• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2022.05a
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• pp.246-246
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• 2022

여수로는 수리시설의 계획저수위보다 높아진 수위를 낮추기 위하여 물을 안전하고 신속하게 방류하는 시설로 조절형식과 비조절 형식으로 구분한다. 조절형식은 인위적으로 조절수문을 이용하여 수위를 조절하는 형식으로 수문식과 밸브식으로 분류하며, 이상홍수대비 비상방수문에 많이 사용되고 있다. 비조절형식은 자연적으로 수위를 조절하는 형식으로 개수로와 관수로로 분류한다. 개수로에는 측수로식, 슈트식, 자유낙하식, 월류식이 있으며, 관수로에는 터널식, 선굴식, 암거식, 사이펀식이 있다. 한국농어촌공사가 관리하는 저수지는 3400개소로 측수로식 2091개소, 월류식 1269개소, 사이펀식 5개소, 선굴식 3개소, 기타 56개소로 비조절형식 여수로가 약 98%를 차지하고 있다. 2003년도에 재해대비 수리시설 설계기준이 개정되어 유역면적 2,500ha, 총저수량 500만m³이상이고 하류지역의 재산 및 인명피해가 클 것으로 예상되는 저수지는 PMF를 설계홍수량으로 적용할 것을 규정하고 있다. 이러한 설계기준의 홍수빈도를 적용하기 위해 기존 저수지의 치수능력증대 사업이 추진되고 있다. 치수능력증대방안으로는 제당높이 증고, 보조여수로 설치, 기존여수로의 확장 등 다양한 방안들이 있으며, 구조물 안정성, 경제성, 현장 여건을 고려한 시공성 등을 종합적으로 고려하여 채택하고 있다. 그 중 가장 대표적인 방안이 기존의 설계빈도를 초과하는 PMF 홍수량에 대하여 추가로 보조여수로를 설치하여 방류하는 방안이다. 본 연구에서는 기존 사이펀 여수로가 설치되어 있는 저수지에 측수로식 여수로와 사이폰식 여수로를 신설하여 FLOW-3D로 수치해석을 수행하였다. PMF 유입에 대한 저수지의 안정성을 확보하고, 이상강우에 의한 재해를 사전에 예방하기 위하여 신설 여수로의 방류능력, 접근 유속, 허용최대유속 등 각종 수리특성을 분석하여 홍수량 배제 능력을 검토하였다.

• Tunnel and Underground Space
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• v.24 no.6
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• pp.464-472
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• 2014

In large-opening room-and-pillar mining sites, particularly without the devices for the ventilation control, the airflow pattern created by the local fan operation is too complicated to quantify and also shows low ventilation efficiency. This study aims at performing a series of CFD analysis for the so-called venturi effects of the local fans; the effects of increasing airflow rate along the axis downstream of fan resulting from increased kinetic energy and subsequently decreased static pressure in the downstream. Effects of the fan type and installation height are compared. 1 vane-axial fan and 2 propeller fans are analyzed for their venturi effects, while the vane-axial fan was installed at the height of 1.0, 1.5 and 2.0m for comparison. The results can be applied to improve the economy and efficiency of local fans for securing better air quality and work environment management.

• Journal of Korean Society of Disaster and Security
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• v.10 no.1
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• pp.19-27
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• 2017

In recent years, ground subsidence has been frequently occurred by underground cavities due to the excessive groundwater inflow, caused by poor construction and management, during tunnel excavation and underground structure construction. In this study, a numerical model (SEEFLOW3D) was developed to estimate groundwater fluctuations for saturated-unsaturated poros media, evaluates the impact on ground excavation with open cut and non-open cut scenarios. In addition, the visual MODFLOW was applied to demonstrate the verification of the model compared with both results. Our results indicated that the RMSE and NRMSE was obtained to range over -3.95~5.7% and 0.56~4.62%, respectively. The developed model was expected to estimate groundwater discharges and apply analysis tool for optimum design of waterproof wall in future.

