• The Korean Journal of Quaternary Research
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• v.5 no.1
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• pp.33-45
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• 1991

Sand bars associated with strong tidal currents are well developed in the subtidal zone near the Kokunsan islands. Tidal currents measured at sand bar in the area show an asymmetry in magnitude between flood and ebb currents. At the southern flank of the sand bar the currents are flood-dominant whereas the currents are ebb-dominant at the northern flank. The asymmetry is more distinctive as the currents become stronger during spring tide. Moreover, the flood-dominance along the southern flank is stronger than the ebb-dominance along the northern flank. Thus the flood current is more affective to the sand bar. The sandy bottom sediment is mostly transported as bedload by the tidal currents. The magnitude asymmetry of the tidal currents results in a net sediment movement in one direction. The direction is onshore in the south and offshore in the north, which may result in a net counterlookwise rotation of the sands around the sand bar. However, the sand bar may migrate towards onshore due to the more affective flood current in the south. The irregular V-shaped outline of the sand bar in the south also seem to reflect the strong effect of flood current.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2016.05a
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• pp.181-181
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• 2016

우리나라의 유사량 조사는 각각의 수문조사기관에서 자료의 이용 목적에 따라 간헐적으로 수행되고 있을 뿐, 체계적이고 지속적인 조사가 이루어지지 않아 타 수문자료에 비해 측정자료 구축 현황은 상당히 미비한 상태에 있다. 측정 자료 또한 부유사 실측자료는 있으나 소류사 측정자료는 거의 전무한 상태이기 때문에 신뢰성 있는 총 유사량을 산정하기에는 많은 어려움을 겪고 있는 실정이다. 현재 우리나라는 소류사량을 산정하기 위해 경험식에 의한 방법과 실측에 의한 방법을 이용하고 있다. 그러나 실측에 의한 방법은 측정 장비의 설치 및 운영에 따른 위험성이 동반되고 많은 인력, 경비, 시간이 소요되는 등 많은 문제점을 내포하고 있고, 경험식에 의한 방법 또한 대상 유역에 수많은 경험식 중 어떤 공식을 적용하는지에 따라 결과 값이 수십에서 수백 배 이상의 차이가 나기 때문에 실제 그 결과 값을 활용하기에는 신뢰의 정도가 떨어진다. 최근 국외에서는 이러한 문제점을 보완하기 위하여 음향 및 진동의 원리를 이용하여 소류사량을 간접적으로 추정하는 관측기기인 Hydrophone 및 Geophone이 개발되어 실용화를 위한 검토가 이루어지고 있다. 소류사량을 간접적으로 추정하는 방법은 기존의 직접측정 방법에 비해 측정이 간소화되고 지속적적인 관측이 가능하다는 점에서 유역의 소류사이동의 양과 질을 파악하는데 유효한 수단인 것으로 국외의 연구사례에서 언급하고 있다. 따라서, 본 연구에서는 소류사 이동시 충돌에 의한 음향정보를 계측하여 소류사량을 연속적으로 측정할 수 있는 Hydro-Geophone을 활용하여 실내 실험을 구축하고, 소류사 이동에 따른 Hydro-Geophone의 충돌음향 계측 및 분석 등을 통해 현장에서 활용 가능한 소류사 추정 관계식을 개발하는 연구를 수행 하였다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2020.06a
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• pp.225-225
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• 2020

최근 국내·외에서는 재래식 소류사량 채집기를 이용한 직접계측방법의 한계를 보완하기 위해 음향센서(하이드로폰)를 활용하여 소류사가 이동할 때 발생하는 충돌음 신호로부터 소류사량을 간접적으로 추정하는 방법이 개발 검토되고 있다. 이러한 방법은 하이드로폰에 계측된 음향신호의 특성 중 음향 펄스 수와 소류사량의 상관성을 해명하는 연구가 주를 이루고 있다. 그러나 기존의 펄스 카운트 알고리즘은 원시신호에 대한 불충분한 노이즈 필터링 작업과 음향특성 중 진폭만을 고려하여 임계치를 설정하였기 때문에 운송되는 소류사량이 많을 경우 신호 파형의 중첩으로 인한 펄스 수의 과소평가, 감지 가능한 상한 입자 크기가 제한되는 등의 결점을 가지고 있다. 또한 대다수의 연구가 소류사량의 총량과 시계열적인 변화를 추정하는데 주안점을 두고 있어 소류사량의 입도분포를 추정하기 위한 연구사례는 매우 부족한 실정에 있다. 따라서 본 연구에서는 위와 같은 한계를 극복하기 위해 다양한 입경과 유속 조건을 고려한 단독입자 공급 실험을 통해 하이드로폰에서 계측되는 소류사 입경별 충돌음의 진폭과 특정 주파수대역을 기준으로 음향특성치를 효과적으로 필터링 할 수 있는 개선된 Band-Passs Method 방법을 제안하였다. 제안된 방법의 검증을 위해 기존의 음향신호 필터링 방법(증폭 채널 방법, 임계치 설정 방법)과 비교·분석을 수행한 결과 제안한 방법이 기존의 필터링 방법보다 높은 소류사량 추정률을 보이는 것으로 나타났다. 아울러 단일입경 연속공급 실험을 수행하여 입경별 소류사량 추정관계식을 산출하고 혼합입경의 입도분포 추정 가능성을 확인하였다. 연구수행의 최종단계로 혼합입경 소류사량 추정이 가능한 입경별 통합 소류사량 추정 알고리즘을 개발하고 실측 소류사량과의 비교·분석을 통해 알고리즘의 소류사량 추정 정밀도를 검증하였다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2022.05a
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• pp.249-249
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• 2022

