• 제목/요약/키워드: Erosion

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분포형 수문모형을 이용한 침식 및 퇴적의 시.공간 변동성 분석 (Analysis on Spatiotemporal Variability of Erosion and Deposition Using a Distributed Hydrologic Model)

  • 이기하;유완식;장창래;정관수
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제43권11호
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    • pp.995-1009
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    • 2010
  • 기후변화에 의해 집중호우의 빈도 및 강도가 증가하고 지속적인 유역개발에 따른 토지이용의 증가는 토양침식 및 토사유출로 인한 재해 및 환경문제를 야기한다. 현재 광범위하게 사용되고 있는 토양침식량 산정기법은 대부분 대상유역내의 평균 토양침식량을 산출하는 총량적 개념의 경험식이므로 호우기간동안의 침식 및 퇴적의 시 공간적 변화양상을 모의할 수 없다는 한계를 지니고 있다. 따라서 보다 합리적인 유역규모의 강우-유사-유출 메카니즘 해석을 위해서는 기존의 집중형 모의기법을 대체하고 다양한 기상학적/지형학적 정보를 활용할 수 있는 물리적 기반의 분포형 모형이 요구된다. 본 연구에서는 사면의 지표 및 지표하 흐름을 고려한 유출모의 모듈과 단위수류력 이론을 기반으로 하는 유사유출 모의모듈을 결합한 분포형 강우-유사-유출 모형을 확장개발하고, 용담댐 상류부의 천천유역에 적용하여 모형의 재현성 평가를 수행하였다. 수문곡선의 모의 결과 모형의 재현성은 우수하였으며, 유사량곡선의 경우 첨두부분에서 과소선정되는 경향이 나타났다. 또한, 지표면 유동거리 및 국부경사에 따른 침식 및 퇴적의 공간분포를 분석한 결과, 침식된 토사는 비교적 경사가 완만한 하천주변에 퇴적되었으며, 강우량과 침식 및 퇴적의 공간분포의 분석결과, 강우량의 증가에 따라 침식량이 증가하였으며, Thiessen망 유역별로 침식 및 퇴적 분포는 상이하게 나타났다.

표토유실 보전을 통한 온실가스배출 저감과 수자원 보전 기능의 산출 및 정책제안 (Estimating of the Greenhouse Gas Mitigation and Function of Water Resources Conservation through Conservation of Surface Soils Erosion and Policy Suggestion)

  • 오승민;김혁수;이상필;이종건;정석순;임경재;김성철;박윤식;이기하;황상일;양재의
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제22권6호
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    • pp.74-84
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    • 2017
  • Soil erosion is often extreme in Korea due to high rainfall intensities and steep slopes, and climate change has also increased the risk of erosion. Despite its significane, erosion-induced soil organic carbon (SOC) emission and water resource loss are not well understood, along with the lack of an integrated surface soil erosion protection policy. Therefore, to design adequate protection policies, land users, scientists, engineers and decision makers need proper information about surface soil and watershed properties related to greenhouse gas emission potential and water conservation capability, respectively. Assuming the total soil erosion of $346Tg\;yr^{-1}$, soil organic matter (SOM) content of 2% (58% of SOM is SOC), and mineralization rate of 20% of the displaced carbon, erosion-induced carbon emission could reach $800Gg\;C\;yr^{-1}$. Also the available water capacity of the soil was estimated to be 15.8 billion tons, which was 14 times higher than the yearly water supply demand in Seoul, Korea. Therefore, in order to prevent of soil erosion, this study proposes a three-stage plan for surface soil erosion prevention: 1) classification of soil erosion risk and scoring of surface soil quality, 2) selection of priority areas for conservation and best management practices (BMP), and 3) application of BMP and post management.

Vanadium-Boride코팅의 고온 내입자침식성 평가 (Evaluation of High Temperature Particle Erosion Resistance of Vanadium-Boride Coating)

  • 이의열;김종하;정세일;이선호;엄기원
    • Corrosion Science and Technology
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    • 제14권2호
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    • pp.76-84
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    • 2015
  • The components in ultra super critical (USC) steam turbine, which is under development for high efficient power generation, are encountering harsher solid particle erosion by iron oxide scales than ones in the existing steam turbines. Therefore, the currently used boride coating will not be able to hold effective protection from particle erosion in USC system and should be replaced by new particle erosion resistant coatings. One of the best protective coatings developed for USC steam turbine parts was found to be vanadium-boride (V-boride) coating which has a hardness of about 3000 HV, much higher than that of boride, 1600~2000 HV. In order to evaluate particle erosion resistance of the various coatings such as V-boride, boride and Cr-carbide coatings at high temperature, particle erosion test equipments were designed and manufactured. In addition, erosion particle velocity was simulated using FLUENT software based on semi-implicity method for pressure linked equations revised (SIMPLER). Based on experimental results of this work, the vanadium-boride coating was found to be superior to others and to be a candidate coating to replace the boride coating.

