• 한국지반신소재학회논문집
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• 제16권1호
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• pp.41-52
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• 2017

본 연구에서는 월류에 의한 붕괴 메커니즘의 규명을 위해 모형제방(제방고 0.4~0.8m)과 실물제방(제방고 1.0m)을 대상으로 월류 붕괴실험을 수행하였다. 월류에 의한 제방붕괴는 1단계에서는 월류에 의해 비탈표면에서 세굴이 발생되었으며, 월류의 유속은 완만히 증가되었다. 2단계에서는 붕괴단면이 커지고 유속도 급격히 증가되었다. 3단계에서는 월류에 의해 제방 단면이 완전히 붕괴되고 붕괴면적이 넓어져 유속이 상대적으로 감소되었다. 월류에 의한 제방의 붕괴각(${\theta}$)은 큰 자중, 감소된 전단저항력 및 월류의 흐름에 의한 추가 소류력으로 인해 랭킨토압의 사면붕괴각보다 크게 나타났다. 제방고(H)가 증가될수록 월류에 의한 제방의 월류 유속(${\upsilon}$)이 증가되었으며, 이로 인해 소류력이 추가로 작용되어 제방의 붕괴각(${\theta}$)과 붕괴면적(A)이 함께 증가되었다. 모형실험과 실물실험에 사용된 모래 시료가 동일한 입경크기로 한계세굴유속이 같아 월류 유속변화에 의해 세굴 특성이 지배되는 것으로 나타났다.

• 상하수도학회지
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• 제30권2호
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• pp.147-154
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• 2016

The present study used the hydrodynamic numerical model, with the Reynolds-averaged Navier-Stokes equations (RANS) as its governing equations, to analyze overflow characteristics such as the discharge coefficient of circular-crested weir and the flow velocity and pressure distribution of weir crest. The simulation results well reproduced the overflow characteristics of the overfall of circular-crested weir both qualitatively and quantitatively. As for the discharge coefficient, rational results were yielded by the discharge coefficient equation proposed by Hager(1985) in the $H_1/R_b<0.58$ and by the discharge coefficient equation proposed by Samani and Bagheri(2014) in the $H_1/R_b>0.58$, respectively. Because most existing discharge coefficient equations were developed by disregarding the effects of the approach velocity, when they are applied, it is necessary to evaluate the effects of the approach velocity on the overflow head beforehand.

• 한국농공학회논문집
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• 제46권2호
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• pp.3-14
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• 2004

This study was conducted to assess the possibility of the field application of the iceharbor-type precast fishway. When overflow depth of weir is 4.0 cm in model fishway, upper part velocities appear appropriate for upstream migration of fish and the lowest overflow wall (right line) in lower part has shown velocity distribution more or less inadequate for upstream migration. Except that right line, left and middle line revealed that velocities are appropriate for upstream migration of fish. Therefore, we concluded that this fishway owing to be not broad growth width of overflow velocities according to increasing discharges can correspond to variation of water level. Also We consider that various velocities in fishway were effective, because slow velocity line can guide flow for upstream migration. For low flow, the arrangement of different crest level or each overflow part (higher left, middle and lower right, or lower left, middle and higher right) was more effactive than unform crert level. Hole plays an important role as migration pass during drought and flood flow. Therefore, We concluded that this fishway can cope with water depth variation by various overflow wall height change and raise the field applicability with better performance hydraulically and structurally.

• 한국양식학회지
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• 제16권4호
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• pp.216-222
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• 2003

In a simulated seawater aquaculture system, effects of different operating factors like the superficial air velocity (SAY), hydraulic residence time (HRT), protein concentration and foam overflow height on the removal of total suspended solids (TSS) by a foam fractionator, with 20 cm diameter and 120 cm height, were investigated. This experiment was performed on batch and consecutive modes for different combinations of the tested factors, using synthetic wastewater. In 5 consecutive trials, TSS concentration in culture tank water decreased faster, when the foam fractionator was operated at higher SAV and lower HRT. In batch trials, with increasing SAV, TSS removal rate increased, but decreased with increasing HRT. Higher protein concentration in the bulk solution resulted in higher TSS removal rate. TSS concentration in the collected foam condensates increased but the foam overflow rate decreased with increasing foam overflow height. Foam fractionation was effective for removing TSS in seawater aquaculture systems and its performance largely depended on the operating parameters, especially superficial air velocity.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제16권3호
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• pp.5-13
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• 2015

