• Journal of the Korean Geographical Society
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• v.42 no.4
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• pp.506-525
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• 2007

Incision into bedrock channel is the primary control of landform evolution, but research into bedrock incision process stagnated for long time. Due to the scaling problem of the application of results from flume studies to bedrock channel, there is a strong need to simulate the bedrock incision process with more realistic models. As a part of investigation into controls of bedrock channel incision, three-dimensional changes of rock surface with abrasion was investigated with physical modelling. 18 rock plates were abraded with various sediment particle size and sediment load and abraded surfaces of the plates were scanned with high resolution 3-D scanner. To identify the spatial pattern of erosion of the rock plates, various methods were used. There was no synthetic or holistic method that showed all features of bedrock plate produced by abrasion, so each plate was analyzed using some available methods. Contour maps, shaded relief maps and profiles show that abrasion concentrated on the centre of plate (cross profile) and upstream and downstream edges (longitudinal profile) and eroded area extended inwards. It also found that the cracks and boundaries of forming materials easily eroded than other parts. Changing patterns of surface roughness were investigated with profiles, regression analysis and spectral analysis. Majority of plates showed decrease in small-scale roughness, but it depends on microstructures of the plates rather than general hardness or other factors. SEM inspection results supported this idea.

• Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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• v.28 no.6
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• pp.350-360
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• 2016

In order to investigate characteristics of waves and currents varying in space in the Haeundae coast in winter, numerical simulations by using a 2-D spectral wave model(SWAN) and 2-DH hydrodynamic model(Delft3D) were carried out in this study. The results of numerical simulations were validated with the field data collected at several different locations in the study area in February, 2014. From the numerical simulations, it was found that waves and currents were significantly influenced in terms of direction and magnitude by bottom topography characterized by straggling rock crops covered with sea grasses. The coupling of SWAN and Delft3D models also revealed that alongshore currents directing from the east to the west were developed in the nearshore, due to the influence of larger waves with the main incident direction from the east.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2015.05a
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• pp.168-168
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• 2015

자연하천의 주요한 특징 중 하나인 하천의 사행은 직선수로에서 예측되는 유속분포를 왜곡시키며 매우 복잡한 흐름구조를 형성한다. 이는 하상 경계면에서 발생하는 전단응력 분포의 변화를 야기하는데 하상 경계면에서의 전단응력은 다양한 경험적 관계에 의존하는 유사이동의 한계 소류력 산정 및 오염물질 거동해석의 분산계수 산정에 많은 영향을 미치게 된다. 물리적인 관측을 통한 하상 경계면에서의 전단응력의 관측은 다소 제한적이며 많은 비용을 요구한다. 따라서 하상 경계면에서 발생하는 전단응력의 경우 수심의 20% 이하의 연직 유속분포를 벽법칙에 적용하여 추정하는 방법이 주로 이루어지고 있다. 벽법칙을 이용한 하상 경계면의 전단응력을 계산하는 경우 대수중복층의 유속 분포 $u/u^*=(1/{\kappa})ln(zu^*/{\nu})+B$에서 무차원상수 ${\kappa}$와 B의 적절한 추정이 요구되어 진다. 일반적으로 무차원상수 ${\kappa}$와 B는 수리학적으로 매끄러운 벽면에서 대략 ${\kappa}=0.4$, B=5.5로서 경험적으로 이용되고 있다. 본 연구에서는 직선수로 및 다양한 사행수로의 3차원 흐름장 모의를 수행하여 벽법칙의 대수 중복층을 따르는 주흐름 방향 유속의 연직분포를 비교하였다. 수치모의 소프트웨어로서 Linux 기반의 OpenFOAM이 사용되었으며 모델의 검증을 위해 Chang(1971)에 의해 수행 된 사행수로에서의 유속장 관측 결과와 비교하였고 수치모의 결과가 실험 관측치와 잘 일치하는 것으로 판단되었다. 수치모의에 적용 된 사행수로의 형상은 Hey(1976)에 의해 제안 된 사행하천의 지형학적 인자들 간에 관계를 이용하여 사행도 1.03에서 2.42까지 총 7개의 사행수로 지형을 생성하였다. 사행도의 변화에 따라 만곡부 정점에서 대수중복층 구간의 주흐름 방향 유속의 연직분포를 비교한 결과, 본 연구에서 생성 된 모든 사행수로에서 대수중복층 구간의 무차원 유속 $u^+$와 무차원 거리 $z^+$가 로그 분포를 따르는 것으로 나타났으나 경험적으로 사용되었던 무차원상수 B의 경우 사행도가 증가 할수록 대수적으로 감소하는 경향이 나타났다. 본 연구에서는 이러한 관계가 무차원 상수 B값에 미치는 영향을 반영하여 수리학적으로 매끄러운 벽면에서 적용이 가능한 수정된 대수중복층 식을 제시하고자 한다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2022.05a
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• pp.89-89
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• 2022

