• Computers and Concrete
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• 제14권1호
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• pp.91-107
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• 2014

Using the principle of damage mechanics, zero-thickness pore pressure cohesive elements (PPCE) are used to simulate the casing-cement interface (CCI) and cement-rock interface (CRI). The traction-separation law describes the emergence and propagation of the PPCE. Mohr-coulomb criteria determines the elastic and plastic condition of cement sheath and rock. The finite element model (FEM) of delamination fractures emergence and propagation along the casing-cement-rock (CCR) interfaces during hydraulic fracturing is established, and the emergence and propagation of fractures along the wellbore axial and circumferential direction are simulated. Regadless of the perforation angle (the angle between the perforation and the max. horizontal principle stress), mirco-annulus will be produced alonge the wellbore circumferential direction when the cementation strength of the CCI and the CRI is less than the rock tensile strength; the delamination fractures are hard to propagate along the horizontal wellbore axial direction; emergence and propagation of delamination fractures are most likely produced on the shallow formation when the in-situ stresses are lower; the failure mode of cement sheath in the deep well is mainly interfaces seperation and body damange caused by cement expansion and contraction, or pressure testing and well shut-in operations.

• 터널과지하공간
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• 제18권1호
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• pp.44-57
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• 2008

본 연구에서는 암반의 수리적 거동을 다공성매체로 간주하고 개별균열 연결망을 통해 구해진 암반의 등가수리전도도와 수리이방성을 입력 자료로 하여 유한요소법 프로그램을 사용한 2차원 수리해석을 수행하였다. 입력변수에 의한 결정론적인 해를 얻게 되는 연속체 해석의 단점과 입력자료의 불확실성을 보완하기 위하여 입력변수에 대한 민감도 분석을 실시하고, 터널과 단층파쇄대의 다양한 위치관계를 고려한 가상의 시나리오 단면에 대하여 해석을 수행하였다. 이때 암반의 포화 불포화 특성을 반영하기 위한 수리전도도함수와 체적함수율 함수를 구하여 해석에 반영하였다. 해석대상지역은 경부고속철도 13-3공구, 원효터널의 고산 습지(무제치 3늪, 대성뒷늪, 대성큰늪) 하부통과구간과 간천계곡하부 통과구간으로서 부정류 해석을 통하여 터널 굴착 후 10년 경과시까지의 터널 내 유입수량과 인접지역의 지하수위를 살펴봄으로써 수리학적 안정성과 습지 및 계곡에 미치는 영향을 검토하였다. 그라우팅을 시행하지 않은 경우에는 무제치늪과 대성뒷늪 주변의 지하수위가 강하하지만, 그라우팅을 통해 수리전도도를 1/50 이하로 감소시킬 경우 지하수위는 강하하지 않는 것으로 나타났다. 그리고 단층파쇄대가 터널에 인접하여 위치하더라도 터널을 관통하지 않는 경우에는 단층파쇄대가 터널내 유입수량에 미치는 영향은 크지 않은 것으로 나타났다.

• 방사선산업학회지
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• 제17권4호
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• pp.333-344
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• 2023

To validate the numerical model used in the study of deep disposal of spent nuclear fuel, we selected benchmark cases and performed numerical model validation. We selected the DECOVALEX-THMC Task D_THM1 FEBEX Type benchmark case, which was conducted from 2003 to 2007. We analyzed the thermal-hydraulic (TH) behavior using the finite element program CODE_BRIGHT and verified the results against previous studies. The temperature results were similar to the results of DECOVALEX-THMC Task D. The saturation results showed a similar trend to the results of DECOVALEX-THMC Task D, but the time to reach full saturation was different.

