• Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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• v.2 no.4
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• pp.223-230
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• 1990

Suspended materials during maritime construction works may cause surrounding environmental changes Therefore, it is important to know the behavior of the muddy water lumps caused by dropping soil in coastal areas. Two-dimensional behaviors of the muddy water moving along the inclined boundaries are investigated experimentally, which are the change of height, length, and moving velocity, the properties of movement at the head of muddy water, the coefficient of entrainment and shape, and the accumulation shape. The shape of the muddy water lumps was similar with the slope thermal. Therefore, the moving characteristics were found to be described using turbulence theory.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2023.05a
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• pp.138-138
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• 2023

본 연구에서는 유목과 연행침식을 고려한 토석류 수치모형을 개발하여 2011년 발생한 우면산 산사태의 관측데이터를 기반으로 수치모의를 수행하였다. 토석류 모형개발을 위해 천수방정식 기반의 침수모형인 Nays2DFlood 모형에 혼합유사농도의 이송확산, 토석류 지면전단응력, 연행침식모듈을 추가하였으며 유목생성과 유목거동 모의를 위해 입자법 기반의 유목동력학 모형을 결합하였다. 개발된 모형을 검증하기 위해, 민감도분석을 수행하였으며, 모의결과, 우면산 산사태 당시 래미안 APT에 피해를 끼친 충격수심과 충격유속, 최종 토석류 체적을 양호하게 재현한 것으로 판단된다. 또한 토석류를 구성하는 토사입경이 작을수록 토사점성에 의한 전단응력의 증가로 토석류 유속과 수심이 감소했지만 연행침식량이 증가하였으며, 토사입경이 증가하면 유속과 수심이 증가하고 연행침식량은 감소한 것으로 나타났다. 또한 본 연구에서 개발된 토석류 거동모형은 토사입경, 침식 및 퇴적계수 등의 다양한 토석류 매개변수가 요구되기 때문에, 이러한 물성치 데이터가 현장 또는 실내실험에서 충분히 확보되어야 모형의 정확도가 향상될 것으로 판단된다. 따라서, 향후 연구에서는 본 연구에서 고찰된 모형의 적용성과 한계점을 고려하여 토석류 거동을 예측모의 한다면 보다 세부적으로 토석류와 유목거동을 예측분석해 볼 수 있을 것으로 사료된다. 또한 본 연구의 결과는 기후변화로 인한 강우발생의 불확실성과 이로 야기되는 토석류 발생을 사전에 예측하여 토석류 저감대응방안을 구축하는 일환으로 활용 될 수 있을 것으로 기대된다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2022.05a
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• pp.262-262
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• 2022

토석류는 산지 사면에서 발생하여 지형변화에 큰 영향을 미치는 대표적인 자연재해 중 하나로 국내에서 발생하는 토석류는 홍수, 태풍 등 타 재해에 비하여 상대적으로 매우 짧은 시간에 발생하며, 사후대응이 어려우므로 사전대비가 필수적이다. 토석류로 인한 피해를 효과적으로 대비하기 위해서는 국내의 지질, 지형 그리고 강우에 따라 발생하는 토석류에 대한 보다 체계적인 정밀현장조사를 통한 자료 구축과 이를 분석한 토석류의 발생원인, 이동경로와 침식 및 퇴적에 관한 연구가 필요하다. 최근의 토석류 연구에서는 침식-퇴적 및 연행작용에 의한 효과를 반영한 수치모의 연구들이 있으나, 모형의 검증을 위한 침식-퇴적 거동에 대한 자료는 현재까지 매우 부족한 실정이다. 토석류 발생에 따른 침식-퇴적 거동특성은 그 자체로도 공학적으로 중요한 요소이며, 수치해석 모의에 필요한 매개변수 추정에도 필요한 항목이다. 토석류 모의의 검증자료로 활용될 수 있는 토석류에 대한 실험적 연구는 토석류의 확산 형태 및 확산 길이에 대한 내용이 대부분으로 흐름수로에서의 침식 및 퇴적에 대한 연구는 찾아보기 어려운 상태이다. 본 연구에서는 토석류 발생에 따른 흐름부에서의 침식 및 퇴적에 대한 거동 특성을 분석하기 위하여 함수비, 흐름수로 경사, 상부 붕괴토조의 토사깊이, 흐름수로 침식가능 깊이 등 다양한 조건으로 실내모형실험을 수행하였다. 상부 토조의 토사 함수비가 30~80% 실험에서는 퇴적 현상이 탁월하였고, 100% 이상인 실험에서는 침식 현상이 확연하게 나타나 토사의 함수비가 높아지면 집중호우 등 선행강우로 인한 산지 지역에서 발생되는 토석류 현상과 유사하고, 함수비가 낮으면 토석류(Debris flow)가 아닌 입상유동(Granular flow)으로 보는 것이 적절한 것으로 판단된다. 상부 토조의 함수비를 100% 이상으로 변화하여 침식이 발생한 실험에서 상부 토조의 액화 된 토사는 빠른 속도로 흐름이 진행되면서 함수비와 붕괴 체적이 증가할수록 흐름수로 상류부에 침식이 크게 나타나고, 상류부의 토사를 중류부를 거쳐 하류부까지 연행(Entrainment)하는 것으로 판단된다.

