• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
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• pp.92-92
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• 2022

산 사면의 지반이 붕괴되어 흙, 모래, 자갈 그리고 물 등이 혼합하여 유동하는 토석류는 예측과 대비가 어려운 자연재해 중 하나 이다. 특히, 강우로 인해 발생하는 토석류의 경우 매우 빠르게 유동하기 때문에 피해 예측이 제한적이다. 이러한 토석류가 도심지역 또는 마을주변에서 발생할 경우 많은 인명 및 재산 피해가 발생한다. 따라서 토석류의 유동을 최소화시키기 위해선 1차적으로 수치모형을 통한 전반적인 유동 및 피해 규모 예측이 이루어져야 하며, 이러한 분석을 바탕으로 사방댐과 같은 구조물의 효율적인 설계가 이루어져야 한다. 이에 수치모형을 통해 토석류의 유동을 분석하고자 하는 많은 연구가 진행된 바 있으며, 사방댐 설계 분석 또한 수치모형과 실험을 통해 연구된 바 있다. 선행연구들에 따르면, 1) 발생부로부터의 거리, 2) 토석류 에너지의 감소, 3) 침식-연행 작용, 4) 사방댐의 용량 등이 효율적인 사방댐 설계에 영향을 미친다고 분석된 바 있다. 하지만 위의 항목들에 대한 종합적인 비교분석은 미비한 실정이다. 따라서 본 연구에선 위에서 제시한 4가지의 항목들을 바탕으로 사방댐 설계에 중요한 요소를 평가하고 산정하고자 한다. 토석류의 유동과 사방댐을 모의분석하기 위해 Deb2D 수치모형을 활용하였으며, Voellmy 유변학적 모형과 침식-연행-퇴적 작용을 분석할 수 있는 알고리즘을 사용하여 토석류의 유동을 현실에 가깝게 모의하였다. 2011년 서울 우면산에서 발생한 산사태 유역들 중에서 래미안 아파트 유역과2019년 강원도 갈남리에서 발생한 산사태를 대상지구로 선정하였다. 연구 결과에 따르면 4가지 요소들 중에서 사방댐의 용량이 효율적인 사방댐 설계에 가장 주요한 요인으로 분석되었다.

• 국제학술발표논문집
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• The 6th International Conference on Construction Engineering and Project Management
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• pp.54-55
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• 2015

Increase of impervious areas due to expansion of housing area, commercial and business building of urban is resulting in property change of stormwater runoff. Also, rapid urbanization and heavy rain due to climate change lead to urban flood and debris flow damage. In 2010 and 2011, Seoul had experienced shocking flooding damages by heavy rain. All these have led to increased interest in applying LID and decentralized rainwater management as a means of urban hydrologic cycle restoration and Natural Disaster Prevention such as flooding and so on. Urban development is a cause of expansion of impervious area. It reduces infiltration of rain water and may increase runoff volume from storms. Low Impact Development (LID) methods is to mimic the predevelopment site hydrology by using site design techniques that store, infiltrate, evaporate, detain runoff, and reduction flooding. Use of these techniques helps to reduce off-site runoff and ensure adequate groundwater recharge. The contents of this paper include a hydrologic analysis on a site and an evaluation of flooding reduction effect of LID practice facilities planned on the site. The region of this Case study is LID Rainwater Management Demonstration District in A-new town and P-new town, Korea. LID Practice facilities were designed on the area of rainwater management demonstration district in new town. We performed analysis of reduction effect about flood discharge. SWMM5 has been developed as a model to analyze the hydrologic impacts of LID facilities. For this study, we used weather data for around 38 years from January 1973 to August 2014 collected from the new town City Observatory near the district. Using the weather data, we performed continuous simulation of urban runoff in order to analyze impacts on the Stream from the development of the district and the installation of LID facilities. This is a new approach to stormwater management system which is different from existing end-of-pipe type management system. We suggest that LID should be discussed as a efficient method of urban disasters and climate change control in future land use, sewer and stormwater management planning.

