• 제목/요약/키워드: maximum bed shear stress

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천해파와 해류의 해저면 마찰력 (Bottom Friction of Combined Wave-Current Flow)

  • 유동훈;김인호
    • 한국해안해양공학회지
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    • 제13권2호
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    • pp.177-188
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    • 2001
  • 전난류에서 파와 해류가 합성하였을 때 발생하는 해저면 마찰력을 계산하는 방법을 고찰하였다. 전난류에서 일방향 흐름에 의한 마찰력의 산정방법으로 절점조정법을 제시하였으며, Bijker의 관측자료와 비교하여 절점조정치를 산정하였다. 파와 해류의 합성류에 의한 마찰력 계산방법으로 수정된 Bkjker 모형(BYO Model)과 수정된 Fredsoe 모형(FY Model)을 Bijker의 관측자료에 적용하였으며, BYO 모형에서 최대마찰력을 산정하는데 있어 새로운 개선책을 제시하였다.

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파와 해류에 의한 소류사 이동 (Bed Load Transport by Waves and Current)

  • 유동훈
    • 한국해안해양공학회지
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    • 제7권3호
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    • pp.257-264
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    • 1995
  • 파와 해류가 동시에 작용할 때 소류사 이동에 미치는 제 요인을 파악하고, 합성류 소류사량 산정을 위하여 이들 제 요인 중 평균마찰력과 최대마찰력을 모두 고려하기 위하여 하천 소류사량 산정식들 중 적절한 형식 몇가지를 선택하였다. 합성류에 의한 최대마찰력과 평균마찰력의 산정을 위하여 BYO 모형을 적용하였으며, 일방향흐름 마찰계수 산정식은 수정 Keulegan식을 사용하였고 등가조고는 일방향흐름 관측결과와 일치하는 마찰력이 산정되는 수치를 택하였다. 각 소류사량 산정식에 도입된 비례상수는 Bijker(1966)의 수조관측자료에 적용하여 결정하였으며, 최종 결과로부터 각 산정식을 비교하여 논하였다.

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실트질 점토의 심강(沈降) 특성(特性)에 관한 연구 (Laboratory Study on the Settling Properties of Silty Mud)

  • 김차겸;이종섭
    • 대한토목학회논문집
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    • 제11권3호
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    • pp.85-93
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    • 1991
  • 실트질 접토의 심강(沈降) 특성(特性)에 미치는 초기농도(初期濃度)($C_o$) 및 저면전단응력(底面剪斷應力)(${\tau}_b$)의 효과에 대한 연구를 하기 위해 황해안 영광해역에서 채취한 실트질 점토를 사용하여 순환식 개수로에서 퇴적실험(堆積實驗)을 하였다. 상대농도(相對濃度) $C/C_o$(C=수심 평균한 농도) 및 상대평형농도(相對平衡濃度) $C_{eq}/C_o$($C_{eq}$=평형상태에서 수심 평균한 농도)는 저면전단응력(底面剪斷應力)에 강하게 좌우되며, 초기농도(初期濃度)에는 큰 영향을 받지 않는 것으로 나타났고, 또한 이들 값은 저면전단응력(底面剪斷應力)이 클수록 증가하였다. 황해안 영광해역 퇴적물(堆積物)의 퇴적한계저면전단응력(堆積限界底面剪斷應力)의 최소치는 ${\tau}_{bmin}{\simeq}0.017N/m^2$, 퇴적한계저면전단응력(堆積限界底面剪斷應力)의 최대치는 ${\tau}_{bmax}{\simeq}1.25N/m^2$이며, 이들 값은 퇴적물(堆積物)의 구성성분에 강하게 좌우된다. ${\tau}_b{\geq}{\tau}_{bmin}$ 범위에서 상대농도(相對濃度)($C_{eq}/C_o$)와 겉보기 중앙심강속도(中央沈降速度)($W_{s50}{^{\prime}}$)에 대한 식을 유도하였다. 겉보기 중앙심강속도(中央沈降速度)는 초기농도(初期濃度)보다 저면전단응력(底面剪斷應力)에 훨씬 더 강한 영향을 받고, 저면전단응력(底面剪斷應力)이 증가할수록 지수적으로 감소하였다.

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수제 주위의 난류 특성 변화에 대한 실험 연구 (Flume experiments for turbulent flow around a spur dike)

  • 전정숙;강석구
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제49권8호
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    • pp.707-717
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    • 2016
  • 본 연구에서는 직선 개수로 내에 설치된 수제 모형 주위에서 발생하는 난류 흐름의 특성을 알아보기 위하여 수리모형실험을 수행하였다. 실험은 Froude 수가 0.100과 0.185인 두 가지 흐름 조건에서 이루어졌다. 시간평균유속과 난류 응력을 구하기 위하여 초음파 유속계를 이용하여 3차원 순간 유속을 측정하였다. 실험 결과, 수제 하류에서 난류 응력이 큰 재순환 영역이 존재하는 것으로 확인하였다. Froude 수가 큰 경우와 작은 경우의 전반적인 평균 유속 분포는 유사하게 나타났으나, 최대 무차원 난류 응력과 최대 무차원 바닥 전단응력은 Froude 수가 증가할수록 차이를 보였다.

