• 제목/요약/키워드: Sediment movement

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계곡형 토석류가 발생한 급경사 신기 계곡의 특성 (Characteristics of Steep Shingi Gully with Channelized Debris Flows)

  • 박상덕;김용현;함광현;손상진;나락스메이;김남진
    • 한국지형학회지
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    • 제28권3호
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    • pp.13-26
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    • 2021
  • In mountain gully, channelized debris flow is an important phenomenon in the process of topographical change. Social infrastructure as roads may be damaged by channelized debris flows, but there has been little information about their occurrence and movement to prepare for the risk of the debris flow. Most of the channelized debris flows occur during heavy rains in mountainous valleys that are difficult to access, so there are not many field data. In this study, the topographical characteristics of the catchment, the rainfall and runoff related to the debris flow, the sedimentary pattern and the cross-sectional change of the channel bed, and the underflow velocity of the gravel bed have been investigated and analyzed in the Singi gully where the channelized debris flows occurred. In the catchment, there was almost no sediment runoff because the vegetation combine with the debris landforms and covered the surface. Therefore, the obvious cause of the channelized debris flows is the collapse of the slope and bed of the gully. Even if the gravel, cobbles, and boulders of the channel bed were lost by debris flow, the thalweg change due to debris flow may not be significant because they are supplied from the gully side slope normally. After the gabion structures were installed, the debris flow increased the thalweg change, bed erosion and side slope of the gully. Various sedimentary structures in the gully were classified according to the factors supporting the sedimentation. The hypsometric curve of the gully reflects the debris landforms and vegetation characteristics of the watershed and the sediment runoff due to debris flow, etc. The relationship between the flow velocity and the hydraulic gradient was non-linear under the condition that the porous medium with gully bed gravels is saturated with water. These results may be used as basic data for channelized debris flow research.

토석류 유동해석을 위한 유한요소 수식화 (FEM Numerical Formulation for Debris Flow)

  • 신호성
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제30권10호
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    • pp.55-65
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    • 2014
  • 최근 토석류의 이동 메커니즘에 대한 연구와 거동 예측을 위한 해석 프로그램의 개발이 활발히 진행중이다. 하지만, 토석류를 유체이동으로 간주하는 기존의 프로그램들은 수치적인 안정성과 모델링 그리고 다양한 경계조건의 적용에 대한 제약이 있다. 본 연구에서는 토석류의 유동현상에 대한 연속방정식과 힘평형 방정식에 대하여 깊이적분을 수행하였다. 토체의 두께 h, x와 y 흐름방향의 평균속도 $\bar{u}$, $\bar{v}$를 주변수로 채택하여 흐름이 없는 해석영역에 대한 수치적인 안정성을 확보하였다. DG기법에 의한 가중행렬을 산정하고 유동방향을 고려한 불연속 시험함수를 이용하여 Petrov-Galerkin 수식화를 수행하였다. 그리고 토석류의 유체 및 토립자의 특성을 동시에 고려할 수 있는 역학적 구성모델을 제시하였다. 단일경사 사면에서 사면경사, 토사 유발량, 저면 마찰 저항이 토석류 흐름특성에 미치는 영향을 비교 분석하였다. 그리고 수치해석을 통하여 사면 하부에 설치된 제방의 영향을 분석하였다. 개발된 해석프로그램을 활용하여 토석류 발생예상 지역의 다양한 위험인자에 대한 평가를 수행하고, 피해를 최소화하기 위한 시설물의 설계방안을 제안할 수 있을 것으로 판단된다.

낙동강 하구역의 계절적인 퇴적환경 변화특성 (Characteristics of Seasonal Variation to Sedimentary Environment at the Estuary area of the Nakdong)

  • 윤은찬;이종섭
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제20권4호
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    • pp.372-389
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    • 2008
  • 본 연구는 낙동강 하구역에서 상세한 격자망을 구성하여 표층 퇴적물을 계절별로 채취하였다. 퇴적물의 계절적인 변화특성과 장기간의 변화특성을 조사하기 위하여 입도분석과 기존 자료들과의 비교를 수행하였다. 조사결과, 퇴적물 분포는 계절적으로 변화가 크게 나타나고 낙동강 하구둑의 방류량과 입사파랑의 영향을 크게 받는 것으로 나타났다. 사질퇴적물들은 연간 탁월 파향인 ENE 계열 파랑의 영향으로 낙동강 하구역의 서쪽 진우도 전면으로의 이동이 우세하게 나타났고 니질퇴적물은 흐름을 따라 수심이 깊은 외해쪽으로 이동하여 퇴적되는 것으로 나타났다. 현재의 낙동강 하구역의 퇴적상은 과거의 연구 결과들과 비교하여 커다란 차이를 보였다.

