• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
• /
• v.28 no.3D
• /
• pp.423-429
• /
• 2008

The object of the present study is to estimate the potential effects of climate change and land use on soil erosion in the mid-east Korea. Simulated precipitation by CCCma climate model during 2030-2050 is used to model predicted soil erosion, and results are compared to observation. Simulation results allow relative comparison of the impact of climate change on soil erosion between current and predicted future condition. Expected land use changes driven by socio-economic change and plant growth driven by the increase of temperature and are taken into accounts in a comprehensive way. Mean precipitation increases by 17.7% (24.5%) for A2 (B2) during 2030-2050 compared to the observation period (1966-1998). In general predicted soil erosion for the B2 scenario is larger than that for the A2 scenario. Predicted soil erosion increases by 48%~90% under climate change except the scenario 1 and 2. Predicted soil erosion under the influence of temperature-induced fast plant growth, higher evapotranspiration rate, and fertilization effect (scenario 5 and 6) is approximately 25% less than that in the scenario 3 and 4. On the basis of the results it is said that precipitation and the corresponding soil erosion is likely to increase in the future and care needs to be taken in the study area.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
• /
• 2010.05a
• /
• pp.605-609
• /
• 2010

기상변화와 지구온난화로 인해 국지성 호우의 강도와 빈도가 늘어나고 있으며 이로 인해 소양강, 도암댐, 임하댐 유역의 탁수 문제 등, 토양 유실에 관한 문제가 심각해지고 있다. 정확한 토양 유실 모의를 위하여 지난 수 십 년간 Universal Soil Loss Equation(USLE) 등의 모형이 사용되었지만 이러한 모형들에 관한 연구 중 강한 집중 호우에 의해 발생하는 걸리 침식(Gully Erosion)을 적용한 경우는 많지 않다. 이에 본 연구에서는 걸리 침식을 고려한 토양 유실량 및 유사량 산정을 위하여 입력자료가 간단하고 ArcView GIS를 기반으로 융합이 가능한 Sediment Assessment Tool for Effective Erosion Control (SATEEC) system, nLS, Unit Stream Power-based Erosion/Deposition (USPED) 연계 모형을 개발하여 강원도 양구군 해안면 유역에 적용하였다. 기존 SATEEC system에서는 강우 시 유역에서 발생하는 면상 침식(Sheet Erosion), 세류 침식(Rill Erosion)의 모의만이 가능하였지만, 본 연구에서 개발한 연계모형에서는 nLS 모형을 이용한 걸리 헤드 발생 지역 선정과 USPED 모형을 이용한 걸리 발생 지역에서의 토양 유실량 산정이 가능하기 때문에, 걸리 침식을 고려한 토양 유실량 산정이 가능하다. 연계 모형의 모의 결과 해안면 유역의 최종 유출구에서 발생하는 평균 유사량은 101,933 ton/year 로 산정 되었다. 토양 유실량과 유사량을 모의함에 있어, 면상, 세류, 걸리 침식을 종합적으로 고려해야 실제 지형에서 발생하는 토양 유실량 및 유사량을 좀 더 정확하게 예측할 수 있을 것이며, 본 연구에서 개발된 연계 모형을 이용한다면 실제 유역에서 발생하는 여러 형태의 토양 유실을 모의 할 수 있을 것이라 판단된다.

• Journal of Korea Water Resources Association
• /
• v.33 no.2
• /
• pp.237-245
• /
• 2000

Sihwa seadike is originally designed to control the water level In lake Sihwa. However the sluice gate is being operated everyday to preserve the water quality of lake. Due to the frequent operation of gates the bottom of drainage canal which is composed of weathered rock and soft rock is being scoured. Recently the bottom in the front area of apron was protected by putting underwater concrete. This study is carried out to understand the hydraulic situation for protection, and to estimate the trend of scouring by comparing between energy dissipation and registance of bottom rock. Annandale(1995) introduced the erodibility index theory, and suggested a criteria to judge the erodibility of rock through the relation between the erodibility index and energy dissipation. Determenation of erodibility index of rock is based on the results of sample core analysis, and the energy dissipation of flow is calculated from the estimation of total head on the scale model. These two values are plotted on the criteria, and the erodibility of rock is determined.

