• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2012.05a
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• pp.540-540
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• 2012

강우 발생시 유역에 집수된 물이 하천에 이르는 경로에 따른 유출은 지표유출, 지표하유출, 지하수유출로 구분된다. 정확한 수문순환 과정의 해석을 위해서는 지표 흐름뿐만 아니라 지표하 및 지하수 흐름의 해석이 중요한 실정이나 일반적으로 실무에서 사용되는 강우-유출해석 모형은 지표유출을 해석하기 위한 모형이 대부분이며, 지표하 유출과 침투량을 산정하는데 어려움이 있다. 일반적인 강우-유출해석 모형은 Horton 방법, NRCS 방법, Green-Ampt 방법에 의해 유효우량을 분리하며, 이 과정은 침투량을 직접적으로 모형화 할 수 없으므로 지표 및 지표하, 지하수 흐름을 복합적으로 해석할 수 있는 모형이 질적이나 양적으로 부족한 실정이다. 이러한 지표하 흐름과 침투량을 산정하기 위하여 FE-FLOW, PM, MS-VMS, GMS, GW-VISTAS, ARGUS 및 MODFLOW와 같은 지하수 모형을 사용하고 있다. 본 연구에서는 지표하유출 산정을 위한 침투량의 비교분석을 위해 현재 가장 범용되는 지하수 유동 모델링 프로그램인 Visual Modlfow 모형과 GMS 모형을 이용하여 침투량 산정을 위한 수치 모의를 진행하였다. 각 모형의 입력자료는 2009년 국립방재연구원에서 수행한 침투실험시설 자료를 이용하여 동일한 조건을 부여하고, 두 모형의 비교를 위해 Visual Modflow에서는 MODFLOW의 기본 해석방법인 유한차분법(FDM)을 이용하고, GMS 모형에서는 3차원 유한요소해석이 가능한 GMS-FEMWATER를 이용하였다. 두 모형의 수치모의 조건으로 2009년 국립방재연구원에서 수행한 침투실험방법과 동일하게 공극률에 따른 투수성 보도블럭의 구분과 50mm/hr, 100mm/hr, 150mm/hr, 200mm/hr의 강우강도별 선행함수조건에 따른 수치모의를 진행하였으며, 수치모의된 침투량의 적정성을 판단하기 위하여 국립방재연구원의 침투실험 결과자료와 비교분석하였다. 침투실험 자료와 각각 수치모의된 침투량을 비교분석한 결과 서로 유사한 경향을 보이고 있으나 초기 침투시 상대오차가 비교적 크게 발생하였다. 이는 수치모형의 경우 수리실험과는 다르게 모의시작과 동시에 해당 강우강도의 침투가 시작되므로 초기 유입 유출량 발생시간의 차이가 종료시간까지 누적 침투량에 미치는 것으로 판단되며, 매개변수에 많은 영향을 받는 것으로 판단된다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2006.05a
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• pp.1716-1720
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• 2006

침투는 지반이 충적토로 구성되어 있는 제방의 파괴를 야기하는 중요한 원인이다. 침투 해석 수치모형은 제방 침투와 관련된 문제 해석과 방지기법 설계에 있어 매우 유용한 방법이나, 각각의 수치모형은 적용상 한계와 문제점을 내포하고 있다. 실제 지하수 흐름은 간극률, 입자형상 및 크기, 포화도 등과 같은 토질특성, 내부침식과 같은 역학적 특성, 점성과 동결융해 같은 열역학적 특성, 그리고 화학적 특성 등 다양한 인자의 영향을 받는다. 이러한 물리적 인자 이외에도 침투 수치해석은 외력조건, 격자 크기(element size), 그리고 시간 간격(time step interval) 등 입력조건에 영향을 받기 때문에 이들 설정에 대한 검토를 시행하여야 한다. 본 연구에서는 침투 수치모형의 적절한 입력조건 범위를 검토하였으며, 격자크기는 계산시간과 해석결과 등 수치모의의 효율성을 고려하였을 때 홍수위 혹은 제방고의 1/10이하로 결정하면 타당할 것으로 판단된다. 그리고 침투수치모형의 시간 간격은 외력조건을 고려하여 1시간 이내로 설정하는 것이 바람직할 것으로 판단된다. 본 연구결과는 침투해석 수치모의의 유의사항을 검토하여 해석결과에 대한 불확실성과 위험요소를 제거하는데 도움이 될 것으로 판단된다.

