• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2008년도 학술발표회 논문집
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• pp.1818-1822
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• 2008

여수로와 같은 3차원 수리구조물을 설계하고 수리현상을 조사하거나, 형상 및 안정성을 파악하기 위해서는 일반적으로 수리모형실험을 통하여 실제 현상을 모의하는 경우가 많다. 그러나 수리모형실험을 하기 위해서는 많은 시간과 비용 및 공간이 필요하며 실제 수리구조물을 축소시켜 측정하는 것은 대단히 어렵고 표면장력 등이 실험결과에도 상당한 영향을 미칠 수 있으며 다양한 경우의 실험은 현실적으로 불가능하다. 따라서, 수치해석을 통하여 적정한 초기결과를 도출할 필요성이 있으며, 이를 통하여 수리모형실험의 대상을 결정하고 결과를 비교한다면 경제적이고 합리적인 수리구조물의 설계와 평가가 가능하다. 본 연구에서는 최적의 여수로를 설계하기 위하여 월류형 여수로를 대상으로 수치해석을 수행하였고, 수리모형실험에 대한 실험적인 접근을 통하여 수리적 조건을 향상시킬 수 있는 보다 나은 설계안을 제시하였다. 이러한 수리모형실험 계측결과를 통하여 개선된 수리구조물 설계안을 제안하였고, 개선된 설계안에 대한 개선효과를 조사하였다.

• 한국항해항만학회지
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• 제36권8호
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• pp.659-664
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• 2012

연안 해역에 분포하는 식생은 연안 생태계의 다양성을 유지하면서 해저에 고정되어 이들 연안식생은 파랑을 감쇠할 뿐 만 아니라 표사이동 및 해저변동을 저감하는 역할을 하고 있다. 이같은 관점에서 식생모형은 경관이나 연안해역에 영향을 최소화 하면서 파랑을 저감하거나 해저바닥을 안정시키는 효과적적인 방법 중의 하나이다. 본 연구에서는 파랑에 의한 항로 매몰특성을 해석하기 위해 수치 및 수리모형실험을 통해 검토하였으며 이를 위해 사용된 수치모형은 항로 전 후면부에 식생 유무에 따른 파랑감쇠 및 해저지형 변동 특성을 해석하기 위해 개발되었다. 수치모형실험의 결과와 비교를 위해 항로매몰 저감을 위한 식생모형의 효과를 파악하기 위하여 수리모형실험을 수행하였으며, 이들 실험 결과 식생이 항로 매몰 저감에 효과적임을 확인하였다. 그리고 수치 및 수리모형 실험 결과가 대체적으로 잘 일치하고 있음을 알 수 있었다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2003년도 봄 학술발표회 논문집
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• pp.385-392
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• 2003

Traditional forms of river and coastal structures have become very expensive to build and maintain, because of the shortage of natural rock. Geotextile tubes hydraulically or mechanically filled with dredged materials have been applied in hydraulic and coastal engineering in recent years(shore protection structure, detached breakwater, groins and jetty). Recently, new preliminary design criteria supported by model and prototype tests, and some stability analysis calculations have been studied. In this study, the numerical analysis was performed to investigate the behavior of geotextile tube with various properties of geotextile and hydraulic pumping conditions. Numerical analysis was executed to compare with the results from the large-scale field model tests, and also compared the results of 2-D plane strain analysis and 3-D FEM analysis. A geotextile tube was modeled using the commercial finite element analysis program ABAQUS and the one-quarter of tube was modeled. Behavior of geotextile tube during the hydraulic pumping procedure was analyzed by comparing the large-scale field model test and numerical analysis. The shape variation and maximum tube height between the numerical analysis results and large-scale filed test results are turned out to be a good agreement.