• Journal of Bio-Environment Control
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• v.5 no.2
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• pp.187-193
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• 1996

This experiment was conducted to investigate the influence of temperature variation by the different ventilation methods on the growth and quality of oriental melon in greenhouse of tunnel type 1. The dropping effect in temperature by ventilation types was best at type 3 and those of type 2, type 1 were in order. 2. The temperature distribution in type 3 was uniformed as air- inflow and air- outflow by wind ventilation were easier than others. Whereas the temperature of type 1 having lateral ventilation hole and type 2 having the zenith ventilation tube and lateral ventilation hole was ascended, because small ventilation area of ventilation tube and hole could not make the gravity and wind ventilation successfully. 3. When compared with air amount of three types ventilated by the temperature difference of outside and inside of tunnel type house, that of type 3 was more than those of type 1 and type 2. 4. Type 3 was better than type 2 and type 1 in lear numbers, leaf area, fruit weight, flesh thickness, malformed fruit rate, and marketable fruit rate. 5. Marketable fruit rate of all treatment at each harvesting stages was rised, as goes to the latter periods.

• 한국방재학회:학술대회논문집
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• 2011.02a
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• pp.159-159
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• 2011

수자원 공급의 시 공간적 편차가 큰 우리나라에서는 수자원을 이용하기 위해서 다수의 댐을 건설하고 있다. 특히, 생활수준의 향상으로 용수 수요가 급증하였기 때문에 용수가 부족한 곳에는 광역상수도 사업 등을 통하여 용수를 공급하고 있다. 댐에서 용수가 공급되기까지의 과정은 일종의 관수로 흐름으로 생각할 수 있다. 관수로 내를 흐르는 유체가 갑자기 정지하게 되면, 유체 운동 에너지의 변화가 유발되고, 그로 인해 관내에 급격한 압력의 상승이 일어나게 된다. 반대로 정지하고 있던 유체가 빠른 속도로 흐르게 되면 압력 감소가 급격하게 발생한다. 이와 같이 유체 운동 상태의 급변에 의한 압력변화와 그에 따른 압력파가 음속의 속도로 상 하류로 전파되는 현상을 수격작용(waterhammer)이라 한다. 통상적으로 수격작용은 밸브 개폐 정도가 갑자기 바뀔 때, 펌프의 급격한 기동이나 정지 시, 터빈 내 전력소요가 갑자기 바뀔 때, 댐 수위의 갑작스런 변화, 펌프 임펠러의 진동, 물 수요의 급격한 변화 등에 의해 발생하며, 수격작용은 유체의 질량과 운동량 때문에 관 벽에 큰 힘을 가하게 되어 정상적인 동수압 보다 몇 배나 큰 압력을 발생시킴으로 관 자체는 물론 펌프, 밸브, 터빈 등 관 시설물을 파손시키거나 진동, 소음 등을 야기시킴으로 대규모 건물, 공장, 발전소 등을 설계할 경우 그에 대한 적절한 대책을 강구하여야 한다. 특히 댐에 연결된 저수지 또는 조정지로부터의 도수로가 압력수로이며 그 길이가 상당히 크면 수차가 급정지했을 경우 수격작용에 의해서 압력터널 내에 과도한 압력상승이 일어난다. 이 압력상승을 방지함과 함께 발전소 부하의 증감에 따라서 수량을 공급하거나, 흡수할 목적으로 압력도수로와 수압관과의 접합부에 자유수면이 있는 수조를 설치한다. 이것을 조압수조(surge tank)라 한다(최영박, 1979). 조압수조에서 부하의 급속한 차단에 의해서 수차로 유입될 수량이 차단되면 도수로 내로 흘러 들어온 물은 관성 때문에 수조 내의 수위를 상승시키고, 수조 수위가 어느 정도 이상으로 되어 저수지 수위 보다 상승하면 수조로의 유입이 정지하고 반대로 수조에서 저수지로 역류하여 수조수위는 하강한다. 즉, 조압수조는 도수로 내에 발생한 과도한 압력을 수조 내 수면의 승강운동을 이용하여 감소시키고 원래의 안정적인 수위로 회복시킨다. 본 연구에서는 수격작용에 대한 댐 안정성을 확보하는 수단 중의 하나인 조압수조에 대해 살펴보았다. 연구대상으로 용담댐을 선정하였다. 용담댐에 대한 기존의 검토결과 수직 갱의 지름이 5m 이상이면 조압수조의 동적안정조건을 만족 시키는 것으로 조사되었다. 댐의 설계홍수위인 EL. 265.5m를 기준으로 조압수조의 안정성을 감소시키지 않는 범위 내에서 조압수조 내 격벽 설치 유 무에 따른 수조의 최적 크기를 산정하였다. 산정결과를 분석한 결과 동일 조건에서 격벽을 설치한 경우가 격벽을 설치하지 않은 경우에 비해서 조압수조의 면적이 약 21% 감소하는 것으로 나타났다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2012.05a
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• pp.205-205
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• 2012

