• Ecology and Resilient Infrastructure
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• v.5 no.4
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• pp.276-284
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• 2018

In order to analyze sediment transport characteristics of knickpoint migration, sediment transport length, and sediment transport weight through the under-flow type vertical lift gate, the hydraulic model experiment and dimensional analysis were performed. The correlations between Froude number and sediment transport characteristics were schematized. The multiple regression formulae for sediment transport characteristics with non-dimensional parameters were suggested. The determination coefficients of multiple regression equations appeared high as 0.618 for knickpoint migration, 0.632 for sediment transport length, and 0.866 for sediment transport weight. In order to evaluate the applicability of the developed hydraulic characteristic equations, 95% prediction interval analysis was conducted on the measured and the calculated by multiple regression equations, and it was determined that NSE (Nash-Sutcliffe Efficiency), RMSE (root mean square), and MAPE (mean absolute percentage error) are appropriate, for the accuracy analysis related to the prediction on sediment transport characteristics of kickpoint migration, sediment transport length and weight.

• Ecology and Resilient Infrastructure
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• v.5 no.4
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• pp.246-256
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• 2018

In order to analyze hydraulic characteristics of discharge coefficient, hydraulic jump height, and hydraulic jump length, accompanied sediment transport, in the under-flow type vertical lift gate, the hydraulic model experiment and dimensional analysis were performed. The correlations between Froude number and hydraulic characteristics were schematized according to the presence and absence of sediment transport; the correlation of hydraulic characteristics and non-dimensional parameters was analyzed and multiple regression formulae were developed. In the hydraulic characteristics accompanied the sediment transport, by identifying the aspect different from the case that the sediment transport is absent, we verified that it is necessary to introduce variables that can express the characteristics of sediment transport. The multiple regression equations were suggested and each determination coefficient appeared high as 0.749 for discharge coefficient, 0.896 for hydraulic jump height, and 0.955 for hydraulic jump length. In order to evaluate the applicability of the developed hydraulic characteristic equations, 95% prediction interval analysis was conducted on the measured and the calculated by regression equations, and it was determined that NSE (Nash-Sutcliffe Efficiency), RMSE (root mean square), and MAPE (mean absolute percentage error) are appropriate, for the accuracy analysis related to the prediction on hydraulic characteristics of discharge coefficient, hydraulic jump height and length.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2017.05a
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• pp.302-307
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• 2017

본 연구에서 퇴사량조사 실적 및 유량-유사량 관측 자료, 상 하류 수위-유량 자료를 보유하고 있는 B 저수지를 대상으로 3차원 수치모형을 이용하여 저수지 퇴사분포를 분석해 보았다. 또한 수치모형의 검증을 위하여 저수지내 6개 지점에 대한 시추 샘플링을 통해 퇴적토의 깊이를 측정하였다. 퇴적토 샘플링시 시료의 교란을 방지하기 위하여 동일지점에서 2회 샘플링 작업을 수행하였다. 샘플링 시료는 원지반과 퇴적지반의 구분을 위하여 시료분석 이전에 각 단면별 깊이를 측정하였으며, 시료는 각 단면별로 물리적 특성시험을 통해 압밀도를 측정하여 퇴적토의 깊이를 산정하고 수치모형시 검증 자료로 사용하였다. 본 연구에서는 3차원 수리해석과 함께 유사의 이송, 침식, 퇴적현상을 연동하여 모의 가능한 Delft3D 모형을 이용하여 B 저수지에 대한 유사 이송모의를 수행하였다. 모의 결과 저수지의 하폭이 넓어지는 지형 및 만곡부 인근에서 퇴적이 진행되는 결과를 보였으며, 퇴적토 시료와 비교한 결과 퇴적토 깊이는 일부 차이가 있었으나, 퇴적분포 양상은 유사한 결과를 보였다.

• Journal of Soil and Groundwater Environment
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• v.14 no.1
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• pp.68-77
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• 2009

For the reservoir sediment highly contaminated with total Cr, Pb, and Cd, the applicability of electrokinetic remediation method was evaluated. Also, BCR sequential extraction method was adopted to compare the heavy metal speciation in between before and after electrokinetic reaction that is operated under constant current condition for the sediment. After reaction, total Cr and Pb moved toward the direction of anode, while Cd tended to cathode and stayed highest in the midst of sediment specimen. From the BCR sequential extraction analysis, it was known that for total Cr and Pb the residual fraction that showed high fraction before reaction decreased and changed to the oxidation fraction. On the other hand, for Cd the fraction of exchangeable/carbonate that dominated most fractions before reaction changed to the residual and oxidation fractions.

