• 한국지반공학회논문집
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• 제34권11호
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• pp.33-41
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• 2018

지반의 내부침식은 유체 흐름에 의하여 입자골격에 부착된 세립토가 이탈하는 현상이며, 지속적인 세립토의 유동은 지반구조물의 수리-역학적 특성을 약화시킨다. 본 논문은 세립토의 유동에 관한 지배방정식을 정립하고 수치해석 기법을 제안하였다. 공극내의 세립토는 액상의 세립토($c_e$), 조립토에 부착된 입자(${\sigma}_a$) 그리고 조립토골격에 폐색된 세립토(${\sigma}_s$)로 구분하여 상관계를 제시하였다. 이를 바탕으로 세립토의 유동과 공극수의 흐름에 대한 수리학적 지배방정식들과 유한요소 수식화를 제시하였다. 세립토의 이탈, 부착 그리고 공극막힘에 대한 구성 모델들을 제시하였으며, 실내 1차원 침식실험으로부터 모델변수를 도출하는 방법을 제안하였다. 그리고 세립토의 공극 막힘 현상에 의한 지반의 투수계수 변화에 대한 추정식을 제안하였다. 기존의 침식실험 결과에 대한 수치해석을 통하여 개발된 해석기법과 세립토 유동 모델의 적정성을 검증하였다.

• 한국연안방재학회지
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• 제6권3호
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• pp.111-120
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• 2019

In coastal morphological modelling, there are a number of input factors: wave height, water depth, sand particle size, bed friction coefficients, coastal structures and so forth. Measurements or estimates of these input data may include uncertainties due to errors by the measurement or hind-casting methods. Therefore, it is necessary to consider the uncertainty of each input data and the range of the uncertainty during the evaluation of numerical results. In this study, three uncertainty factors are considered with regard to the prediction of coastal erosion in Ilsan beach located in Ilsan-dong, Ulsan metropolitan city. Those are wave diffraction effect of XBeach model, wave input scenario and the specification of the coastal structure. For this purpose, the values of mean wave direction, significant wave height and the height of the submerged breakwater were adjusted respectively and the followed numerical results of morphological changes are analyzed. There were erosion dominant patterns as the wave direction is perpendicular to Ilsan beach, the higher significant wave height, and the lower height of the submerged breakwater. Furthermore, the rate of uncertainty impacts among mean wave direction, significant wave height and the height of the submerged breakwater are compared. In the study area, the uncertainty influence by the wave input scenario was the largest, followed by the height of the submerged breakwater and the mean wave direction.

• 한국측량학회지
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• 제24권1호
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• pp.89-97
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• 2006

토양침식은 지구상에 존재하는 자원의 기반을 위협하는 중요한 환경문제로 대두되고 있다. 본 연구에서는 토양 침식모형중 GIS와의 연계가 가능하고 중규모유역에서 범용적으로 활용가능한 RUSLE 침식모형을 선정하여 모형에 입력되는 인자들을 GSIS 공간분석기법을 활용하여 추출하였다. 먼저 댐 유역의 토양침식량 평가를 위해 토양도, DEM, 토지피복도와 같은 GIS 자료와 2003년 태풍매미 강우사상을 적용하고, 상하류 유역특성을 고려한 토양침식의 변화를 분석하고자 토양침식인자, 지형인자 그리고 식생피복인자를 분석한 결과, 상류유역에서는 산림의 높은 비율로 인해 토양침식인자와 지형인자의 평균값이 하류유역에 비해 높게 나타났고, 반면 하류유역에서는 완만한 경사의 농경지의 영향으로 식생피복인자의 평균값이 높게 나타남을 알 수 있었다. 그리고, 상하류 유역특성을 고려한 토양침식량 평가 결과, 상류유역의 단위토양침식량이 하류유역보다 약 4.3배 높게 나타남을 알 수 있었다. 따라서 토양침식 저감을 위한 유역대책 수립시 상류유역을 중점 대상지역으로 선정하는 것이 효과 적임을 알 수 있었다.