• 한국암반공학회:학술대회논문집
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• 한국암반공학회 2000년도 암반공학문제의 수치해석(Numerical Analysis in Rock Engineering Problems)
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• pp.117-128
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• 2000

불연속 암반의 역학적, 수리적 거동을 현실적으로 해석하기 위한 가장 중요한 요소 중의 하나는 실제 현상을 정확히 모사할 수 있으면서도, 사용하기 쉬운 절리 모델의 개발에 있다. 본 연구에서는 거친 단일 암석 절리의 역학적 거동을 모사하기 위해 기존의 거칢각 손상을 고려한 절리 거동의 탄소성 구성모델을 각각 1차 거칠기와 2차 거칠기의 개념을 사용하여 확장하였다. 제안된 모델을 개별체 유한요소법을 이용하여 수치해석 프로그램을 작성하였다. 거칠기 특성과 손상상수를 달리하여 실시한 변수 해석을 실시한 결과, 제안된 모델은 다양한 형상의 거친 절리의 전단 및 팽창을 수치적으로 잘 근사할 수 있었다. 실험실에서 실시된 단일 절리의 일방향 및 주기전단시험 결과와 수치해석 결과를 비교하였으며, 이를 통해 제안된 모델의 타당성을 검증하였다. 제안된 역학 모델에 충전물 생성계수와 역학 간극과 수리 간극의 관계를 고려한 수리 거동 모델을 도입하였으며, 단일 절리의 전단-수리 시험 결과와의 비교 해석을 실시하였다. 전단에 따른 절리면 사이의 투수계수 중가는 충전물 생성 및 간극 분포의 일정화 경향으로 인해 일정 전단 변위 이후에는 일정해지는 특성을 보였다.

• 터널과지하공간
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• 제10권3호
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• pp.366-377
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• 2000

불연속 암반의 역학적, 수리적 거동을 현실적으로 해석하기 위한 가장 중요한 요소 중의 하나는 실제 현상을 정확히 모사할 수 있으면서도, 사용하기 쉬운 절리 모델의 개발에 있다. 본 연구에서는 거친 단일 암석 절리의 역학적 거동을 모사하기 위해 기존의 거？각 손상을 고려한 절리 거동의 탄소성 구성모델을 각각 1차 거칠기와 2차 거칠기의 개념을 사용하여 확장하였다. 제안된 모델을 개별체 유한요소법을 이용허여 수치해석 프로그램을 작성하였다. 거칠기 특성과 손상상수를 달리하여 실시한 변수 해석을 실시한 결과, 제안된 모델은 다양한 형상의 거친 절리의 전단 및 팽창을 수치적으로 잘 근사할 수 있었다. 실험실에서 실시된 단일 절리의 일방향 및 주기전단시험 결과와 수치해석 결과를 비교하였으며, 이를 통해 제안된 모델의 타당성을 검증하였다. 제안된 역학 모델에 충전물 생성계수와 역학 간극과 수리 간극의 관계를 고려한 수리 거동 모델을 도입하였으며, 단일 절리의 전단-수리 시험 결과와의 비교 해석을 실시하였다. 전단에 따른 절리면 사이의 투수계수 증가는 충전물 생성 및 간극 분포의 일정화 경향으로 인해 일정 전단 변위 이후에는 일정해지는 특성을 보였다.

• 한국안전학회지
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• 제33권5호
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• pp.134-140
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• 2018

Scour in the downstream of hydraulic structures such as apron induces to collapse due to abruptly increasing rainfall and discharge in streams and reaches. This is because the forcible jet from overflowing is not sufficiently dissipated by existing energy dissipators, and it continues to sweep the bed materials during flood events. In this study, a second stilling basin was proposed as a countermeasure and the energy dissipation efficiency of this structure was analyzed using 3D-dimensional numerical analysis. First, results from previous research and hydraulic tests were used to verify the accuracy of the numerical model. It showed that the second stilling basin played a definite role in reducing the bottom velocity, comparing with diminishing the energy dissipation when numerical tests were conducted under scaled field conditions in Korea. This means that the second stilling basin can be a countermeasure against scour in downstream. If more efficiency analysis of the second stilling basin would be performed in terms of energy dissipator for various types of hydraulic jump, it would be an alternative solution to scouring issues.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제33권1호
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• pp.1-14
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• 2009

