• Title/Summary/Keyword: 한계침투속도

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Comparison of Hydrologic Soil Groups with Classification Method (분류방법에 따른 수문학적 토양유형 비교)

  • Jung, Kang-Ho;Hur, Seung-Oh;Sonn, Yeon-Kyu;Park, Chan-Won;Ha, Sang-Keun;Kim, Nam-Won
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2007.05a
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    • pp.97-105
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    • 2007
  • 수문학적 토양유형은 복잡하게 세분되어 있는 토양의 종류를 수문학적인 목적에 따라 단순화하기 위해 만든 것으로 미농무성 토양보전국에서 고안한 개념이다. 우리나라 토양을 이 방법으로 구분하고자 하는 몇번의 시도가 있으며 그 중 대표적인 것이 정 등(1995)이 분류한 수문학적 토양군이다. 이는 토양의 침투 투수특성에 대한 실측자료가 부족한 우리나라의 실정을 감안하여 토성속(textural family), 배수등급(drainage class), 불투수층(impermeable layer), 투수성(permeability)의 네가지 토양특성을 분류특성으로 하여 각각에 1-4점 범위로 점수를 매긴 후 합산한 점수를 기준으로 수문학적 토양유형을 분류하는 것이다. 최근에는 토양의 한계침투속도에 따라 수문학적 토양유형을 분류하고자 하는 시도가 있으며 본 논문에서는 새로운 방법으로 분류할 때 기존의 방법과 어떠한 차이가 있는지 비교하고자 하였다. 정 등(1995)의 분류방법은 개념상 몇가지 문제점을 안고 있다. 먼저 토양의 수리특성은 같은 토성속이라 하여도 토양생성 과정과 토지이용 방법에 따라 그 차이가 매우 큼에도 불구하고 이에 대해 고려하지 못하였으며 다음으로 지표유거가 많아 배수가 양호한 토양의 강우 유출을 과소평가한다. 또한 얕은 토심에 존재하는 불투수층이 존재하는 경우 토양의 수리특성에 관계없이 적은 양의 강우에도 유출이 발생하므로 별도의 제한인자로 간주하여야 한다. 토양의 한계 침투속도를 이용한 분류방법은 이러한 문제점을 상당 부분 개선할 수 있다. 토양의 한계침투속도를 산정하기 위해 현장에서 지표 한계침투속도와 투수속도를 측정하였으며 이 자료를 확장하여 해석하기 위해 입자특성을 이용한 Pedo Transfer Function을 개발하였다. 토심 50 cm 포화시 토양 투수성을 한계 침투속도로 가정하였으며 50 cm 이내에 암반층과 지하수위가 존재할 경우 투수성에 관계없이 D유형으로 분류하였다. 새로운 방법으로 분류한 결과 기존의 분류와 몇가지 차이점이 발견되었다. 가장 큰 차이는 대부분의 논토양이 느린 한계침투속도의 영향으로 D유형에 속한 것이다. 산림토양과 밭토양은 기존 방법과 마찬가지로 A, B유형이 많았으며 암반층을 고려하기 전에는 기존 분류에 비해 강우 유출 가능성이 적은 쪽으로 평가되었다. 그러나 암반층이 존재하는 토양을 고려한 결과 A 또는 B 유형에 속하던 상당수의 산림토양이 새로운 분류에서 D유형으로 분류되었다. 지표 유거가 많아 배수등급이 매우양호로 분류되던 토양은 정 등(1995)의 분류와 비교하여 대부분 강우 유출 가능성이 큰 쪽으로 조정되었다. 새로운 수문학적 토양유형을 이용할 경우 낮은 토심에서 암반층이 발견되는 산림토양이 분포한 유역이나 산림, 밭 등에 식질 토양이 많이 분포하는 유역에서는 기존의 방법을 이용하는 것보다 강우 유출량이 높게 평가될 것으로 판단된다. 앞으로 강우 유출량 실측자료와의 비교를 통해 지속적인 보정을 하여야 할 것이며 특히 불투수층의 존재시 일괄적으로 D유형으로 분류된 토양의 경우 깊이에 따라 C 또는 D 유형으로 세분하여 조정할 필요가 있다.