• 한국방재안전학회논문집
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• 제16권4호
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• pp.67-74
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• 2023

본 연구에서는 산지 지역의 개발 예정지에 대하여 산사태의 발생 위험성을 분석 하였다. 개발 예정지의 위치를 고려하여 사면에서의 위험성과 계류에서의 위험성을 구분하여 현장조사를 수행하였고, 산사태의 발생 위험성 평가 기준은 산림청고시 제2023-10호 산사태 발생 우려지역 조사 및 취약지역 지정 ‧ 관리 지침의 평가표를 이용하였다. 사면13개소와 계류 11개소에 대하여 각각 위험도를 평가한 결과 사면 2개소, 계류 2개소에서 위험한 것으로 조사되었다. 위험한곳으로 조사된 지역에 대하여 토석류 피해가 발생할 것으로 예상되어 수치시뮬레이션을 이용하여 토석류 확산 범위를 분석하였다. 예상되는 토석류는 유역 하부에 위치한 도로 및 건물에 영향이 있을 것으로 시뮬레이션되어, 피해를 최소화 하기 위한 재해방지시설이 필요할 것으로 판단하였다. 이러한 정보는 산지 개발을 수행하기 전 사전 재해영향성 검토에 활용될 수 있을 것으로 예상된다.

• 대한토목학회논문집
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• 제33권5호
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• pp.1897-1905
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• 2013

항복응력, 점성과 같은 유변학적 특성은 토석류의 유변성을 결정하는 주요 매개변수이다. 본 연구에서는 다양한 액성지수와 모래함량을 가지는 세립토를 대상으로 유변측정 시험을 수행하였다. 이를 통해 전단응력-전단변형률속도 관계, 액성지수와 점성 및 항복응력 관계, 체적농도와 점성 및 항복응력 관계 등과 같은 다양한 분석을 통해 모래함량을 달리하는 흙에 대한 유변학적 특성을 파악하였다. 유변측정 시험 결과로부터 세립토의 유동곡선 특성은 전단변형률속도가 점차 커짐에 따라 곡선의 기울기가 감소하는 전형적인 전단담화(shear thinning)의 거동 형태를 나타냄을 알 수 있다. 동일한 모래함량을 갖는 시료에서 액성지수가 증가함에 따라 항복응력과 점성은 감소하는 경향을 보이며, 동일 액성지수 상태에서 모래함량이 커짐에 따라 항복응력과 점성 모두 증가하는 것으로 나타났다. 항복응력과 점성은 약간의 함수비 증가에도 크게 감소함을 알수 있다. 체적농도($C_v$)가 증가함에 따라 항복응력과 점성은 증가하는 경향을 나타낸다. 회귀분석을 통해 임의의 체적농도($C_v$)에 대한 항복응력과 점성의 계수 ${\alpha}_1$, ${\alpha}_2$, ${\beta}_1$, ${\beta}_2$를 산정하였다.

• 대한환경공학회지
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• 제32권5호
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• pp.487-498
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• 2010

기존 제설제인 염화칼슘($CaCl_2$)과 유기산 제설제 EFD(Eco-Fridendly Deicer)가 식물의 생존과 생장에 미치는 영향을 파악하였다. 도로주변의 주요 자생종인 소나무와 참싸리 그리고, 재배종인 열무와 강낭콩 유식물에 대하여 제설제의 농도 구배에 따른 생존과 생장반응을 분석하였다. 네 종중에서 참싸리는 제설제에 가장 민감한 생존반응을 보였다. 소나무의 생장은 제설제 종류와 농도변화에 통계적 유의성을 보이지 않았다. 참싸리와 강낭콩의 경우는 $CaCl_2$와 EFD1의 3%이상의 농도에 생장저해를 보였으나, EFD2에 대해서는 생장이 양호했다. $CaCl_2$에 대한 생존 및 생장반응으로 확인된 염에 대한 내성이 있는 식물은 열무와 소나무이었고, 민감한 식물은 참싸리와 강낭콩이었다. 화학약품으로 제조한 EFD1은 식물생장의 저해영향이 컸지만, 음식물쓰레기를 활용한 EFD2는 염에 내성이 약한 식물들에게도 생존 및 생장의 피해가 적음을 확인하였다.