하상보호공 직하류부 세굴공의 난류양상에 관한 수치해석적 연구 (Numerical Analysis on the Turbulence Patterns in The Scour Hole at The Downstream of Bed Protection)

  • 이재룡;박성원;염성일;안정규
    • 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.

인천 해안지역 지반의 국지적 침식특성 평가 (A Case Study on Local Erosion Characteristics Evaluation of the Inchon Coast)

  • 곽기석;이주형;박재현;정문경
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2006년도 춘계 학술발표회 논문집
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    • pp.455-465
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    • 2006
  • In this study, the effect of scour was evaluated by regional and geotechnical characteristics and back data were accumulate for the design against scour through the local erosion characteristics evaluation of the Inchon coast. The erosion characteristics for the undisturbed soil samples collected near the main locations at the Incheon 2nd bridge, the Hwangyeong bridge, and a coast road in Songdo, are determined quantitatively through the scour rate tests. On the basic soil properties test, the bed around the Inchon coast chiefly consists of fined grained soils, and the soil samples were classified as silty clay(ML) or clay(CL) under the Unified Soil Classification System. On the scour rate test, the critical shear stress increases when the undrained shear strength increases as of the general trend of fine grained soils, and the average scour rate for the maximum velocity by 100 year flood is 173mm/hr at the Incheon 2nd bridge, 67mm/hr at the Hwangyeong bridge and 10mm/hr at a coast road in Songdo, respectively. Comparing to the scour rate of coarse grained soil, that of the bed around the Inchon coast is turned out to be very low. Therefore, the relative ability of the bed around the Inchon coast to resist erosion is assumed to be very high.

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대형삼축시험에 의한 상사입도 조립재료의 변형 및 전단강도 특성 (Characteristics of Deformation and Shear Strength of Parallel Grading Coarse-grained Materials Using Large Triaxial Test Equipment)

  • 김광일;신동훈;임은상;김기영
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제25권12호
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    • pp.57-67
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    • 2009
  • 최근 시공기술이 발전함에 따라 댐 축조재료로 사용되는 조립재료의 최대입경은 수cm에서 1m이상에 달하고 있다. 실제 현장 원입도 시료에 대한 시험을 실시하는 것은 비용적으로 고가일 뿐만 아니라 기술적으로도 많은 문제가 존재하므로 일반적으로 상사입도 시료에 대하여 실내시험을 실시하고 그 결과를 실제 지반구조물의 설계 및 해석에 적용한다. 지반구조물에 대한 보다 정확한 거동특성을 예측하기 위해서는 입자크기에 따른 전단거동 특성의 변화를 파악하는 것이 필수적이라고 할 수 있다. 이에 본 연구에서는 국내 B댐 현장 댐 축조시료인 하상 사력재에 대하여 최대입경을 서로 달리하여 재구성한 상사입도시료를 대상으로 같은 상대밀도로 공시체를 제작하여 대형삼축시험을 실시하였으며, 최대입경의 변화에 따른 상사입도시료의 응력-변형특성, 전단강도특성을 비교.분석하였다. 시험결과 조립재료는 전단과정에서 응력연화 및 체적팽창 거동을 나타내고, 상사입도 시료의 최대입경이 증가할수록 그 현상이 더욱 뚜렷한 것으로 나타났다. 내부마찰각, 전단강도는 상사입도 시료의 최대입경이 증가함에 따라 증가하는 것으로 나타났다.

복합 파랑장에 따른 개야수로 퇴적물이동 분석 (Analysis of Sediment Transport in the Gaeya Open Channel by Complex Wave Field)

