• Journal of Korea Water Resources Association
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• v.45 no.7
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• pp.657-674
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• 2012

This paper presents the effect of spatially-distributed rainfall on both rainfall-sediment-runoff and erosion or deposition in the experimental Cheoncheon catchment: upstream of Yongdam dam basin. The rainfall fields were generated by three rainfall interpolation techniques (Thiessen polygon: TP, Inverse Distance Weighting: IDW, Kriging) based only on ground gauges and two radar rainfall synthetic techniques (Gauge-Radar ratio: GR, Conditional Merging: CM). Each rainfall field was then assessed in terms of spatial feature and quantity and also used for rainfall-sediment-runoff and erosion-deposition simulation due to the spatial difference of rainfall fields. The results showed that all the interpolation methods based on ground gauges provided very similar hydrologic responses in spite of different spatial pattern of erosion and deposition while raw radar and GR rainfall fields led to underestimated and overestimated simulation results, respectively. The CM technique was acceptable to improve the accuracy of raw radar rainfall for hydrologic simulation even though it is more time consuming to generate spatially-distributed rainfall.

• Tunnel and Underground Space
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• v.32 no.1
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• pp.30-58
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• 2022

The deep geological repository for high-level radioactive waste disposal is a multi barrier system comprised of engineered barriers and a natural barrier. The long-term integrity of the deep geological repository is affected by the coupled interactions between the individual barrier components. Erosion and piping phenomena in the compacted bentonite buffer due to buffer-rock interactions results in the removal of bentonite particles via groundwater flow and can negatively impact the integrity and performance of the buffer. Rapid groundwater inflow at the early stages of disposal can lead to piping in the bentonite buffer due to the buildup of pore water pressure. The physiochemical processes between the bentonite buffer and groundwater lead to bentonite swelling and gelation, resulting in bentonite erosion from the buffer surface. Hence, the evaluation of erosion and piping occurrence and its effects on the integrity of the bentonite buffer is crucial in determining the long-term integrity of the deep geological repository. Previous studies on bentonite erosion and piping failed to consider the complex coupled thermo-hydro-mechanical-chemical behavior of bentonite-groundwater interactions and lacked a comprehensive model that can consider the complex phenomena observed from the experimental tests. In this technical note, previous studies on the mechanisms, lab-scale experiments and numerical modeling of bentonite buffer erosion and piping are introduced, and the future expected challenges in the investigation of bentonite buffer erosion and piping are summarized.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.43 no.12
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• pp.1048-1053
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• 2015

Ablative materials in a thermal protection system for atmospheric re-entry suffers from the most severe heat fluxes and temperatures, which induces surface recession in the thickness direction. In this paper, a 0.4MW arc-heated wind tunnel is operated to test for ablative materials, and a non-contact three-dimensional surface measuring system is used to evaluate the different surface characteristics of them. In particular, by postprocessing the three-dimensional image data, the surface roughness and recession of ablative materials can be calculated before and after the wind tunnel test. Moreover, the surface properties are analyzed quantitatively by comparing volume and mass losses of the test specimens.

• Journal of Korean Tunnelling and Underground Space Association
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• v.7 no.2
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• pp.143-152
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• 2005

Shotcrete for support of tunnel structures may contact with groundwater. The hazardous components in groundwater may cause corrosion of shotcrete. Also, the hazardous components may deteriorate the engineering properties of shotcrete, such as compressive strength, bond strength, flexural strength and so forth. The more the effect of the hazardous components on the shotcrete may increase, the more the stability of tunnel structure may decrease. The specimens were artificially immersed in various chemical solutions including hazardous components after the specimens were made at the tunnel construction site. It was performed to analyze the effect of the hazardous components in ground water on the engineering properties of shotcrete. The uniaxial compressive strength test, XRD, SEM were conducted to evaluate the durability and corrosion of shotcrete.

• Journal of Korea Water Resources Association
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• v.38 no.3 s.152
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• pp.223-233
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• 2005

In this study, a two-dimensional model for identifying areas of erosion and deposition over a basin was developed based on the mass balance principle in a distributed model. The program consists of three steps: (a) estimation of soil erosion; (b) determination of flow amount and direction; and (c) estimation of mass balance. Soil erosion was estimated with USLE. A single-direction (SF) and a multi-direction flow algorithm (MF) were applied to estimate slope length (L). The Maximum Downhill Slope Method (MDS) and the Neighborhood Method (NBH) were used to estimate the slope degree (S). Sediment transport resulting from eroded soil was estimated using Ferro's (1998) and Swift's (2000) sediment delivery ratio (DR). The model was validated by comparing the predicted sediment yields for three basins with measured data. The developed algorithm showed that Ferro's DR method combined with the MDS and MF produced the best agreement with the dredging records of three agricultural reservoir basins in Korea.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2006.05a
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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.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2001.05c
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• pp.92-95
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• 2001

