• Computers and Concrete
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• 제33권5호
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• pp.481-496
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• 2024

Internal erosion around pipes can lead to the failure of earth dams through various mechanisms. This study investigates the displacement patterns in earth dam models under three different failure modes due to internal erosion, using digital image correlation (DIC) methods. Three failure modes—erosion along a pipe (FM1), pipe leakage leading to soil erosion (FM2), and erosion in a pipe due to defects (FM3)—are analyzed using two- and three-dimensional image- processing techniques. The internal displacement of the cross-sectional area and the surface displacement of the downstream slope in the dam models are monitored using an image acquisition system. Physical model tests reveal that FM1 exhibits significant displacement on the upper surface of the downstream slope, FM2 shows focused displacement around the pipe defect, and FM3 demonstrates increased displacement on the upstream slope. The variations in internal and surface displacements with time depend on the segmented area and failure mode. Analyzing the relationships between internal and surface displacements using Pearson correlation coefficients reveals various displacement patterns for the segmented areas and failure modes. Therefore, the image-based characterization methods presented in this study may be useful for analyzing the displacement distribution and behavior of earth dams around pipes, and further, for understanding and predicting their failure mechanisms.

• 농업과학연구
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• 제47권3호
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• pp.485-496
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• 2020

Recent changes in the disaster environment have greatly increased the possibility of internal erosion in deteriorated reservoirs; thus, countermeasure methods are required to enhance the drainage performance of embankments. Sand filters have been mainly used to prevent internal erosion; however, due to the sand depletion and environmental problems, new alternative materials are required to replace the sand in the filter zone. In this study, crushed stone was used instead of sand as a material that could satisfy permeability, material supply, demanding conditions, and economic efficiency. Although crushed stone has excellent drainage performance, it has a clogging phenomenon due to its high permeability. Accordingly, the materials need to be separated with a geotextile wrapping method. Additionally, the 3D numerical analysis and a large model experiment were conducted to evaluate the seepage characteristics and in-site application of the crushed stone filter. As a result, the crushed stone filter showed an excellent dispersion effect by reducing the pore water pressure by about 9.5 times that of the sand filter. In addition, it was shown that the safety factor for piping increased significantly by reducing internal erosion. When comparing the economics and supply and demand conditions of the material, crushed stone was evaluated as an effective method to reduce the internal erosion of embankments at deteriorated reservoirs.

• 대한토목학회논문집
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• 제36권2호
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• pp.245-258
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• 2016

본 연구에서는 미 공병단의 내부 침식 평가 도구를 이용하여 서로 다른 결함 이력을 가진 국내 3개소의 필댐에 대해 내부 침식에 의한 지반공학적 파괴 시나리오의 시스템 응답 확률을 분석하였다. 분석된 확률을 국외 사례에서 조사된 시스템 응답 확률의 범위 및 국내 댐의 과거 사고 통계와 비교 분석하였다. 연구 대상 댐에서 구조물 인접부의 내부 침식 파괴에 대한 시스템 응답 확률은 최대 $10^{-5}$ 수준으로 다른 파괴 시나리오에 대한 값보다 상대적으로 매우 높게 평가되었으며, 실제 국내에서도 구조물 인접부에서 가장 빈번하게 내부 침식 사고가 발생하였다. 하지만 국외에서는 빈번하게 발생하는 기초 지반을 통한 내부 침식과 관련된 파괴 시나리오의 지반공학적 시스템 응답 확률은 상당히 낮은 수준의 $10^{-7}$으로 평가되었다. 이는 실제 국내에서 기초 지반을 통한 내부 침식으로 인해 발생한 댐 파괴 사례가 거의 전무하다는 사실과 유사한 결과이다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제22권12호
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• pp.65-70
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• 2021