Hong Kong is now recognized as an area of moderate seismic hazard, but most of the buildings have been designed with no seismic provision. It is of great significance to develop effective and practical measures to retrofit existing buildings against moderate seismic attacks. Researches show that beam-column joints are critical structural elements to be retrofitted for seismic resistance for reinforced concrete frame structures. This paper explores the possibility of using a Hydraulic Displacement Amplification Damping System (HDADS), which can be easily installed at the exterior of beam-column joints, to prevent structural damage against moderate seismic attacks. A series of shaking table tests were carried out with a 1/3 prototype steel frame have been carried out to assess the performance of the HDADS. A Numerical model representing the HDADS is developed. It is also used in numerical simulation of the shaking table tests. The numerical model of the HDADS and the numerical simulation of the shaking table tests are verified by experimental results.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제40권5호
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• pp.387-396
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• 2008

Many experimental analyses for annular film dryouts, which is one of the Critical Heat Flux (CHF) mechanisms, have been performed because of their importance. Numerical approaches must also be developed in order to assess the results from experiments and to perform pre-tests before experiments. Various thermal-hydraulic codes, such as RELAP, COBRATF, MARS, etc., have been used in the assessment of the results of dryout experiments and in experimental pre-tests. These thermal-hydraulic codes are general tools intended for the analysis of various phenomena that could appear in nuclear power plants, and many models applying these codes are unnecessarily complex for the focused analysis of dryout phenomena alone. In this study, a numerical model was developed for annular film dryout using the drift-flux model from uniform heated tube geometry. Several candidates of models that strongly affect dryout, such as the entrainment model, deposition model, and the criterion for the dryout point model, were tested as candidates for inclusion in an optimized annular film dryout model. The optimized model was developed by adopting the best combination of these candidate models, as determined through comparison with experimental data. This optimized model showed reasonable results, which were better than those of MARS code.

• 터널과지하공간
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• 제5권3호
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• pp.251-265
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• 1995

One of the most important matters in stress measurement by hydraulic fracturing technique is the determination of the breakdown pressure, reopening pressure, and shut-in pressure, since these values are the basic input data for the calculation of the in-situ stress. The control of the fracture propagation is also important when the hydraulic fracturing technique is applied to the development of groundwater system, geothermal energy, oil, and natural gas. In this study, a laboratory scale hydraulic fracturing device was built and a series of model tests were conducted with cube blocks of Machon gabbro. A new method called 'flatjack method' was adopted to determine shut-in pressure. The initial stress calculated from the shut-in pressure measured by flatjack method showed much higher accuracy than the stress determined by the conventional method. The dependency of the direction of fracture propagation on the state of the initial stresses was measured by introducin g artificial slots in the borehole made by water jet system. Numerical modeling by BEM was also performed to simulate the fracture propagation process. Both results form numerical and laboratory tests showed good agreement. From this study which provides the extensive results on the determination of shut-in pressure and the control of fracture propagation which are the critical issue in the recent hydraulic fracturing, it is conclued that in-situ stress measurement and the control of fracture propagation could be achived more accurately.

• Membrane and Water Treatment
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• 제9권3호
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• pp.173-179
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• 2018

Microcystin-LR, one of algal toxins induced by the eutrophication of a reservoir, is known to be harmful to human by adversely affecting our liver and brain. Hypochlorous acid is very efficient to remove Microcystin-LR in a clear well. The previous researches showed that CT, pH and temperature affected removal rate in batch tests. It was noted that hydrodynamic properties of clear well could also influence its removal rate. A mathematical model was built using an axial dispersion reactor model and software was used to simulate the removal rate. The model consisted of the second order differential equations including dispersion, convection, Microcystin-LR reaction with chlorine. Kinetic constants were obtained through batch tests with chlorine. They were $0.430{\times}10^{-3}L/mg/sec$ and $0.143{\times}10^{-3}L/mg/sec$ for pH 7.0 and 8.1, respectively. The axial dispersion reactor model was shown to be useful for the numerical model through conservative tracer tests. The numerical model successfully estimated the removal rate of Microcyctin-LR in a clear well. Numerical simulations showed that a small dispersion number, low pH and long hydraulic retention time were critical for higher removal rate with same chlorine dosage. This model could be used to optimize the operation of a clear well during an eutrophication season.