• Journal of Korea Water Resources Association
• /
• v.51 no.9
• /
• pp.783-793
• /
• 2018

The purpose of this study to present updated regional annual mean rainfall erosivity data in the Republic of Korea. In 2012, Ministry of Environment in Korea published the notice about investigation and survey procedure for the amount of topsoil erosion and adopted USLE (Universal Soil Loss Equation) model to predict the amount of national-scale soil erosion in Korea. In the notice, regional rainfall erosivity values for 158 sites, which is essential to apply the USLE, were included, however, these values came from the data made before 1997 and need to be updated. This study collected, classified and combined annual mean rainfall erosivity data from the literature review to analyze the data. We presented that new iso-erodent map, interpolated by IDW (Inverse Distance Weighted) method and extracted updated regional annual mean rainfall erosivity data at 167 regions for 1961~2015. These values will be used as updated rainfall erosivity data to predict the amount of topsoil erosion in Korea.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
• /
• 2016.05a
• /
• pp.114-114
• /
• 2016

토양유실에 영향을 미치는 기후 인자로는 강우, 기온, 바람, 습도 및 태양열 복사 등이 있다. 이들 중 강우는 토양침식에 직접적인 영향을 미치는 인자로 토립장의 이탈로 인한 토양침식을 유발한다. 토양침식을 예측하는데 있어 강우의 영향을 나타내는 지표의 설정은 매우 중요하다. 이러한 강우침식인자는 각 강우사상에 대한 강우에너지와 30분 최대 강우강도의 곱의 합으로 정의된다. 강우침식도를 정확하게 계산하기 위해서는 다년간 측정된 분단위 강우자료가 필요하며, 강우자료 획득의 제한과 강우의 분류 및 계산과정 등이 복잡하여 실무적으로 산정하기 어려운 점이 있다. 본 연구에서는 1분 상세강우자료를 이용하여 개정범용토양유실공식(RUSLE)의 강우침식도 R의 추정을 위해 2001년부터 2015년까지 15년간 전국 61개 기상청 관측소의 강우 자료를 수집하여 지점별로 새롭게 계산한 연 강우침식도 및 경험식을 산정하였으며 남한전체($99,720km^2$)를 대상으로 연 강우침식량의 공간분포맵을 작성하였다. 지점별 산정된 경험식은 연평균 강우량과 1분 강우자료로부터 산정된 강우침식도와의 상관관계로 회귀식을 도출하였다. 1분 강우자료로 계산된 강우침식도와 연평균 강우량의 상관관계로부터 도출된 경험식과의 결정계수($R^2$, determination coefficient)는 0.70 ~ 0.98로 높은 상관관계를 나타냈으며 또한, 기존의 국내에서 적용된 경험식과 비교하여 평균 $R^2$가 0.59에서 0.80로 실측값과의 정확성이 높게 개선됨을 알 수 있다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
• /
• 2021.06a
• /
• pp.410-410
• /
• 2021

강우가식성 지표(또는 강우침식인자)는 빗방울이 지상으로 떨어질 때 빗방울의 크기와 낙하속도 즉 운동에너지에 의하여 표토의 입자가 잠재적으로 침식될 수 있는 정도를 의미한다. 최신 호우사상을 분석하여 지점별 연평균 강우가식성 지표를 지속적으로 갱신하는 연구는 범용토양유실공식을 이용하여 장기간에 걸친 연평균 토양침식량을 산정하려고 하는 연구자들에게 지속적인 관심의 대상이 되어 왔다. 본 연구는 기상청 산하 관측소 54개 지점을 대상으로 지점별 연평균 강우가식성 지표를 업데이트하기 위한 것으로, 2017년까지의 데이터를 포함하여 업데이트하는 것을 목표로 하였다. 강우 가식성 지표 계산을 위한 1분 단위 강우자료는 기상자료개방포털의 공개된 자료로부터 획득할 수 있으나, 지점별로 결측치를 일부 포함하고 있거나 불연속된 자료가 포함되어 있어 54개 지점 모두를 업데이트하는 것은 제한이 되었다. 결과적으로 54개 지점 중에 29개 지점에 대한 값을 업데이트할 수 있었다. 연구결과 기상청 29개 지점의 1961~2017년 기간(최소 45년 ~ 최대 57년) 동안의 연평균 강우가식성 지표는 4,624MJmm/ha/hr로 나타났다. 이 값은 2015년 기간까지의 평균값과 거의 차이가 없는 것으로 나타났다. 또한, 지역적 분포로서 29개 지점 중에 14개 지점에서 연평균 강우가식성 지표가 소폭 감소한 것으로 나타났으며, 15개 지점은 증가한 것으로 나타났으며 최대 증가 및 감소폭은 2.5% 이내인 것으로 나타났다.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
• /
• v.44 no.12
• /
• pp.1027-1034
• /
• 2016

In this research, experimental study about size effect of solid particles on erosion resistance is presented. A high-density polyethylene particle with a mm-sized diameter is accelerated using a two-stage light gas gun up to Mach number of approximately 3.0. An accelerated particle impacts aluminum alloy such as Al1050 and Al6061 T6, and infrared windows such as ZnS and sapphire specimens. For the aluminum alloy, craters that form on the surface of the specimens are measured to characterize the erosion resistance of the material. For the infrared windows, repetitive tests are conducted until a linear or circumferential crack is found to create damage threshold curves that define a material's erosive resistance. From the comparison of test data for various sizes of high-density polyethylene particles, it is found that erosion resistance of material is linearly dependent on the size of particles.

