• 제목/요약/키워드: dam failure

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지진 시 필댐의 침하량과 지반진동 변수 간의 상관관계 분석 (Evaluation of Correlation between Earthquake Induced Settlement of Fill Dams and Ground Motion Parameters)

  • 백종민;박두희;윤지남;최병한
    • 한국지반신소재학회논문집
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    • 제17권4호
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    • pp.65-72
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    • 2018
  • 지진 시 댐에 여유고 이상의 과도한 침하가 발생하는 경우 댐의 붕괴로 이어질 수 있다. 댐의 침하는 댐의 손상 예측에 중요한 지표로 사용되는 횡균열 폭과 깊이에 높은 상관성을 가진 것으로 알려져 있으므로 댐의 손상 평가에서 정확한 침하량 예측이 중요하다. 국내에서는 국외에서 수치해석을 통하여 도출된 경험적인 식이 댐의 손상 평가에 널리 사용되고 있다. 본 연구에서는 필댐으로 분류되는 콘크리트 표면차수벽 석괴댐(CFRD)과 코어형 석괴댐(ECRD) 대표 단면에 대한 2차원 비선형 동적 해석을 수행하여 댐마루의 침하량을 계산하였다. 입력지진파의 지진강도와 지진규모 등의 영향을 복합적으로 고려하기 위하여 20개의 계측기록을 해석에 사용하였다. 수치해석으로 계산된 결과를 바탕으로 댐마루 침하량을 예측하기 위해 지진파의 최대지반가속도, 최대지반속도, Arias Intensity, 지진규모와의 상관관계를 도출하였다. 평가 결과, 최대지반가속도에 추가적인 변수를 사용할 경우, 상관성이 크게 향상되는 것으로 나타났다.

사방댐 위치 및 규모 결정을 위한 토석류 토사유출량 예측 알고리즘 개발 (Development on Prediction Algorithm of Sediment Discharge by Debris Flow for Decision of Location and Scale of the Check Dam)

  • 김기대;우충식;이창우;서준표;강민정
    • 한국재난정보학회 논문집
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    • 제16권3호
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    • pp.586-593
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    • 2020
  • 연구목적: 이 연구는 토석류로 발생하는 토사유출량 예측 알고리즘을 개발하고, 이를 활용한 GIS 기반 사방댐 적정배치 의사결정 지원 시스템 구현을 목적으로 하였다. 연구방법:평균 계류 폭과 길이를 이용한 누적 토사유출량 예측 방법에 초기 붕괴량과 이에 영향하는 집수길이를 입력인자로 활용하여 토석류로 인해 발생하는 누적 토사유출량 예측 알고리즘을 제시하였다. 연구결과: 알고리즘을 통해 산출된 예측 토사유출량과 실제 토사유출량은 평균 1.1배 차이가 나타나 정확도는 비교적 높았다. 또한 구현된 프로그램은 사방댐의 위치 및 규모를 결정하는 객관적인 지표로서 실무자의 합리적인 의사결정에 도움을 줄 수 있다. 결론: 사방사업이 매년 시행되고 있는 상황에서 합리적인 사방댐 위치 및 규모 결정을 통해 산지토사재해 방재에 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

장주기 전기비저항 모니터링 기법을 이용한 필댐의 안정성 평가 (A Study on the Estimation of Stability of Fill Dam by Long-term Electrical Resistivity Monitoring)

  • 김기호;임희대;안희윤
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제29권5호
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    • pp.53-64
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    • 2013
  • 전기비저항 모니터링 탐사법은 공극의 변화는 입자와 함수율의 변화에 기인한다는 사실에 근간을 두고 있다. 모든 댐에서 내부 침식은 시간이 지날수록 발생하며, 시간이 지남에 따라 누수가 집중되고 결국 댐의 파괴에 이르게 한다. 전기비저항은 제체내 공극의 변화에 매우 민감하게 변화하는 것으로 알려져 있어 전기비저항 모니터링 탐사법은 누수탐지에 효과적으로 적용되어 왔다. 그러나 전기비저항은 온도의 계절 변화와 총고용용존물, 운영수위 등의 변화에 큰 영향을 받는다. 본 논문에서 우리는 댐마루 중앙부에 영구적으로 전극을 설치하고 2011년 4월 3일부터 2012년 7월 31일까지 매 6시간 마다 전기비저항 모니터링 탐사 자료를 획득하였다. 모니터링 데이터의 해석을 위해 각 전기비저항 데이터의 2,950여개가 넘는 데이터를 분석하였다. 그 결과 전기비저항은 온도의 영향으로 계절변화에 따라 변화함을 확인할 수 있었으며, 전기비저항 모니터링탐사로부터 제체의 공극률을 산출하고 분석하였다. 댐체에서 전기비저항 모니터링 탐사의 적용성과 안정성을 확인하였으며, 신뢰할 만한 전기비저항 모니터링 데이터의 중요성을 강조할 수 있었다.

