부적으로 일정 부분에 대한 상대적으로 높은 침식률이 문제가 된다. 이러한 문제를 해결하기 위해 국부적으로 자기장 세기를 바꾸는 시행착오를 통하여 실험적으로 문제를 해결하려는 방법이 있지만 비용 및 시간이 매우 많이 들어 전산모사를 통한 문제 해결 방법이 훨씬 유리하다. 우리는 몬테 카를로 방법에 기반한 3차원 입자 시뮬레이션을 통하여 마그네트론 스퍼터 장비를 모델링을 하였다. 직사각형의 외부와 직선형의 내부 자석 구조가 만들어 내는 정적인 공간 자기장의 분포는 OPERA3D를 이용하여 계산하였고, 플라즈마 입자들이 만들어내는 자기장에 의해 섭동영향을 받지 않는다고 가정하였다. 플라즈마 전기장 및 전하의 운동은 상호작용의 일관성이 유지되도록 계산하였다. 이온밀도의 공간분포는 내부 자석과 외부 자석 사이의 직선 부분 보다 cross-corner 효과가 일어나는 부분에서 상대적으로 더 높은 밀도분포를 보였다. 플라즈마 시뮬레이션을 통하여 얻은 타겟에 입사한 이온의 개수 및 속도에 대한 정보를 이용하여 타겟의 침식률을 계산하였다. 이러한 침식률을 계산하기 위한 시뮬레이션 기술은 산업용 대형 스퍼터 장비 연구 및 개발에 매우 효율적인 방법이 될 것이다.

• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.34 no.4
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• pp.1181-1190
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• 2014

In this study, the erosional parameters for deposit beds were quantitatively estimated domestically for the first time through the erosion tests using an annular flume. Four erosion tests were carried out for the deposit beds with different consolidation structures, which were obtained by consolidating the kaolinite slurries for a given time durations. Results of erosion tests showed that the bed shear strength ${\tau}_s$ increased with the consolidation time and bed depth. The erosion rate ${\epsilon}$ was also shown to be related well with the excess shear stress ${\tau}_b-{\tau}_s$ which was given by the difference between flow shear stress ${\tau}_b$ and bed shear strength ${\tau}_s$. While the logarithm of the erosion rate was linearly related with the excess shear stress as ${\tau}_b-{\tau}_s{\geq}0.1N/m^2$, however, the erosion rate decreased rapidly with it when ${\tau}_b-{\tau}_s{\leq}0.1N/m^2$. These erosion test results were also shown to be good enough to verify by comparing with the test results from previous studies and a new equation was suggested to describe the erosion rate more well in the region of ${\tau}_b-{\tau}_s{\leq}0.1N/m^2$.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2022.05a
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• pp.199-199
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• 2022

선행 연구들을 통해 미세지형이 유역에서의 유사 유출량에 영향을 끼침을 알 수 있다. 그러나 여전히 유사-유출에 대한 미세지형의 영향이 불분명하여 유역 내 토양 침식 과정에서 미세지형적 거칠기를 고려할 때 혼란이 야기될 수 있다. 따라서, 유사유출량과 토양침식량에 대한 보다 정확한 예측 및 산정을 위해 미세지형이 토양 침식에 미치는 영향을 명확하게 하는 것이 필요하다. 본 연구에서는 Hairsine-Rose 침식 모형과 동역학파(Dynamic wave) 모형을 사용하여 강우-유출에 따른 미세지형의 유사-유출 과정을 수치적으로 모의하였다. 모의 결과에 따르면, 미세지형은 동일 강우 및 유출 조건에서도 유역 내 유사 유출량을 변화시켰다. 또한, 본 연구의 모의조건 하에서 지반이 비교적 미세토사로 구성된 경우 미세지형이 거칠수록 침식률이 증가하는 반면 지반의 토사가 대부분 굵은 입경을 가질 때는 매끄러운 지형보다 거친 미세지형에서 토양 침식률이 감소함을 확인하였다. 따라서, 지형의 미세지형 변동 정도와 토양침식률 사이에 비례 또는 반비례 관계가 형성됨을 보이고, 이러한 관계를 형성하는 과정에 입경 분포가 미치는 영향을 제시하였다. 마지막으로, 본 연구 결과를 통해 장갑화(armoring) 과정이 입경 분포뿐만 아니라 미세지형의 거칠기에 따라 유역별로 다르게 나타나는 것을 확인하였다. 따라서 유사-유출에 대한 미세지형의 영향을 적절하게 고려하기 위해 부상(Pick-up), 이류 및 퇴적 등 입경 별 퇴적물 이동이 다중 물리적으로 고려되어야 한다는 점을 강조한다. 본 연구를 통해 지표면의 미세지형적 거칠기 및 토양 입경에 대한 정확한 정보가 필요함을 알 수 있으며, 이를 충분히 고려한다면 강우 유출에 의한 토양 침식 메커니즘에 대한 이해도와 토양침식량에 대한 정량적 예측의 정확도가 향상될 것으로 예상된다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2008.05a
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• pp.909-914
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• 2008