• 대한토목학회논문집
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• 제40권6호
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• pp.555-561
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• 2020

본 연구에서는 상, 하부 2개의 대수층이 연결된 누수대수층에 대해 상부 1층 지하수 양수로 인한 하천수 감소량을 산정하기 위해 개발된 Hunt 해석해의 적용성을 평가하였다. 두 대수층의 투수량계수 및 저류계수, 층간 누수계수, 하천-관정 이격거리, 하상의 수리전도도, 하폭 등 다양한 수리특성치 크기 조합에 따라 양수 후 5년 평균 하천수 감소량을 해석해로 산정하고, 범용적으로 사용되고 있는 MODFLOW 지하수유동모형으로 정교하게 모의된 수치해와의 비교를 통해 하폭을 점으로 간주하여 유도한 해석해 적용 결과가 정확한지를 평가하였다. 그 결과 하천-관정 이격거리가 하폭 이상되거나, 하천고갈인자(Stream Depletion Factor)가 약 3,000일 이어야 해석해로 산정한 하천수 감소비의 오차를 0.05 아래로 줄일 수 있는 것으로 분석되었다. 또한 하상수리전도성이 1 m/d 보다 작거나, 하부대수층의 수리확산계수가 100 ㎡/d 보다 작거나, 상부와 하부대수층의 수리확산계수비가 5 이상, 층간 누수계수가 0.0004 m/d 보다 작을 때 해석해가 수치해에 비해 전반적으로 과다하게 산정되는 것으로 분석되었다.

• 대한토목학회논문집
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• 제31권1D호
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• pp.73-82
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• 2011

일반적으로 다져진 도로기초 지반재료의 장기적인 강도나 배수 거동 평가시 불포화상태를 고려하지 않고 있다. 그래서 보조기층과 노상토와 같은 도로하부 기초에서의 불포화상태와 이력현상을 고려하는 것은 현실적이다. 따라서 보다 정량적인 불포화 지반의 평가를 위하여 흡수력과 함수특성을 평가하기 위한 적절한 장비, 재료모델, 그리고 투수계수에 대한 평가가 필요하다. 본 논문에서는 이러한 거동을 알아보기 위해서는 흙-수분 관계인 재료의 함수특성곡선 측정 자료를 통하여 불포화 투수계수를 추정하고 이를 통하여 국내 대표적인 입상재료에 대한 불포화상태에서의 수분의 이동에 대한 관찰 및 분석을 수행하였다.

• 한국지리정보학회지
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• 제7권1호
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• pp.94-104
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• 2004

본 연구는 경안천 하류구간(13.8km)을 대상으로 SMS의 RMA2모형과 SES2D 모형을 이용하여 2002년 경안관측소의 최대홍수위를 기록한 8월 7일의 수리분석을 실시하였다. RMA2모형을 적용하기 위하여 RIMGIS데이터의 하천측량자료를 이용하여 입력자료로 활용하였으며, 생성된 지형자료를 2차원 유한요소망으로 변환하여 모형을 수행하였다. 본 연구에서는 부정류 상태의 모의를 적용하였으며, 모형에 민감하게 반응하는 인자에 대해서는 선행 연구에서 실시한 민감도 분석결과를 고려하였고, 기타 입력인자는 통계연보 및 하천정비계획서를 참고하였다. 또한 대상하천에 SED2D 모형을 적용하여 홍수사상에 대한 하천의 하상 변동에 대한 모의를 실시하였으며, 대상 하천의 홍수시 유속은 0.05~3.85m/s의 분포로 상류와 하류의 큰 차이를 보였고, 하상변화는 0.0003~0.0135m가 발생하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제30권1호
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• pp.37-47
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• 2014

불포화 수리전도도는 Mualem 모세관 모델에 의하여 이론적으로 함수특성곡선으로부터 적분된다. 하지만 예측된 수리전도도는 포화 부근에서 모관흡수력의 미소한 변화에도 극도로 민감하다. 원활한 형태의 함수특성곡선에 의한 Mualem 수리전도도는 포화 부근에서 급격하게 감소하며, 수리적 거동을 신뢰할 수 있게 모델하지 못하거나 수치해의 안정성을 저해 한다. van Genuchten-Mualem(VGM) 수리전도도를 개선하기 위하여, 낮은 모관흡수력 수준에 있는 임의의 공기함입치이내에서 van Genuchten 함수특성곡선을 수정하였다. 수정 VG 곡선은 대수축에서 임의의 공기함입치에서 포화상태까지 선형화된다. 수정 VG 함수특성곡선은 실제 함수특성거동의 회귀분석에 영향을 끼치지 않으며 원래의 VG 함수특성곡선의 계수를 그대로 사용한다. 수정 VG 곡선을 이용하여, VGM 수리전도도는 임의의 공기합입치를 기준으로 구간별 적분하여 수정되었다. 수정 VGM 수리전도도가 해석적 해로 제안되었으며, 포화부근 영역에서 수리전도도가 급격하게 감소하는 현상이 제거되었다. 실제 사면의 2차원 침투해석을 통하여 VGM 수리전도도와 제안된 모델에 따른 수리거동을 비교하였다. 제안된 모델은 여러 강우조건에 따른 해의 수렴성을 확보하였지만, VGM 수리전도도를 적용하면, 포화부근의 수리전도도가 급격하게 감소하여 강우량이 많은 경우 해가 수렴하지 않았다. 특히 선행강우에 의한 초기 안전율과 집중강우 후 최종 안전율을 크게 평가할 수 있었다. 제안된 수리전도도 모델은 침투해석과 안정해석을 통하여 실제 사면의 붕괴를 재현할 수 있었다.