수증기댐처리 및 엔드코팅처리가 장고용 초갈이재의 송풍오븐건조 특성에 미치는 영향 (Effect of Vapor-dam Treatment and End-coating Treatment on the air Circulating oven Drying Characteristics of Green Stocks for Korean Traditional Double-headed Drum)

  • 이남호;정희석;하야시 카즈오;;;황의도
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제35권1호
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    • pp.17-26
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    • 2007
  • 본 연구에서는 수증기댐처리 또는 횡단면 코팅처리 등이 오동나무 장고용 초갈이재의 송풍오븐건조 특성에 미치는 영향을 구명코저하였다. 건조개시 직후의 중량감소량은 무처리(C-NC treatment), 엔드코팅처리(C-CO treatment), 수증기댐처리(V-NC treatment), 수증기댐-엔드코팅처리(V-CO treatment)재의 순으로 크게 나타났다. V-CO처리재는 V-NC처리재와 비교하여 전(全)건조기간에 걸쳐 더 완만한 온도경사를 보였으며 내층과 외층간에 온도경사가 거의 존재하지 않았다. C-CO처리재의 경우 C-NC처리재와 비교하여 건조중기까지는 외층과 내층의 수증기압 모두가, 그리고 건조중기 이후에는 내층의 수증기압이 더 높게 나타났다. V-CO처리재의 경우 건조초기에는 V-NC처리재와 유사한 분포를 보였으나, 건조초기 이후 통공, 외층, 내층의 순으로 절대수증기압이 큰 분포를 보이면서 V-NC처리재와는 전혀 다른 분포모형이 관찰되었다. 재면할렬과 윤할은 모든 처리재에서 전혀 발생하지 않았으나 엔드코팅을 실시하지 않은 C-NC와 V-NC에서는 횡단면할렬이 심하게 발생하였다.

무선 센서 네트워크 시스템을 이용한 실시간 저수지 댐의 상태평가 시스템 (Real-time Reservoir Dam Status Evaluation System Using Wireless Sensor Network System)

  • 유찬호;김승욱;황정순;나기혁;유광호
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제19권12호
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    • pp.41-46
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    • 2018
  • 무선 센서 네트워크 시스템은 종래의 계측기술이 가지는 한계인 집중계측방법이 가지는 단점을 보완하여 시설물 전체의 거동을 확인할 수 있다는 장점으로 구조물의 안전진단 및 계측, 물 관리 시스템 그리고 댐 구조물에 대한 관리시스템에 까지 폭넓게 제안되고 있다. 그러나 계측과 동시에 시설물의 상태평가가 가능한 연구는 미진한 실정이다. 본 연구에서는 이러한 기존의 기술적 단점을 개선하기 위하여 시설물의 거동을 파악함과 동시에 안전 등에 대한 상태평가가 가능하도록 무선 센서 네트워크 시스템을 제안하였다. 저수지 댐 시설에 대한 지반공학적 위험인자를 사전에 평가하고, 시설물의 파괴를 유발하는 인자에 대한 한계값을 설정함으로써 위험인자를 측정함과 동시에 인자별로 한계상태를 즉시 평가할 수 있는 시스템을 제안하였다. 본 연구에서는 저수지댐에 대한 표준단면을 이용하여 침투 및 비탈면 활동에 대한 수치해석을 수행하였고, 응력-간극수압 연동 유한차분 수치해석을 수행하여 저수지 댐 구조물에 대한 한계변위를 설정함으로써 즉시 상태평가가 가능하고 측정값을 이용해 회귀분석 함으로써 한계값에 도달하는 시간을 예측할 수 있음으로써 재난, 재해를 사전에 인지할 수 있는 시스템을 제안하였다.

