• Journal of Korea Water Resources Association
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• v.52 no.2
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• pp.149-161
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• 2019

In this study, the effect of the fluid flow characteristics on the length distribution of the fracture elements composing the fracture network is analyzed numerically using the 3D fracture crack network model. The truncated power-law distribution is applied to generate the length distribution of the fracture elements and the simulations of fluid flow are carried out with the exponent ${\beta}_l$ from 1.0 to 6.0. As a result of simulations, when the exponent ${\beta}_l$ increases, the length distribution of the fracture elements gradually decreases, and the connectivity between the fracture elements affecting the permeability of the fracture network becomes weak. When we analyzed the distributions of flow rate calculated at each fracture element with the exponent ${\beta}_l$, the mean flow rate at ${\beta}_l=1.0$ was estimated to be about 447 times larger than that at ${\beta}_l=6.0$ and for the flow calculated at the outflow boundary of the fracture network, the case of ${\beta}_l=1.0$ was estimated to be 6,440 times larger than that of ${\beta}_l=6.0$.

• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.11 no.2
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• pp.113-118
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• 2002

We developed engineering methods to control gas flow in a plasma reactor in order to achieve good etch depth uniformity for large area GaAs etching. Finite difference numerical method was found quite useful for simulation of gas flow distribution in the reactor for dry etching of GaAs. The experimental results in $BCl_3/N_2/SF_6/He$ ICP plasmas confirmed that the simulated data fitted very well with real data. It is noticed that a focus ring could help improve both gas flow and etch uniformity for 150 mm diameter GaAs plasma etch processing. The simulation results showed that optimization of clamp configuration could decrease gas flow uniformity as low as $\pm$ 1.5% on an 100 mm(4 inch) GaAs wafer and $\pm$ 3% for a 150 m(6 inch) wafer with the fixed reactor and electrode, respectively. Comparison between simulated gas flow uniformity and real etch depth distribution data concluded that control of gas flow distribution in the chamber would be significantly important in order or achieve excellent dry etch uniformity of large area GaAs wafers.

• Proceedings of the KGS Conference
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• 2005.05a
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• pp.7-7
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• 2005

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2001.05a
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• pp.230-235
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• 2001

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2005.05b
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• pp.970-975
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• 2005

측면웨어(side weir)는 본류의 수위가 한계수위 이상으로 상승할 경우 본류로부터 저류지나 분수로(distributary channel)로 흐름을 전환하기 위하여 사용하는 수공구조물이다. 최근 들어 치수와 관련된 계획에서 본류의 홍수량 중 일부를 저류지나 홍수 우회수로로 전환시키는 시설에 대한 관심이 높아지고 있다. 측면웨어가 하천에 설치되는 경우, 측면웨어 부근 표층부의 흐름은 측면웨어의 영향을 크게 받으며, 수의바닥이나 측면웨어에서 떨어진 지점의 흐름은 측면웨어의 영향을 작게 받는 등 측면웨어 주변부는 3차원적인 흐름특성을 보인다. 또한 측면웨어를 월류하는 흐름이 일반 웨어와 같이 웨어 마루부에 대하여 직각방향으로 흐르지 않고 본류의 유속에 따라 비스듬하게 흐르게 된다. 이러한 흐름특성으로 인해 측면웨어를 통과하는 유량은 본류의 하폭, 본류의 흐름특성, 측면웨어의 길이 및 설치위치 등에 따라 각기 다르게 산정되는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 기존 측면웨에에 관한 연구를 정리하고 상용 프로그램인 FLOW-3D를 이용하여 측면웨어가 설치된 경우의 흐름을 해석하였다. 해석결과는 기존 실험연구에 바탕을 둔 이론식과 비교하였다. 계산격자는 구조물 부근의 흐름이 급변하는 곳은 격자크기를 작게, 흐름의 변화가 완만한 곳은 격자크기를 크게 하였다. 경계조건으로 상류는 유량, 하류는 수위경계를 입력하였다. 본 수치모의결과와 이론식을 이용하여 산정한 월류량을 비교한 결과 약 $10-30\% 내외의 오차가 발생하는 것으로 나타났다. 본류의 흐름은 웨어의 길이가 짧을수록 상$\cdot$하류단의 수위차가 작아지며 유속의 경우 웨어길이가 길고, 높이가 낮을수록 빨라진다. 측면웨어 주변부 흐름의 경우, 웨어의 길이가 짧을수록 방류강도가 강하고 횡방향의 수면변위가 급하게 형성되고 있음을 알 수 있다 또한, 웨어의 길이가 상대적으로 길어질 경우에는 3차원적 흐름특성에 의하여 유속의 분포가 다양하여 이론식과 결과의 오차가 점점 더 커짐을 알 수 있다. 본 연구는 사각형수로에 측면웨어가 설치된 경우, 월류량과 수리학적 거동을 해석할 때 수치모형실험이 수리모형실험과 더불어 유용한 해석도구로 이용될 수 있음을 보인 깃으로 이후 관련 구조물의 설계와 해석 시 참고자료로 이용 가능할 것으로 판단된다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2005.05b
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• pp.986-990
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• 2005

The present study aims to illuminate the vertical velocity profile of outer region of open-channel flow. Two sets of experiments were performed with PIV and propeller velocimeter. The first set was conducted to investigate the effect of bed roughness on the velocity distribution. The second set of experiments was carried out to find the effect of the Froude number on the velocity profile under the same bed roughness. The results reveal that the wake-law fits well with the experimental data from the bottom to the depth of maximum velocity, but it deviates from the experimental data above the maximum velocity point due to velocity-dip phenomenon, and that the velocity profile of the outer region is more influenced by the Froude number than the roughness. It is also shown that both the velocity difference between maximum velocity and surface velocity and the ratio of the average velocity to surface velocity become larger as the Froude number increases.

• Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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• v.11 no.4
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• pp.189-196
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• 1999

In order to verify a numerical model for the calculation of wave motion around an offshore barrier in shallow water, laboratory physical experiments are necessary. In this study, sample experiments are carried out on the wave and wave induced current fields due to a sloping bottom topography and on that due to an isolated structure from the coastline. The water body is divided into 4 levels, in which the current tracking floaters are deployed to measure the wave induced currents. Data measurement was continued using the limited wave gauges and current tracking floaters including a video camera from the top. The wave heights for the preselected surface and time-averaged velocity distributions at each level were measured in detail. The distribution of wave and current fields was analyzed precisely combining the whole measured laboratory data. Moreover, comprehensive analyses were carried out on non-linearity of wave transformation in terms of skewness and atiltness.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.22 no.6
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• pp.639-646
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• 2009

High-flow steel-fiber reinforced mortar may induce a certain fiber orientation distribution in the process of placing and thus have an influence on the tensile properties. In this paper, the variation of the fiber orientation distribution according to the flow of high-flow steel-fiber reinforced mortar was estimated in numerical simulation. The analytical results present that the major variation of fiber orientation distribution is made within 150mm of flow distance, thereafter the tendency of the fiber orientation distribution is not noticeable even though the peak of distribution density in the orientation parallel to the flow direction get bigger along the distance. Considering the close relation between the fiber orientation and the tensile behavior of composite, prediction of fiber orientation distribution make it possible to predict the variation in the tensile behavior of high-flow steel-fiber reinforced mortar according to the flow.

• Journal of the Korean GEO-environmental Society
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• v.20 no.2
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• pp.5-18
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• 2019

In this study, it was conducted a broad-area landslide analysis for the entire area of Kyungsangbuk-do Province based on spatially-distributed wetness index and root reinforcement infinity slope stability theory. Specifically, digital map, soil map and forest map were used to extract topological and geological parameters, and to build spatially-distributed database at $10m{\times}10m$ resolution. Infinity flow direction method was used for rain catchment area to produce spatially-distributed wetness index. The safety level that indicates risk of a broad-area landslide was classified into four groups. The result showed that areas with a high estimated risk of a landslide coincided with areas that recently went through an actual landslide, including Bonghwa and Gimcheon, and unstable areas were clustered around mountainous areas. A comparison between the estimation result and the records of actual landslide showed that the analysis model is effective for estimating a risk of a broad-area landslide based on accumulation of reasonable parameters.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2023.05a
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• pp.503-503
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• 2023

Hwang(2022; J.KWRA, 55, 10)은 수심 적분 모형으로 불연속 지형을 경사로 완화하지 않고 직접 해석하는 Hwang(2015; J.KSCE, 35, 6)의 기법이 적용된 수치 모형의 정확도를 높이기 위해 지형 전면에 실제로 작용하는 정수압 분포와 차이를 해명하는 흐름률 보정 계수(flux correction coefficient)를 도입하였다. 직각 광정 위어 실험 중에서 널리 알려진 다섯 가지 월류 실험으로부터 218회의 시행을 추려 실험과 모의에서 월류량 값이 서로 잘 일치하는 흐름률 보정 계수를 각각 산정하였는데, 이때 광정 위어를 지나는 흐름을 모의하기 위해 계산 영역을 평면 2차원으로 두고 삼각형 계산 격자로 분할하였다(Hwang, 2022). 실험에 사용된 실험 수로들이 수로의 길이 방향으로 그 폭이 일정하므로 옆벽의 영향이 크지 않다면 수로의 단위 폭에 모형을 적용함으로써 계산 영역의 차원을 한 수준 낮출 수 있다. 실질적으로 1차원 모의가 되어 모의 시간을 획기적으로 줄일 수 있으므로 다양한 분석이 가능하겠으나, 2차원 모의로부터 결정된 흐름률 보정 계수를 수정없이 그대로 적용하는 것이 적절한지 검토할 필요가 있다. 이 연구에서는 Hwang(2022)이 검토한 218회의 직각 광정 위어 실험 시행에 수로의 단위 폭에 불연속 지형을 직접 해석할 수 있는 Hwang(2015)의 1차원 모형을 적용하고 모의와 실험에서 월류량의 차이가 최소가 되는 흐름률 보정 계수를 각각 산정하였다. 결정된 흐름률 보정 계수의 평균값을 별도로 선정된 두 가지 직각 광정 위어 실험에 적용하였으며, 보정에 따른 모형의 성능을 평가하기 위해 Willmott의 일치 지표(index of agreement)를 이용하였다. 흐름률 보정 계수를 적용하였을 때, 한 실험 경우에 대해 모형의 성능이 대폭 개선됨을 확인하였고 성능 개선이 미미한 나머지 실험 경우는 보정 전에 일치 지표가 이미 상당히 높은 편이었다. 2차원 문제에 이어 1차원 모형의 적용에서도 흐름률 보정 계수를 결정함으로써 계단이나 직립 보와 같은 불연속 지형을 넘나드는 천수 흐름의 월류량을 더 쉽고 정확하게 파악할 수 있을 것으로 기대된다.