고분자 복합체 절연재료는 porcelain 이나 glass 같은 세라믹 소재의 재료와 비교하여 옥외사용 시간의 관점에서 더 뛰어난 특정을 발휘한다. 그러나 노화되었을 때, 이들 옥외용 절연재료의 성질은 발수성이나 흡수성등과 같은 절연재료의 표면특성에 의해 변화한다. 이러한 표면특성의 변화는 누설전류에 의한 트래킹 (tracking), 침식 (erosion) 및 섬락현상(flashover) 등의 유전체 파괴에 이르게 한다. 본 연구에서는 고분자 복합체 절연재료로 널리 이용되고 있는 EPDM의 발수특성을 향상시키기 위해 기존에 이용되던 무기물 첨가제인 alumina hydrate(ATH)이외에 발수성이 뛰어난 실리콘 고무를 상용화제를 이용하여 블렌드하고, 각종 유기 첨가제 및 무기물 보강제를 이용하여 EPDM/Silicone 복합체를 제조하였다. EPDM/Silicone 복합체의 인장강도 및 유전강도는 실리콘의 함량이 증가할수록 낮아졌으며, 촉진 노화시험을 실시한 결과 $120^{\circ}C$까지 인장강도 및 신율을 유지하였다. 유전강도의 측정결과 복합체의 접촉각과 표면에너지 측정결과 Silicone 고무의 함량이 증가할수록 접촉각은 증가하고, 표면에너지는 낮아졌다. 경사평판법에의한 내트래킹성 측정결과 실리콘 함량이 증가할수록 내트래킹성은 우수하였으며, 실리콘 함량이 30%인 복합체에서는 트래킹 및 침식이 진행되지 않았다.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 2017.05a
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• pp.1115-1121
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• 2017

In order to obtain high thrust at the beginning of the flight, the solid rocket motor with large initial burning surface area was designed and tested. From the static firing test, lower initial thrust was obtained compared with the expected thrust based on the internal ballistic prediction due to the negative erosive burning effect which reduced the burning rate estimated by APN Law. In addition, the radial mode combustion instability was observed with 8 fins grain configuration. This instability was removed after the odd number of fins were used.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2006.05a
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• pp.1073-1077
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• 2006

급속한 산업화로 인한 오염물질의 증가와 생물서식처의 감소는 수자원과 생태계를 위협하고 있다. 국내의 경우 수자원의 질을 개선하기 위해 '90년대 초부터 하수처리시설 등의 저감시설을 대폭 확충하였으나 현재까지 팔당호 등 주요상수원이 목표수질에 못 미치고 있으며 그 원인은 유입오염물질의 $22{\sim}37%$를 차지하는 비점오염원으로 지목되고 있다. 또한 생태.경관적 가치가 높은 수변지역은 각종 개발로 생물서식처가 급속도로 감소하여 종 다양성 보전 측면에서 대책마련이 시급한 실정이다. 이와 유사한 상황에 직면한 선진외국에서는 '하천회랑(river corridor)' 또는 '토양 및 생태시스템을 포함하는 수역과 육역의 점이(漸移)지대'를 의미하는 이른바 '수변완충지대(Riparian Buffer Zones)'의 오염정화 및 생태조성 효과 등의 연구를 통해 효율적 조성방안을 제시하고 있으며 다양한 형태로 현장에 적용하고 있다. RBZs의 일반적인 기능으로는, 유사나 오염물질의 여과 및 차단(필터링 효과), 영양염류의 저감, 하천변 식생을 통한 수자원의 정화 및 강턱의 안정화, 홍수로 인한 하천침식의 방지, 수변 생물 서식처 제공, 수변 그늘 제공에 의한 수온상승 방지, 심미 교육 위락 공간 제공 등이다. 본 연구에서는 외국의 RBZs(Riparian Buffer Zones)가이드라인을 참고하여 국내실정에 맞는 파일럿 규모의 시험완충지를 설계 및 조성하였다. 시험완충지는 남한강 연안에 초본류, 갈대류, 관목류, 자연식생, 혼합식생 등 5가지 'dry biotope'형태로 설치하여 1년간 계절별로 운영하였다. 또한 실험의 정량화와 다양한 조건변화를 위해 차수막, 위어, 유량.농도 조절장치, 라이시미터 등 보조시설을 설치하였고, 정기적인 모니터링을 실시하였다. 조사결과 외국사례를 살펴보면 RBZs의 적정 폭은 수질정화기능의 경우 $15{\sim}30m$, 생태서식처 기능은 최소 90m이상으로 제시되며, 시험완충지의 수질정화효과는 SS, T-N, T-P, TOC의 평균저감율이 각각 50%이상으로 나타났다. 식생모니터링 결과, 환삼덩굴 등 우점종의 잠식속도는 약 15일이며 갈대와 갯버들의 경우 우기시 인공목책호안과 동일한 침식방지 효과를 보이는 것으로 관찰되어 식생의 주기적인 모니터링과 지역 특성에 적합한 우점종 선정이 매우 중요한 것으로 판단된다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.39 no.4
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• pp.405-413
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• 2015

In the US, the number of cases of subterranean water contamination from tritium leaking through a damaged buried nuclear power plant pipe continues to increase, and the degradation of the buried metal piping is emerging as a major issue. A pipe blocked from corrosion and/or degradation can lead to loss of cooling capacity in safety-related piping resulting in critical issues related to the safety and integrity of nuclear power plant operation. The ASME Boiler and Pressure Vessel Codes Committee (BPVC) has recently approved Code Case N-755 that describes the requirements for the use of polyethylene (PE) pipe for the construction of Section III, Division 1 Class 3 buried piping systems for service water applications in nuclear power plants. This paper contains tensile and slow crack growth (SCG) test results for high-density polyethylene (HDPE) pipe welds under the environmental conditions of a nuclear power plant. Based on these tests, the fracture surface of the PENT specimen was analyzed, and the fracture mechanisms of each fracture area were determined. Finally, by using 3D finite element analysis, limit loads of HDPE related to premature failure were verified.