• 한국강구조학회 논문집
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• 제29권1호
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• pp.49-60
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• 2017

부유식 구조물의 계류선의 설계는 강도뿐만 아니라 피로수명 측면에서도 검토가 반드시 요구된다. 일반적으로 계류선의 피로 설계에는 동적 응력을 야기하는 하중이 지배적인 영향을 미치게 된다. 즉, 파랑이 주요 설계 하중으로 고려가 된다. 본 연구에서는 불규칙 파랑에 대한 해중 터널 계류선의 피로 손상 특성에 대해 분석한다. 시간 이력 유체-구조 동역학 해석을 통해 특정 환경 하중에 대한 해중터널의 동적 운동 및 계류선에 발생하는 장력과 응력을 계산하고, Rainflow 집계법 및 Palmgren-Miner의 법칙 그리고 DNV 기준에서 제시하는 해양구조물 설계를 위한 S-N 곡선을 고려하여 단기 피로 손상을 추정한다. 해중 터널의 계류 형식과 유사한 계류 형식을 갖는 인장각 플랫폼의 텐던 설계를 참고하여 100년 재현 주기 파랑이 48시간 지속되는 조건을 가정하여 이 환경 하중에 의한 피로 손상도를 추정한다. 본 해석 절차를 따르며, 함체의 흘수와 계류선의 간격 및 초기 기울임 각도가 피로 손상도에 미치는 영향을 분석한다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제34권3호
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• pp.13-27
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• 2018

사석경사식 방파제의 안정성에 있어 파랑에 의한 사석마운드내의 침투흐름의 영향이 연구되었다. 침투흐름은 일반적으로 태풍시 방파제 주변 수위차에 의해 발생된다. 기존 사석마운드의 안정해석법은 정적해석으로 활동면 상의자중(콘크리트블록, 사석, 필터, 보호층)에 의한 수직력과 콘크리트 블록에 작용하는 파압에 의한 수평력(Goda 식으로 산정)의 힘의 평형조건으로 결정된다. 그러나 이 정적방법은 사석마운드 내의 파랑에 의한 침투흐름을 고려할 수 없다. 이런 침투흐름은 사석마운드의 안정성을 감소시킬 수 있다. 본 연구에서는 침투 작용시 사석경사식 방파제의 안정성에 대해 CFD 프로그램(OpenFOAM)과 한계평형해석법(GeoStudio)을 이용하여 검토하였다. 수치해석결과 침투로 인해 사석경사식 방파제의 안정성이 감소하는 것으로 나타났다. 또한 수치해석 결과는 사석마운드의 안정성이 시간에 따라 변하는 것을 보여주었다. 특히 파가 방파제를 월류하고 침투류에 의해 상치콘크리트 측면과 하부에 강한 양압력과 사석마운드 내부에 간극수압이 크게 발생하는 시점에 가장 불안정 상태를 보이는 것으로 나타났다. 따라서 동적 파랑에 의한 침투류의 영향을 고려한 동적해석도 정적해석과 함께 검토할 필요가 있다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제17권2호
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• pp.130-137
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• 2012

수중 글라이더는 해양의 수직 물성을 라그랑지안 방식으로 파악하기 위해 새롭게 고안된 관측 플랫폼이다. 한국해양연구원은 2011년 3월 국내 최초로 경북 후포와 울릉 서안까지 177 km의 수평거리를 총 6일(153시간)동안 경로 계획을 통해 자율 잠항관측을 성공하였다. 실험에 사용한 글라이더는 미국 ANT사의 Littoral Glider 였으며, 주관측 센서로는 Applied Microsystem사의 수온 및 음속 센서를 장착하였다. 시험 운항 동안 경로 대상 해역의 수심 5 m에서 200 m까지 매 5초마다의 수온 및 음속 프로파일 총 1408회 취득하였다. 또한 시험 운항 중에 수중 글라이더가 보유하고 있는 다양한 운동모드(정점 수직 관측 모드, 경로 추종 모드, 선수각 유지 모드, 정점 유지 모드, 특정 수심 유지 모드 등)를 시험하였고, 모든 운동모드가 정상적으로 운영됨을 확인하였다. 이번 실해역 조사를 통해, 수중 글라이더는 최대 2노트 이하의 해류 환경 하에서 사용자가 원하는 방향과 심도대로 관측을 수행할 수 있으며, 내부 부력 조절 없이 최대 5 kg의 센서 탑재가 가능함을 확인하였다.