전기비저항 및 유도분극 탐사에 의한 저수지 누수지수 산출 (Quantitative Evaluation of Leak Index from Electrical Resistivity and Induced Polarization Surveys in Embankment Dams)

  • 조인기;김연정;송성호
    • 지구물리와물리탐사
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    • 제25권3호
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    • pp.120-128
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    • 2022
  • 국내에는 17,000여개의 저수지가 존재하며, 이중 85% 이상은 50년 이상 경과된 노후 저수지이다. 이들 저수지는 내부침식 및 세굴 현상에 의한 누수와, 그에 따른 붕괴의 위험에 직면하고 있다. 이들 저수지 및 댐의 붕괴를 방지하기 위해서는 누수를 조기에 파악하고 대비하는 것이 중요하다. 전기비저항 탐사는 저수지의 전반적인 상태 파악은 물론 누수의 발달여부 탐지가 가능한 비파괴, 실시간, 현장조사법이다. 이러한 장점 때문에 전기비저항 탐사법은 저수지 안전진단에 널리 사용되고 있다. 그러나 전기비저항 탐사법은 저수지의 안전도에 대한 정량적인 지수를 제공하지 못해 공식적으로 저수지 정밀 안전진단의 상태평가 항목에 포함되어 있지 못하다. 이 연구에서는 전기비저항 탐사와 유도분극 탐사를 통하여 계산된 수분함량에 근거한 정량적 누수지수 산출법을 제시하였다. 특히 일회성 탐사와 모니터링에 의한 정량적 누수지수 산출법을 개발하여 전기비저항 탐사와 유도분극 탐사가 향후 저수지 정밀 안전진단의 상태평가 항목으로 진입할 수 있는 이론적 기반을 제시하였다.

시간에 따른 제방붕괴 양상을 고려한 월류량 산정 (Calculation of overtopping discharge with time-dependent aspects of an embankment failure)

  • 김형준;김종호;장원재;조용식
    • 한국방재학회 논문집
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    • 제7권3호
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    • pp.69-78
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    • 2007
  • 본 연구에서는 홍수가 범람하였을 때 제내지에서 발생하는 동역학적 거동을 정확히 모의하기 위해, 시간에 따른 제방붕괴 양상을 고려하여 제방붕괴시 제내지로 유입되는 월류량을 정확하게 산정하였다. 2차원 비선형 천수방정식을 지배방정식으로 사용하였으며, 비구조적 격자계가 적용된 유한체적법을 이용하여 제방붕괴를 모의하였다. 제방붕괴시 발생하는 충격파 흐름을 해석하기 위하여 HLLC approximate Rimann solver를 사용하였고, 수치진동을 제어하기 위해 TVD 제한자를 사용하는 WAF(Weighted Averaged Flux) 기법을 사용하였다. 또한 생성항은 연산자 분리기법을 이용하여 비 물리적인 결과가 나오지 않도록 하였다. 먼저 본 모형을 댐붕괴 문제에 적용하여 댐 붕괴시 발생하는 자유수면 변위를 계산하였으며, 경사식 방파제의 월류량을 산정하여 기존 실험결과와 비교 검증하였다. 그 결과 충격파를 잘 모의하고 있었으며, 월류량 또한 기존 실험결과와 일치하였다. 또한 제방 붕괴시 발생하는 흐름에 대해 높이와 폭을 각각 시간에 따른 함수로 가정하여 적용하였다. 제방붕괴 유형에 따른 월류량을 각각 비교한 결과, 제방이 갑작스럽게 붕괴된 경우에서의 월류량이 점진적으로 붕괴되는 조건에서의 월류량보다 크게 산정됨을 알 수 있었다.

