• 한국수자원학회논문집
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• 제43권5호
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• pp.433-443
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• 2010

낙차공은 하천의 경사를 완화시키기 위해 설치하는 대표적 횡단구조물로써 국내 하천에서 쉽게 볼 수 있다. 낙차공물받이부(apron)는 낙차공 본체와 일체화된 구조물로 설치하는 것이 일반적이며 물받이부의 하류부에 바닥보호공을 설치하여 낙차공과 물받이를 보호하도록 설계된다. 이에 본 연구에서는 낙차공 물받이부에서의 세굴현상과 사석보호공을 설치함으로써 발생하는 침하량에 대한 실험을 수행하였다. 세굴은 낙차공에 유입되는 유량이 증가함에 따라 세굴심은 증가하지만 낙차공 하류부의 수심이 증가할수록 세굴심은 감소하는 것으로 나타났다. 또한 낙차공 물받이부 사석보호공을 포설두께에 따른침하량을 산정하여 세굴심을 제어하고 구조물의 안전을 확보할 수 있는 가능성을 확인하였으며 최종적으로 필터가 없는 사석보호공의 무차원 침하량 산정식을 제안하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권5호
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• pp.20-26
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• 2019

강이나 하천 폭 전체에 걸쳐 수리구조물을 설치하는 경우에는 대개 하상보호공을 설치한다. 하지만 하상보호공직하류부에 있는 하천하상이 상류부의 흐름영향으로 인해서 유실되는 국부세굴현상이 발생한다. 이와 같은 국부세굴은 흐름방향 경계지점의 흐름 및 난류특성과 하상토의 재질 등에 지배적이며, 시간의 경과에 따라서 점차적으로 위험할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 이동상 모형실험을 통해 분석된 시간변화에 따른 하상보호공 하류부 국부세굴공 내부의 난류성분을 3차원 수치해석모형인 OpenFOAM의 적용결과와 비교하고 국부세굴공발달의 주요인자라고 알려져 있는 수심 적분된 상대난류강도 값의 흐름방향별 분포를 분석하였다. 또한 이 결과와 함께 하상전단응력 및 Shields parameter와 비교하여 세굴공의 안정화에 대하여 분석하였으며 추가적으로 초기 난류유입조건을 변화시켜 그 결과를 비교하였다. 그 결과 세굴공의 최대발생깊이는 유속의 크기보다는 오히려 수심 적분된 상대난류강도의 크기에 따라 지배적으로 발달하는 것을 확인하였다. 이와 같은 결과를 통해서 향후 하상보호공 하류부에서 발생 가능한 국부세굴공을 저감하거나 방지하기 위해서는 수심 적분된 상대난류강도를 조절할 수 있는 설계나 시공 혹은 수문조절이 필요할 것으로 사료된다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제34권6호
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• pp.753-761
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• 2001

본 논문에서는 교각주위에서의 국부세굴 방지를 위한 사석 크기 및 접근각도 영향계수를 결정하기 위한 실험을 실시하였으며, 실험결과에 기초하여 사석크기 결정 공식과 접근각도 영향계수를 제안하였다. 접근각도 영향계수는 교각의 장폭비에 따라 다른 값을 보이며 교각에서의 접근각도가 증가됨에 따라 영향계수가 증가하는 경향을 보인다. 본 연구에서는 90%, 92.86%, 95%의 개도비와 1∼4의 장폭비를 가진 교각과 00, 150, 300, 450 및 600의 접근각도에 따른 실험을 실시하여 교각주위에서 국부 세굴 방지를 위한 사석크기를 결정하는 1개의 공식을 제안하였다. 본 논문에서 제안된 사석보호공의 크기 결정공식을 사용하여 사석을 크기를 산정한 결과와 기존의 6개의 사석 보호공 공식을 비교한 결과, 본 공식을 사용한 결과는 Richardson 공시을 이용하여 산정한 사석크기와 비슷한 결과를 나타내었다. 교각설치지점에 대한 흐름의 접근각도 영향계수가 고려된 본 논문에서 제안된 사석보호공 공식은 향후 국내 하천에서의 국부세굴 방지를 위한 사석보호공 설계에 폭넓게 사용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 대한토목학회논문집
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• 제5권1호
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• pp.65-74
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• 1985