석탄화력발전소 보일러 튜브 마모 문제에 관한 저온공기 속도 측정법 적용 및 검증 (Application and Verification of Cold Air Velocity Technique for Solving Tube Ash Erosion Problem in PC Boilers)

  • 유기수;정권석
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제36권6호
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    • pp.663-668
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    • 2012
  • 비산회에 의한 보일러 튜브 마모 문제는 석탄화력 보일러 튜브 파손에 주요한 요인이 된다. 때문에 튜브 보호막이나 다공판 등이 마모 문제 완화를 위하여 사용되고 있다. 그러나 비산회에 의한 튜브마모 문제는 이런 방법을 통하여 완전히 해결될 수 없는데 이는 보일러 마다 유동 조건이 다를 뿐만아니라 예상치 못한 위치에서 국부적으로 마모가 심화될 수 있기 때문이다. 문제는 보일러 내부 비대칭 유동과 국부적 유속 증가에서 기인함으로 튜브 마모 문제의 해결에 있어서 보일러 내부 유동을 명확히 파악하는 것이 무엇 보다 중요하다 하겠다. 본 연구에서는 튜브 마모 문제에 해결을 위해 사용되는 Cold Air Velocity Technique(CAVT)에 대하여 고찰하고 하동화력 2호기 보일러에 대하여 CAVT를 실제 적용함으로써 석탄화력 보일러에 있어서 CAVT 적용 가능성을 검증하였다.

일본(日本)에서 계류변(溪流邊)의 환경복원(環境復元) 발전전략(發展戰略) II - 임도(林道) 및 치산(治山)·사방(砂防)을 중심(中心)으로 - (Strategy Prospects of Environmental Restoration of Stream Side in Japan - With a Special Reference to the Forest Road, Forest Conservation and Erosion Control -)

  • 박재현;우보명;권태호;이헌호
    • 한국환경복원기술학회지
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    • 제3권2호
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    • pp.66-74
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    • 2000
  • This study was carried out to introduce current status and development strategy for an environmental restoration of stream side in Japan, and to consider a methodology which could be effectively applied for the environmental restoration of stream side in Korea. The strategy prospects of environmental restoration in Japan were summarized as follows: 1. We should establish a new paradigm of forest road, forest conservation and erosion control which can emphasize the restoration of the streamside ecosystem and reduce the effects of soil movement change in the areas. And we should maintain the biotic habitats to conserve native biotic community when we practice forest road, forest conservation and erosion control works. 2. In the point of view ecological conservation aspects, we should evaluate the effects of new forest conservation and erosion control methods which is emphasized on the restoration of the streamside ecosystem to apply desirable methodology to the environmental restoration of the streamside area. 3. In the past, the objective of forest conservation and erosion control was to fix a soil by construction of permanent structures. Whereas, the direction of future's forest conservation and erosion control needs to change new forest conservation and erosion control technology to prevent large scale soil movement but allow small scale soil movement to conserve sound ecosystem and biotic habitats. 4. The restoration of the streamside ecosystem should provide continuity of the streamside environment which allows desirable biological habitats, and environmentally sound facilities to harmonize the environment.

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강우가중치를 이용한 GIS기반 월별 토사유실량 평가 (The Estimation of GIS-based Monthly Soil Erosion with Rainfall Weighting Value)

  • 이근상;박진혁;채효석;고덕구
    • 한국지리정보학회지
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    • 제8권3호
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    • pp.65-73
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    • 2005
  • 임하호 유역의 지질은 점토질 및 셰일층으로 구성되어 있기 때문에 강우발생시 흙탕물의 형태로 많은 토립자가 호소로 유입되므로 호소내 탁도관측자료는 유역내 토사유실을 평가하는 간접지표가 될 수 있다. 본 연구에서는 GIS 기반토사유실모델을 활용하여 연토사유실량을 평가하였으며 월별로 토사유실량을 배분하기 위해 시우량자료를 이용한 강우가중치 기법을 적용하였다. 2003년도 탁도자료를 볼때, 강우가중치에 의한 월별토사유실량 방법이 강우량자료에 의한 월별토사유실량 보다 더 효과적임을 알 수 있었다.

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미세-점착성 퇴적물의 침식률 산정을 위한 실험적 연구 (An Experimental Study for Estimation of Erosion Rate of Fine Cohesive Sediments)

  • 황규남;소상돈;김태민
    • 한국해안해양공학회지
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    • 제17권2호
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    • pp.119-128
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    • 2005
  • 미세-점착성 퇴적물의 침식률 산정을 목적으로 국내 최초로 환형수조가 제작되었으며, 수조의 성능, 실험 방법 및 결과 등에 대한 타당성 검증을 목적으로 고령토를 이용한 침식실험이 수행되었다. 각기 다른 밀도를 갖는 균일저면 조건하에서 총 4회의 실험이 수행되었으며, 이 결과로부터 점착성 퇴적물의 침식한계 전단응력과 침식률 계수가 산정되었다. 기존의 타 연구결과와의 비교$\cdot$검토를 통하여, 본 연구에서 특수 제작된 환형수조는 성능상에 문제가 없음이 간접적으로 확인되었으며, 균일저면의 제작과정을 포함하는 침식실험 방법 및 실험 결과의 타당성이 입증되었다.