Wedge 이론을 적용한 사면안정해석의 평균 안전율에 관한 연구 (A study on the Average Factor of Safety in Slope Stability Being Applied to Wedge theory)

  • 김경진
    • 기술사
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    • 제19권1호
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    • pp.3-11
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    • 1986
  • The analysis of Geotechnical stability problems by the limit equilibrium method involve assuming the shape of the failure and then investigating many surfaces of the shape to identify the one on which failure seems most likely to occur. These arbitrary assumptions most frequently concern to the locations or directions of side force on slice and the overall factor of safety is considered identical to the local factor of safety. In this paper, let the factor of safety of a slope at wedge block stage differently, when an upper part of the potential sliding mass has a simple active stress field and the lower part of the passive stress field and overall factor of safety is obtained by the average of local factor and computer program based on the modified wedge Method is proposed for this thesis. The new algorithm based on tile modified new method is made for estimating the safety factor of Earth Dam. Compared with conventional method for many cases tile average values of the factor of safety determined by the modified new method are very nearly the same. For all of the cases studied the difference was found 0.03. Finally this new method is thought to be very useful in slope stability analysis.

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Response of lap splice of reinforcing bars confined by FRP wrapping: modeling approach

  • Thai, Dam Xuan;Pimanmas, Amorn
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제37권1호
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    • pp.95-110
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    • 2011
  • This paper presents a tri-uniform bond stress model for predicting the lap splice strength of reinforcing bar at the critical bond splitting failure. The proposed bond distribution model consists of three zones, namely, splitting zone, post-splitting zone and yielding zone. In each zone, the bond stress is assumed to be constant. The models for bond strength in each zone are adopted from previous studies. Combining the equilibrium, strain-slip relation and the bond strength model in each zone, the steel stress-slip model can be derived, which can be used in the nonlinear frame analysis of the column. The proposed model is applied to derive explicit equations for predicting the strength of the lap splice strengthened by fiber reinforced polymer (FRP) in both elastic and post-yield ranges. For design purpose, a procedure to calculate the required FRP thickness and the number of FRP sheets is also presented. A parametric investigation was conducted to study the relation between lap splice strength and lap splice length, number and thickness of FRP sheets and the ratio of concrete cover to bar diameter. The study shows that the lap splice strength can be enhanced by increasing one of these parameters: lap splice length, number or thickness of FRP sheets and concrete cover to bar diameter ratio. Verification of the model has been conducted using experimental data available in literature.

표면파 기법에 의한 콘크리트 사방댐의 콘크리트 강도 등급 평가 (Quality Grading of Concrete Soil Erosion Control Dam in the Aspect of Unconfined Concrete Strength by Surface-Wave Technique)

  • 이창우;조성호;박기형;김민식;윤호중;하사눌
    • 한국산림과학회지
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    • 제101권3호
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    • pp.412-425
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    • 2012
  • 산지계곡부의 토석류 유출을 저지하는 콘크리트 사방댐은 콘크리트의 재료 및 시공 불량, 콘크리트의 열화로 인한 내구성 저하, 국부적으로 발생한 균열 등의 이유로 인하여 사방댐의 일부 또는 전체 구조물이 붕괴되어 그 기능을 손실하는 경우가 있다. 본 논문에서는 이러한 콘크리트 사방댐의 구조적 문제점과 안전성을 파악하여 사전에 대책을 강구하고 효율적인 유지관리를 할 수 있는 방안을 제안하였다. 그 방안은 콘크리트 사방댐 구조물의 콘크리트 압축강도를 비파괴적으로 평가하여 품질등급을 평가하는 것으로, 등급평가 단계에서 비파괴 콘크리트 압축강도 평가를 위해 SASW 기법이라고 하는 표면파 기법을 도입하였다. 또한 SASW 기법을 콘크리트 사방댐의 안정성 가에 활용할 수 있도록 SASW 시험의 현장적용방안, 콘크리트 결함에 따른 자료분석 기법, 평가기준에 대한 제안등에 대한 연구를 수행하였다. 제안된 기법의 적용성과 신뢰성을 평가하기 위하여, 20년 이상 경과된 노후 콘크리트 방댐 5곳에 제안된 표면파 기법의 적용방안을 적용하여 보았다. 그 결과 콘크리트 사방댐의 여러 가지 콘크리트 함에 대해서도 SASW 기법에 의한 품질평가는 신뢰성 있게 수행될 수 있음을 확인할 수 있었고, 본 연구에서 제 안한 품질등급 평가 결과는 사방협회에서 실시한 사방댐 점검결과와 일치하는 결과를 제시하였다.