본(本) 연구(硏究)는 교각주변(橋脚周邊) 하상(河床)의 국부세굴(局部洗掘)에 관한 실험적(實驗的) 해석(解析)으로서 세굴(洗掘)에 관계되는 여러 요소를 차원해석(次元解析)에 의해 무차원화(無次元化)하여, 교각(橋脚) Reynolds 수(數)와 무차원(無次元) 난류강도(亂流强度)로 나타내는 관계식을 유도하였으며 자료 검정(檢定)을 통하여 다중회귀분석(多重回歸分析)으로 관계식의 계수(係數)를 구하였다. 영각(迎角)이 $20^{\circ}$를 전후(前後)한 구간(區間)에서는, 교각(橋脚) Reynolds 수(數)와 세굴량(洗掘量)은 정비례(正比例)에서 반비례(反比例)로 무차원(無次元) 난류강도(亂流强度)와 세굴량(洗掘量)은 반비례(反比例)에서 정비례(正比例)로 바뀌는 천이구역(遷移區域)이 존재(存在)하였다. 본(本) 연구(硏究)에서 제안(提案)한 교각주변(橋脚周邊)의 세굴폭(洗掘幅)과 세굴심(洗掘深)에 대(對)한 관계식을 국립건설연구소(國立建設硏究所) 자료(資料)로 검정(檢定)을 실시(實施)한 결과(結果) 잘 일치하고 있음을 알 수 있다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제7권3호
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• pp.175-181
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• 2003

본 논문에서는 상향 침투시험기를 이용하여 3가지 시료에 대하여 상향 투수시험을 수행하였고, 이를 통하여 한계속도, 한계동수경사, 투수계수 등을 산정하여 기존의 세굴 검토 방법에 대한 신뢰성을 파악하였다. 또한 세굴 설계인자에 대하여 FEM Program인 Plaxis를 이용하여 민감도 분석을 수행하였다. 민감도 분석결과 제방 하부의 출구부 동수 경사에 가장 영향을 많이 미치는 인자는 중심코어의 높이로 나타났다. 또한 제방의 구배와 뚝마루 폭이 중심코어의 높이 다음으로 세굴에 영향성이 큰 것으로 나타났다. 그러나 중심코어의 뚝마루폭은 출구부의 동수경사 변화에 영향이 적은 것으로 나타났다. 이러한 민감도 분석결과를 이용하여 설계시 동수경사가 기준 동수경사보다 크게 나타날 경우 민감도 변화가 큰 설계인자를 변경하여 경제적이고 보다 손쉬운 출구부 동수경사 저감이 가능하리라 판단된다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제51권4호
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• pp.313-322
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• 2018

Step의 높이는 하상재료 입경의 크기와 거의 같은 상관관계가 있으며, 하도경사에 따라 증가하고, 하도 폭과 step 파장은 거의 같은 크기로서 하도경사가 증가하면 step 파장은 감소하는 것으로 분석되었다. 하도 폭과 step 폭은 뚜렷한 상관관계가 있으며, 하도 폭의 증가에 따라 step 폭도 증가하는 것으로 분석되었다. 또한, step 파장은 하도 폭에 의하여 규모가 정해지고, step 높이는 step을 형성하는 암석의 크기에 의해 지배되기 때문에 step-pool의 종단면의 하상구조는 하도경사에 따라 변화하는 것으로 판단된다. Pool의 규모는 하도 폭, 입경 및 하도경사와 상관성이 큰 것을 확인하였다. 따라서 하천의 step-pool 구조 특성은 다양한 인자들의 영향을 받지만 대표적으로 입경, 하도 폭 및 하도경사로서 설명할 수 있는 것으로 분석되었다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제29권3호
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• pp.154-161
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• 2017

