• Title/Summary/Keyword: 침식모델

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Understanding sediment characteristics and developing empirical model for specific degradation in South Korean river (국내 하천 유사 특성 이해와 유사량 추정을 위한 경험적 모델 개발)

  • Woochul Kang
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2023.05a
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    • pp.133-133
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    • 2023
  • 풍화작용에 의해 생성된 유사는 자연 매체에 의해 이동하고 하천에 도달하기 이전이나 이후 퇴적되며, 해당 과정 중에서 하상변동, 홍수위 상승, 제방 안정성, 두부 침식, 생태환경 변화, 수질문제 등 다양한 침식과 퇴적 관련 문제들이 발생한다. 이러한 유사 문제의 해결과 지속적인 하천관리를 위해서는 유사의 생성, 이송, 그리고 퇴적 과정에 대한 충분한 이해와 정량적인 유사량을 파악하는 것이 필수적이다. 다양한 연구들을 통해서 유사량을 정량적으로 파악하기 위해 여러 종류의 모델과 공식들이 제안 되어져 왔다. 그 중 경험적 모델의 경우 실제로 관측된 값을 기반으로 하며, 복잡한 계산이나 요구하는 자료가 다른 종류의 모델들 보다 적어 쉽게 접근이 가능하다. 이러한 경험적 모델은 유사에 영향을 주는 인자를 규명하거나 특정 유역이나 지역에서 이송 및 퇴적 되는 유사의 출처와 특성을 규명하는 초기 단계에서 유용하게 이용된다. 국내 하천의 경우 여름에 강우가 집중되고 대부분의 국토가 산지로 이루어져있어 상류에서 침식이 주로 발생한다. 또한, 본류 및 하류 지역의 하천은 유사의 퇴적이 주로 일어나서 하천의 형태와 물길이 형성된 충적 하천 형태로 발전 되어있기 때문에 국내 하천에서는 전반적으로 국부적이며 다양한 형태의 유사 관련 문제가 발생한다. 국내 하천에서 발생하는 유사 관련 문제를 해결하기 위해 국내 하천의 유사량을 추정하는 다양한 경험적 모델들이 지속적으로 개발되어왔다. 하지만 과거에 개발된 모델들의 경우 계측 자료가 충분하지 않은 시기에 개발 되었으며, 현재에는 활용하기 불가능하다. 본 연구에서는 국내 하천의 비유사량을 예측하는 동시에 국내 하천의 유사 특성을 이해하기 위해 과거에 국내 하천을 대상으로 비유사량을 추정하기 위해 개발되었던 경험적 모델을 개선하였다. 본 연구를 통해 기존 경험 모델의 경우 주기적인 업데이트가 필요함을 확인하였으며, 개발된 모델의 경우 국내 하천 유사 관리를 위해 미래 유사량 예측하는 등 다양한 방면으로 활용 관리가 가능할 것으로 보인다.

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A Proposed Analytical Model for the Debris Flow with Erosion and Entrainment of Soil Layer (지반의 침식 및 연행작용을 고려한 토석류 해석 모델 제안)

  • Lee, Kwang-Woo;Park, Hyun-Do;Jeong, Sang-Seom
    • Journal of the Korean Geotechnical Society
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    • v.32 no.10
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    • pp.17-29
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    • 2016
  • A debris flow analysis model has been developed to simulate the erosion and entrainment of soil layer. Special attention is given to the model which represents strength softening behaviour of soil layer due to velocity of deformation. The 3D FE analysis by Coupled Eulerian-Lagrangian (CEL) model is conducted to simulate the debris flow. The model is validated using published data on laboratory experiment (Mangeny et al., 2010). It has been definitely shown that proposed model is in good agreement with the results of laboratory data. Futhermore, the FE analysis is conducted to ensure capability of simulating the real scale debris flow. The result of Ramian watershed, Korea shows that the debris flow has increased the volume and speed and it is in good agreement with field investigation. Based on this, it is confirmed that proposed model shows good agreement of the behavior of the actual and analytical debris flow.