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Infiltration Rate of Some Upland Soils in Korea (우리나라 밭토양의 수분침투속도(水分浸透速度)에 관하여)

  • Jung, Y.S.;Ryu, K.S.;Im, J.N.
    • Korean Journal of Soil Science and Fertilizer
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    • v.13 no.1
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    • pp.1-6
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    • 1980
  • The infiltration rates of the upland soils on hill side slope were investigated in situ using rainulator of which rainfall intensity was 100mm/hr. The soil moisture profile after the water infiltration was compared with that calculated from Youngs' equation. The results obtained are as follows: 1. Time required for infiltration rate to reach constant during rainfall was 15 to 25 min. The infiltration rate measured after 30 min was considered to be final infiltration rate. 2. The final infiltration rates of clay soils were lower than 10mm/hr., loamy soils 10 to 20., coarse loamy soils 20 to 30, and sandy soils higher than 30mm/hr., respectively. 3. The saturated hydraulic conductivity of the surface soil of Samgag sandy loam was 0.47mm/min., Songjeong clay loam0.16 mm/min., and Jeonnam silty clay loam 0.14mn/min., respectively. 4. The soil moisture profile calculated from Young's equation was in close agreement with measured in situ.

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Face Stability Assessment of Slurry-shield Tunnels - Concentrating on Slurry Clogging Effect - (슬러리 쉴드 터널의 막장 안정성 평가 - 슬러리의 폐색효과를 중심으로 -)

  • Lee, In-Mo;Lee, Sam;Cho, Kook-Hwan
    • Journal of the Korean Geotechnical Society
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    • v.20 no.6
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    • pp.95-107
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    • 2004
  • In this paper, the rheological characteristics of slurry used fur slurry-shield tunnels were studied with emphasis on penetration characteristics. The slurry penetration was modeled by soil-filter clogging theory. The coefficient of particle deposition was suggested as an indicator of sin clogging during tunnel construction and calculated through model tests. The measured slurry weight, clogged in the base soil, was compared with the value obtained from clogging theory. Based on the testing results, a stability analysis of a tunnel face was performed to pinpoint the most influential factor affecting stability of slurry-shield tunnels. It was found that the stability of tunnel face is dependent on the ratio of infiltration velocity to the coefficient of particle deposition, and the penetration distance of slurry increases with the ratio of infiltration velocity to the coefficient of particle deposition. Since the stability of tunnel face decreases with the slurry penetration distance, it was necessary to add some additives in order to reduce the slurry penetration distance. It was found that the ground condition needs additives when the soil has the effective particle diameter$(D_{10})$ larger than 0.75mm. It was also found that the tunnel face stability due to slurry penetration is significantly affected by the tunnel advance rate.

Seepage Analysis of Sea Dike under Unsteady State (비정상 상태의 방조제 침투해석)

  • 오남선;이광수
    • Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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    • v.13 no.1
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    • pp.35-45
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    • 2001
  • The sea dike at Gun-Jang Industry Area had been constructed recently and both inside and outside areas of the dike show harmonic behaviour. To examine stability against piping, 2 dimensional seepage analysis was executed using finite element method. To investigate the harmonic motion of water level, unsteady and unsaturated flow analysis is needed, and specially harmonic motion in the both areas from the dike should be considered, Water level recorder was used to obtain tidal harmonic data, and sieve analysis has been earried out so that the distribution of grain diameter of the dike material is clearly informed. The calculated velocity was compared with critical velocity.