국외에서 산지재해를 예방하기 위해 하천 유사량을 계측하는 기존의 재래식 채집기의 문제점을 보완한 간접계측장치인 하이드로폰의 개발 및 실용화를 위한 연구를 수행하고 있다. 하지만 국내의 경우 유사량을 계측하는 기술 수준은 선진국에 비해 기초단계에 머물러 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 국내에서 사용하기 적합한 간접계측장치를 개발하고자 한다. 간접계측장치인 하이드로폰은 횡단구조물의 끝단에 부착하여 설치하는 형태로 개발하였다. 충돌음향 계측을 위한 센서부는 파이프와 마이크로폰으로 구성하였으며, 구조물에 부착하기 위한 고정프레임과 연결장치로 제작되었다. 설치된 계측장치는 하상에서 이동중인 토사가 파이프에 충돌할 때 발생하는 소음을 계측하며 충돌음은 데이터로거로 취득된다. 계측된 음향 데이터는 정확한 소류사량 추정을 위해 충돌 횟수에 착안한 펄스 분석 방법과 진폭의 시간 적분치에 착안한 음압적분치 방법으로 비교·검토를 수행하였다. 소류사량 추정 관계식의 유의성 분석을 수행한 후 펄스 수 기반 추정 관계식과 음압적분치 기반 추정 관계식을 공급 소류사량과 비교시 각각 29%와 33%의 오차율을 나타내는 것을 확인할 수 있었다. 앞서 선정된 소류사량 추정 관계식의 신뢰성을 확보하기 위해 관계식으로 추정할 수 있는 예측구간 및 95% 신뢰구간을 분석하였으며, 분석 결과 펄스 수 기반 추정 관계식은 92.5%, 음압적분치 기반 추정 관계식은 90.9%로 두 관계식 모두 소류사량을 추정하기에 양호한 수준으로 일치하는 것을 확인할 수 있었다. 향후 추가적인 연구를 수행한다면 수문조사 시 부족했던 유사량 측정분야의 확대에 기여할 수 있을 것으로 예상되며, 이와 관련된 사업 및 기술발전에도 기여할 것으로 기대된다.

• Journal of the Korean earth science society
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• v.22 no.5
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• pp.377-387
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• 2001

In order to elucidate sedimentation processes and depositional environments in transitional area between continental shelf and coastal zone, sedimentologic study has been done with 84 surface sediments sampled in nearshore/offshore off the mid-western coast of the Korean Peninsula for 3 years (1996${\sim}$1999). The surface sediment can be classified into 4 facies (gravelly sand, sand, silty sand and sandy silt). Mean grain size, sorting, skewenss and kurtosis varies -0.39${\sim}7.82{\Phi}$, 0.36${\sim}4.68{\Phi}$, -0.38${\sim}$0.86, -1.56${\sim}$3.43, respectively. The textural parameters show a finer-grained and poorly-sorted trend shoreward, northward and southward from the central part of the study area. The positively-skewed distribution and relationship of each textural parameters indicate a tide-dominated depositional environment. According to C/M diagram, there are 3 different domains (mode A, B, C) of sediment transport mode. The northern part is characterized by bedload transport (mode A) and represents co-influence of wave and tide, whereas domain C in the southern part is controlled by uniform suspension transport (mode C), correlating with sandy-silt area. In the broad middle area, transport processes are complex (the mixture of bedload, graded suspension and uniform suspension; mode B). Hence, the subdivision depositional environments of this study area may be classified by 3 depositional environments dependent on the interplay of sediment supplies from river, relict sediments and hydrologic conditions. In results, the nearshore and offshore areas are thus characterized as a mixing zone between coastal terrigenous sediments and relict sediments in the continental shelf by complex processes (tide, wave and river flow). These sedimentation processes play an important role in producing distinct sedimentologic features in the transitional zone linking coastal and shelfal areas.