Influence of Soil Properties on Erodibility of Fine-grained Soils (세립토의 침식능에 대한 토질정수의 영향)

  • 곽기석;이주형;박재현;정문경;배규진
    • Journal of the Korean Geotechnical Society
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    • v.20 no.8
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    • pp.89-96
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    • 2004
  • Many researches have been devoted to developing a model fur bridge scour analysis which can consider both of the erosive potential of flowing water and the relative ability of the soil to resist erosion. The scour rate apparatus that can quantify the erosion rate of the soil has been developed by virtue of the extensive efforts. The scour rate tests were performed on 3 types of the remolding clay samples using the scour rate apparatus. The erosion characteristics of the fine-grained soil samples according to the variation of the remolding loads are examined and the correlation between the soil properties and erosion rates is also analyzed. The results of the tests and analyses show that the soil properties, especially the dry unit weight and the shear strength of the soil have great influence on the erosion characteristics.

Physically-based Soil-water Erosion Model - Based on Hairsine and Rose's Concept - (물리적인 기반의 토양침식모델 개발)

  • 김성준
    • Magazine of the Korean Society of Agricultural Engineers
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    • v.39 no.4
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    • pp.82-89
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    • 1997
  • A physically-based soil-water erosion model with simple hydrology and Rose & Hairsine's erosion concept is described, and was implemented in the form of computer program. The model derived from the concept of stream power(Bagnold, 1977) considers settling velocity characteristics of the soil and distinguishes between the processes of entrainment and re-entrainment. It deals separately with rill flow and sheet flow, handles vegetation in terms of soil contact cover, and has the ability to simulate soil movement on nonuniform slopes. The model predicted sediment concentrations reasonably with the results of Mclsaac et al. (1990). It showed a capability to quantitatively predict the movement of soil on uniform and nonuniform slopes. Among the model parameters, soil depositability $({\phi})$ was the most sensitive from the sensitivity analysis.

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MCCI 실험에 대한 검증계산을 통한 MELCOR 코드 평가 및 취약점 도출

  • 이병철;김주열;정창현
    • Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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    • 1995.05a
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    • pp.556-561
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    • 1995
  • 원자력발전소 중대사고시 격납건물의 건전성을 위협할 수 있는 현상들 중의 하나인 MCCI에 대한 분석을 목적으로 MCCI 관련 실험인 SWISS 및 SURC 실험에 대하여 MELCOR 1.8.2 를 이용하여 계산을 수행하였다. 에어로졸 생성량을 제외한 MCCI 진행과정의 주요 예측대상에 대하여 실험결과와의 비교를 통하여 콘크리트 침식 진행과정 및 침식을, 노심용융물의 온도분포 및 열유속, 반응에 의해 유출되는 각종 가스 생성을, 그리고 노심용융물의 냉각에 따른 각질층 형성 등을 파악하였다. 콘크리트 침식과정 및 노심용융물의 온도 예측은 적절하며 콘크리트 분해에 따른 각종 방출가스는 열수력 조건에 따라 큰 불확실성을 보여주는 것으로 나타났다. 아울러 노심용융물의 냉각에 따른 각질층의 동적 거동해석은 MELCOR 1.8.2의 모델로서는 불가능하였다. 보다 많은 검증계산을 통하여 적절한 해석방법의 도출 및 새로운 모델 제시의 필요성이 있다고 판단된다.

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Internal Ballistic Analysis of Solid Rocket Motors with Erosive Burning (침식연소를 고려한 고체로켓 추진기관 내탄도 해석기법 연구)

  • Cho, Min-Gyung;Kwon, Tae-Hoon
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 2010.11a
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    • pp.213-216
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    • 2010
  • A typical unsteady internal ballistic analysis model was proposed to take account of the erosive burning for a solid rocket motor. The variance of local velocity and pressure along grain surface are analyzed by using the continuity and momentum equation. The model introduced in this study showed good agreements with the results of previous internal ballistics program. It was investigated that the change of combustion pressure, gas velocity and regrestion rate along the grain axis.