• Proceedings of the Korean Geotechical Society Conference
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• 1994.09a
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• pp.247-252
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• 1994

우리나라 산사태의 대부분은 사면의 깊이가 얕은 상태에서 발생하며, 지형적 지질적 및 강우조건에 따라 각기 다른 사면 파괴의 형태를 보여주고 있다. 본 논문에서는 IFDM의 기법을 이용하여 강우침투에 의해 발생할 수 있는 불포화지반으로의 침윤전선의 진행, 간극수압의 시간적 발생과정 등을 포함하는 침투해석을 수행하였다. 침투해석으로 얻은 강우침투 결과를 hyperbolic 응력, 변형을 모델에 조합하여 시간별로 응력, 변형해석을 할 수 있는 모델을 제안하였다. 이 모델에 의한 해석예로써 용인군 창리 산사태 지역을 선택하여 기존의 한계평형법과 본 논문에서 제안한 모델의 결과를 비교하였다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2012.05a
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• pp.703-703
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• 2012

대규모 하천이 많은 미국과 유럽 등은 정상 침투해석을 실시하여 제방을 설계하지만, 우리나라의 경우 상류 지역은 하천경사가 급하여 홍수지속시간이 짧고, 하류 지역은 하천경사가 완만하여 홍수지속시간이 길어 비정상 침투해석을 통해 제방을 설계한다. 설계 홍수파형을 정상상태로 해석하면 대상지점의 홍수파형이 갖는 홍수지속시간과 감수부 경사가 고려되지 않아, 상류 지역은 과대한 외력이 설정될 수 있으며, 하류 지역은 과소한 외력조건으로 과소 설계될 우려가 있어 시간에 따른 수위 변화를 고려한 비정상 침투해석이 필요하다. 비정상 침투해석을 위해서는 제방에 대한 외력조건으로 적용될 하천의 홍수파형이 필요하지만 국내에서는 홍수위와 지속시간 등 홍수파형의 시간분포에 대한 명확한 기준이 없어서 실무에서는 설계하고자하는 대상지점의 계획홍수량에 사용된 홍수파형의 계획홍수위와 홍수지속시간을 이용하여 설계홍수파형을 결정하여 사용하고 있다. 본 연구는 제방에 대한 부정류 침투해석을 위해 사용되는 설계홍수파형을 결정하는 방법을 소개하고, 우리나라 5대강 유역에 위치한 수위관측소 중 수위자료가 충분히 구축된 지점을 대상으로 과거 홍수사상 기간의 수위수문곡선과 계획홍수량 산정에 사용되었던 설계수문곡선을 이용하여 홍수파형을 결정하였다. 제방의 비정상 침투해석을 위한 설계홍수파형은 홍수지속시간과 감수부 경사로 결정된다. 본 연구에서 산정한 설계홍수파의 홍수지속시간은 대부분의 지점에서 계획홍수파의 지속시간보다 크게 산정되었으며, 실무에서 사용되는 계획홍수파의 지속시간이 과소산정되었음을 알 수 있었다. 홍수파의 감수부 경사의 경우, 본 연구에서 산정한 설계홍수파의 감수부 경사가 계획홍수파의 감수부 경사보다 비교적 완만한 것으로 나타났으며, 이는 지속시간이 긴 실제 홍수사상이 반영된 결과로 판단된다. 현재 비정상 침투해석을 위해 외력으로 설정되는 홍수파형은 계획홍수량 산정시 이용한 계획 홍수파형만을 사용한다. 이 경우 과거 홍수사상의 홍수지속시간이 반영되지 않아 안정성 측면에서 계획홍수파형과 과거 홍수를 모두 고려한 본 연구의 방법이 더 타당할 것으로 판단된다.

• Journal of the Korea Society for Simulation
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• v.27 no.3
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• pp.109-116
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• 2018

In order to destroy the hard target, it is essential to develop a penetration warhead with high penetration performance. To design a penetration warhead, this paper discusses the effect of nose shape factors such that nose shape, nose length, nose tip diameter, on the penetration performance of the penetrator. AUTODYN-2D has been used to conduct the computational analysis. The experimental result of Forrestal, and a simulation result have been compared to verify the reliability of computational analysis. Computational results show that the nose length have more influence on the penetration performance than the nose shape. Furthermore, simulation results show that the penetration performance can be improved by increasing the nose tip diameter to a specific value, when the nose length of the penetrator is uniform.