• Journal of Korea Water Resources Association
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• v.45 no.2
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• pp.151-163
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• 2012

The distribution of gravel-bed materials in mountainous river is formed by the process of deposition and transportation of sediment responding to stream power of the latest flood that is over the certain scale. The particle size of bed material was surveyed in the longitudinal points of river and detail points of a specific meandering section and used to estimate the critical velocity and stream power. Yang's critical unit stream power and Bagnold's critical stream power for gravel-bed materials increased with the distance from downstream to upstream. Dimensionless shear stress based on the designed flood discharge in Shields diagram was evaluated that the gravel-bed materials in most survey points may be transported as form of bedload. The mean diameter in the meandering section was the biggest size in first water impingement point of inflow water from upstream and the second big size in second water impingement point by reflection flow. The mean diameters were relatively the small sizes in points right after water impingement. The range of mean critical velocity was 0.77~2.60 m/s and critical unit stream power was big greatly in first water impingement point. The distribution of critical stream power, range of 7~171 $W/m^2$, was shown that variation in longitudinal section was more obvious than that of cross section and estimated that critical stream power may be affected greatly in first and second water impingement point.

• Journal of the Korean earth science society
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• v.23 no.7
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• pp.565-574
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• 2002

Based on previous investigations of aerial photographs and topographical surveys, this study focuses on the sedimentologic features of the Daebudo area including sedimentation processes, sedimentary facies and hydrologic conditions of the erosional coast. A total of 137 surface sediments and one core (by hand auger) sediment were obtained to interpret the depositional environment of the erosional coast in the macro-tidal coast. Surface sediments are distributed from sandy gravel (sG) to silt (Z). Textural parameters are characterized not only by coarse, poorly sorted, positive skewed and multi-modal distribution in the supra-tidal flat, but also finer, relatively well-sorted, symmetric distribution in the intertidal flat. According to the C/M diagram, sediment transport modes of study area are characterized by the mixed mode of suspension and bedload in the upper-, middle-tidal flat and by uniform suspension in the lower-tidal flat due to tidal effect. Vertical sediment distribution of the core, collected near shoreline, shows coarsening-upward, poorly sorted pattern by the input of detritus resulting from coastal erosion. Considering the sedimentological features of the study area, it appears to be composed of a coastal zone changed by not only artificial reclamation, but also by natural processes such as strong wave action due to typhoons and storms during high water level and long/short-term sea level rising. As a result, tide-dominated erosional coasts show that the shore is affected by local, temporal and hydrological conditions near high tide level and that the intertidal flat is represented by a general tide-dominated sedimentary environment.

• Ocean and Polar Research
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• v.39 no.2
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• pp.85-106
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• 2017

The Lago Sofia conglomerate in southern Chile is a deep-marine gravelly deposit, which is hundreds of meters thick and kilometers wide and extends laterally for more than 100 km, filling the foredeep trough of the Cretaceous Magallanes Basin. For understanding the depositional processes and environments of this gigantic deep-sea conglomerate, detailed analyses on sedimentary facies, architecture and paleoflow patterns were carried out, highlighting the differences between the northern (Lago Pehoe and Lago Goic areas) and southern (Lago Sofia area) parts of the study area. The conglomerate bodies in the northern part occur as relatively thin (< 100 m thick), multiple units intervened by thick mudstone-dominated sequences. They show paleoflows toward ENE and S to SW, displaying a converging drainage pattern. In the southern part, the conglomerate bodies are vertically interconnected and form a thick (> 400 m thick) conglomerate sequence with rare intervening fine-grained deposits. Paleoflows are toward SW. The north-to-south variations are also distinct in sedimentary facies. The conglomerate bodies in the southern part are mainly composed of clast-supported conglomerate with sandy matrix, which is interpreted to be deposited from highly concentrated bedload layers under turbidity currents. Those in the northern part are dominated by matrix- to clast-supported conglomerate with muddy matrix, which is interpreted as the products of composite mass flows comprising a turbidity current, a gravelly hyperconcentrated flow and a mud-rich debris flow. All these characteristics suggest that the Lago Sofia conglomerate was formed in centripetally converging submarine channels, not in centrifugally diverging channels of submarine fans. The tributaries in the north were dominated by mass flows, probably affected by channel-bank failures or basin-marginal slope instability processes. In contrast, the trunk channel in the south was mostly filled by tractive processes, which resulted in the vertical and lateral accretion of gravel bars, deposition of gravel dunes and filling of scours and channels, similar to deposits of terrestrial gravel-bed rivers. The trunk channel developed along the axis of foredeep trough and its confinement within the trough is probably responsible for the thick, interconnected channel fills. The large-scale architecture of the trunk-channel fills shows an eastward offset stacking pattern, suggesting that the channel migrated eastwards most likely due to the uplift of the Andean Cordillera.