국내에서 새로운 댐 저수지 건설을 통한 수자원의 안정적인 확보는 어려운 여건에 있다. 따라서 수자원의 효율적인 확보, 댐 하류하천의 수질 개선, 신규댐 건설 대체 효과를 기대하기 위해 기존 댐 저수지의 연계운영이 중요하게 인식되고 있다. 본 연구에서는 다수의 댐 저수지 수체를 연계하여 모델을 통해 해석하고자 안동-임하호를 연결한 2차원 모델(CE-QUAL-W2)을 구축하고, 2002년과 2006년 수문사상을 재현하였으며, 수리해석을 실시하였다. 안동호의 좌안인 임동면 마리와 임하호의 우안인 망천리를 연결하고, EL. 140 m 위치에 길이 2 km, 직경 5.5 m로 콘크리트 터널을 연결하는 것으로 가정하였다. 관내 바닥 마찰계수와 미소 마찰손실 값은 0.05를 입력하였다. 저수지 실측수위와 모의수위를 시계열로 비교한 결과, 2002년과 2006년 안동호와 임하호에서 여름철 유입량 증가에 따른 수위 상승을 잘 반영하였고, 결정계수값($R^2$)이 모두 0.9953 이상으로 나타나 모델은 두 저수지 물수지 계산에 있어서 높은 신뢰도를 보였다. 2006년을 대상으로 안동호와 임하호의 댐 앞에서 수심별 수온의 실측값과 모의값을 비교한 결과, 안동호는 4월부터 성층이 진행되어 5월에 수온약층이 EL. 130 m에 형성되었다. 7월 홍수가 중층 밀도류를 형성하여 수온 성층구조를 교란하였고, 기존의 수온약층이 EL. 120 m 로 하강하였으며, 표층 EL. 145 m에 새로운 수온약층이 형성되는 2단 성층 구조를 보였다. 여름철 동안 이러한 현상은 지속되었고, 10월부터 대기기온 강하와 함께 수직혼합이 시작되었다. 수온예측 오차는 AME $0.336{\sim}1.806^{\circ}C$, RMSE $0.415{\sim}2.271^{\circ}C$의 범위로 실측값을 잘 반영하는 것으로 나타났다. 임하호도 안동호와 유사한 경향을 보였고, 모델은 두 저수지에서 전 기간에 걸쳐 모두 안정적으로 저수지 수온 성층현상을 모의하였다. 2002년 수문사상에서 안동-임하 연계 운영시 안동호의 평균 수위는 1.38 m 상승하였고, 임하호는 3.75 m 낮아지는 것으로 모의되었다. 수위변동에 따른 유동 유량은 임하호에서 안동호로 3억 6천 4백만 톤, 안동호에서 임하호로 2억 9천 1백만 톤으로 임하호에서 안동호로 유동한 유량이 높게 나타났다. 유역면적에 비해 저수용량이 작은 임하호의 경우 두 저수지간 유량의 이동에 따라서 저수용량의 증가로 인한 홍수 저감 효과가 있을 것으로 판단된다. 반면, 안동-임하 연계 운영시 임하호의 차가운 물이 안동호로 유입되는 경우, 안동호의 수온 성층구조에 영향을 주었다. 안동호의 경우는 단독운영시보다 높은 위치에 수온약층(EL. 140 m)이 형성되었으며, 임하호는 반대로 저수위가 낮아지면서 단독운영시보다 수온약층의 위치가 약간 낮아졌다. 이러한 결과는 두 저수지 연결시 안동호의 탁수와 수질 환경에 변화가 있을 수 있음을 시사한다.