• Journal of the Korea Concrete Institute
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• v.17 no.5 s.89
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• pp.751-760
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• 2005

The chloride penetration model, which considers diffusion and sorption, is proposed. The FEM program developed on the basis of the diffusion and sorption model provides the estimation of chloride concentration variation according to cyclic humidity and temperature. The humidity diffusion analysis is carried out, and the chloride ion diffusion and sorption analysis are conducted on the basis of the pre-estimated humidity data in each element. Each element has different variables at different ages and locations in analysis. At early ages, the difference of relative humidity between inner and outer concretes causes the chloride ion penetration by sorption. As the humidity diffusion reduces the difference of relative humidity between inner md outer concretes with age, the effect of sorption on the chloride ion penetration decreases with age. The cyclic humidity increases the effect of sorption on the chloride ion penetration at early ages, and increases the quantity of chloride ion around steel at later ages. Therefore, the in-situ analysis of chloride ion Penetration for harbor concrete structures must be Performed considering the cyclic humidity conditionandthelongtermsorption.

• Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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• v.17 no.1
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• pp.21-26
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• 2013

In recent study, infiltration analysis considering rainfall intensity is more economical and practical than existing analysis method. Revised construction slope design standard is also stated to full-fill infiltration analysis considering rainfall for practical stability review. Infiltration analysis considering rainfall for practical stability review. But, to infiltration analysis, the process is complicated by ground impermeability and rainfall intensity. In this study, we perform infiltration analysis to charge infiltration conditions, soil type and rainfall characteristics, for more pratical stability review. Using the result, we can suggest construable condition on the assumption that soil is saturated up to surface zone.

• Journal of the Korean Society of Hazard Mitigation
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• v.8 no.5
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• pp.103-109
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• 2008

Precipitation on slope is separated into infiltration and outflow according to physical properties of soil and slope. However, the slope analysis is assumed that all precipitation are percolated. So, groundwater level is excessive tend to be calculated. In this paper, NRCS model and Horton models that have a suitability were used for agro-type analysis of Seoul station after precipitation was separated into infiltration and outflow. Also, gradient of slope was analyzed about seepage behavior and underground water level aspect through numerical analysis. After inclination correction, the estimated infiltration was compose of slopes much applied by domestic design standard. The change of groundwater level is appeared greatly as agro-type goes from D type to A type in the analysis results.

• Journal of Korea Water Resources Association
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• v.39 no.3 s.164
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• pp.241-252
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• 2006

Numerical models for seepage analysis are useful tools to analyze problems and design protection techniques that are related to seepage through a levee. Though every model may have its own limitations and shortcomings, there were no generalized verifications or calibrations for the commercial models. It means that users can run the model and get the result without understanding nor taking any enough training. This paper Investigates applicability and suitability of some seepage numerical models by comparing analytical solutions with experiments in the user's viewpoint. The results showed that it is more desirable to use analyses with unsaturated-unsteady condition rather than those with saturated-steady conditions, since seepage phenomenon of real levees are changed according to water level and soil property. This study also compared the calculated unsteady solutions with the calculated steady solutions for the levee at Koa of the Nakdong River The comparison revealed that as the result, the safety factor of $2.0{\sim}3.5$ has the same effects for seepage protection techniques when they are designed on the basis of steady-state analysis.

• Journal of the Korean GEO-environmental Society
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• v.21 no.4
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• pp.19-30
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• 2020

This numerical study is to investigate the seepage characteristics of the side of the structure in the event of leakage from the structural connection part of the drainage structure installed through the enlarged levee, and to analyze the effect of piping on the stabilization of the levee by the lateral penetration behavior. To take into account lateral seepage behavior, 2D and 3D numerical analyses were performed on the same model, and the effect of lateral seepage was analyzed to assess the validity of the numerical analysis. As a result, when leakage occurs and a lateral seepage is considered with the gate located on the riverside land, the maximum pore water pressure near the leakage point of the structure has been reduced by half compared to the normal seepage state where no leakage occurred. Excessive variation in the pore pressure was shown at the lower part of the structure, especially if lateral seepage is not considered. As a water level rises to the high water level, it shows the hydraulic gradient was larger than the critical hydraulic gradient, which will be vulnerable to long-term piping. If a gate is located in the inland and side seepage is not considered, the effect of the seepage water such as hydraulic gradient and seepage velocity is underestimated compared with the case of considering side seepage. The maximum hydraulic gradient is relatively small when lateral seepage is neglected if a gate is located in the riverside land and there was might be a risk of piping or loss of material. In addition, the period exceeding the critical hydraulic gradient was interpreted as a short time zone. As a result, it is considered that the possibility of piping can be underestimated if side seepage is ignored.