• 한국해안해양공학회지
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• 제16권2호
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• pp.75-82
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• 2004

본 연구는 상주해빈의 침식현상을 진단하기 위하여 해빈 단면 측량결과 및 저질 조사결과를 기초로 하여 해빈의 천이주행 특성 및 각 단면별 저류표사량을 산정 하여 해빈 보호 대책을 수립하기 위한 기초자료를 제시하고자 한다. 현장관측을 통하여 상주해빈에 침식방지의 기능을 도모하고자 설치한 돌제가 역기능을 나타내고 있음을 알 수 있었다. 이러한 이유는 도류제가 건설된 후 침식이 가속화되어 침식방지의 기능을 위하여 설치한 돌제가 침식방지의 기능보다는 침식을 가속화시키는 것으로 조사되었다. 그리고 Sonu and Beek(1971)가 제시한 해수면상 저류표사량 산정모델이 자연해빈뿐만이 아니라 해안 구조물이 설치된 해빈에도 유용한 모델임을 입증하였다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제19권3호
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• pp.25-33
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• 2018

파이핑은 가장 대표적인 제방의 붕괴 유형으로 불투수성 수리구조물과 지반 경계면에서 Backward Erosion Piping인 루핑(Roofing)이 흔하게 발생한다. 루핑에 대한 검토는 주로 경험적 방법인 크립비를 이용하지만 이는 지반-구조물 경계면의 특성을 고려하지 않는 문제가 있다. 본 연구에서는 지반-구조물 경계면 특성이 루핑에 미치는 영향을 평가하기 위해 모형시험과 수치해석을 이용하여 파이핑 위험도를 고찰하였다. 모형시험에서 경계면 조도가 커질수록 파이핑 포텐셜이 감소함을 확인하였으며, 이를 수치해석에 적용하였다. 기존의 일반적인 수치해석방법은 수위차만을 고려하므로 경계면에서의 입자거동을 적절히 모사할 수 없다. 논문에서는 침투해석을 통해 침투력을 구하고, 입자해석기법을 이용해 파이핑의 입자거동을 모사한 침투-입자거동 연계해석을 수행하여 지반-구조물 경계면 조건에 따른 루핑 포텐셜을 조사하였다. 해석결과 경계면의 조도가 감소할수록 루핑 발생 확률이 증가함을 확인하였다.

• 한국지리정보학회지
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• 제23권2호
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• pp.95-105
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• 2020

효율적인 연안관리 업무를 추진하기 위해서는 다양한 요인에 의해 변화하는 지형의 특성을 지속적으로 모니터링하는 것이 중요하다. 본 연구에서는 격포해수욕장을 대상으로 시계열 UAV 영상을 촬영하였으며, UAV 위치정확도 평가를 위해 VRS 측량성과와 비교한 결과 ±11cm(X), ±10cm(Y), ±15cm(Z)의 표준편차를 얻었으며 따라서 수치지도 작업규정상의 허용오차를 만족하는 것으로 확인되었다. 또한 UAV 영상을 통해 구축한 수치표면모델을 이용하여 침식 및 퇴적 변화 모니터링을 실시한 결과 2018년 6월과 2018년 12월 사이에는 평균 0.01m의 퇴적이 발생하였으며, 2018년 12월과 2019년 6월 사이에는 0.03m의 침식이 발생된 것으로 분석되었다. 따라서 2018년 6월과 2019년 6월 사이에는 전체적으로 0.02m의 침식이 발생된 것을 알 수 있었다. 그리고 시계열로 분석한 지형변화 모니터링 결과로부터 침식 및 퇴적 높이 구간별 면적을 분석한 결과 ±0.5m 구간에서 침식과 퇴적면적이 가장 넓게 분포함을 알 수 있었다. 본 연구에서 제시한 시계열적 UAV 영상을 이용한 3차원 지형 모델링 성과를 활용하여 해안지역의 지형변화를 지속적으로 모니터링 한다면 양빈이나 준설 등과 같은 연안관리 업무를 보다 효과적으로 지원할 수 있을 것이다.

• 한국항해항만학회지
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• 제44권4호
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• pp.305-311
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• 2020

지구온난화에 따른 연안의 해수면 상승은 해안에 가해지는 파랑에너지의 상승을 유발한다. 이러한 해수면의 상승은 상대적으로 수심이 깊어지는 효과를 초래하고 이는 과거 발생하지 않았던 해안지역의 침식 및 해빈에서의 모래를 유실시킨다. 일반적으로 연안침식에 대응하는 방법은 호안을 쌓아 보호하게 되는 경성공법으로 외력의 변화에 따라 현장여건에 맞는 호안의 경사, 단면형상 및 재료를 선택하게 된다. 하지만 현상에 대한 불충분한 이해에 근거한 공법 적용으로 다양한 피해가 발생하고 있으며, 이는 신뢰도 향상을 위한 기술개발 및 융합기술 도입의 필요성을 보여준다. 본 연구에서는 파랑저감에 효과적인 다공성 구조물 바이오코스트(Biocoast)를 활용하여 해안침식피해억제를 위한 친환경 투수 바이오폴리머 콘크리트 블록을 개발하였다. 자연에서 내구성이 강하고 안정된 구조인 벌집, 주상절리, 클로버에서 정육각형 모양과 삼각형의 복합체로 디자인을 도출하였으며, 월파방지와 처오름 현상 감소를 위해 바이오코스트로 요철(凹凸)을 적용하도록 디자인에 변화를 가하였다. 한국 동해안의 해수욕장의 자연조건을 반영하여 디자인 한 블록의 중량과 크기를 계산하여 실형을 제작하고 이를 현장에의 설치를 앞두고 있다. 특히, 자연해변 및 호안시설에 대해 자연 및 인위적 외력에 의한 침식과 세굴로부터 연안을 보호하고, 블록의 단위화를 통해 품질관리 및 공정관리의 효율성을 향상시킬 수 있을 것으로 사료되며 하천, 호수의 호안과 자연산책로에 확장 적용하고자 한다.

