• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2002년도 학술발표회 논문집(I)
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• pp.3-16
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• 2002

This article describes some of the recent and on-going research developments of the author at Colorado State University. Advances in the field of sedimentation and river mechanics include basic research and computer modeling on several topics. Only a few selected topics are considered here: (1) analytical determination of velocity profiles, shear stress and sediment concentration profiles in smooth open channels; (2) experiments on bedload particle velocity in smooth and rough channels; (3) field measurements of sediment transport by size fractions in curved flumes. In terms of computer modeling, significant advances have been achieved in: (1) flashflood simulation with raster-based GIOS and radar precipitation data; and (2) physically-based computer modeling of sediment transport at the watershed scale with CASC2D-SED. Field applications, measurements and analysis of hydraulic geometry and sediment transport has been applied to: (1) gravel-bed transport measurements in a cobble-bed stream at Little Granite Creek, Wyoming; (2) sand and gravel transport by size fraction in the sharp meander bends of Fall River, Colorado; (3) changes in sand dune geometry and resistance to flow during major floods of the Rhine River in the Netherlands; (4) changes in hydraulic geometry of the Rio Grande downstream of Cochiti Dam, New Mexico; and (5) analysis of the influence of water temperature and the Coriolis force on flow velocity and sediment transport of the Lower Mississippi River in Louisiana. Recent developments also include two textbooks on "Erosion and Sedimentation" and "River Mechanics" by the author and state-of-the-art papers in the ASCE Journal of Hydraulic Engineering.

• 한국습지학회지
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• 제14권4호
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• pp.715-723
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• 2012

낙동강의 지류인 내성천의 회룡포는 섬 안의 섬으로 불리는 모래 백사장을 가지고 있는 매우 잘 알려진 관광명소이다. 그러나 상류 지역 댐의 건설이 계획되었다. 따라서 상류로 부터의 유사 유입이 차단되게 되었다. 이러한 상황에서 내성천의 지류로부터 유입되는 유사량 등을 통하여 회룡포의 모래 백사장에 미치는 영향을 1차원 및 2차원 모형을 사용하여 분석하였다. 유량-유사량은 댐의 유지유량과 지류에서 들어오는 유사량의 유역면적비에 의해서 산정된 값을 입력 자료로 활용 하였다. 1차원 모형은 HEC-6 모형을 사용하였고 2차원 모형은 SMS의 SED2D 모형을 사용하여 분석하였다. HEC-6 모형은 10년 전 하상에 데이터를 넣어 현재 하상과 가장 일치하는 공식인 Yang공식을 선정하여 현재 하상으로부터 20년 후를 모의하였다. SED-2D 모형은 현재 하상을 기준으로 20년 후를 모의하였고 두 모형 분석 결과 회룡포 구간에서는 동일한 양상이 나타나는 것으로 확인되었다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제37권12호
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• pp.1033-1041
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• 2004

현장에서 교란하지 않고 채취한 유사 시료의 침식률을 측정한 결과를 직접 활용하여 침식률을 계산하는 2차원 유사이동 수치모형을 수립하고, 적용성을 검토하기 위하여 미국 팍스강에서 홍수시 유사 수송과정을 모의하였다. 큰 전단응력 하에서도 침식률 측정이 가능한 Sedflume을 사용하여 현장에서 채취된 시료의 침식률이 깊이별, 전단응력 별로 측정되었다. 수치모형은 침식률 측정자료를 모형에서 직접 사용하며, 부유사와 소류사 이동을 모두 고려한다. 개발된 모형은 1차원 직선수로에서 유사수송에 대해 검증되었다. 홍수시 팍스강의 유사 수송과정을 모의하고 부유사 농도의 시간변화에 대해 검증한 결과, 모의결과가 관측치와 잘 일치하여 현장 침식률 값을 직접 사용하는 모형이 효과적임을 확인할 수 있었다.