• Ocean and Polar Research
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• 제39권2호
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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.

• 방사성폐기물학회지
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• 제16권2호
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• pp.223-232
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• 2018

사용후핵연료 저장용기의 공기 흡입구 및 배기구에는 외부환경으로부터 이물질의 유입을 방지하기 위하여 bird screen이 설치되며, bird screen에서는 공기의 유동 저항이 발생하게 된다. 본 연구에서는 Bird screen mesh의 단순화 모델을 이용한 열해석을 수행하기 위하여 다공성매질 해석모델을 개발하였다. CFD 해석을 이용하여 다공성매질에 대한 유동저항계수를 산출하고 이에 대한 신뢰성을 입증하였다. 다공성매질 해석모델을 이용하여 콘크리트 저장용기의 열해석을 수행하고 bird screen을 갖는 콘크리트 저장용기의 열시험을 수행하였다. Bird screen mesh를 고려한 열시험 결과와 다공성매질을 고려한 열해석 결과를 비교하였으며, 해석 및 시험결과가 서로 잘 일치하였다. 해석결과는 시험결과에 비하여 다소 높은 온도분포를 보여 다공성매질을 사용한 콘크리트 저장용기의 열해석 결과에 대한 신뢰성 및 보수성이 입증되었다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제46권5호
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• pp.559-568
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• 2013

토양의 다짐은 강우 시 지표유출 및 토사유출에 큰 영향을 끼친다. 다짐은 체적밀도 증가, 전단강도 증가, 공극률 변형, 투수계수 등과 같은 토양특성 변화를 야기하기 때문이다. 본 연구는 인공강우 실험을 활용하여 개발지의 사면조건과 유사한 나지교란사면에서 표면의 다짐처리가 지표유출 및 토사유출에 미치는 영향을 파악하였다. 표면처리(다짐, 비다짐), 강우강도(68.5mm/hr, 95.6mm/hr), 사면경사($5^{\circ}$, $12.5^{\circ}$, $20^{\circ}$)의 각 조건별 3회 반복하여 총 36회의 강우모의에 따른 지표유출 및 토사유출을 측정하였다. 연구결과, 다짐처리 후 토양의 체적밀도 및 전단강도는 유의적으로 증가하였다. 그러나 이러한 물리적 특성의 변화가 지표유출에 미치는 영향은 강우강도와 사면경사에 따라 다르게 반응하였다. 평균 토사유출량은 강우강도와 사면경사가 증가함에 따라 유의적으로 증가하였다. 또한, 토사유출량은 강우강도와 사면경사 별 다짐처리 유 무에 따라 다른 반응을 보였다. 완경사($5^{\circ}$)에서는 다짐처리에서 더 많은 토사가 유출되었으나, 급경사($20^{\circ}$)에서의 다짐처리는 토사유출을 감소시키는 역할을 한 것으로 나타났다. 나지교란사면에서는 토사유출에 대한 다짐효과의 천이구간이 존재하는 것으로 파악되며, 본 연구의토양조건 및 강우조건에서 천이구간은 완경사와 급경사 사이로서 사면경사 $10{\sim}15^{\circ}$ 범위에 존재하는 것으로 판단된다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제3권4호
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• pp.37-55
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• 2000