우리나라 제방 중 내부침식에 의한 붕괴는 약 10% 이상을 차지하고 있다. 내부침식 뿐만 아니라 월류, 제체 불안정 등으로 인한 제방의 붕괴를 사전에 방지하고 최소한의 피해를 위하여 다양한 연구들이 시도되고 있고, 그 중 하나가 바이오폴리머 적용에 관한 연구이다. 바이오폴리머의 적용 분야에는 강도, 식생, 내침식성으로 나뉘며 본 연구에서는 내침식성에 대한 내용을 다룰 것이다. 본 연구의 목적은 모형제방의 다짐도 및 내부침식 유도로에 따른 붕괴양상을 검토하고 적합한 조건을 선정하여 바이오폴리머 혼합토 제방의 효과를 검증하기 위한 실규모 실험 기초자료를 확보하는 것이다. 모형제방의 다짐도를 상, 중, 하로 나누어 각각의 유도로 조건에 따른 침식양상을 검토하여 가장 적합한 실험 조건을 선정하였으며, 바이오폴리머 혼합토 처리 유무에 따른 효과를 확인하였다. 실험결과, 바이오폴리머 혼합토를 적용한 제방에서의 내부침식률이 크게 감소하였으며, 실제 제방에 적용이 가능할 것으로 판단된다. 그러나 본 연구에서는 스케일을 축소시킨 모형제방에 바이오폴리머 혼합토를 적용하여 실제 적용 가능한지 여부를 연구하였다. 따라서, 실제 현장적용성 평가를 위해서는 실규모 제방실험이 필요할 것으로 판단된다.

• 아시안잔디학회지
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• 제10권1호
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• pp.41-47
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• 1996

The theory of slope erosion is developed along similar lines to the theory of heat flow in solid added to the correcting factor. if slope erosion in the forest and grassland proceeds according to the hypothesis, it is $\delta$y $\delta^2$y = k $\delta^2$y $\delta$$X^2$+f(s b. t) where 5 is internal properties of slope soil and b is biota on slope. When the variables of the equation of slope erosion are x = -λ the initial elevation=-f(λ), x=λ, x==a, the steady value of the initial elevation=y, and dy dx x=0> =O(t>o), respectively, the houndary condition due to the solution of the equation of slope erosion is y= 2 √$\pi$kt [∫a o λe $(X-λ)^2$4kt dλ- ∫ao- $(x+λ)^2$4kt dλ] + ∫∫∫ f (s.b. t)dtdbds

• 수산해양기술연구
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• 제28권2호
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• pp.171-183
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• 1992

In this paper, the behaviour of cavitation erosion, influence of corrosion and corrosion control on slide bearing metals for internal combustion engine were investigated, and this experiment was done by the vibratory cavitation erosion tester. The main results obtained are as follows: 1. With decreasing the space between horn and specimen, the weight loss and its rate increased step by step. But the weight loss and its rate of 0.2mm space decreased conversely more than that of 0.4mm space at early stage. 2. The weight loss and its rate with change of pH were appeared to the order of pH2>pH12>pH7>pH4. And the weight loss and its rate at pH 4 decreased at best. 3. The weight loss and its rate by cavitation erosion for bearing metals were shown to the order of W.M7>W.M1>K.M4. 4. There appeared mainly small pit hole at pH2, and appeared the pit of netting thread type at pH12 by the results of the damaged surfaces at pH2 and pH12 environments that were sensitive to cavitation erosion. 5. With increasing the viscosity of lubricating oil, the weight loss rate by cavitation erosion became dull at the space below 0.5mm. 6. The protective efficiency of cavitation erosion-corrosion is superior inhibitor of chormate(25 ppm) to cathodic protection.