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Erosion Control Line (ECL) Establishment Using Coastal Erosion Width Prediction Model by High Wave Height (고파랑 해안 침식폭 예측모델을 이용한 침식한계선(ECL) 설정)

  • Park, Seung-Min;Park, Seol-Hwa;Lee, Jung-Lyul;Kim, Tae-Kon
    • Journal of Ocean Engineering and Technology
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    • v.33 no.6
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    • pp.526-534
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    • 2019
  • The average coastline and the erosion control line introduced as the management coastline, and the average shoreline (MSL) was established from the observed coastline. Also, the median grain size and the wave height of 30-years return period were applied. The erosion control line (ECL) was established through the model, HaeSaBeeN. These two lines set the coastline for evaluation. Based on the observed monitoring data along the coastline, the 1-day variation according to the normal distribution was used to estimate the regional variation, and the width of the erosion was calculated by applying the median grain size (D50) and the wave height of 30-years return period through the high-wave coastal erosion width model, i.e., HaeSaBeeN.

Analysis of Internal Ballistic Characteristics of Solid Rocket with Erosive Burning (침식연소에 따른 고체 로켓 내탄도 특성 변화 분석)

  • Cho, Mingyoung;Kim, Jinyong;Park, Sunghan
    • Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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    • v.18 no.3
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    • pp.56-61
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    • 2014
  • Two erosive burning models were applied to compare analysis results of ballistic for the internal ballistics of solid rocket motors. By comparing motor tests with results of analysis, the variance of a grain shape was analyzed and coefficients of erosive burning were drawn. Results of comparison presents that the coefficient of erosive burning was proportional to the change of burning area, while inversely proportional to the change of cross area.

Estimation of Sediment Yield using Gavrilovi$\acute{c}$ model (Gavrilovi$\acute{c}$ 모형을 이용한 유사량 추정)

  • Lee, Joon-Hak;Oh, Kyoung-Doo
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2012.05a
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    • pp.862-865
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    • 2012
  • 유사량은 하천의 단면을 단위시간 동안 통과하는 토사의 양을 의미하며, 하천 구조물의 설계 및 유지관리를 위한 기본자료로 활용된다. 유사량은 하천 유역의 지형적인 특성과 기상요소에 영향을 받으며, 이를 규명하기 위한 많은 연구들이 수행되어 왔다. GIS기반의 유사량 예측모델로서 국내에서는 개정범용토양유실공식과 유사운송비(Sediment Delivery Ratio)를 이용하여 유역단위 유사량을 예측하는 연구가 이루어져왔다. Gavrilovi$\acute{c}$ 모델은 유역의 총 연유사량을 예측하고 토양침식의 정도를 정량화할 수 있는 경험적 모형으로 지질 및 토양, 지형조건, 기후인자(연평균 강우량, 연평균 온도), 토지이용의 6가지 입력변수로 구성되어 있다. 본 연구는 Gavrilovi$\acute{c}$ 모델의 국내 적용성을 검토하기 위한 것으로서, 왕숙천 유역을 대상으로 Gavrilovi$\acute{c}$ 모델을 적용하여 유사량을 산정해본 결과, 실측값을 약 20% 내외로 비교적 근사하게 추정할 수 있음을 알 수 있었다.

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Estimation of Annual Average Rainfall Erosivity based on Monthly Precipitation (월강수량 기반의 연평균 강우가식성 지표 추정방법 평가)

  • Lee, Joon-Hak
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2022.05a
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    • pp.430-430
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    • 2022
  • 20년 이상의 분단위 강우자료가 없는 지역에서는 연강수량, 월강수량, 일강수량 등을 이용하여 강우가식성지표를 추정하는 연구가 이루어지고 있다. 이중에서 월강수량을 이용한 연평균 강우가식성지표 추정방법은 Fouriner Index, Modified Index, IAS index, Modified IAS index 등 학계에서 다양한 모델이 제시된 바 있다. 국내에서는 1971 ~ 1999년 기간의 기상청 관측지점에 대한 평가가 일부 이루어진 바 있으나, 월강수량을 이용한 추정모델에 대한 후속 연구는 이루어지지 않았다. 본 연구에서는 1981 ~ 2020년 기간의 기상청 강우자료를 이용하여 월강수량 기반 강우가식성지표 추정모델의 적용성을 평가하기 위한 것으로, 선행 연구에서 기산정된 지점별 연평균 강우가식성지표 값을 바탕으로, 월강수량 기반의 기존 추정모델로 산정한 값을 비교 분석하였다. 이를 바탕으로 실무에서 활용할 수 있도록 월강수량을 이용하여 연평균 강우가식성지표를 추정할 수 있는 경험식을 업데이트 하여 제안하였다.

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