• 한국농공학회논문집
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• 제47권5호
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• pp.3-13
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• 2005

The present study examined the 3 dimensional space distribution characteristics of sea water intrusion using data available from previous observations. For this study, we used 3D FEMWATER, which is a 3 dimensional finite element model. The target area was around Daechang-ri, Gimje-si, Jeollabuk-do. The area is relatively easy to formulate a conceptual model and has observation wells in operation for surveying sea water intrusion. Considering the uncertainty of numerical simulation, we analyzed sensitivity to hydraulic conductivity, which has a relatively higher effect. According to the result of the analysis, the variation of TDS concentration had an error range of $-1,336{\~}+107 mg/{\iota}$. Taking note that the survey data from observation wells were collected when the boundary between fresh water and sea water in the aquifer was in equilibrium, we set the range of time for numerical simulation and estimated the spatial distribution of TDS concentration as the range of sea water intrusion. According to the result of estimation, the spatial distribution of TDS concentration calculated when 1,440 days were simulated was taken as the range of sea water intrusion. Using the result of calculation, we can draw not only vertical views for a certain section but also horizontal views of different depth. These views will be greatly helpful in understanding the spatial distribution of the range of sea water intrusion. In addition, the result of this study can be used rationally in proposing an optimal quantity of water pumping through investigating the moving route of sea water intrusion over time in order to prevent excessive water pumping and to maintain an optimal number of water pumping wells per interval.

• 대한토목학회논문집
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• 제33권1호
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• pp.137-147
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• 2013

수리구조물의 효과적 운영과 홍수기 피해저감을 위해서는 하천수리특성에 대한 적절한 이해가 필수적이며, 다차원모형의 적용을 통해 그 목적을 달성할 수 있다. 그러나 다차원모형 적용은 방대한 자료와 많은 분석시간을 요구하여 실무적용에 한계가 있다. 본 연구에서는 유역유출모형 및 1차원 수리모형과 다차원모형의 연계모의 기법을 제안하고 실제 하천에 대한 적용성을 검증하고자 하였다. 다차원 수리모형으로 EFDC를 이용하였으며, 모의를 위한 경계조건 결정을 위한 유역유출모형과 1차원수리모형으로 COSFIM과 FLDWAV를 이용하였다. 다차원모형의 연계적용기법을 통하여 기존의 선단위 지점단위 정보 뿐 아니라 공간 격자단위 정보를 제공 받을 수 있어 하천에서의 물리적 현상을 고려한 공간적 수리특성을 반영한 하천관리가 가능할 것이다.

• 한국항만학회지
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• 제10권1호
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• pp.53-61
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• 1996

This paper describes the effect of wave control using submerged flat plate by the numerical calculation and the hydraulic model test. The boundary element method is used to develop a numerical solution for the flow field caused by monochromatic oblique waves incident upon an infinitely long, sumerged flat plate situated in arbitrary water depth. The effect of wave blocking is examined according to the change of length, submerged depth of flat plate and incident angles. Numerical results show that longer length, shallower submergence of flat plate and larger incident angles enhance the effect of wave blocking. To validate numerical analysis method, hydraulic model test was conducted in 2-D wave flume with 60 cm metal sheet. Reflected waves are extracted from water surface elevation in front of the location of a submerged plate by least square method with 3 wave gages. From comparing experimental results with numerical results, efficiency of numerical analysis method by this study could be confirmed well within wide ranges of wave frequencies.