• International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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• 제9권3호
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• pp.282-291
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• 2017

The main aim of this study is to investigate the effect of berm breakwater on wave run-up. A total of 200 numerical analysis tests have been carried out in this paper to investigate the effect of berm width, wave height, and wave period on the wave run-up, using an integrating technique of Computer-Aided Design (CAD) and Computational Fluid Dynamics (CFD). Direct application of Navier Stokes equations within the berm width has been used to provide a more reliable approach for studying the wave run-up over berm breakwaters. A well tested Reynolds-averaged Navier-Stokes (RANS) code with the Volume of Fluid (VOF) scheme was adopted for numerical computations. The computational results were compared with theoretical data to validate the model outputs. Numerical results showed that the simulation method can provide accurate estimations for wave run-up over berm breakwaters. It was found that the wave run-up may be decreased by increasing the berm width up to about 36 percent. Furthermore, the wave run-up may increase by increasing the wave height and wave period up to about 53 and 36 percent, respectively. These results may convince the engineers to use this model for design of berm breakwater in actual scale by calculating the Reynolds numbers.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제14권4호
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• pp.23-33
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• 2015

소단은 굴착 후 지지구조물이 설치되기 전 벽체의 강성과 더불어 가설벽체의 안정성을 좌우하는 역할을 한다. 특히 굴착지반이 느슨하거나 연약한 경우 소단의 역할은 매우 중요하다. 본 연구에서는 소단을 이용한 도심지 버팀굴착현장의 계측결과와 수치해석을 사용하여 가설벽체의 최대수평변위에 미치는 소단의 규모(폭과 경사) 및 굴착깊이, 지반물성의 영향을 분석하였다. 계측결과 소단 폭이 짧아질수록 벽체의 수평변위는 증가하는 경향을 보였다. 수치해석 결과 소단의 경사가 급해질수록, 소단폭이 짧아질수록 최대수평변위량은 크게 나타나 소단이 벽체의 변위를 억제하는데 효과가 있음을 알 수 있었다. 또한 굴착심도가 깊어질수록 소단폭과 경사의 영향을 크게 받는 것으로 나타났다. 동일한 소단 조건에서 지반물성이 높을수록 벽체의 최대수평변위를 억제하는 것으로 나타났다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제15권8호
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• pp.5342-5348
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• 2014

설계기준에 제시되어 있는 사면 표준경사의 적용한계와 소단폭이 사면의 안정성에 미치는 영향을 살펴보고자 사면안정해석을 수행하고 그 결과를 비교분석해보았다. 해석에서 고려한 기본 성토단면 및 절토단면과 유사한 조건의 단면에 대해서는 설계기준에 제시된 표준경사를 적용하더라도 문제는 없을 것으로 보이며 지하수가 있는 상태에서는 지하수위를 고려한 별도의 사면안정해석을 수행되어야 할 것으로 판단된다. 소단을 두는 경우와 그와 동등한 해석단면적을 갖도록 경사를 완화한 경우에 대한 사면 안전율을 비교해 볼 때 소단을 두는 경우의 안전율이 경사를 완화한 경우보다 크게 계산되었으며 소단폭이 커질수록 안전율의 차이 또한 컸다. 해석에서 고려한 모든 단면에 대하여 기본 검토단면에 대한 사면안전율 증분값은 소단폭에 대체적으로 비례하는 결과를 보였는데 소단폭이 7m인 성토사면과 절토사면의 경우 안전율 증분값은 각각 34.5%와 48% 정도였다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제14권11호
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• pp.5-12
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• 2013

본 연구의 목적은 토석류 발생 가능성이 높은 산지에 소단을 설치하였을 경우 산지 하류에서의 토석류의 거동과 메카니즘을 측정하는 것이다. 수치모델은 질량보존 및 운동량 보존에 관한 방정식에 기초하여 유한차분법을 이용하여 수행되었다. 토석류 거동을 측정하기 위하여 3가지 형태의 소단을 갖는 사면과 직선 사면에서의 토석류 변화를 비교하였다. 우선 하류단에서 소단폭의 길이 변화에 따른 직선 사면과 소단을 갖는 사면에 대한 유량과 토사체적 농도를 조사하였고, 공급유량 변화에 따른 소단을 갖는 사면에서의 유량과 토사체적 농도를 조사하였다. 소단을 갖는 수로에서는 소단폭의 길이가 길어질수록 소단으로 인해 토석류가 저유량 형태로 나타났으며, 고유량의 요동분포의 지속시간이 줄어들었다. 이는 소단이 토석류를 지연시키는 데 효과적인 것을 발견하였다. RMS비 비교 결과 소단을 갖는 사면이 직선 사면보다 유량이 적게 나타난 것을 확인하였다. 토사체적농도의 경우 소단폭의 길이가 길어질수록 변곡점이 나타나지 않고 완만한 형태의 그래프를 나타냈으다. 또한, 저농도의 토사와 물이 혼합되어 하류부로 유하하기 때문에 하류부에서의 토석류에 의한 피해를 저감시키는 데 효과가 있었다. 본 연구의 결과는 토석류 재해 예측 및 다양한 대책을 세우는 데 좋은 정보를 제공할 것이다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2006년도 학술발표회 논문집
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• pp.1919-1924
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• 2006

In this study, the run-up of water waves on slopes of s-berm breakwaters was investigated by performing a series of hydraulic experiments. The run-up height was analyzed in detail by using the effects of wave steepness and surf similarity parameter. In general, the run-up heights were decreased as the height and the width of berm were increased. However, the variation of run-up height was small for change of wave steepness and surf similarity parameter.

