• 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.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2004.05b
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• pp.1092-1097
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• 2004

본 연구에서는 제방에 대한 부정류 침투해석시 사용되는 설계홍수파형을 결정하기 위하여 수위자료가 양호한 낙동강 수계 수위관측소 지점의 홍수자료를 수집하고 그 지검에 해당하는 계획홍수량 및 계획홍수위를 조사하였다. 설계홍수파형 결정 방법은 일본의 하천제방설계지침(2000)에서 제시하고 있는 방법을 참고하였으며, 그 적용성을 검토하기 위해서 낙동강의 9개 수위관측소 지점의 과거 홍수사상과 계획홍수량 산정시 사용되었던 설계수문곡선을 이용하여 합성홍수파형을 시험적으로 결정했다. 비교분석하여 침투해석을 위한 설계홍수파형을 결정 방법에 적용한다. 제방의 비정상 침투해석을 위한 설계홍수파형은 홍수지속시간과 감수부경사로 결정할 수 있는데, 홍수지속시간은 합성홍수파의 홍수지속시간이 계획홍수파의 지속시간보다 크게 산정되었는데, 이는 설계시 계획홍수파의 지속시간에 어느 정도 안전율을 적용해야 함을 의미한다. 감수부 경사는 분석된 과거 홍수사상중에는 계획홍수파의 감수부 경사보다 급하게 감소하는 것은 거의 없는 것으로 나타났는데, 감수부 경사는 계획홍수량 산정시 사용했던 수문곡선을 사용하는 것이 안전측 설계가 될 것으로 판단된다. 본 연구는 최근 누수에 의한 제방붕괴가 발생한 바 있는 낙동강 유역에 대해서 시험적으로 적용해 보았으며 그 방법론에 대한 타당성을 확인했다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2011.05a
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• pp.435-439
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• 2011

최근 홍수로 제체누수 및 지반누수에 의해 제방이 피해를 입는 사례가 증가하였다. 특히 2000년대부터 Piping 현상으로 제방이 붕괴되는 일들이 다수 발생하고 있어 기존 제방의 안정성 검토와 신설 제방 설계의 필요성이 제기되고 있다. 우리나라의 제방 침투해석은 2차원 비정상 침투해석을 하고 있으나 이 경우 외력 조건으로 외수위에 대한 하천의 홍수파형이 필요하다. 본 연구에서는 설계 홍수파형 유도를 위하여 금호강 상류지점인 금호 수위관측소에서 설계 홍수위 및 시간별 홍수위 등을 조사하여 과거 홍수사상의 시간별 수위곡선을 분석하였다. 수위곡선은 Huff의 4분위법에 따라 무차원화 시키기 위하여 각 홍수위의 누가지속시간과 누가 홍수위를 구하고 Weibull분포의 도시위치 공식을 적용하여 10~90％ 무차원 누가곡선을 도시하였다. 일반적으로 통계 해석상 중앙값을 나타내는 50％ 무차원 누가곡선을 사용하기 때문에 본 연구에서도 50％ 무차원 누가곡선을 사용하여 무차원 설계 홍수파형을 유도하였다. 새로이 유도한 무차원 설계 홍수파형을 외력 조건으로 하고, 금호강 유역의 인근 제방을 모형으로 하여 SEEP/W 프로그램으로 2차원 침투해석을 실시함으로써 그동안 외수위를 계획 제방고까지 인위적으로 연장시켜 사용하는 문제점을 해결하고 우리나라의 실정에 맞는 설계 홍수파형을 유도하여 하천제방 설계 및 기존 제방의 안정성 검토에 활용될 수 있는 연구를 수행하고자 한다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2009.05a
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• pp.220-224
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• 2009

