• 한국방재안전학회논문집
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• 제14권1호
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• pp.51-59
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• 2021

국토의 64%가 산지로 이루어진 우리나라에서는 하절기에 집중되어 있는 태풍과 국지성 호우로 산사태와 토석류와 같은 산지 재해 피해가 빈번하게 발생하고 있다. 연구대상 지역은 2019년 10월 태풍 미탁에 의해 토석류 피해가 발생했던 지역으로 하류부에 위치한 주택이 전파되는 등 시설물에 많은 피해가 발생했다. 본 연구에서는 침식과 퇴적 작용을 고려할 수 있는 Hyper KANAKO 모형을 이용하여 토석류 피해가 발생한 지역에 대해 수치모의를 실시하였으며, 실제 피해 면적과 모형의 분석 결과를 비교하여 모형의 적용성을 검토하였다. 수치모의 결과 대상 지역의 토석류 피해 면적은 53,875 m²로 나타났으며, 최대 유동심은 2.4 m, 평균 유동심은 1.7 m로 분석되었다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제42권2호
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• pp.211-218
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• 2010

An analysis model on debris transport in the containment floor of pressurized water reactors is developed in which the flow field is calculated by Eulerian conservation equations of mass and momentum and the debris particles are traced by Lagrange equations of motion using the pre-determined flow field data. For the flow field calculation, two-dimensional Shallow Water Equations derived from Navier Stokes equations are solved using the Finite Volume Method, and the Harten-Lax-van Leer scheme is used for accuracy to capture the dry-to-wet interface. For the debris tracing, a simplified two-dimensional Lagrangian particle tracking model including drag force is developed. Advanced schemes to find the positions of particles over the containment floor and to determine the position of particles reflected from the solid wall are implemented. The present model is applied to calculate the transport fraction to the Hold-up Volume Tank in Advanced Power Reactors 1400. By the present model, the debris transport fraction is predicted, and the effect of particle density and particle size on transport is investigated.

• 한국측량학회지
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• 제31권1호
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• pp.57-67
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• 2013

우리나라에서는 매년 태풍 혹은 국지성 집중호우로 유발되는 산사태 및 토석류로 인한 피해가 발생하고 있다. 특히, 강원도 지역은 대부분 산지로 이루어져 있고 지형의 경사가 가파르고 토심 또한 얕아 많은 피해가 발생하고 있다. 본 논문에서는 강원도의 피해지역을 대상으로 5년간 현장조사를 통해 수집된 위치 및 지형특성에 관한 GIS자료를 기반으로 임상도 및 토양도 등과 함께 활용하여 토석류 발생유역의 특성을 추출하여 빈도 분석을 수행하였다. 지형적 특성은 토석류 발생유역의 발생부와 유하부의 지형적 특성에 따른 단순 계수에 의한 방법으로 빈도 분석을 수행하였으며, 임상 및 토양 특성은 GIS 기반으로 해당 속성의 면적비를 고려한 방법으로 빈도 분석을 수행하였다. 토석류 발생유역의 지형적 특성은 발생부의 경사, 폭, 심도, 거리, 경사향, 파괴 형태 등을 사용하여 분석하였으며, 또한 유하부의 유하거리, 경사, 폭, 심도 등을 사용하여 분석을 수행하였다. 토석류 발생유역의 임상 특성은 임상, 영급, 경급, 밀도 등의 속성을 사용하였으며, 토양 특성은 배수등급, 유효토심, 심토토성, 심토자갈, 침식등급, 토양모재, 표토토성 등의 속성을 사용하였다. 빈도 분석 수행결과 토석류 발생부 및 유하부에 대한 지형적 특성과 토석류 발생 유역의 임상 토양 특성을 파악할 수 있었다. 이는 토석류 피해예방을 위한 합리적인 방재대책의 개발 및 적용 등에 기초자료로 활용될 수 있을 것이다.