파랑.흐름 공존장에서의 철도차량 인공어초의 수리학적 특성 (Hydraulic Characteristics of Train Carriage Artificial Reef in Wave and Current Field Conditions)

  • 손병규;이병호;윤한삼
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제35권1호
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    • pp.108-117
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    • 2011
  • 본 연구에서는 해양수산자원 및 레크리에이션 증진을 위한 프로그램의 일부로 개발된 철도차량 인공어초의 수리학적 안정성 평가를 위해 수리모형실험을 수행하였다. Froude 상사법칙을 적용한 고정상 및 이동상 수리모형실험에서는 설계외력(파랑, 흐름 등)에 상당하는 조건에 따라 이론적/실험적 검토를 수행하였다. 실험결과로서 파랑-흐름공존장에서 어초의 안정성에 영향을 미치는 무차원 영향인자(설계파라메타)로서 쇄파상사지수, 수립자속도, 세굴/퇴적 등이 있으며, 고정상 실험에서 어초의 활동을 일으키는 한계조건은 쇄파상사지수에 따라서 무차원 최대수립자속도가 약 0.32 이상일 때 나타났다. 또한 이동상 실험에서 침하량(현장치)은 6~30cm이었다. 실험결과를 바탕으로 어초의 활동에 작용하는 외력의 방향과 저질 특성이 어초 시설적지를 선정할 때 반드시 고려되어야 함을 알 수 있었다.

한반도 황해 중부 태안반도 근해 사질퇴적물의 이동 (Transport of Sandy Sediments in the Yellow Sea off Tae-An Peninsula, Korea)

  • 최동림;김성렬
    • 한국해양학회지
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    • 제27권1호
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    • pp.66-77
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    • 1992
  • 태안반도 외해역에서 고해상용 천부지층 기록지상에 나타나는 조류성사퇴들 및 sand waves 발달 특징과 표층 퇴적물의 특성 결과를 조류 분포와 관련하여 사질 퇴적 물의 이동양상을 추정하였다. 조사해역에는 비대칭형 사퇴들이 북동-남서방향이 우세 한 강한 조류방향과 평행하거나 반시계방향으로 약간 빗겨지면서 길게 발달하고 있으 며 대부분의 사퇴들은 남 내지 남동쪽으로 급사면을 가지며 대략 남쪽방향으로 사층리 구조가 발달하고 있는 특징을 가진다. 현세 퇴적층은 사퇴들의 퇴적층 두께와 발달 양 상을 보여주며 분포한다. 이 결과로부터 현세 활동성사퇴들은 남동, 남 그리고 남서쪽 방향의 외해를 향해 퇴적물을 전적으로 이동시키는 것으로 해석된다. 동쪽 내지 북동 쪽의 급사면을 갖는 비대칭형 sand waves 가 수심 약 40-60 m를 보이는 일부 지역의 평탄한 해저면에 발달 분포한다. Sand waves 가 발달한 지역의 표층 퇴적물은 세립사 질 퇴적물로서 분급도가 매우 양호하게 나타나며 이들 지역의 사질 퇴적물은 동쪽 내 지 북동쪽 육지를 향해 이동되는 것으로 사료된다.