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Effect of Taylor Vortex on Cake Formation in Membrane Filtration (막여과에서 테일러 와류가 케이크 형성에 미치는 영향)

  • 박원철;김현우;최창균;박진용;김재진
    • Proceedings of the Membrane Society of Korea Conference
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    • 1997.04b
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    • pp.52-55
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    • 1997
  • 여과가 진행됨에 따라 막의 표면에서 발생하여 여과선속을 저하시키는 케이크층의 형성은 막을 이용한 고-액 분리공정에서 발생하는 가장 큰 문제점의 하나로서 이는 막 분리공정의 경제성을 좌우하는 중요한 인자가 된다. 이러한 문제점을 극복하기 위하여 유체와 막 사이의 상대속도를 증가시켜 여과속도를 향상시키는 십자흐름 여과, 즉 CFF(crossflow filtration)에 대한 연구가 활발히 진행되어 왔다. 그러나 이러한 심자흐름 여과에서도 막과 유체 사이의 상대속도의 증가에 한계가 있고 또한, 막의 기공보다 작은 입자가 막의 기공 내에 침투하여 막을 오염시키는 현상을 예측하기 어렵기 때문에 여과기의 설계에 있어서 많은 문제점이 발생하고 있다. 이에 오염된 막을 재생시키기 위하여 기계적.화학적인 여러 가지 방법들이 개발되고 여과선속을 향상시키는 방법이 꾸준히 연구되어 분리막 기술의 경제성을 향상시켜 왔다. 본 연구에서는 매우 안정된 유동의 하나로서 막 표면의 전단력을 향상시키는 데에 효과가 있다고 알려진 Taylor와류를 응용한 회전막 여과기를 사용하여 여러 가지 크기의 입자에 대한 여과실험을 수행함으로써 이러한 유동이 케이크의 형성에 미치는 영향을 살펴보았다. 또한 여과선속에 영향을 미치는 여러 매개인자를 알아보고 실험결과를 간단한 모델식에 적용해 봄으로써 막의 저항을 예측할 수 있는 모델식으로의 개선 방향을 제시하고자 한다.

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A Comparison of Soil Hydraulic Conductivities Determined by Three Different Methods in a Sandy Loam Soil (토양(土壤)의 포화투수계수(飽和透水係数) 측정법(測定法) 비교(比較) 연구(硏究))

  • Park, Moo-Eon;Yoo, Sun-Ho
    • Korean Journal of Soil Science and Fertilizer
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    • v.16 no.1
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    • pp.14-19
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    • 1983
  • Comparison and evaluation of various wellknown methods to determine the saturated hydraulic conductivity of soil were attempted in order to choose a convenient and reliable method applicable, at least, to Bonryang sandy loam (coarse loamy over sandy, mixed, mesic family of Typic Udifluvents). Three experimental methods, inversed auger hole, infiltrometer, and core sample method, were used for this purpose. The results were summarized as follows: 1. The inversed auger hole method was highly correlated with the infiltrometer method while the core sample method was poorly correlated with other two methods. 2. The inversed auger hole method was proved to be convenient and reliable method to measure the hydraulic conductivity of upland coarse textured soils in situ. 3. The hydraulic conductivity determined by the infiltrometer method converged to a constant value after 80 to 100 minutes from starting of measurement. 4. The conductivity determined by the inversed auger hole method approached to a constant value at 5 or 6th run of measurement. 5. The hydraulic conductivity determined by the core sample method was greatly under estimated in comparison with the values obtained by other two methods.