• 지질공학
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• 제28권1호
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• pp.47-59
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• 2018

우리나라의 토석류에 관한 연구들을 살펴보면 강우강도 및 강우지속시간, 선행강우 등의 토석류를 유발하는 강우의 특성과 토석류 발생 등에 대한 다양한 연구가 수행되고 있으며, 현재 산사태 및 토석류 예보는 산림청에서 제시한 산사태 경보 및 주의보 기준(Korea forest service, 2012)을 사용하고 있다. 그러나 산림청의 예보기준만으로 볼 때, 대부분의 피해는 주의보 기준 이상의 강우에서 발생한 것으로 나타났고, 또한 최대시강우량의 경우 주의보 이하의 강우에서도 많은 피해가 발생하였다(Hwang et al., 2013). 따라서 본 연구에서는 산림청에서 제시한 산사태 경보기준 보다 더욱 세밀한 예 경보 기준을 산정하기 위해 토석류 발생원인 인자인 강우량, 강우강도 및 누적강우량을 이용하여 강우경보지수(rainfall triggering index, 이하 RTI)를 산정하였으며, 이를 등급화 하여 관심, 주의, 경계, 대피로 구분하여 토석류 피해가 발생했던 서울시 우면산, 청주시, 인제군 피해사례를 적용하여 평가하였다. 또한 기존에 산림청에서 제시한 산사태 경보 및 주의보 기준과 비교하여 적용성을 검토하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제36권11호
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• pp.135-148
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• 2020

본 연구에서는 원통형 대책구조물의 배치조건에 따라 각각의 대책구조물에 작용하는 토석류의 충격하중을 확인하기 위해, 대책구조물이 설치가 가능한 소형수로에서 대책구조물의 종방향 배열 수를 변화시켜가면서 실내모형실험을 수행하였다. 이를 바탕으로 토석류의 충격하중에 따른 흐름특성을 확인하고, 속도 및 흐름깊이에 따른 프루드 수와 동적압력계수를 분석하였다. 실험결과, 모든 조건에서 두 번째 대책구조물에서 최대충격하중이 가장 컸으며, 기존의 연구와 비교하여 동적압력계수 산정방법을 제안하고 그 값을 비교 분석하였다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제53권12호
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• pp.4003-4013
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• 2021

During the long-term cooling (LTC) phase of a loss-of-coolant accident (LOCA) in a pressurized water reactor (PWR), water is supplied from the containment sump to the reactor coolant system (RCS) by the flooded sump water to the Reactor Vessel (RV) through the broken pipes. As part of the technical efforts for resolving GSI-191 [( Reid and Crytzer, May. 2007) 1, consideration is needed for the consequences of debris penetrating the sump screen and propagating downstream into the RV. Injection of debris (fiberglass) into the RV during the LTC recirculation phase needs special attention to assure that reactor core cooling is maintained. The point of concern is the potential for debris to adversely affect the reactor core flow paths or heat transfer [2]. However, all the experiments for proving the coolability of RV have been done with the assumption of the most of debris would be transferred to the RV and the bottom nozzle of the FAs. The purpose of the tests is to quantify the amount of the debris that would be accumulated at the lower plenum and the debris that passes through the FAs since non-conservatism of other researches assumptions that have been used in the past experimental or analytical programs.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제20권10호
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• pp.15-27
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• 2019

본 연구에서는 원통형 대책구조물의 설치조건에 따른 토석류의 에너지 저감효과를 분석하기 위해, 원통형 대책구조물을 설치 가능한 소형 수로를 제작하고 구조물의 종방향 설치 수를 변화시켜가면서 실내모형실험을 수행하였다. 또한 토석류와 대책구조물의 크기변화가 흐름특성에 미치는 영향을 확인하기 위해, 대형수로 내에서 소형수로 실험과 동일한 종방향 구조물을 배치하고, 토석류와 대책구조물의 크기를 증가시켜 실험을 수행하였다. 소형 및 대형수로 실험결과, 원통형 대책구조물의 설치 개수가 증가는 토석류의 유속과 흐름깊이를 감소시켜, 토석류의 에너지 저감효과를 증가시키는 것으로 나타났다.