• Journal of the Korean Society for Marine Environment & Energy
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• v.6 no.2
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• pp.38-45
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• 2003

This paper intends to analyze the movement characteristics of the suspended solid(SS) generated in a riprap work which is the most widespread process in harbor construction. The generation and movement behaviors of SS are investigated when 1) basic ripraps (0.001~0.03㎥) are cast for breakwater construction, 2) ripraps are loaded on carrier for riprap casting in the sea-wall construction of dredged material pocket, and 3) ripraps for inner filling are cast. The result of the present study shows that the SS generation is considerable when basic ripraps are cast for breakwater construction and the SS diffusion reaches up to 500m in high tide period. When ripraps are loaded on carrier, the SS is generated by the ripraps running down into sea from carrier, thereby showing a high concentration of SS in the vicinity of carrier. In the surface layer, SS distribution is confined in the vicinity of the carrier due to the prompt sinking of the SS. However the SS in the bottom layer is diffused approximately up to loom and then the SS concentration reaches to the background one. In the riprap (less than 0.03㎥) casting for inner filling using pork crane, SS is diffused approximately up to 300m in the surface layer and more than 300m in the bottom layer. It is quite interesting that the movement of the SS generated in harbor construction is mainly controlled by wind drift in the surface layer and tidal current in the bottom layer, and also the diffusion range of SS in the bottom layer is much larger than that in the surface layer.

• Journal of the Korean Society for Marine Environment & Energy
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• v.6 no.2
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• pp.46-53
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• 2003

In order to analyze the movement characteristics of suspended solid(SS) in harbor construction, we investigate the generation and movement processes of the SS for the landfill construction by direct casting method and the grab dredging construction which is the most frequent process in harbor construction. We find that the SS is generated into a very high concentration right after the direct casting of landfill soil and continued up to 60 minutes in the landfill construction using the direct casting method with dredged materials by a ship of 700-tonnage. In the grab dredging construction, the SS is generated in a high density of concentration near at its source regardless of water depth, formed belt and diffused up to 700m along the trajectory of tidal current. Based on the result of the present study, it is recommended for the mitigation of SS generation that the silt protector be deployed near at construction site close enough to block the diffusion of SS and the body length of silt protector be long enough to mitigate the SS diffusion in the bottom layer.

• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.10 no.2
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• pp.103-112
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• 1990

This study examines the characteristics of soil behavior which includes many uncertainties in seismic design, evaluates the dynamic soil properties and studies the soil-structure interaction to generalize the applicability and economy of the available sites. An example analysis is performed for soil-structure system response assuming a containment structure built on site which includes soil layers using both elastic halfspace analysis and FEM analysis against the seismic loads from the actual design. This exercise is performed as a part of the safety analysis and economic assessment of the nuclear power plant built on soils. It includes the preparation of computer program capable of incorporating large nonlinearity in the analysis, resonable evaluation procedures to determine input soil data. Nonlinear FEM analysis of Seed and Idriss model is found suitable for the accurate analysis of dynamic response of soils. Linear FEM analysis using dynamic soil properties at strain level obtained by one-dimensional seismic response, and elastic half-space analysis using dynamic soil properties at strain level under static loads are recommended to evaluate the dynamic soil properties.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2018.05a
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• pp.49-49
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• 2018