• 한국방재학회 논문집
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• 제4권3호
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• pp.43-50
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• 2004

본 연구에서는 갈수시 하천에 순간적으로 유입되는 오염물질에 대해 댐방류량 변화에 따른 플러싱 효과를 분석하였다. 한강하류부(잠실수중보${\sim}$신곡수중보)에 RMA-2 및 RMA-4 모형을 적용하였으며, 유로특성을 반영할 수 있도록 종확산계수는 $50m^2/s$을 사용하였다. 댐방류량은 1시간동안 $500m^3/s,\;1000m^3/s,\;1500m^3/s,\;2000m^3/s$로 변화시켰으며, 갈수시 유량은 $200m^3/s$로 고정하였다. 정체되어 있는 경우와 순간적으로 유입되는 경우, 성산대교 부근에서 농도가 1ppm 이하로 떨어지는 시간을 각 유량별로 분석하였다. 댐방류량이 증가할수록 희석시간이 단축되는 것을 알 수 있었고, 댐방류량과 희석시간이 선형관계가 있는 것으로 나타났다. 순간적으로 유입된 오염물질이 정체된 오염물질의 경우보다 댐방류량에 민감하게 영향을 받으며, 댐방류량에 의한 플러싱을 시도할 경우에는 본류의 오염물질이 지류로 역류하는 범위를 파악할 수 있었다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제21권6호
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• pp.169-177
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• 2017

최근 수송선박의 대형화에 따라 기존 항만 시설의 접안 깊이 확보에 대한 필요성이 증가하고 있다. 증심공법은 기존 항만시설의 접안 깊이를 확보하는 방법으로, 필요 깊이만큼 사석마운드를 굴착한 후 그라우팅을 통해 보강한다. 이 연구에서는 사석마운드 보강을 위한 그라우팅 재료로 가소성 그라우트를 사용할 경우 보강성능과 충진성능에 대해 검토하고자 하였다. 2가지 가소성 그라우트 배합에 대해 압축강도실험을 수행하여 지반보강효과를 검토하였고, 직경 400 mm, 높이 530 mm 크기의 실린더형 실험체 5개를 제작해 충진성능을 평가하였다. 구조물의 안전성 확보를 위해 요구되는 개량체의 소요강도는 6 MPa이며, 이 연구에서 사용한 가소성 그라우트 배합 모두 재령 7일에 9 MPa 이상으로 소요강도를 만족하는 것으로 확인되었다. 충진성능 평가 실험체의 충진상태를 육안으로 관찰한 결과, 이 연구에서 목표로 설정한 사석 채 움 높이까지 가소성 그라우트가 잘 채워지는 것을 확인하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제31권2D호
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• pp.267-274
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• 2011

한반도에서 기후변화가 가장 현저하게 나타나는 제주지역을 중심으로, 해수면 상승(서귀포 5.6 mm/yr, 제주 5.3 mm/yr)에 따른 해수면 상승고와 대조평균고조시 대형화된 태풍이 내습할 경우에 대한 해수면 상승 시나리오를 작성하고, 수치표고모델 생성 및 GIS공간분석기법을 이용하여, 침수면적, 도로 및 시설물에 대한 영향을 평가하였다. 그 결과, 침수면적은 2040년 2.9 $km^2$, 2070년 4.1 $km^2$, 2100년 최대 5.4 $km^2$으로 나타났다. 도로종류별 침수영향은 군도의 침수가 주를 이루고 있다. 침수시설물은 대부분 단독주택이 차지했으며, 화북동은 단독주택의 침수영향이 높게 나타나 재해에 따른 인명피해가 발생될 가능성이 있다. 또한, 주요시설로서 항만시설의 침수는 물류 및 해운활동에 상당한 영향을 미칠 것으로 사료된다. 본 연구는 해수면 상승에 따른 건설 분야의 영향분석을 통해 정부 산하기관의 전략적인 대응방안 및 정책수립에 활용될 기초자료로 생각된다.

• 한국산림과학회지
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• 제99권4호
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• pp.534-545
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• 2010

산불피해지의 급경사면에 있어서 지표토사의 침식에 영향을 미치는 강우의 형태와 강도를 산불의 피해강도 및 경과년수별로 파악하고, 그에 따른 침식토사량의 변화와 그 원인을 해석하기 위해 2000년도에 발생한 산불피해지 가운데 강원도 삼척시 인근지역을 대상으로 저 중 고강도산불피해를 입은 산림에 각각 3개소씩, 총 9개의 조사구를 선정하여 침식토사량을 측정하였다. 그 결과, 산불피해의 강도가 감소함에 따라, 그리고 산불발생 후의 경과년수가 증가함에 따라 지표토양의 침식에 영향을 미치는 강우형태는 일강우량에서 실효우량으로 변화하였으며, 토양침식에 영향을 미치는 강우강도는 점차 증가하는 것으로 나타났다. 산불이 발생하게 되면 식생에 의한 강우차단이 저감될 뿐만 아니라 토양공극이 감소되어 침투능 역시 저하되며, 이러한 유수의 표면유출에 관여하는 물리적 생태학적 조건은 산불피해의 강도 및 경과년수에 따라 다양화된다. 이러한 현상은 산불피해지의 토양침식에 직접적인 영향을 미쳐 산불피해의 강도가 감소함에 따라, 그리고 산불발생 후의 경과년수가 증가함에 따라 침식토사량은 경감되었으며, 그 증가추세 역시 감소되는 것으로 나타났다. 따라서 산불피해지의 다양한 물리적 생태학적 조건을 고려한 종합적인 복원 및 관리방안의 수립이 절실히 요구된다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제21권7호
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• pp.17-26
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• 2020