• 한국지반공학회논문집
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• 제35권4호
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• pp.5-14
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• 2019

국내 농업용 댐 17,5000여개의 안전점검 결과를 바탕으로 필댐에 나타나는 내부침식(internal erosion)과 관련된 대표적인 4가지 상태를 설정하였다. 이들 상태들을 정량화하기 위하여 댐 안전관리 전문가를 대상으로 설문조사를 실시하고 각 상태들에 대한 정량화된 점수를 제시하였다. 또한 4가지 대표 상태 이외의 다양한 댐 상태의 정량화를 도와주면서 댐 관리자들의 댐 상태 정량화 결정에 제한을 최소화 하고자 각 상태별 '부여가능한 점수의 범위(possible score range)'를 제시하였다. 각 상태별 '정량화된 점수'와 '부여가능한 점수의 범위'를 바탕으로 Case Study를 실시하여 본 방법이 댐의 위험 정도를 일관성 있게 반영하고 합리적인 수준의 파괴확률 값을 제공함을 알 수 있었다. 이는 기존의 댐 안전관리 방법이 가지는 가중평균에 의한 댐 상태등급 결정의 한계점을 극복할 수 있게 도와주어 실제로 위험한 댐을 위험한 댐으로 인지할 수 있게 도와줄 것이다.

• 동력기계공학회지
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• 제18권5호
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• pp.80-87
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• 2014

The pipelines are apt to erosion or corrosion because of the high-speed flow of water and steam with high temperatures or high pressures. This study was carried out a finite element analysis (FEA) and an experimental for the fracture behavior of T-joint pipes with local wall thinning under internal pressure. Local wall thinning was machined on the pipes in order to simulate erosion and corrosion of the metal. The configurations of the eroded area included an eroded ratio of d/t=0.80~0.963 and an eroded length of l=25 mm, 50 mm, and 102 mm. Three-dimensional elastic-plastic analyses were also carried out using FEA, which accurately simulates failure behaviors. In regards to the relationship between pressure and eroded, the criterion that indicates what can be used safely under operating pressure and design pressure were obtained from FEA. The FEA results were in relatively good agreement with that of the experiment.

• 농업과학연구
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• 제47권4호
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• pp.1159-1168
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• 2020

The conduits of agricultural reservoirs undergo deterioration over a considerable period of time and this is highly likely to cause structural problems such as cracks. It is therefore important to consider the effects of structural defects on the body from the viewpoint of stability and maintenance of the embankment. In this study, basic data on the effects of the crack location on the stability of the embankment is obtained by identifying, comparing, and analyzing the erosion characteristics and pore water pressure behavior through a large-scale model experiment that involves classifying the location of the conduit cracks. From the results of the experiment, it was confirmed that when a crack occurred, the amount of leakage increased as the location of the crack portion was closer to the water level, and the internal erosion phenomenon accelerated, thereby increasing the possibility of piping. It was also found that an upstream conduit crack affects the erosion and water pressure change of the central and downstream conduit of the embankment, and the conduit crack has a very large effect on the pore water pressure despite the low upstream water level. Therefore, the seepage behavior of the embankment for each conduit crack identified in this study is considered to be useful basic data for preparing a repair and reinforcement plan according to the crack location in the future.

• 대한기계학회논문집B
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• 제36권6호
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• pp.663-668
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• 2012

비산회에 의한 보일러 튜브 마모 문제는 석탄화력 보일러 튜브 파손에 주요한 요인이 된다. 때문에 튜브 보호막이나 다공판 등이 마모 문제 완화를 위하여 사용되고 있다. 그러나 비산회에 의한 튜브마모 문제는 이런 방법을 통하여 완전히 해결될 수 없는데 이는 보일러 마다 유동 조건이 다를 뿐만아니라 예상치 못한 위치에서 국부적으로 마모가 심화될 수 있기 때문이다. 문제는 보일러 내부 비대칭 유동과 국부적 유속 증가에서 기인함으로 튜브 마모 문제의 해결에 있어서 보일러 내부 유동을 명확히 파악하는 것이 무엇 보다 중요하다 하겠다. 본 연구에서는 튜브 마모 문제에 해결을 위해 사용되는 Cold Air Velocity Technique(CAVT)에 대하여 고찰하고 하동화력 2호기 보일러에 대하여 CAVT를 실제 적용함으로써 석탄화력 보일러에 있어서 CAVT 적용 가능성을 검증하였다.