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압축성을 고려한 캘린더 닙 내에서의 열전달 현상에 대한 해석

  • 이학래;박선규
    • Proceedings of the Korea Technical Association of the Pulp and Paper Industry Conference
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    • 2000.11a
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    • pp.117-117
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    • 2000
  • 제지공정의 마지막 단계인 캘린더는 지필의 표면을 평활하게 하고 두께를 감소시켜 균일 하게 하는 역할을 한다. 하지만 캘린더링은 인장강도 둥의 강도적 성질과 불투명도 등 광학 적 성질을 저하시키는 공정이기도 하다. 따라서 캘린더령 공정에 의한 제품 품질의 저하를 극소화하기 위해서는 공정인자의 엄밀한 관리가 요청된다. 캘린더링의 주요 공정인자에는 온도와 압력, 닙 체류시간, 유입지의 함수율, 유입지의 온도 롤의 재질 등이 있다. 이 가운 데 특히 캘린더링 온도와 압력은 주요한 공정 인자이다. 따라서 이들 변수에 의한 캘린더링 공정의 변화를 정확하게 파악하는 것은 매우 중요하다. 캘린더링 공정의 속도와 관련된 닙 체류시간과 유입지의 함수율, 유입지의 온도, 롤의 재질 등은 실제 공정에서 변화시키기 어 려운 반면 온도와 압력은 조절이 비교적 용이한 특정도 지니고 있다. 캘린더링 전후의 종이의 물성 차이는 지필 내부로의 열 침투에 의한 열변형에 따라 크게 달라진다. 셀룰로오스는 유리전이온도 이상으로 가열되면 그 성질이 크게 변화하므로 캘린 더링 시의 온도가 유리전이온도보다 높거나 낮은 경우 캘린더링된 종이의 물성 차이가 크게 달라질 수 밖에 없다. 캘린더령은 비정상상태에서 진행되기 때문에 지펼의 내층보다는 표층 으로부터 순차적으로 열변형이 발생하는 공정이다. 그러므로 지필의 두께 방향으로의 열 침 투 현상의 해석을 통하여 캘린더링 시 유리전이온도가 어느 깊이까지 도달하는가를 파악하 는 것은 캘린더링 공정의 해석에 매우 중요하다. 캘린더링 공정에서 발생하는 열전달현상 해석 시 지필의 압축을 고려하지 않고 비압축성 물질로 가정하는 것은 캘린더링 공정 인자 중 압력에 의한 영향을 제대로 평가하지 못하는 한계를 지니게 된다. 따라서 본 연구에서는 지펼의 압축성을 고려하여 캘린더링 모델을 정립 하고, 이를 토대로 캘린더링 공정 조건에 따른 열 침투 현상을 해석코자 하였으며, 그 방법으 로 수치해석기법을 도입하였다. 또 실제 캘린더링 전후의 두께 변화를 측정하여 유리전이온도 의 도달 깊이와 비교하였다. 지필의 압축 정도는 롤의 직경과 닙 폭을 이용하여 MD 방향으 로 함수화하였으며, 열전달 계수로는 겉보기 값을 사용하였다. 이때 지펼은 균질한 것으로 가 정하였다. 함수율은 유리전이온도를 좌우하는 가장 큰 인자이나 본 연구에서는 항온항습처리 를 통해 유입지의 함수율을 고정시켰으며 캘린더링 시 함수율의 변이는 없다고 가정하였다. 그 결과 열침투깊이가 증가할수록 지필은 보다 변형되기 쉬운 상태가 되어 주어진 압력 조건에 대해 소성변형 정도가 증가하는 것으로 나타났다. 이는 캘린더링 전후에 두께 변화를 측정하여 정량적으로 평가할 수 있었다. 수치해석기법을 통해 같은 압력 조건에서 온도가 증 가함에 따라 혹은 같은 온도 조건에서 압력이 증가함에 따라 지필 내의 유리전이온도의 침투 깊이가 증가함을 알 수 있었으며 이는 캘린더링 전후의 두께 변화의 측정 결과와 일치하였 다. 또 NRT가 증가함에 따라서도 유리전이온도 침투 깊이가 증가하였다.