• Journal of Aerospace System Engineering
• /
• v.11 no.5
• /
• pp.42-49
• /
• 2017

The solid rocket motor(SRM) consists of a motor case, igniter, propellants, nozzle, insulation, controller, and driving device. The liquid rocket propulsion systems(LRPSs) cools the nozzle by the fuel and oxidizer but SRM does not cool the nozzle. The nozzle of SRM is high temperature condition and high velocity condition so occurs the erosion by combustion gas. This erosion occurs the change of nozzle throat and reduces thrust performance of rocket. The material of Rocket nozzle is minimization of erosion and insulation effect and endure the shear force, high temperature and high pressure. The purpose of this study is to investigate the erosion characteristics of solid rocket nozzles by each combustion time. Through the structure inspection of Graphite and C-C composite, identify the characteristics of the microstructure before and after erosion.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
• /
• 2015.05a
• /
• pp.628-628
• /
• 2015

유역의 형상은 강우, 산사태 등과 같은 지배적인 침식작용과 더불어 지형 지질학적 요인들에 의해 결정되어 진다. 그러므로 유역형상에 대한 공간특성 분석을 위해서는 지형학적 요인과 다양한 침식작용에 대한 분석이 필요하다. 국내 외 많은 연구결과에 의하면 지형학적 인자에 의한 침식 형태는 국부경사와 집수면적의 크기에 의해 다양한 구간으로 나뉘며, 그 특성에 따라 지표침식, 세굴, 산사태 등으로 구분되는 것으로 연구된 바 있다. 일례로 유역 내 세굴과 관련된 지배인자는 집수면적보다는 국부경사에 반대로 지표침식, 산사태는 국부경사보다는 집수면적의 크기에 따라 영향을 받는다. 따라서 지형학적 인자(국부경사, 집수면적)의 임계치(threshold) 산출을 통해 침식특성(불안정지역)을 검토할 수 있으며, 이에 대한 물리적 검증은 여러 연구를 통해 물질플럭스(유량, 에너지)에 대한 Power Law로써 검증된바 있다. 본 연구에서는 이러한 지형학적 침식특성 분석을 위하여 2006년 집중호우에 의해 광역적 산사태가 발생한 강원도 평창군 진부면 일대의 $10m{\times}10m$ DEM로부터 국부경사, 집수면적을 산출하고 경사-면적한계곡선(Slope-Area Threshold Curve, SATC), 배수면적 확률분포곡선(Probability distribution of Drain Areas Curve, PDAC), 에너지지수 확률분포곡선(Probability distribution of Energy Index Curve, PEIC)를 실제 산사태지점과 중첩하여 도시하였다. 그 결과, 특정 임계구간(Threshold Area, Unstable area, 2~3권역)내에서 산사태 발생지점이 분포하는 것으로 분석되었다. 이를 통해 지형학적 인자만을 고려하여 미계측 유역에 대한 잠재적 불안정지역의 판별이 가능할 것으로 판단되며, 추후 광역적 사면안정해석에 적용 가능할 것으로 판단된다.

• Journal of the Korean Geotechnical Society
• /
• v.29 no.1
• /
• pp.49-59
• /
• 2013

Heavy rainfall intensity may cause shallow slope failures and debris flow by rill erosion and scour on land surface. The paper represents the difference between native soil (weathered soil) and reinforced soil, which is mixed by hardening agent with flyash as main material, for investigating experimental findings of rill erosion and erosion. Results obtained from artificial rainfall simulator show that erosion rate of reinforced soil mixed with hardening agent is reduced by 20% because an amount of eroded soil on slope surface is inversely proportional to the increase of soil strength. For example, rainfall of 45mm (at the elapsed time of 25mins in rainfall intensity of 110mm/hr) triggers rill erosion on native soil surface, but the rill erosion on reinforced soil surface does not even occur at 330mm rainfall (at the elapsed time of 3hrs in rainfall intensity of 110mm/hr). As a result of slope stability analysis, it was found that the construction method for reinforced soil surface would be more economical, easy and fast construction technology than conventional reinforcement method.