• Journal of Korea Water Resources Association
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• v.50 no.3
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• pp.201-210
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• 2017

This study proposes a numerical model which is able to simulate turbidity currents intruding into a reservoir and resulting sediment depositions. The proposed model is applied to laboratory experiments by Toniolo and Schultz (2005), and propagation of turbidity currents, morphological change, and trap of suspended sediment are simulated. It is simulated that the turbidity current after plunging at the foreset of the model delta, propagates along the bottom. The thickness of the turbidity current increases significantly after being blocked by the dam, and this effect is propagated in the upstream direction. In addition, it is simulated that the foreset moves in the downstream direction due to both the bedload and suspended load and the thickness of the bottom set increases due to the suspended load. It is found that the height of the intake affects the thickness of the turbidity current and the location of the internal hydraulic jump. The impact of the height of the intake on the trap efficiency is not clear in the experimental results, however, overall trap efficiency is predicted quite successfully by the model. Also, sensitivity analysis is carried out, and the results indicates that the particle size affects the trap efficiency most.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2020.06a
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• pp.146-146
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• 2020

최근 하천의 유사 중 소류사량을 계측하기 위해 사용된 기존의 물리적 소류사 샘플러를 이용한 직접계측방법은 홍수 시에 깊은 수위와 빠른 유속, 계측 절차상의 위험성 때문에 현장관측이 매우 어려운 한계를 극복하기 위해 현업에서는 소류사량을 간접적으로 추정하는 이론식에 의한 방법이 광범위하게 활용되고 있으나 이 방법 또한 추정이론식의 적용지역, 적용방법에 따라 결과가 수십배 이상 큰 차이를 나타나 실제 활용성에 대한 문제점이 있다. 이러한 기존의 소류사량 측정 방법의 문제점을 보완하기 위해 소류사량을 간접계측하는 방법이 활발히 제안되고 있다. 대표적인 방법으로 하상 이동 시 소류사의 충돌음을 음향센서로 계측하여 신호처리를 통해 소류사량을 추정하는 계측기기인 하이드로폰이 있다. 그러나 국외의 소류사량 간접계측 장치는 소류사량의 운송량이 많을 경우 음향신호 중접으로 인해 펄스 수의 감소, 감지 가능한 입경크기의 제한 등의 문제가 있다. 또한 국내의 백무평(2018)이 제안한 소류사 분석 방법인 대역통과방법(B-P Method)는 소류사량 추정에 있어서 기존의 방법과는 달리 주파수 특성을 반영하여 이전 연구들에 비하여 펄스 검출률을 향상시겼지만 이 방법은 극히 낮은 저유속과 작은 입경이라는 실험조건에서 이루어졌다는 제한사항이 있다. 따라서 본 연구는 다양한 입경과 고유속에 대하여 소류사량을 정량화할 수 있는 방법을 제시하기 위해 소류사 입경이 하이드로폰에 충돌할 때 발생하는 단독입자의 충돌음을 계측하기 위한 실외 수로실험장치를 구축하여 계측을 수행하였다. 실험은 현장에서 대표 시료로 분류된 몇 가지 입경에 대해서 유량 변화에 따른 충돌음향과 소류사량 그리고 소류사 입경크기에 따른 하이드로폰에서 인지되는 음향 특성을 계측 및 분석하였다. 연구결과 입경 크기 및 수리조건 변화에 따른 하이드로폰의 충돌음향 특성을 파악하여 단일 입경별 소류사량 추정관계식을 산출하였다. 또한 산출된 추정 관계식의 특성치와 공급 소류사량 간의 관계를 유도해 보았다. 향후 혼합입경에 대한 실험과 추정 관계식 신뢰성 검토 후 추가적으로 다양한 실험조건을 고려하여 실제 하천에 운송되는 소류사량과의 교정관계 확립을 진행한다면 국내 소류사량 데이터 수집을 위한 현장 설치까지 가능할 것으로 사료된다.