하천 합류부에 지천이 유입되는 경우 복잡한 3차원적 흐름 구조를 발생시키고 이로 인해 유사혼합 및 지형 변화가 활발히 발생하게 된다. 특히, 하천 합류부에서 부유사 거동은 하천의 세굴과퇴적, 하천 지형 변화, 하천 생태계, 하천구조물 안정성 등에 직접적으로 영향을 미치기 때문에 이에 대한 정확한 분석이 하천 관리 및 재해 예방에 필수적인 요소이다. 기존의 하천 합류부 부유사 계측 자료들은 재래식 채취 방식으로 수행되어 시공간적 해상도가 매우 낮아서 실측 자료만으로 합류부에서 부유사 혼합을 분석하기에는 한계가 존재하기에 대하천의 부유사 혼합 거동 해석에 수치모형이 주로 활용되어 왔다. 본 연구에서는 하천 합류부에서 부유사 거동을 공간적으로 정밀하게 분석하기 위해 드론 기반초분광 영상을 활용하여 하천 합류부에 최적화된 부유사 계측 방법론을 제시하였다. 현장에서 계측한 초분광 자료와 부유사 농도간의 관계를 구축하기 위하여 기계학습모형인 랜덤포레스트(Random Forest) 회귀 모형과 합류부에서 분광 특성이 다른 두 하천의 특성을 정확하게 반영하기 위한 가우시안 혼합 모형 (Gaussian Mixture Model) 기반 초분광 군집화 기법을 결합하였다. 본 연구에서 구축한 방법론을 낙동강과 황강의 합류부에 적용한 결과, 초분광 군집을 통해 두하천 흐름의 경계층을 명확히 구별하였으며, 이를 바탕으로 지류와 본류에 대해 각각 분리된 회귀 모형을 구축하여 복잡한 합류부 근역 경계층에서의 부유사 거동을 보다 정확하게 재현하였다. 또한 나아가서 재현된 고해상도의 부유사 공간분포를 바탕으로 경계층에서 강한 두 흐름이 혼합되어 발생한 와류(Wake)가 부유사 혼합에 미치는 영향을 규명하였고, 하천 합류부에서 발생하는 전단층의 수평방향 대규모 와류가 부유사 혼합 양상에 지배적 영향을 미치는 것으로 확인하였다.

• Journal of the Korean Society for Marine Environment & Energy
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• v.9 no.2
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• pp.79-84
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• 2006

The present study deals with the flow over a flat plate with repeated roughness elements of 2-dimensional rectangular shape, which can be applied into the study on the natural geographical roughness and the turbulent flow on roughened solid surface. Experiment was performed using PIV technique in the circulating water channel. Results showed that the flow over roughness elements was characterized by the high shear flow emanating from top of roughness element and the recirculating region formed at the trough of two roughness elements. In general, the ratio between the spacing and the height of roughness elements plays a crucial role in developing the flow pattern near wall surface.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2011.05a
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• pp.218-218
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• 2011

낙동강은 4대강 살리기 사업에 의해 8개의 보(상주보, 낙단보, 칠곡보, 강정보, 달성보, 합천보, 함안보)가 하천 내에 건설되고 약 4억톤의 준설이 실시되면서 지형적으로 막대한 변화를 맞이하게 된다. 낙동강은 상류의 안동댐 및 임하댐에서 방류수, 중류의 구미 및 대구 등의 오염원 그리고 하류의 남강에 의한 영향 및 낙동강 하구언에 의한 정체에 의한 영향으로 지역적으로 수질 및 수리 특성이 서로 다르게 나타나고 있다. 낙동강에 건설되는 수중보들 또한 이러한 유입 및 경계 조건에 따라 서로 다른 수질특성을 나타낼 것으로 판단되며 이에 대한 영향을 미리 예측하고 발생 가능한 악영향에 대한 대안을 수립하는 것이 중요하다고 본다. 본 연구에서는 낙동강의 4대강 사업에 의한 지점별 및 시기적 영향을 정확하게 분석하기 위해 3차원 수리동역학 모델 EFDC와 수질모델 WASP을 연계하여 사용하였다. 연구대상지역은 안동댐 방류지점에서 낙동강 하구역까지의 총 334km의 지역을 포함하였으며 하천의 폭 방향, 수심방향 및 흐름방향에 대하여 3차원으로 격자를 구성하여 하천을 표현하였다. 수리 및 수질 보정에 필요 한 입력자료는 국토해양부 및 환경부 등에서 발표 된 자료를 이용하였으며 2007년을 기준으로 모의를 실시하였다. 4대강 살리기 사업에 의한 8개의 보 건설 및 낙동강 전역의 준설의 영향을 예측하여 사업 전 및 사업 후로 각각 구분하여 비교하였으며 사업 후 체류시간의 증가와 준설로 인한 수심증가에 따른 복합적인 원인에 의해 수질에 영향이 미치는 것으로 나타났다. 사업 후 낙동강의 각 수중보 출구 부근 지점에서 예측된 수질 특성은 사업전에 비하여 $BOD_5$는 전반적으로 감소하나, TN 및 TP 는 유사한 특성을 나타내었다. 그러나 Chl-a 농도는 상류와 중류에서는 체류시간의 증가로 증가하는 경향을 나타내었으며 이는 수질이 양호한 상류 지역에서 특히 큰 차이를 나타내는 경향으로 분석되었다. 그러나 낙동강 하구언 지역은 Chl-a 농도가 사업에 의해 약간 감소되는 경향을 나타내어 여타 구간과 다른 경향을 나타내었다. 이는 낙동강 하류의 Chl-a 농도가 이미 매우 높은 상태에서 체류시간에 의한 성장 촉진 보다는 수심증가로 인한 광량제한 효과가 더욱 지배적으로 나타난 것에 의한 영향으로 추정된다.