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동남극 윌크스랜드 대륙대의 마이오세 중-후기 동안 생물기원 오팔 생산과 고기후 변화(IODP Exp 318 Site U1359) (Biogenic Opal Production and Paleoclimate Change in the Wilkes Land Continental Rise (East Antarctica) during the Mid-to-late Miocene (IODP Exp 318 Site U1359))

  • 송부한;김부근
    • Ocean and Polar Research
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    • 제37권1호
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    • pp.23-35
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    • 2015
  • A 450 m-long sediment section was recovered from Hole U1359D located at the eastern levee of the Jussieau submarine channel on the Wilkes Land continental rise (East Antarctica) during IODP Expedition 318. The age model for Hole U1359D was established by paleomagnetic stratigraphy and biostratigraphy, and the ages of core-top and core-bottom were estimated to be about 5 Ma and 13 Ma, respectively. Biogenic opal content during this period varied between 3% and 60%. In the Southern Ocean, high biogenic opal content generally represents warm climate characterized by the increased light availability due to the decrease of sea-ice distribution. The surface water productivity change in terms of biogenic opal content at about 10.2 Ma in the Wilkes Land continental rise was related to the development of Northern Component Water. After about 10.2 Ma, more production of Northern Component Water in the North Atlantic caused to increase heat transport to the Southern Ocean, resulting in the enhanced diatom production. Miocene isotope events (Mi4~Mi7), which are intermittent cooling intervals during the Miocene, appeared to be correlated to the low biogenic opal contents, but further refinement was required for precise correlation. Biogenic opal content decreased abruptly during 6 Ma to 5.5 Ma, which most likely corresponds to the Messinian salinity crisis. Short-term variation of biogenic opal content was related to the extent of sea-ice distribution associated with the location of Antarctic Polar Front that was controlled by glacial-interglacial paleoclimate change, although more precise dating and correlation will be necessary. Diatom production in the Wilkes Land continental rise increased during the interglacial periods because of the reduced sea-ice distribution and the southward movement of Antarctic Polar Front.

적도수렴대의 위치변화에 따른 북동태평양 적도해역의 부유성 유공충 군집의 계절변동 (Seasonal Variation of Planktonic Foraminifera Assemblage in response to Seasonal Shift of Inter-Tropical Convergence Zone in the Northeastern Equatorial Pacific)

  • 이유리;;우한준;김형직;이성주;김부근
    • Ocean and Polar Research
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    • 제36권4호
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    • pp.437-445
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    • 2014
  • A time-series sediment trap was operated at a water depth of 4950 m from July 2003 to May 2004 at KOMO station ($10^{\circ}30^{\prime}N$, $131^{\circ}20^{\prime}W$) in the northeastern equatorial Pacific, with the aim of understanding the temporal variation of planktonic foraminifera assemblages in response to the seasonal shift of Inter-Tropical Convergence Zone (ITCZ). A total of 22130 planktonic foraminifera specimens belonging to 30 species and 11 genera were identified, which shows a distinct seasonal variation with high values (125~288 specimens $m^{-2}day^{-1}$) in the winter to spring (December-May) and low values (16~23 specimens $m^{-2}day^{-1}$) in the fall (September-November). In addition, seasonal ecological differences of foraminifera assemblages are distinctly recognizable: omnivorous foraminifera occurred predominantly during the summer season, whereas herbivorous ones were dominant during the winter season. Such seasonal variations correspond to the seasonal shift of the ITCZ. Enhanced occurrence of herbivorous species during the winter-spring season seems a result of surface water mixing generated by the southward shift of the ITCZ. The increase in omnivorous species during the summer season may be due to the northward movement of the ITCZ caused by weakened wind speed, resulting in the intensification of water column stratification and nutrient-poor environment. A significant reduction of planktonic foraminifera specimens during the fall is attributed to heavy precipitation and reduction in light intensity.

흑산도 지역 장도습지의 지질 및 토양환경: 예비조사 (Geology and Soil Environment of Jangdo Wetland, Heuksan-myon, Sinan-Gun, Cheollanamdo-province: A preliminary study)