해성점토로 구성된 서남해안 지역의 연약지반은 퇴적물의 성분, 입자크기의 분포, 입자형상, 흡착이온 및 간극수의 특성, 조류, 온도 등에 의해 많은 영향을 받는다. 또한, 응력이력, 간극수의 변화, 용탈과정, 가스형성 등의 지반공학적 특성은 매우 복잡한 양상을 나타내고 있다. 본 연구에서는 서남해안 연약지반을 대상으로 압밀에 따른 강도증가 특성을 규명하기 위하여 현장시험 및 실내시험을 통하여 연약지반의 물리적·역학적 특성을 평가하고 성토하중에 의한 지반의 침하, 간극수압, 수평변위 등 연약지반의 압밀거동을 파악하기 위하여 간극수압계, 침하계, 경사계, 층별침하계 등의 계측기를 설치하고, 지반의 전단강도증가를 확인하기 위해 단계별로 피에조콘 관입시험을 실시하였다. 이와 같은 실험을 통하여 단계별 성토에 따른 지반의 전단강도증가를 확인하고 압밀침하량을 측정하여 기존에 제시된 경험적 방법 및 이론에 의한 강도증가와 압밀측정치를 비교하여 강도증가율 및 압밀거동을 분석하였다.

• 지질공학
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• 제25권4호
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• pp.499-510
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• 2015

이 연구에서는 울릉도에 분포하는 현무암질 각력암과 조면암, 화산각력암의 풍화특성을 울릉도의 기후조건을 고려하여 설계한 인공풍화가속실험을 이용하여 고찰하였다. 암석 시료는 XRF 결과를 이용하여 도시한 TAS diagram에 따라 화산암 종류를 판별하고 XRD 분석으로 조성광물을 확인한 후, 시료를 일차적으로 구분하였으며, 이차적으로 흡수율에 의해 시료의 풍화정도에 따라 구분하였다. 인공풍화가속실험 결과, 흡수율 증가는 대부분의 시료에서 발생하였으나, 화산각력암을 제외한 대부분의 시료에서는 강도 저감이 발생하지 않았다. 특히, 조면암의 초기 흡수율이 크면 인공풍화가속실험에 따른 흡수율 증가률이 더욱 증대되었으며, 화산각력암은 기타 암석보다 높은 흡수율 증가와 점하중강도 감소를 보여주고 있다. 이러한 실험 결과로 조면암의 화학적 풍화속도가 시간에 따라 가속될 수 있다는 것을 예측할 수 있고, 화학 및 물리적 풍화에 대한 저항성이 약한 화산각력암은 짧은 시간에서도 감소가 발생할 수 있다는 것을 파악할 수 있었다. 따라서, 이러한 암석들이 분포하고 있는 일주도로에서는 낙석 및 산사태와 같은 자연재해에 대한 대책이 필요한 것으로 판단된다.

• 한국습지학회지
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• 제15권3호
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• pp.423-430
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• 2013

일반적 형태의 해안영역에서의 퇴적물이동, 퇴적 및 지형변화를 예측하는 수치모형에서 전빈의 침식으로 인한 해안선 후퇴가 가능한 알고리즘을 제시한다. 평균해수면 기준의 해안선 인근 영역에서는 저면 경사가 저면 퇴적물의 종류, 조석과 조류, 파랑, 연안류 등 외력의 영향을 받는다. 그러나, 해안선에서의 저면경사는 어느 정도 안정된 범위내의 값을 가지는 것으로 보고된 바 있으며, 연중 변화 또한 거의 일정 범위 내에 있는 것으로 알려져 있다. 이러한 경사의 변동 한계값을 이용하여, 해중 침식이 지속되어 해안선에서의 저면 경사가 계속 증가하는 경우, 이러한 한계 경사를 넘게 되면, 이를 조정하기 위한 방법으로서 저면경사가 한계값 내로 돌아오도록 해안선 인근에서의 저면 형상을 조정하도록 하였다. 이렇게 함으로써 침식이 지속되는 경우 해안선이 지속적으로 후방으로 후퇴하는 현상을 수치모형에서 재현할 수 있게 된다. 개발한 알고리즘을 우물함수형의 침식 상황, 즉 한 점에서 일정 플럭스로 준설을 지속할때 주변 지형이 우물함수 분포 형상으로 침식되어 가는 과정을 잘 재현하였다. 발달하는 해안선의 형태가 거의 원형의 동심원으로 나타나므로 알고리즘의 유용함을 확인하였다. 또 개발한 알고리즘을 침식지역이 일정속도로 하강하는 가상상황에 적용하여 보았으며, 동심원적 지형 변화를 잘 재현하였다. 본 알고리즘을 기존의 수치모형 CST3D 시스템에 채택하여, 등경사 평판형 해안에 이안제가 놓여 있을 경우에 대한 지형변화 수리모형실험의 조건과 동일한 조건을 대상으로 모형실험을 수행한 결과, 해안선의 변화를 정성적으로 만족스럽게 재현하였다.