미세-점착성 퇴적물로 구성되는 퇴적저면의 침식특성을 해석하기 위해, 고령토 퇴적저면에 대한 침식실험이 환형수조를 이용하여 수행되었다. 현재, 퇴적저면의 침식특성 연구에 대한 국내사례는 전무한 실정으로, 본 연구는 퇴적저면에 대한 침식실험 방법 및 결과의 타당성 검증을 목적으로 한다. 이를 위하여, 본 연구에서는 압밀시간 조건에 따라 4가지의 서로 다른 퇴적저면이 조성되었고, 각 저면별로 저면깊이에 따른 저면밀도의 변화가 우선적으로 정밀 측정되었다. 각 퇴적저면별 침식실험으로부터는, 바닥전단응력(${\tau}_b$)의 변화에 따른 저면 침식깊이(즉, 수층 부유사 농도)의 변화 측정을 통하여, 저면깊이에 따른 저면전단강도(즉, 침식한계전단응력, ${\tau}_S$)의 변화 값들이 정량적으로 분석되었으며, 최종적으로 잉여전단응력(${\tau}_b-{\tau}_S$)과 침식률 간의 관계식이 산정되었다. 퇴적저면 침식특성에 관한 과거 해외 연구 결과와의 비교 검토를 통하여, 본 연구에서 사용 혹은 적용된 실험장치, 실험 방법 및 실험결과가 타당성이 있음이 확인되었다.

• Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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• 1996.11b
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• pp.717-722
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• 1996

원자력 발전소 2차측 배관에서 가장 심각한 문제로 대두되고 있는 침식부식 현상을 예측/감시하는 시스템을 개발하여 특정 원전 2차 계통의 전 부분을 망라하여 실제 평가를 수행하였으며, 이를 현장에서 초음파검사로 측정한 결과와 비교하였다. 본 시스템으로 평가한 침식부식률을 실제 측정으로 산출한 침식부식률과 비교해 본 결과, 오차 100% 이내에 포함되는 부위가 92%에 달하는 것으로 확인되었다. 본 시스템은 침식부식 이론 및 관련 변수들로부터 단상 및 2상유체 배관의 침식부식률과 ASME 코드 및 BS 코드의 허용기준에 따른 잔여수명을 예측할 수 있으며, 침식부식으로 인한 배관의 두께가 최소허용치 이하로 떨어질 경우에는 국부 배관감육평가를 수행 할 수 있는 시스템의 형태로 개발하였다.

• Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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• v.17 no.2
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• pp.119-128
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• 2005

An annular flume has been constructed in order to estimate the erosion rate of fine cohesive sediments. Under an uniform bed condition, some erosion tests for Kaolinite sediments have been conducted to examine the performance of the flume and to check the validity of experimental method and results. In this study, the critical shear stress for erosion and the erosion rate coefficient are estimated and compared with the existing measurements. It is concluded that the performance of the annular flume is good enough to conduct erosion tests and the experimental method and results are valid.