• Spatial Information Research
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• 제17권4호
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• pp.431-443
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• 2009

최근 탁수문제는 댐과 저수지관리 업무에서 중요한 이슈중의 하나가 되고 있으며, 고탁수를 유발하는 주요원인은 강우강도 에너지에 의한 유사량이다. 기존의 연구들은 다양한 작물형태를 고려하지 않아 정확한 토양 침식 및 유사량을 계산할 수 없었다. 본 연구에서는 IKONOS 위성영상으로부터 추출한 인삼밭 레이어를 이용하여 토양침식량과 유사량의 저감효과를 분석하였으며, 인삼밭의 면적과 점유비율은 각각 $0.290km^2$와 0.94%로 나타났다. GIS 기반 RUSLE 모델을 이용하여 인삼밭을 고려한 토양침식량의 저감효과를 분석한 결과는 0.9%로 낮게 나타났으며, 이는 인삼밭의 면적이 다른 농경지에 비해 상대적으로 작기 때문으로 해석된다. 미래의 토지이용변화를 반영하기 위해, 본 연구에서는 논, 밭, 과수원 그리고 기타 재배지들이 인삼밭 지역으로 전환된다는 시나리오를 고려하여 토양침식과 유사량의 저감효과를 평가하였다. 시나리오에 따른 인삼밭의 저감효과를 분석한 결과, 밭지역을 인삼밭으로 전환한 시나리오 (1)과 모든 농경지를 인삼밭으로 전환한 (4)가 인삼밭을 고려하지 않은 기존의 연구와 비교할 때 31.3% 및 34.8% 더 높은 저감효과를 나타내었다. 본 연구에서 제시한 방법론은 고탁수와 관련된 저수지관리를 지원하기 위한 매우 효과적인 도구가 될 수 있을 것이다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권12호
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• pp.192-199
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• 2020

본 연구는 요구되는 전압효율이 83% 이상인 풍량 10,000 ㎥/min급의 장수명 송풍기를 개발하기 위하여 송풍기 침식 현상을 조사하고, 수치해석을 통하여 송풍기 성능과 송풍기 침식을 예측하였다. 송풍기 해석에 주로 많이 사용되는 검증된 상용코드인 ANSYS CFX 13.0을 사용하여 수치해석을 수행하였다. 수치해석에 사용된 조건은 풍량 16,200 ㎥/min, 회전수 893 rpm, 온도 330 ℃이다. 분진의 비중은 3.15이고, 입도는 90㎛~212㎛이며, 양은 265kg/min으로 하였다. 송풍기로 유입되는 분진으로 인한 송풍기의 침식현상을 정확히 해석하기 위하여 수직복원계수의 변화에 따른 침식 현상을 실제 침식현상과 비교하였다. Finne 모델을 적용하여 수치해석을 수행한 결과 평형복원계수는 1, 수직복원계수는 0.1인 경우가 실제 침식현상과 유사하게 나타났다. Duct deflector가 침식에 관하여 미치는 영향을 살펴보기 위하여 Duct deflector가 있는 모델과 없는 모델을 비교하여 침식해석을 수행하였다. 수치해석의 결과, Duct deflector를 설치한 경우 Impeller에서 평균 167% 감소하고, Boss에서는 평균 133% 증가하는 경향으로 나타났다. Dust deflector의 길이에 따라 총 5가지 모델을 생성하고, 이에 대하여 침식 수치해석을 수행하였으며, 길이가 가장 긴 Case 5가 침식성능이 가장 우수한 것으로 나타났다. Case 5의 송풍기 성능은 회전수 880 rpm, 풍량 16,200 ㎥/min일 경우, 전압 691.7 mmAq와 전압효율 83.3%로 나타났다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2005년도 학술발표회(1)
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• pp.716-717
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• 2005