전라남도 고흥반도에 인접한 해창만의 어장환경문제와 관련하여 방조제 축조후 주변해역에서의 흐름과 퇴적환경의 변화를 파악하고 특히 수문개방시 일시에 다량으로 방류되는 담수가 인근해역에 미치는 영향을 파악하기 위하여 1997년과 1998년의 두 차례에 걸친 현장조사와 해수유동 및 담수확산에 관한 2차원 수치실험을 실시하였다. 방조제 체절후에는 체절전에비하여 유속이 전반적으로 크게 감소하였고 조위는 방조제 부근에서 그 진폭이 다소 감소하였다. 방조제 수문을 통하여 담수를 방류한 경우, 전반적인 흐름 형태는 무방류시에 비하여 큰 차이가 없었으나, 간조시의 경우 방류한 담수의 영향으로 수문 부근에서 유속과 조위가 각각 다소의 변화를 나타내었다 담수확산의 수치실험결과, 간조시에 담수는 만외까지 유출하지만, 만조시에는 서류하는 조류를 타고 다시 만의 안쪽까지 되돌아오는 경향을 보였다. 방조제 전면해역에서는 점토질의 실트, 실트질의 점토 및 사질점토질의 실트 등 다양한 퇴적상을 보였으나, 만의 중앙부에서는 점토질의 실트가 지배적이었다. 또한 퇴적물의 유동을 반영하는 왜도분포에서는 방조제 전면 해역에서 $\{pm}0.1$, 만의 중앙부에서 ±0.3 이상으로 양자간에 현저한 차이를 보였다. 방조제 전면해역에서 시추한 시료의 분석결과, 하부는 실트와 점토질의 세립의 퇴적상으로 구성되어 있지만, 상부의 표층은 두께 약 40～50 cm정도의 굴, 바지락 등으로 구성된 패각층이 분포하였다. 이와 같은 하부의 퇴적상은 방조제 축조전의 조간대 퇴적상으로 추정되며, 상부의 패각층은 제방 축조후 주변해역에 형성된 패류 양식장으로부터 기인한 잔해일 가능성이 컸다. 즉, 이와 같은 퇴적상의 차이는 방조제 축조의 영향을 반영하고 있는 것으로 판단되었다.

• 한국지구과학회지
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• 제21권5호
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• pp.563-582
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• 2000

경기도 화성군 남양지역과 안산시 탄도지역에 분포하는 두 퇴적분지는 백악기(80-90Ma) 퇴적분지로서 10개의 암상과 5개의 상조합으로 구분된다. 상조합 I은 괴상 역암상, 정상점이층리 역암상, 역점이층리 역암상으로 구성되어 있으며 충적선상지에서 암설류와 판류에 의해 퇴적된 것으로 해석된다. 상조합 II는 괴상 이암상, 괴상 사암상, 엽층리 사암상, 괴상 역암상으로 구성되어 있으며 충적선상지와 망상평원 환경에서 판류와 부유 퇴적에 의해 퇴적된 것으로 해석된다. 상조합 III은 괴상 이암상, 엽층리 이암상, 괴상 사암상과 호층을 이루는 하도 역암으로 구성되어 있으며, 범람원에서 홍수시에 부유 퇴적과 하도 메꿈작용에 의해 퇴적된 것으로 해석된다. 상조합 IV는 괴상 역암상, 정상점이층리 역암상, 괴상 사암상, 정상점이층리 사암상, 엽층리 사암상, 호층을 이루는 이암상으로 구성되어 있으며, 선상지 삼각주에서 암설류와 저탁류에 의해서 퇴적된 것으로 보인다. 상조합 V는 괴상 이암상, 엽층리 이암상, 엽층리 사암상, 호층을 이루는 괴상 역암상으로 구성되어 있으며, 호수에서 부유 퇴적과 저밀도 저탁류에 의해 퇴적된 것으로 보인다. 남양분지에서 상조합 I은 분지의 동쪽과 남쪽 부분에 분포하며, 상조합 II는 남북의 대상 분포를 이루며 분지의 중앙부에 분포하고, 상조합 III은 분지의 서쪽부분에 분포한다. 탄도분지에서 상조합 II는 분지 동쪽 중앙부와 북서쪽에 분포하고, 상조합 IV는 분지 남서부에 그리고 상조합 V는 분지 중앙부에 분포한다. 상조합 대비는 남양분지에서 상조합 I과 II는 층서적으로 하부에 그리고 상조합 III은 상부에 분포하고, 탄도분지에서 상조합 II와 IV는 하부에 그리고 IV와 V는 상부에 분포함을 보여준다. 이러한 암상분포 양상은 남양분지는 처음에는 충적선상지와 충적선상지평원/망상평원이 교호하다가 범람원으로 발전하였으며, 탄도분지는 처음에는 선상지 삼각주와 충적평원/망상평원이 교호하며 발달했다가 나중에는 호수환경에서 발전한것으로 해석된다.