라오스의 Houay Pano 유역은 상업적 조림으로 인해 2011년부터 2013년까지 급속한 토지이용 변화를 겪어왔다. 본 연구는 이러한 토지이용변화가 박테리아 거동에 어떠한 영향을 주는지 이해하기 위해 Soil and Water Assessment Tool (SWAT) 모형을 활용한 박테리아 거동 모델링을 수행하였다. SWAT 모형은 수치 표고 모델, 토양 특성, 토지 이용 등의 정보를 종합하여, 유역 내수량 및 수질의 변화를 모의할 수 있는 모형으로, 본 연구는 대표적인 분원성 지표 세균 (Fecal Indicator Bacteria)인 대장균 (Escheichia coli, E. coli)을 대상으로 모델링을 수행하였다. SWAT 모형은 지표면 위 박테리아를 1)식물 위, 2)토양 용액상, 3)토양 입자상으로 구분하여 모의한다. 각 상태로 분할된 박테리아는 소멸 (die-off), 씻김 (wash-off), 침투, 표면 유출을 통한 수계로의 이동 등의 단계를 통하여 유역 내에서 거동한다. 본 연구는 서로 다른 기후의 영향을 배제하기 위해 각 토지이용 시나리오를 (2011, 2012, 2013) 실제 기후 조건과 동일 기후(2011-2013 평균) 조건으로 분류하여 분석하였다. 실제 기후 조건에서 SWAT 모형은 표면 유출, 토사 유출, E. coli 거동에 대해 2011년부터 2012년까지 감소, 2012년부터 2013년까지 증가로 모두 동일한 양상을 모의하였다. 이는 강수량의 양상과 동일한 것으로, 강수량이 표면 유출의 양을 결정하고, 달라진 표면 유출에 따라 토사 유출과 E. coli 거동이 결정되기 때문이다. 하지만 동일 기후 조건에서는, E. coli 거동 동인인 표면 유출과 토사 유출이 비교적 일정해짐에 따라, 각 상태로 분할된 박테리아의 초기 부하량값이 E. coli 거동을 결정하는 주된 요인임을 확인 할 수 있었다. 따라서 초기 부하량 분할에 활용되는 엽면적 지수 (Leaf Area Index)와 분배계수 (BACTKDDB)의 정확도가 요구된다. 추가적으로 본 연구는 박테리아의 유입원인 비료 모델링과, LAI를 활용한 박테리아 초기 부하량 산정, 토양 특성 변수와 토지 이용 변수의 분리, 지하수를 통한 박테리아 거동 등을 중심으로 SWAT 모형의 한계점과 개선점을 제시하였으며, 본 연구 결과는 토지이용변화가 박테리아 거동에 주는 영향을 모형적으로 이해하고, 또한 추후 박테리아 모델링 개발에 도움을 줄 것으로 예상된다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 1990.07a
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• pp.205-212
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• 1990

• Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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• v.8 no.2
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• pp.204-214
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• 1996

The purpose of this study is to find a variation in traveling patterns of soil and soil diffusion due to construction of the sea dike in Saemangum coastal sea region. Water circulations are calculated diagnostically from the observed water temperature, salinity and wind data, and tidal residual current. Three-dimensional movements of injected particles due to currents, turbulence and sinking velocity are tracked by the Euler-Lagrangian method. Calculated a variation in traveling patterns of soil and soil diffusion due to construction of the sea dike deposited mostly from estuarine area of the Geum River to Gokunsan coastal sea region. This results are believed to be the combined effect of coastal circulation.

• Journal of the Korean GEO-environmental Society
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• v.20 no.4
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• pp.23-29
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• 2019

Heavy rainfall is in causing debris flow by recent climate change and causes much damage in the downstream. The debris flow from the mountainous area runs to the downstream, repeating sedimentation and erosion, and appears as a fluidized soil-water mixture. Continuity equation and momentum equation were applied to analyze the debris flow with strong mobility, and the sedimentation and erosion velocity with fine particle fractions were also applied. This study is to analyze the behavior of debris flow at the downstream end for the variation of the amount of sediments can occur in the upstream of the mountain. Analysis of sediment volume concentration at the downstream end of the channel due to the variance of the length of pavement of the granulated soils resulted in the higher the supply flow discharge and the longer the length of pavement, the greater the difference in the level of sediment concentration and the earlier the point of occurrence of the inflection point. The results of this study will provide good information for determining the erosion-sedimentation velocity rate which can detect erosion and sedimentation on steep slopes.