제방을 설계하거나 기존제방의 안정성검토를 위해서는 제방의 침투해석이 필요하며, 외국에서와 같이 대규모하천이 대부분인 곳에서는 댐에서와 같이 정상침투해석을 하고 있으나 우리나라와 일본하천의 경우는 홍수지속시간이 짧아 설계홍수파형을 정상상태로 해석할 경우에는 과대한 외력을 주게되므로 시간에 따른 수위변화를 고려한 비정상 침투해석을 하여야한다. 이 경우 하천수위에 대한 홍수파형이 필요하나 국내에서는 명확한 기준이 없어 설계시 어려움이 많았다. 본 연구에서는 부정류 침투해석에 사용되는 설계홍수파형을 유도하기 위하여 수위자료가 양호한 낙동강 수계 진동 등 5개 수위관측지점의 과거 주요홍수에 대해 지속시간별 홍수위를 조사하여 무차원화시킨 후 통계적 확률적 처리를 통하여 설계홍수파형을 작성하였다. 작성된 홍수파형의 적정성은 과거 발생한 원홍수사상과 금회 유도한 설계홍수파형을 이용하여 침투해석을 시행하고 적정성을 분석하였다. 동수경사법과 한계유속법에서 오차는 각각 진동 0${\sim}$1.0%, 0.9${\sim}$1.1%, 현풍 1.6${\sim}$4.0%, 1.7${\sim}$4.1%, 왜관 0.6${\sim}$3.6%, 0.6${\sim}$3.7%, 낙동 2.0${\sim}$8.1%, 2.0${\sim}$8.1%, 정암 1.2${\sim}$9.8, 1.3${\sim}$9.9%로 나타났다. 상관성 ($R^2$)은 동수경사 0.983${\sim}$0.999, 한계유속 0.983${\sim}$0.999 정도로 매우 상관성이 높게 나타나 실무에 적용이 가능한 것으로 판단된다.

• Journal of the Korean Society of Hazard Mitigation
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• v.9 no.4
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• pp.81-89
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• 2009

The seepage should be analyzed to design or reinforce the levees. The steady seepage analysis is an usual application in USA and European countries where the large scaled dams and levees are existed. However, Korea and Japan, where the reaching time is short, the excessive forces are applied on the levees at the short reaching time if the seepages are analyzed in steady condition. Accordingly, the unsteady analysis based on the variation of time is necessitated. In the unsteady analysis, the flood wave type is necessary. No criteria and standards, however, are derived for the unsteady seepage in Korea. In the study, the flood wave type is derived for the unsteady seepage. The major reliable flood surface data are collected in 5 stations including Jindong of the Nakdong river basin. The data are sorted in duration, and they are non-dimensionalized. The statistical method is also applied to derive the waves. To verify the study, the seepage is analyzed by the derived wave and applied to the prototype. The results are also compared with the Japanese Method. The errors between the hydraulic gradient and critical velocity method are $0{\sim}0.7%$, $0{\sim}0.7%$ at the Jindong, $1.6{\sim}4.0%$, $1.7{\sim}4.1%$ at the Hyunpoong, $0.6{\sim}3.6%$, $0.6{\sim}3.7%$ at the Waegwan, $2.0{\sim}8.1%$, $2.0{\sim}8.1%$ at the Nakdong, and $1.2{\sim}9.8%$, $1.3{\sim}9.9%$ at the Jeongam, respectively. The relationship($R^2$) between each method is relatively high as $0.983{\sim}0.999$. This means the results are more logical than the Japanese method, and the study is applicable to the design of hydraulic structures.

• Journal of the Korean Geosynthetics Society
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• v.14 no.4
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• pp.1-9
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• 2015

According to national regulations and its commentary, such as Rivers Design Criteria & Commentary (KWRA, 2009), Foundation Structure Guideline and its Commentary(MLTM, 2014 and KGS, 2009), the integrity evaluation of river levee includes slope stability evaluation of both riverside/protected low-land and piping stability evaluation with respect to foundation and levee body along with water level conditions. In this case the design hydro-graph can be the most important input factor for the integrity evaluation, however it is fact that the national regulations do not provide any proper determination methods regarding hydro-graph. The authors thus executed an integrity evaluation of sluice gate in levee by changing each hydro-graph factor, including rising ordinary water level, lasting flood water level, falling water level, and flood frequency, in order to suggest a determination method of reasonable hydro-graph. As a result, the authors suggested that at least over 57 hours of rising ordinary water level and over 53 hours of lasting flood water level should be considered for the design hydro-graph of sluice gate in levee at Mun-san-jae.