• Tunnel and Underground Space
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• v.16 no.4 s.63
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• pp.281-287
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• 2006

Intake of groundwater by tunneling in a mountainous area mostly results from groundwater flow through fractured parts of total rock mass. For reasonable analysis of this phenomenon the representative joint groups 1, 2, and 3 have been selected by previous investigations, geological/geophysical field tests and boring works. Three dimensional fractures were generated by the FracMan and MAFIC which is a three dimensional finite element model has been used to analyse a groundwater flow through fractured media. Monte Carlo simulation was applied to reduce the uncertainty of this study. The numerical results showed that the average and deviation of amounts of groundwater intaked into tunnel per unit length were $5.40{\times}10^{-1}$ and $3.04{\times}10^{-1}m^3/min/km$. It is concluded that tunnel would be stable on impact of groundwater environment by tunneling because of the lower value than $2.00{\sim}3.00m^3/min/km$ as previous and present standard on the application of tunnel construction.

• Journal of the Korean Institute of Traditional Landscape Architecture
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• v.36 no.4
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• pp.105-112
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• 2018

This study aims to apply 3D scanning technology to the field of landscape planning design. Through this, 3D scans were conducted on Soswaewon Garden and Seongrakwon Gardens to find directions for traditional landscape planning and designs. The results as follows. First, the actual measurement of the traditional garden through a 3D scan confirmed that a precise three-dimensional modeling of ${\pm}3-5mm$ error was constructed through the merging of coordinate values based on point data acquired at each observation point and postprocessing. Second, as a result of the 3D survey, the Soswaewon Garden obtained survey data on Jewoldang House, Gwangpunggak Pavilion, the surrounding wall, stone axis, and Aeyangdan wall, while the Seongnakwon Garden obtained survey data on the topography, rocks and waterways around the Yeongbyeokji pond area. The above data have the advantage of being able to monitor the changing appearance of the garden. Third, spatial information developed through 3D scans could be developed with a three-dimensional drawing preparation and inspection tool that included precise real-world data, and this process ensured the economic feasibility of time and manpower in the actual survey and investigation of landscaping space. In addition, modelling with a three-dimensional 1:1 scale is expected to be highly efficient in that reliable spatial data can be maintained and reprocessed to a specific size depending on the size of the design. In addition, from a long-term perspective, the deployment of 3D scan data is easy to predict and simulate changes in traditional landscaping space over time.

• Journal of the Korean Society of Surveying, Geodesy, Photogrammetry and Cartography
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• v.20 no.3
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• pp.313-321
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• 2002

Supplying high-resolution satellite image, we take much interest in the update and the revision of digital map and thematic map based on the satellite image. This study presented the possibility of the update and the revision to the existing digital map on a scale of l/5,000 and 1/25,000 to take advantage of the IKONOS satellite image. We performed geometric correction to make use of the ground control points of the existing digital map in IKONOS mono-image and created ortho-image by extracting digital elevation model from three dimensional contour data and altitude on the existing digital map. We revised changed features in the method of screen digitizing by overlapping orthorectified satellite image and existing digital map and flawed features of the unchanged area on the satellite images for positional accuracy analysis. As a result, rectification error is calculated at $\pm$3.35m by RMSE. There is a good possibility of update of digital map under the scale of 1/10,000. It is possible to the update of the large scale digital map over the scale of l/5,000, as if we used the method of stereo image and ground control point surveying.

• Journal of the Korean Society for Marine Environment & Energy
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• v.8 no.4
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• pp.186-192
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• 2005

We investigated the deposition characteristics and mass transport flux estimation of the Nakdong estuary, Korea. To understand the effects of the tidal current circulation that influences estuary terrain changes, we used a 2D numerical model to map seawater circulation under three different situations, with the level of river flow being set as none or flood. The net-water flux of the cross-sectional area between sandbars (known as dung) was estimated. From our review of previous research, we know that the development of local sandbars shifted from the west to the east side of the estuary after the construction of the Nakdong River dike. Current development is occurring mostly at the Bakhap-dung near Tadea. The seawater circulation pattern over this large-scale area of tidal na is brings changes related to the quantity of the outflow from the Nakdong River. Based on the calculated results for the net-water flux of the cross-sectional area, we see very strong accumulation in local waters around Jangjiado, Bakhapdung, and Tadae under flood river flow conditions, but accumulation in local waters around Jinudo under the other states of flow. Consequently, in the Nakdong estuary, the main sensitive regions that are affected by changes in the flow of river discharge are the local waters around Jangiado, Bakhapdung, Tadae, and Jinudo.