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Safety Regulation of Railway Embankment using Velocity of Failure Probability (파괴확률 변화속도를 이용한 철도 성토사면의 안전관리기준)

  • Kim, Hyun-Ki;Shin, Min-Ho;Lee, Sung-Hyeok;Choi, Chan-Yong
    • Journal of the Korean Society for Railway
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    • v.12 no.6
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    • pp.1037-1042
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    • 2009
  • Safety regulation of railway embankment is restricted by safety factor in dry season or rainy season in Korea. Safety factor which is results from the limit equilibrium analysis is varied by various external conditions. And because it has no reflection point, it is very difficult to manage the safety of trains. Safety regulation such like warning sign, reduce speed and train stop is the best choice to reduce the damage of embankments where it is worried about occurrence of disasters. In this study, additional index is proposed to support present safety standards based on unsaturated soil mechanics and reliability analysis. It is velocity of failure probability. It has an apparent reflection point near present safety regulation. It is possible to modify the regulation for safety management and monitoring system of embankments by using this index.

The Stability Evaluation of River Embankment for a Piping Phenomenon (하천제방의 세굴에 대한 안정성 연구)

  • Lee, Song;Park, Hyung-Kyu
    • Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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    • v.7 no.3
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    • pp.175-181
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    • 2003
  • In this reseach, a seepage test is carried out for three kinds of soil using a upward seepage equipment. Reliability about the existing method of pipining investigation were verified making an estimate of the critical velocity, the critical hydraulic gradient, and hydraulic conductivity and so on. Also, sensitive analyses were carried out using Plaxis that is FEM Program about design factors of scour. The height of core had a big infulence on the hydraulic gradient of the embankment's lower part in the result of sensitive anaylsis. Also, second only to the height of core, and the slope of embankment, the width of crest had influence on scour. However, the change of hydraulic gradient in the effluent gateway had a little influence on the crest width of core. Using these results of sensitive analysis on designing, hydraulic gradient in the effluence gateway turned out to be reducing by altering design factors that change of sensitiveness is big, in case of the hydraulic gradient bigger than the standard hydraulic gradient.

Comparison of Disk Tension Infiltrometer and van Genuchten-Mualem Model on Estimation of Unsaturated Hydraulic Conductivity (장력 침투계(Disk Tension Infiltrometer)와 van Genuchten-Mualem 모형 적용에 따른 불포화수리 전도도의 비교 해석)

  • Hur, Seung-Oh;Jung, Kang-Ho;Park, Chan-Won;Ha, Sang-Keun;Kim, Geong-Gyu
    • Korean Journal of Soil Science and Fertilizer
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    • v.39 no.5
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    • pp.259-267
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    • 2006
  • Hydraulic conductivity is the rate of water flux on hydraulic gradient. The van Genuchten Mualem (VGM) model is frequently used for describing unsaturated state of soils, that is composed with the function of soil water potential and soil water content and requests various parameters. This study is to get the value of VGM parameters used Rosetta computer program based on neural network analysis method and to calculate VGM parameters. VGM parameters included Ko(effective saturated hydraulic conductivity), ${\theta}r$(residual soil water content), ${\theta}s$(saturated soil water content), L, n and m. The unsaturated hydraulic conductivity at 10 kPa was calculated by using Rosetta program. Unsaturated hydraulic conductivities of 17 soil series at 1, 3, 5, 7 kPa were also obtained by applying saturated hydraulic conductivity by disk tension infiltrometer based on Gardner and Wooding's equation. Water flow at the water potential of 3 kPa was very low except Namgye, Hagog, Baegsan, Sangju, Seogcheon, Yesan soil series. Unsaturated hydraulic conductivity at 1 kPa showed the highest value for Samgag soil series and was in order of Yesan, Hwabong, Hagog and Baegsan soil series. Those of Gacheon, Seocheon and Ugog soil series were very low. When the value by VGM was compared with the value by disc tension infiltrometer, there was a tendency with exponential function to soils without gravel but there was no tendency to soils including gravel. Conclusively, it would be limited that VGM model for unsaturated hydraulic conductivity analysis applies to Korean agricultural land including gravel and having steep slope, shallow soil depth.