  • 허철호;김성용
    • 한국지구과학회지
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    • 제26권7호
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    • pp.661-667
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    • 2005
  • 전라남도 신안군 흑산면 대장도에 부존하는 장도습지는 선캠브리아기로 추정되는 매우 심하게 규화된 변성퇴적암층을 관입한 화강암이 풍화되어 형성된 와지로 사료되며, 습지주변으로 비교적 다양한 화강암 풍화지형들이 관찰된다. 그리고, 장도습지의 형성은 화강암이 차별침식작용에 의하여 잘게 부스러지고 암편들이 홍수성 강우나 혹은 표토의 사면이동으로 낮은 경사지형이 되었고, 그 결과로 습지가 형성될 수 있는 지형특성을 보인 것으로 잠정적으로 해석된다. 또한, 습지주변의 사면토양과 습지퇴적물을 분석해 본 결과, 장도습지는 주변 사면토양의 영향하에 있는 환경이라고 할 수 있다. 이러한 환경에서 습지로의 수분공급은 오랜 기간동안 지속되어 지형적으로 오목한 곳에 수분과 유기물을 끊임없이 공급하여 유기물의 분해가 잘 이루어지지 않는 습지환경을 만들어 냈으며, 습지에 적합한 식생들이 정착하여 지속적으로 습지의 두께를 높여 현재의 습지를 형성해 낸 것으로 사료된다.

선박추진기에 의한 흐름발달과 해저면변화에 대한 연구 (A Study on Flow Zone Development and Bottom Change by Propeller Jets from Ships)

  • 이지훈;이중우
    • 한국항해항만학회:학술대회논문집
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    • 한국항해항만학회 2002년도 추계공동학술대회논문집
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    • pp.139-145
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    • 2002
  • 수로에서의 선박통항으로 인해 주변환경 렌 구조물에 미치는 영향을 평가하기 위하여 선박의 추진기로 인한 흐름을 다루었다. 제한수로에서의 수치모델은 Shield's diagram과 추진기의 운동량 이론을 사용하여 개발하였다. 프로펠러에 의한 추진기방정식은 분사를 정의하는 가장 정확한 수단으로 분사계수와 분사유속을 기초로 하여 수립하였다 추진기분사에 대해 접근한 방법은 적용 선박의 출력에 기초하였으며, 추진기 분사방정식의 주요함수에는 추진력, 프로펠러 직경, 그리고 선박의 속도를 도입하였다. 또한, 수로의 수심과 선박의 홀수도 초기이동한계입경의 계산에 필요하다. 추진기로부터 분사된 유속의 분포는 Gaussian 정규분포함수로 나타내었다 저면마찰속도와 진단응력은 Sternberg 공식으로부터 유도되었으며, 아울러 선박 추진기로 인해 수로저면에서 표사이동에 현저한 영향을 미치는 경우를 사례연구를 통해서 나타내었다.

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아라비아만(灣)의 조석(潮汐)모델 (A Tidal Model of the Arabian Gulf)

  • 최병호
    • 대한토목학회논문집
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    • 제8권2호
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    • pp.67-76
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    • 1988
  • 본(本) 연구(硏究)에서는 아라비아만(灣)(페르시아만(灣))의 기본적(基本的)인 조석역학(潮汐力學)을 연구(硏究)하기 위한 2차원(次元) 조석수치(潮汐數値) 모델을 수립(樹立)하였다. 모델외해경계(外海境界)는 만동측(灣東側)의 육붕단(陸棚端)에 위치(位置)하며 위도상(緯度上) $1/12^{\circ}$, 경도상(經度上) $1/10^{\circ}$의 격자해상도(格子解像度)를 갖는다. 수립(樹立)된 모델은 $M_2$, $S_2$, $K_1$, $O_1$$N_2$ 분조(分潮)의 분포(分布)를 조사(調査)하기 위해 일차적으로 이용(利用)되었는데 외해개방경계조건(外海開放境界條件)은 Schwiderski의 해양조석(海洋潮汐) 모델로부터 취하였다. 주분조(主分潮)의 독립적(獨立的)인 등진폭(等振幅)과 등위상도(等位相圖)가 제시(提示)되었으며, 기존영국수로부(旣存英國水路部)의 조석도(潮汐圖)와도 비교검토(比較檢討)되었다. $M_2$분조(分潮)와 $M_4$분조(分潮)에 의한 반일주기(半日週期)의 최대해저응력(最大海底應力)벡터가 이 해역(海域)의 토사이동(土砂移動) 방향(方向)을 추정(推定)하기 위해 제시(提示)되었다.

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