• Tunnel and Underground Space
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• v.22 no.3
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• pp.173-180
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• 2012

In this study, diagonal ventilation circuits that are advantageous in air flow direction control were studied. Based on the results of the study, it could be seen that air volumes in diagonal ventilation circuits could also be calculated using numerical formulas or programs if the air volumes and air flow directions to be infused into diagonal branches are determined in advance as with other serial/parallel circuits. To apply the results, design plans for high level radioactive waste repositories applied with diagonal ventilation circuits and parallel ventilation circuits. To compared the each design plans and obtain expected operation results, ventilation network simulations were conducted through the Ventsim program which is a ventilation networking program. Based on the results, in the case of diagonal repositories that was expected to cause great increases in resistance, fan pressure was 1570 pa, total flux was 84 $m^3/s$, fan efficiency was 76.4%, fan power consumption was 181.2 kW and annual fan operating costs were 178,710,838 and thus maximum around 8% differences were shown in pressure and flux values and a difference of around 1.5% was shown in terms of operating costs.

• Explosives and Blasting
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• v.26 no.2
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• pp.11-19
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• 2008

The development of an excavation damaged zone, EDZ, due to the blasting impact and stress redistribution after excavation, can influence on the long tenn stability, economy, and safety of the underground excavation. In this study, the size and characteristics of an EDZ around an underground research tunnel, which was excavated by controlled blasting, in KAERI were investigated. The results were implemented into the modelling for evaluating the influence of an EDZ on hydro-mechanical behavior of the tunnel. From in situ tests at KURT, it was possible to determine that the size of EDZ was about l.5rn. Goodman jack tests and laboratory tests showed that the rock properties in the EDZ were changed about 50% compared to the rock properties before blasting. The size and property change in the EDZ were implemented to a hydro-mechanical coupling analysis. In the modeling, rock strengths and elastic modulus were assumed to be decreased 50% and. the hydraulic conductivity was increased 1 order. From the analysis, it was possible to see that the displacement was increased while the stress was decreased because of an EDZ. When an EDZ was considered in the model, the tunnel inflow was increased about 20% compared to the case without an EDZ.

• Tunnel and Underground Space
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• v.20 no.2
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• pp.82-91
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• 2010

Grouting technology is one of the ground improvement methods used in water controlling and reinforcement of rock mass in underground structure construction. It is necessarily required to find out the characteristics of grout flow through discontinuities in a rock mass for an adequate grout design and performance assessment. Laminar flow is not always applicable in simulating a grout flow in a rock mass, since the rock joints usually have apertures at a micro-scale and the flow through these joints is affected by the joint roughness and the velocity profile of the flow changes partially near the roughness. Thus, the influence of joint roughness and aperture on the grout flow in rough rock joint was numerically investigated in this study. The commercial computational fluid dynamics code, FLUENT, was applied for this purpose. The computed results by embedded Herschel-Bulkley model and VOF (volume of fluid) model, which are applicable to simulate grout flow in a narrow rock joint that is filled with air and water, were well compared with that of analytical results and previously published laboratory test for the verification. The injection pressure required to keep constant injection rate of grout was calculated in a variety of Joint Roughness Coefficient (JRC) and aperture conditions, and the effect of joint roughness and aperture on grout flow were quantified.

• Tunnel and Underground Space
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• v.29 no.4
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• pp.262-279
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• 2019

In the engineering barriers of high-level radioactive waste disposal, gases could be generated through a number of processes. If the gas production rate exceeds the gas diffusion rate, the pressure of the gas increases and gases could migrate through the bentonite buffer. Because people and the environment can be exposed to radioactivity, it is very important to clarify gas migration in terms of long-term integrity of the engineered barrier system. In particular, it is necessary to identify the hydro-mechanical mechanism for the dilation flow, which is a very important gas flow phenomenon only in medium containing large amounts of clay materials such as bentonite buffer, and to develop and validate new numerical approach for the quantitative evaluation of the gas migration phenomenon. Therefore, in this study, we developed a two-phase flow model considering the mechanical damage model in order to simulate the gas migration in the engineered barrier system, and validated with 1D gas flow modelling through saturated bentonite under constant volume boundary conditions. As a result of numerical analysis, the rapid increase in pore water pressure, stress, and gas outflow could be simulated when the dilation flow was occurred.