  • 장창환
    • 한국습지학회지
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    • 제23권2호
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    • pp.107-115
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    • 2021
  • 서해 개야수로 인근의 파랑전파, 해수유동, 퇴적물이동을 분석하기 위해서 각종 인공구조물 설치 전(CASE1W)과 후(CASE2W)로 분류하고, CASE1W와 CASE2W에 대한 계산결과를 비교하였다. 파랑전파에 대해서는 SWAN 수치모형을 이용하여 입사파와 반사파의 결과를 도출하였고, 해수유동에 대해서는 FLOW2DH 수치모형을 이용하여 해수유동에 따른 유속 결과를 도출하였다. SWAN 수치모형과 FLOW2DH 수치모형의 결과는 퇴적물이동을 예측하는 SEDTRAN 수치모형의 입력조건이 되어 개야수로 인근의 최대 저면전단응력과 부유사 농도분포를 계산하였다. SWAN 수치모형 계산결과, CASE2W의 경우 약 7 km 길이의 북측 도류제에 의해서 입사파가 회절 및 중첩되고, 반사파가 생성되어 개야수로 인근의 파고를 CASE1W에 비해 40~50 % 증가시켰다. FLOW2DH 수치모형 계산결과, 북방파제, 북측 도류제 및 금란도에 의해서 개야수로의 유속이 CASE1W과 대비하여 CASE2W가 10~30 % 빠르게 계산되었다. SEDTRAN 수침모형의 계산결과, 복합 파랑장(입사파, 반사파, 조석)에 따른 해양환경과 각종 인공구조물의 설치에 의해서 개야수로의 최대 저면전단응력이 1.0 N/m2 이상인 구간과 부유사농도가 80 mg/L 이상인 구간이 넓게 분포되었다는 것은 개야수로에 퇴적현상이 발생한 것이라고 판단된다.

가토 하악골에 Proplast I과 II 이식후 주위 조직반응 및 골형성 (EFFECTS OF PROPLAST I AND II IMPLANTATION ON THE SURROUNDING TISSUE RESPONSE AND BONE FORMATION IN RABBIT MANDIBLE)

  • 류선열;김건중
    • Maxillofacial Plastic and Reconstructive Surgery
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    • 제13권3호
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    • pp.252-264
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    • 1991
  • The purpose of this study was to compare the response of adjacent tissue and new bone formation after implantation by different methods of subperiosteal using using Proplast I and II in rabbit mandible. Microstructure of Proplast I and II was observed by scanning electron microscope. And the implantation procedure was carried out by dividing into tow groups, A and B. a group consisted of subperiosteal graft on the cortex, and the other B group was made up onlay graft following artificial decortication in the madibular body of rabbit. The experimental animals were sacrificed on the 1st, 2nd, 4th and 8th week after grafting for macroscopic and histopathologic examination. The samples extracted at the 6th postgrafting week were also used for biometric test. The result ere as follows : 1. By scanning electron microscopic observation, pore size was $50{\sim}180{\mu}m$ in the Proplast I and $100{\sim}220{\mu}m$ in Proplast II. 2. Macroscopically, infection of the graft site, deformation and displacement of the implanted materials were not observed in all experimental groups. 3. In the tissue response, infiltration of inflammatory cells and multinucleated giant cells were observed from the 2nd to the 8th week in Proplast I. Inflammatory cells decreased in number from the 2nd week in Proplast II suggesting that Proplast II is better than Proplast I. 4. Bone formation was not observed until the 8th week in the group A, but new bone formation from the surrounding graft bed and the periostium was appeared from the 4th week in the group B. 5. The maximum mean values of shear stress mere serially $65.5gf/mm^2$ in Proplast II of group B, $32.9gf/mm^2$ in Proplast I of group B, $17.0gf/mm^2$ in Proplast II of group A, and $15.7gf/mm^2$ in Proplast I. of group A.

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3차원 수치모델을 활용한 호안 블록 형상에 따른 하도 내 유속 분석 (Analysis of Flow Velocity in the Channel according to the Type of Revetments Blocks Using 3D Numerical Model)

  • 김동현;양수현;주성식;이승오
    • 한국방재안전학회논문집
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    • 제16권4호
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    • pp.9-18
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    • 2023
  • 기후변화는 외수침수와 연관이 있는 하천제방 안전성에도 영향을 미친다. 제방의 안전성을 높이기 위해 비탈면 보강에 대한 연구가 활발히 수행되어왔다. 특히 최근에는 순환자원을 재활용하여 호안블록을 제작하는 기술 등이 개발되고 있다. 그러나 호안블록의 재료적인 측면의 연구와 더불어 블록 형상에 의해 제외지의 흐름특성에 미치는 영향을 분석하는 것이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 호안블록의 형상에 따라 호안면의 유속 등 수리학적 특성의 영향을 3차원 수치모의를 통해 수행하였다. 호안 블록 형상은 3가지 형상을 제안하였고, 이상적인 하천 수로에 블록을 설치하여 수치해석을 수행하였다. 3차원 수치해석은 FLOW-3D를 사용하였고, 호안블록의 형상에 따른 최대유속, 호안부의 바닥유속, 최대 전단응력의 변화를 분석하였다. 그 결과, 자연석형 식생블록인 블록 A가 요철의 크기와 규모가 불규칙하여 호안에 연결하여 설치할 경우 호안 블록 B, C보다 호안 설치구간의 유속변화가 가장 큰 것으로 분석되었다. 향후 하천의 지형적 특성을 고려한다면 현장적용성을 고려한 호안블록 설계를 수행할 수 있을 것으로 기대된다.