• 한국습지학회지
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• 제13권2호
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• pp.329-341
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• 2011

본 연구는 경기도 파주시에 위치한 문산천의 유사량을 직접 실측하여 유사특성을 분석하고, 이를 수치모형에 적용하여 장기적인 하상변동을 예측하였다. 직접 실측된 유사랑을 이용하여 유량-총유사량 관계식을 유도하였으며, 기존의 추정공식을 통해 산정된 총유사량과의 비교를 통해 적절한 유사량 추정방법을 평가하였다. 실측에 의한 문산천의 연간 총유사량은 5,478ton/year, 비유사량은 29.23ton/$km^2$/year로 나타났으며, 기존의 공식과 비교한 결과 Ackers & White공식이 실측치와 매우 유사한 값을 산정하였다. 실측된 유사량 및 지형, 수문자료를 입력변수로 하여 HEC-6와 GSTARS 모형을 비교, 평가하였다. 이를 통해 HEC-6 모형이 문산천의 장기하상변동 예측에 적합한 모형으로 신뢰할 수 있는 결과를 도출할 수 있다고 판단하였으며, 본 연구의 장기하상변동 예측에 적용하였다. HEC-6 모형을 이용한 장기하상변동 예측결과 문산천의 경우 하류부에서는 지속적으로 퇴적이 나타나고 상류부에서는 전반적으로 침식이 발생하였으며, 향후 20년 후의 하상상태로 안정화 될 것으로 판단되었다. 하상 변동량은 20년동안 1m 이내로 유의한 수준에 있다. 그러나 감조부의 영향을 받는 하류부에서는 유출구로부터 2,000m~7,000m 사이의 구간에 퇴적이 지속적으로 증가하고 있어 향후 하천관리계획 수립시 고려해야 할 것으로 판단되었다.

• 한국농공학회지
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• 제18권1호
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• pp.4052-4063
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• 1976

The observation and Studies on the two stations in the Ansung river are included that were justified types of Bed-materials movement and were estimated loads volume of sediment applied by sediment rating curve and/or drivel formulars according to both stream conditions. The results of evaluation for above purpose are given as follows 1) Drived formulas for sediment computation in accordance with river situations are given as follows. -Suspended load Yu-chun Ts=135H4.55 Hye-hwa Ts=454H3.71 -Bed load Yu-chun Tb=75.4H191 Hye-hwa Tb=134.5H1.82 2) Annual volume of surface erosion in the catchment area were obtained at yu-chun of 0.236mm Hye-hwa of 0.200mm and mean depth of 0.22mm 3) The Bed-materials movement with water depth were represented that ripple is bellow than 0.067 meter at yu-chun and bellow than 0.096 meter at Hye-hwa stream, Dunes is 0.067-0.22 at yu-chun and 0.096-0.23 at Hye-hwa, Transition is 0.22-0.46 at yu-chun and 0.23-0.58 at Hye-hwa and Antidunes is higher than 0.46 at yu-chun and 0.58 of water depth at Hye-hwa stream

• Water Engineering Research
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• 제4권2호
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• pp.99-109
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• 2003

Since bed elevation changes are mainly dependent on the flow velocity and corresponding shear stress, it is possible to predict bed elevation numerically using velocity components. For the scour analysis due to channel contraction, a bed load transport model is developed and applied to estimate scour depth around coffer dam in the Mississippi River. During Phase I of the Lock & Dam No. 26 replacement project, a coffer dam was constructed to reduce the flow area approximately by 50%. Flow velocity increases due to the flow area reduction yields significant lowering (erosion) of the channel bed elevation. The proposed numerical model solves the sediment continuity equation using the finite element method to evaluate scour process in the vicinity of the coffer dam

• 한국방재학회 논문집
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• 제1권3호
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• pp.93-102
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• 2001

본 연구에서는 HEC-6 모형을 이용하여 태화강 본류하도 하구부에 위치한 방사보의 영향에 따른 하상변동특성을 분석 검토함으로서, 향후 태화강 하도종합개발계획 수립시에 효과적으로 이용할 수 있도록 하였다. 하상변동특성 분석에 필요한 유량 조건은 태화강 하천정비기본계획수립에서 검토된 풍수량, 홍수량 및 계획홍수량 조건을 이용하였다. 먼저, 하상변동폭에 대한 분석 결과, 삼호교 하류 하도구간에서는 유하유량이 클수록 세굴과 퇴적이 활발히 진행되고 있으나 삼호교 상류 하도구간에서는 큰 변동이 없는 것으로 분석되었다. 다음으로, 유사이송능을 검토한 결과, 유하유량이 클수록 유사이송능은 큰 값으로 추정되었으나 계획홍수량 유하시 방사보 철거전후의 태화강 하구부의 유사이동능은 큰 차이가 없는 것으로 분석되었다. 따라서, 방사보 철거로 인한 토사유입량 감소대책을 고려하여 태화강 하류부에서 유입되는 동천지류의 최하류부에 하천유지용수 확보와 태화강으로의 유사량 유입을 감소시키기 위하여 적절한 수리 구조물을 설치한다면 방사보 제거 후에도 태화강 최하류부의 유사량 퇴적을 감소시키는 좋은 방안이 될 것으로 판단된다.