• 지질공학
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• 제27권3호
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• pp.191-205
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• 2017

본 연구에서는 불투과형 사방댐과 링네트에 가해지는 충격하중을 평가하기 위해 토석류 모형축소실험을 수행하였다. 실험 결과, 토석류는 유체와 유사한 거동을 함에 따라 불투과형 사방댐 배면에 가해지는 토석류 충격하중은 하부구간이 4.14 kN로 가장 높게 작용하며 중간, 상부구간이 3.66 kN, 1.66 kN 가해지는 것으로 측정되었다. 링네트 실험결과 또한 불투과형 사방댐 결과와 같이 충격하중은 하부구간이 크며 상부로 갈수록 감소하는 경향을 보인다(2.28 kN, 1.95 kN, 1.49 kN). 수치해석 결과를 이용하여 토석류 흐름에 의한 토석류 방지시설 충격하중 흡수메커니즘을 분석한 결과, 불투과형 사방댐은 콘크리트 옹벽과 같이 구조물 자체의 강성을 이용하여 수평력에 저항하므로 실제 구조물에 작용한 수평력은 이론식과 유사한 결과가 제시되는 반면, 링네트는 강연선 탄성늘음과 네트 전면으로의 입자 투과를 이용하므로 충격하중은 사방댐 결과보다 최대 45% 감소하는 결과가 제시되었다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제17권1호
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• pp.8-15
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• 1985

Debris bed내·외로부터 깨스유량을 갖는 debris/water 열적상호작용 해석모델이 중대사고 분석을 위해 제시되었다. 제시된 모델은 증기 소비, debris bed에서 수소 생성, 유입깨스 및 화학반응열에 대한 인자들을 포함하고 있으며, 금속-물반응 및 debris/concrete 작용으로 인한 깨스 생성을 평가하기 위해 MARCH code에 도입시켰다. 그 결과 수소원은 격납용기 과도압력에 큰 영향을 미치나 debris bed로 대류깨스 냉각과 콘크리트로 전도 열손실은 debris bed 냉각성에 조그마한 영향을 주는 것으로 나타났다. 하지만 debris 인자의 재가열과 재용융은 콘크리트와 상호작용에 의해 상당히 지연될 수 있다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권3호
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• pp.31-41
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• 2016

홍수 시 하천을 따라 이동하는 유송잡물로 인해 교량을 비롯한 구조물 피해가 급증하고 있다. 따라서 본 연구에서는 유송잡물 저감시설인 수직분리대, 우회말뚝, 스위퍼를 제작하여 실험수로에서 저감시설 유무에 대한 집적실험을 실시하였다. 수직분리대는 교량에 집적되는 유송잡물에 평행 흐름을 발생시켜 이를 통과시키는 저감시설로써 목재를 이용해 제작하였으며, 우회말뚝은 유송잡물의 방향을 우회시키는 방식으로 강파이프를 이용해 제작하였다. 스위퍼는 스크류 형태의 원통형 구조물이 흐름에 의한 자력 회전으로 유송잡물을 통과시키는 방법으로 아크릴을 이용하여 제작하였다. 실험은 유송잡물의 경도 및 투하 방법에 따른 집적 정도를 분석하여 저감시설의 집적률을 비교하는 방법으로 수행하였으며 5회 반복실험을 수행하였다. 실험결과 저감시설의 종류, 유송잡물 형태 등에 따라 차이가 있는 것으로 나타났으며 초기 유송잡물이 집적되는 형태에 따라 크게 좌우되는 경우가 많았다. 교량에 대한 직접적인 저감효과는 우회말뚝, 스위퍼, 수직분리대 순으로 나타났지만 우회말뚝의 경우 말뚝에 직접 집적되는 유송잡물로 인하여 흐름교란, 수위 및 하상변동, 말뚝의 유실 등으로 인한 피해가 발생할 수 있으므로 이를 고려한 설계가 필요하다.