• Journal of the Korean Geotechnical Society
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• v.22 no.9
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• pp.5-14
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• 2006

Generally, the sediments contain significant water, clay, colloidal fraction and contaminants, and can result in soft strata with high initial void, and its potential hazards in subsurface environments exist. Electrokinetic technique has been used in sedimentation for volume reduction of slurry tailing wastes and in remediation for extraction of contaminants from contaminated soils. In this research, the coupled effects of sedimentation and remediation of contaminated sediments are focused using electrokinetic sedimentation and remediation techniques from experimental aspects. A series of laboratory experiments including variable conditions such as initial solid content of the specimen, concentration level of the contaminant, and magnitude of applied voltage are performed with the contaminated sediment specimens mixed with ethylene glycol. Commercially available high specification Kaolin was used to simulate slurried sediment. From the test results, the settlement of specimen increases with increasing of applied voltage and decreasing of solid content and contamination level. The density of specimen increases due to settlement of specimen in the process of electrokinetic sedimentation and decreases due to extraction of organic contaminant in the process of electrokinetic remediation.

• 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.

• Proceedings of the Korean Geotechical Society Conference
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• 1999.11c
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• pp.169-178
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• 1999

본 논문에서는 실내에서 실시한 Filtration실험을 통하여 지하수 흐름하에서 이탈한 풍화 잔류토의 세립자가 흙-토목섬유 복합체를 통과하면서 발생하는 이동 (Transportation), 퇴적 (Deposition), 그리고 폐색 (Clogging)되는 과정을 분석하였다. 본 연구에서는 한국의 풍화 잔류토에 적합한 토목섬유 배수재의 새로운 설계기준을 제시함으로써 풍화 잔류토상에 축조되는 터널 구조물 시공시 광범위하게 사용되고 있는 토목섬유재인 부직포의 투수 및 배수특성과 세립토사에 의한 폐색 (Clogging)영향을 분석할 수 있게 되었다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• v.51 no.6
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• pp.733-738
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• 2013

Sediment contains a high fraction of organic matter, high buffering capacity, and a large portion of fine grained particles such as silt and clay, which are major barriers to remove heavy metals from sediments. In this study, a lab-scale electrokinetic (EK) technique was applied to remove heavy metals effectively from marine sediment at a constant voltage gradient of 2 V/cm. A concentration of 0.1 M of ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA), citric acid (CA), $HNO_3$, and HCl were circulated in the cathode, and tap water was circulated in the anode. CA extracted 92.4% of Ni, 96.1% of Cu, 97.1% of Zn, and 88.1% of Pb from marine sediment. A higher voltage gradient enhanced the transport of citrate and EDTA into the sediment and, therefore, increased metal extraction from the marine sediment through a complexation reaction between metals and the chelates. Based on these results, the electrokinetic process using a high voltage gradient with EDTA and CA might be useful to extract heavy metals from marine sediment.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2005.05b
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• pp.399-403
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• 2005

이동상 하도에서 하천정비 및 안정하도 유지를 위해서는 하상변동 특성을 면밀히 파악하는 것이 중요하다. 본 연구에서 임진강을 대상으로 퇴적경향이 있는 하류구간에서의 하상층구조 조사를 포함하여 남한지역 전 구간에 걸쳐 하상재료를 직접 채취하여 입도분포를 조사하였다. 이를 토대로 하도형성을 지배하는 하도특성량 분석과 HEC-6에 의한 하상변동 예측을 통해 임진강 하강변동 특성을 파악하였다. 연구결과, 이동상 하도인 임진강에서 하상재료의 입도분포 및 하상 층구조 조사를 통하여 하상변동 특성을 파악할 수 있음을 확인하였다. 초평도를 경계로 상류(자갈하천)와 하류(모래/실트)간에 하도특성이 급변하는 경향을 확인하였다. 하도특성으로는 초평도 상류구간에서는 별다른 하상변동이 없는 반면, 감조하천구간인 장단반도 지구에서 실트/모래로 구성된 하상재료로 퇴적경향이 지속하고 있다는 사실을 확인할 수 있었다. 초평도를 전후로 하여 조석작용과 함께 지형/지질여건이 급변하는 특이성이 임진강의 하상변동에 결정적인 요소가 되고 있음을 확인하였다.

• Journal of Korea Water Resources Association
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• v.49 no.1
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• pp.73-81
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• 2016

This study investigates the development of lower channels and sediment sorting processes in the vegetated channels with the mixed sediment. The sediment discharges fluctuate with time and decrease with vegetation density. The bed changes with irregular patterns, and the sediment particles in the vegetated zone at the surface of bed are fine. The dimensionless geometric mean decreases with vegetation density. The fine sediment particles are trapped by vegetation, and the bed between main steam and vegetated zone increases. Moreover, the particle sizes are distributed irregularly near the zone. The hiding functions decrease with dimensionless particle size. However, the functions increase with vegetation density, which is confirmed by decreasing sediment discharge with vegetation. The lower channel is stable and the migration decreases in the condition of $0.5tems/cm^2$. However, the migration of the lower channel in the condition of $0.7stems/cm^2$ increases due to the increased sinuosity and new generated channels in the sedimentated vegetation zone.