• 한국해안해양공학회지
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• 제18권2호
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• pp.147-153
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• 2006

본 연구에서는 s-소단 경사식 방파제에서의 처오름 특성을 검토하기 위하여 수리모형실험을 수행하였다. 소단의 높이와 폭을 변화시켜가며 파형경사 및 쇄파계수의 변화에 따른 처오름높이 계측결과를 분석하였다. 그 결과 소단의 폭과 높이가 증가될수록 처오름높이는 감소함을 알 수 있었으며, 파형경사와 쇄파계수의 변화에 따른 처오름높이의 변화는 크지 않음을 알 수 있었다.

• 한국산림과학회지
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• 제105권2호
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• pp.223-230
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• 2016

국내 토석사업장 55개소의 채취 및 복구유형과 특성을 분석한 결과는 다음과 같다. 토석사업장 인근 산림 현황으로는 혼효림, 평균 표고 300 m 이하, 평균경사도 $11{\sim}20^{\circ}$, 산복부가 가장 많이 나타났으며, 화강암을 기반으로한 지역과 산사태위험 1등급이 가장 많은 것으로 나타났다. 토석사업장의 허가기간으로는 6~10년, 허가면적 10 ha 이하, 채취량 100만 이하의 사업장이 가장 많은 것으로 나타났다. 쇄골재용 석재를 채취하는 사업장, 계단식 채석을 시행하는 사업장, 잔벽 경사로는 $61^{\circ}$ 이상인 사업장이 가장 많이 나타났다. 복구시 자력으로 복구한 사업장과 복구유형 중 비탈면 녹화형으로 복구한 사업장이 가장 많이 나타났으며, 복구지의 평탄지와 잔벽, 소단 면적이 각각 54.9:39.6:5.5의 비율로 나타났다. 토석사업장 복구면적과 각 인자와의 상관관계를 분석한 결과, 채취량(유의성 1%), 허가면적, 잔벽 폭, 잔벽 높이(유의성 5%)가 정의 상관관계를 나타내었다.

• 한국해안해양공학회:학술대회논문집
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• 한국해안해양공학회 1996년도 정기학술강연회 발표논문 초록집
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• pp.176-183
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• 1996

In order to reduce wave reflection from a breakwater, a perforated wall caisson is often used. A conventional perforated wall caisson breakwater for which the water depth inside the wave chamber is the same as that on the rubble mound berm has less weight than a vertical solid caisson with the same width and moreover the weight is concentrated on the rear side of the caisson. (omitted)

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제22권6호
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• pp.397-404
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• 2010

테트라포드로 피복된 사석경사제를 대상으로 하여 설계파 조건, 피복층 마루폭 그리고 마루 여유고를 변화시켜 수리실험을 수행한 후, 대상 구조물의 월파 성능을 검토하며 그리고 널리 사용되고 있는 월파량 예측모형을 적용하여 수리실험 결과와 비교를 통해 예측모형들의 특성을 파악하였다. 사면경사와 주기는 월파량에 상당히 영향을 미치나, 피복층 마루폭의 변화에 따른 월파량의 차이는 미미한 편이다. Owen(1980)의 예측모형은 계측월파량과 비교하여 과대 예측하는 반면에, Van der Meer et al.(1998)의 예측모형은 비교적 급한 사면($cot{\alpha}$=1.5)에서만 과소 예측하는 경향이 있다. Besley(1999)와 Pedersen(1996)의 예측모형은 보다 폭이 넓은 피복층 마루폭을 가진 사면에서 계측월파량에 비교적 좋은 일치를 보여주나, 모든 실험조건에 대해서는 일반적으로 수정 Pedersen의 예측모형이 계측월파량에 가장 일치하는 결과를 나타낸다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제13권5호
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• pp.715-742
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• 2017

Earth berms are often left in place to support retaining walls or piles in order to eliminate horizontal struts in excavations of soft soil areas. However, if the excavation depth is relatively large, an earth berm-supported retaining system may not be applicable and could be replaced by a multi-bench retaining system. However, studies on multi-bench retaining systems are limited. The goal of this investigation is to study the deformation characteristics, internal forces and interaction mechanisms of the retaining structures in a multi-bench retaining system and the failure modes of this retaining system. Therefore, a series of model tests of a two-bench retaining system was designed and conducted, and corresponding finite difference simulations were developed to back-analyze the model tests and for further analysis. The tests and numerical results show that the distance between the two rows of retaining piles (bench width) and their embedded lengths can significantly influence the relative movement between the piles; this relative movement determines the horizontal stress distribution in the soil between the two rows of piles (i.e., the bench zone) and thus determines the bending moments in the retaining piles. As the bench width increases, the deformations and bending moments in the retaining piles decrease, while the excavation stability increases. If the second retaining piles are longer than a certain length, they will experience a larger bending moment than the first retaining piles and become the primary retaining structure. In addition, for varying bench widths, the slip surface formation differs, and the failure modes of two-bench retained excavations can be divided into three types: integrated failure, interactive failure and disconnected failure.