본 연구에서는 침식성 파랑의 내습조건에 대해 인공리프의 길이(Lr), 개구폭(W), 개구부 수의 변화가 인공리프 주변 지형에 미치는 영향을 검토하고자 하였다. 구조물 주변에서의 표사이동 양상은 이동상실험을 통하여 검토하였으며 인공리프의 설치조건과 발생 유속 및 파랑변형, 지형변동과의 관계에 대해 고찰하였다. 실험결과 인공리프의 설치로 인하여 배후 침식량은 감소하였으나 개구부내에서의 세굴은 복수의 개구부를 갖는 구조에 비하여 단일 개구부를 갖는 조건에서 증가되었으며, Lr/W의 변화와 깊은 연관성을 보이는 것으로 확인되었다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제34권2호
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• pp.155-167
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• 2001

본 연구는 하천제방의 마루폭, 비탈경사, 축조재료와 다짐도의 변화에 따른 월류로 인한 제방붕괴특성을 수리모형실험을 통하여 분석하였다. 전반적으로 제방붕괴양상에 가장 영향을 주는 특성치는 다짐도, 축조재료, 마루폭, 비탈경사의 순으로 분석되었다. 제방붕괴로 인한 붕괴부의 세굴깊이 및 형태를 검토하였으며, 다짐도와 비탈경사 등의 영향이 큰 것으로 나타났다. 본 실험을 통하여 제방축조시의 충분한 다짐과 적절한 축조재료의 선택이 제방의 붕괴지속시간을 지연시키고, 붕괴홍수량을 억제하는데 가장 효과적인 것으로 분석되었다. 본 실험에서 측정된 붕괴지속시간, 붕괴폭의 제방고에 대한 비 및 붕괴부 측면경사 등은 흙댐에 대하여 Singh, Fread 및 MacDonald 등이 제안한 범위에 해당됨으로써 이들 기준을 제방에도 적용할 수 있음을 확인하였다.

• 한국환경복원기술학회지
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• 제10권3호
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• pp.71-87
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• 2007

In order to improve and manage rationally for Youngdam creek in Haman-gun, the channel change, water quality and ecological adaptation etc. were evaluated by monitoring during three years. The distinct differences of channel characteristics appeared in the extents of bed excavation and the revetment methods because overall reconstruction was occurred intense disturbance of width expansion and levee construction etc. The scour and deposition were caused according to channel characteristics of ripple and pool, and the adaptation of vegetation was distinguished from each revetment methods clearly. Water quality was maintained first class on the basis of BOD as 0.5~1.5mg/${\ell}$. The vegetation appeared in 380 species close-to-nature river improvement before, but 64 species it after one year, 159 species it after two year and 158 species it after three year. The animal life appeared in 123 species of close-to-nature river improvement before, but 103 species it after one year, 116 species it after two year and 119 species it after three year.

• 한국물환경학회지
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• 제32권6호
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• pp.582-588
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• 2016

The hydrological simulation program FORTRAN (HSPF) is a comprehensive watershed model that employs the hydraulic function table (FTABLE) (depth-area-volume-flow relationship) to represent the geometric and hydraulic properties of water bodies. The hydraulic representation of the HSPF model mainly depends on the accuracy of the FTABLES. These hydraulic representations determine the response time of water quality state variables and also control the scour, deposition, and transport of sediments in the water body. In general, FTABLES are automatically generated based on reach information such as mean depth, mean width, length, and slope along with a set of standard assumptions about the geometry and hydraulics of the channel, so these FTABLES are unable to accurately describe the geometry and hydraulic behavior of rivers and reservoirs. In order to compensate the weakness of HSPF for hydraulic modeling, we generated alternate method to improve the accuracy of FTABLES for rivers, using the surveyed cross sections and rating curves. The alternative method is based on the hydraulics simulated by HEC-RAS using the surveyed cross sections and rating curves, and it could significantly improve the accuracy of FTABLES. Although the alternate FTABLE greatly improved the hydraulic accuracy of the HSPF model, it had little effect on the hydrological simulation.