지형공간정보를 이용한 임하호 수변구역 토사유실 분석 (The Analysis of Soil Erosion in Water-pollutant Buffering Zone of Imha reservoir using Geo-Spatial Data)

  • 이근상;황의호;박진혁;채효석
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2006년도 학술발표회 논문집
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    • pp.908-912
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    • 2006
  • 임하호 유역은 지질 및 지형이 토사유실에 취약한 구조를 가지고 있어 강우발생시 많은 토사가 호소로 유입되어 고탁수의 원인이 되고 있다. 특히 임하호유역의 농경지가 주로 하천주변에 분포하고 있어 강우시 토사유실로 인한 탁수발생이 큰 지역이다. 따라서, 탁수저감을 위한 수변구역의 체계적인 관리와 대책 마련을 위해서는 수변구역에서 발생하는 토사유실량의 영향을 평가하는 것이 중요하다. 본 연구에서는 GIS 기반 RUSLE 모형을 선정하여 수변구역에서의 토사유실 비율을 평가한 결과 약 12.23%로서 임하호 전체유역과의 면적비율(9.95%) 보다 높게 나타남을 알 수 있었다. 이러한 결과는 수변구역 주변의 농경지비율(27.24%)이 전체유역에 대한 농경지비율(14.96%) 보다 높은 특성이 반영된 것으로 해석된다. 또한 소유역별 분석결과를 볼 때 수변구역중 대곡천 유역이 가장 높은 토사유실량 분포를 나타냈으며, 반변천_10 그리고 서시천 순서로 나타났다.

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Estimating USLE Soil Erosion through GIS-based Decision Support System

  • Her, Y.G.;Kang, M.S.;Park, S.W.
    • 한국농공학회논문집
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    • 제48권7호
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    • pp.3-14
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    • 2006
  • The objective of this study was to develop a GIS-based decision support system (GIS-USLE system) to estimate soil erosion and evaluate its effect on concentrated upland plots in Godang district, Korea. This system was developed for the ArcView environment using A VENUE script. Three modules were used in the GIS-USLE system, namely pre-processing, the USLE factors calculator module, and post-processing. This system benefits from a user friendly environment that allows users with limited computer knowledge to use it. This system was applied to 1,285 individual upland plots ranging from 0.005 to 1.347 ha in size with an average slope steepness of 14 %. The rainfall distributions were estimated using the three methods, namely Mononobe and Yen-Chow with Triangle and with Trapezoid type, and then used to calculate the rainfall erosivity factor. The soil erosion amounts from the 1,285 individual plots in the study area by 2 year return period with a 24h maximum rainfall amount of 154.6 mm were estimated at 5 tons/ha on average. Slope appeared to be the most important factor affecting soil erosion estimation, as expected. The prototype model was applied to the project area, and the results appeared to support the practical applications. By examining many fields simultaneously, this system can easily provide fast estimation of soil erosion and thus reveal the spatial pattern of erosion from fields in a region. This study will help estimate and evaluate soil erosion in concentrated upland districts and identify the best management practices.

강우유발 면상흐름에 의한 세류간 침식에 대한 유효동력 (Effective power for interrill erosion by rainfall-induced sheet flow)

  • 신승숙;박상덕
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제51권8호
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    • pp.665-676
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    • 2018
  • 사면에서의 세류간 토양침식은 빗물방울의 지표면 타격에 의한 토양입자의 박리와 면상흐름에 의한 토사이송의 상호작용에 의한 결과이다. 본 연구는 토양입자를 박리하는 강우동력과 유사이송에 기여하는 면상흐름동력을 토양침식을 위한 에너지 소비율 측면에서 새롭게 정의하고, 강우유발 면상흐름에 의한 세류간 토양침식의 유효동력 함수를 제시하였다. 강우, 경사, 유출과 관계된 인자들에 따른 강우 면상흐름의 동력을 평가하고, 기존 연구 자료를 바탕으로 이 함수의 상수들을 분석하였다. 또한 강우와 면상흐름 동력의 상대적인 크기 변화는 세류간 토양침식의 물리적 과정과 수문학적 반응을 반영함을 확인하였다. 지표유출 및 토양침식 실측자료를 세류간침식 평가 모형들에 적용한 결과 강우 면상흐름동력 함수가 가장 높은 정확도를 보여 세류간 토양침식 평가에 적합하다는 것을 확인하였다.