• Journal of the Korean Geotechnical Society
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• v.30 no.4
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• pp.81-92
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• 2014

The integrity evaluation of river levee includes slope stability evaluation of riverside land and protected low-land, and safety of piping with respect to critical gradient and critical velocity based on related regulations, such as Design Criteria Rivers Commentary (2009), Structural Design Criteria Based Commentary (2009). The design hydro-graph is the most important design input factor for the integrity evaluation; it can be inaccurate due to the absence of its decision methods suggested by the national level. The authors in this paper evaluated numerical analytic levee integrity for piping and slope stability by changing each design hydro-graph, including rising ordinary water level, lasting flood water level, falling water level, and flood frequency for Mun-san-jae on Nak-dong River. Finally, the authors suggested that the levee integrity of piping and slope stability are very sensitive to the changes of increasing time of ordinary water level by 57 hours and lasting time of the flood water level by 53 hours, respectively, for Mun-san-jae.

• Journal of Korea Water Resources Association
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• v.47 no.4
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• pp.307-319
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• 2014

Because of the rapid rising of water related disasters due to the global warming, the extreme design criteria of levee construction for severe flood has been applied in several developed countries such as USA and Netheland. In Korea, the national river restoration projects were carried out on 4 major rivers in recent several years. The projects consisted of riverbed dredge and levee reinforcement, and new construction have caused wide change of river environment. However, concrete countermeasures for levee safety and river management have not been suggested until now. Therefore, this study assesses the levee safety of Yulji levee located in Hoechon, Nakdong Basin, where the Levee Seepage Monitoring System installed. The stability of levee is assessed based on the simulation performed by SEEP/W(2D unsaturated seepage model) and the simulated results are compared with the observed data. The effects of the flood wave and levee shape on the levee safety are investigated through several simulations.

• Journal of Korea Water Resources Association
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• v.32 no.4
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• pp.417-426
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• 1999

A series of numerical experiments is performed to compare the characteristics of outflow hydrograph using linear and nonlinear Muskingum-Cunge methods for two cases: (a) sinusoidal inflow hydrographs and (b) rainfall inputs. The nonlinear method shows the steepening of the rising limb, coupled with a corresponding flattening of the receding limb. The linear method conserves mass exactly. In contrast, the nonlinear method is subject to a gain and a loss of mass. The loss of mass and the subsidence of peak outflow increases with a mild slope, a small baseflow $q_b$ and a large peak inflow to baseflow ratio $q_p/q_b$. A shock wave and associated numerical instability results in the increase of mass for a steep slope and a large $q_p/q_b$ ratio. While the linear method depends on the reference flow per unit-width, the nonlinear method depends on a baseflow and the $q_p/q_b$ ratio. It is found that, unlike for the sinusoidal inflow, the outflow for the rainfall inputs conserves mass fairly exactly in the nonlinear method.

• Journal of the Korean Institute of Intelligent Systems
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• v.11 no.2
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• pp.101-108
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• 2001

본 논문에서는 배전선로에서 발생하는 여러 고장유형을 판별하기 위해서 적응형 퍼지추론 시스템을 적용하는 새로운 기법을 제시하였다. 배전선로의 고장과 고장유사현상 데이터를 추출하기 위해서 EMTP를 이용하여 RL부하, 아크로부하, 컨버터부하가 있는 배전계통을 구성하고 여러 형태의 고장과 고장유사현상에 대해 시뮬레이션을 하였다. 이를 통해 얻은 전류 파형으로부터 기본파성분, 영상분전류, 짝수 고조파성분의 합, 홍수 고조파성분의 합, 그리고 비정규 고조파성분의 합의 5개의 입력변수를 추출하고 학습을 통해서 각 입력변수의 소속함수의 소속도를 자동으로 결정하였다. 이 적응형 퍼지추론 시스템을 이용한 기법을 평가하기 위해서 학습시와 다른 고장상황을 모의하여 얻은 데이터와 실증시험 데이터를 이용하였다. 결과적으로 제안한 기법은 배전선로에서 발생하는 고장유형을 빠르고 정확하게 판별할 수 있었다.