• 한국측량학회지
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• 제24권1호
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• pp.37-45
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• 2006

여름철에는 집중강우에 의한 산사태, 하천범람, 하천구조물의 피해가 심각하다. 특히 토양침식의 증가는 하상퇴적과 저수량 저하 등의 홍수재해를 발생시키며, 상류에서의 침식증가는 토사의 하천범람, 농경지와 시가지 매몰의 형태로 나타난다. 현재까지의 피해현황 조사는 답사 위주의 조사가 주를 이루고 있어 효율적인 피해조사에 한계가 있으며, 따라서 효과적이며 과학적인 모델링 기법이 필요하다. 이 연구에서는 다양한 공간 해상도의 인공위성영상 분석 비교를 통해 고해상도 위성영상을 모니터링 자료원으로의 활용성을 검토하고자 하였으며, 토사재해(침식/퇴적) 피해 현황 정보의 추출 가능성을 파악하고자 하였다. 또한 위성영상의 해상도별 분석을 통하여 토사재해 피해현황판독 활용 가능성을 연구하였고, 하천 미세지형 변화의 판독을 위한 KOMPSAT 영상의 활용성을 연구하였다.

• 한국산림과학회지
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• 제104권3호
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• pp.403-410
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• 2015

이 연구는 토석류 위험지역 총 272개소에서 토석류 유출에 영향을 미치는 20개의 산림환경인자에 대하여 산림환경 특성을 분석하였다. 입지환경인자 중 토심은 하(30 미만), 방위는 서쪽사면, 표고는 200~300 m, 산지평균경사는 $25{\sim}30^{\circ}$, 토질은 사양토, 모암은 화성암, 사면형은 복합사면이 토석류 위험이 높은 것으로 나타났다. 강우환경인자 중 최대시우량은 50~100 mm, 1일최대강우량은 300 m 이상이 토석류 위험이 높은 것으로 나타났다. 또한 유역환경인자 중 계상평균경사는 $10{\sim}20^{\circ}$, 계상평균폭은 10 m 미만, 계상에 있는 토석의 양은 적음(계상구성물 중 20% 미만), 수계밀도는 $1km/km^2$이내, 산사태 발생 가능성이 있는 경사 $20^{\circ}$ 이상의 분포비율은 40~60%, 산사태 위험도 2등급 이상 비율은 40~60%, 유목이 있는 상태, 사방공작물 시설이 있는 경우, 임상환경인자 중 영급은 3영급, 소밀도는 밀, 임상은 혼효림 등의 인자가 토석류 위험이 높은 것으로 나타났다.

• 대한토목학회논문집
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• 제13권5호
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• pp.173-181
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• 1993

자연하천에 대한 합리적인 하천개수계획수립 및 유로의 유지관리면에서 반드시 규명되어야 할 유로만곡부에서의 정량적인 해석은 여러가지 접근방법이 있으며, 사행하천의 유로이동에 대한 예측은 도로, 교량 등의 위치선정과 기존하천구조물의 방재에 필수적이다. 하상계수가 큰 우리나라의 하천에 유로이동 예측모형을 적용할 때 유량은 기간별-지배유량을 고려하는 것이 타당할 것으로 사료되며, 본 연구대상 유역에 대한 침식계수, 유로이동에 대한 평균오차량, 하상세굴계수 등을 비교검토한 결과 유로이동을 지배하는 유량이 존재함을 알 수 있으며, 연구대상유역에서 유로이동에 대한 지배유량은 재현기간 4년에 해당하는 6,000CMS 이상으로 사료된다. 유로이동모형을 실측값이 있는 남한강의 연구대상유로에 적용하여 침식계수를 구하였으며, 계산된 침식계수를 이용하여 그 유로에서의 2000년에 대한 유로이동을 예측하였다.