해일에 의한 바닷물의 월류는 방조제 구조물에 피해를 유발시킨다. 지금까지 발생된 마운드 형태 방조제의 파괴 유형 조사 결과, 육지 쪽 마루부 파손과 선단부의 세굴이 대표적인 파괴 사례로 지목되었다. 이와 같은 파괴를 유발하는 가장 큰 원인은 월류에 의해 발생된 압력과 유속이다. 본 연구에서는 에너지 관점에서 마운드 형태 방조제에서 압력과 유속을 산정할 수 있는 이론해를 제안하고 검증하였다. 이를 위해 방조제 마루부와 선단부에 흐름을 유사정적비회전류로 보고 동심원유선이 형성된다고 가정하였다. 한계흐름조건과 베르누이정리를 이용하여 방조제 마루부와 배면 선단부에서의 작용하는 압력 및 유속 산정식을 유도하였다. 이들 식을 이용하여 동심원유선 및 월류고를 가정하여 마루부와 선단부에서 압력과 유속을 산정하였다. 그 결과 마루부에서는 부의 압력이 선단부에서는 양의 압력이 각각 크게 작용하는 것으로 나타났으며 유속에 의한 전단응력도 작용하는 것을 확인하였다. 또한 제안된 이론해의 적용 한계에 대한 고찰도 이루어졌다.

• International Journal of Ocean System Engineering
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• 제2권4호
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• pp.200-208
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• 2012

Surge overflow may cause damage on earthen levees. Levee strengthened on the levee crest and landward-side slope can provide protection against the erosion damage induced by surge overflow. In this paper, surge overflow of a roller compacted concrete RCC strengthened levee was studied in a purely Lagrangian and meshless approach, the smoothed particle hydrodynamics (SPH) method. After verifying the developed model with analytical solution and comparing the results with full-scale experimental data, the roughness and erosion parameters were calibrated. The water thickness, flow velocity, and erosion depth at crest, landward-side slope and toe were calculated. The characteristics of flow hydraulics and erosion on the RCC strengthened levee are given. The results indicate that the RCC strengthened levee can resist erosion damage for a long period.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제15권6호
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• pp.41-48
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• 2014

본 연구에서는 현장응력상태 및 수위변동을 재현한 원심모형실험을 통하여 속도변화를 고려한 지속적 수위승강에 따른 제체의 거동을 검토하였으며, 기후변화에 따른 기습적 폭우 상황을 상정한 월류 시 제체의 파괴거동을 모사하였다. 실험 결과, 제체내의 간극수압 및 변위는 수위상승 및 하강속도에 비례하여 증감하며, 제정부 및 제체 하류측 사면부의 변위증분은 수위승강속도에 대하여 독립적임을 알 수 있었다. 또한 반복적이고 지속적인 수위변동은 변위의 누적을 통해 제체의 변형을 진행시키는 요인이 되며, 월류에 의해 저수지 제체의 안정성이 급격히 저하됨을 확인하였다. 따라서 호우 등으로 수위가 급상승하는 경우 간극수압, 변위 등을 실시간으로 감시하고, 이상 발생 시 수문개방 등을 통해 저수지의 수위를 조절하는 조치를 강구할 필요가 있다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제30권6호
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• pp.661-669
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• 1997

본 연구에서는 홍수시 비점착성 제체 위를 월류하는 흐름에 의한 유체-고체 혼합류의 속도 분포와 판박형 세굴을 다루고 있다. 속도 분포는 입지-관성 법칙을 기초로 한 응력-변형률 관계식으로부터 구할 수 있었으며, 세굴 깊이는 Coulomb의 동역학적 법칙을 이용하여 구할 수 있었다. 상기 이론으로부터 구한 이론치를 검토하기 위해 실험을 실시하였으며, 실험치와 비교적 잘 일치함을 알 수 있었다. 본 연구에서 얻어진 속도 분포의 이론식은 유체-고체 혼합류의 여러 유속 분포에 모두 적용 가능한 것으로서, 토석류에 관한 기존 이론을 상당히 개선시킬 수 있는 식으로 평가되었다. 설계 목적을 위해서, 만약 홍수량과 입자의 성질 및 제체의 규격이 주어진다면, 속도 분포와 세굴 깊이, 월류 수심 및 토사 유출량을 구할 수 있는 식 및 도표를 제시하였다.

• Fisheries and Aquatic Sciences
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• 제6권4호
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• pp.187-193
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• 2003

The performance of a foam fractionator to remove TAN, $NO_2,\;NO_3$, TSS, protein, and $PO_4-P$ at different superficial air velocities and foam overflow heights was evaluated in a lab-scale seawater recirculating system for culture of Korean rockfish (Sebastes schlegeli). The foam overflow rates increased with the increase of superficial air velocities, but decreased with the increase of foam overflow heights. Concentrations of all the water quality variables in the foam condensates increased with the increase of foam overflow height, but decreased with the increase of superficial air velocities. TSS, protein, and phosphate enrichment factors were within the range of 6.4-39.4, 1.6-7.3 and 1.2-3.9, respectively. Low values of TAN, $NO_2,\;and\;NO_3$ enrichment factors were obtained and they indicate that foam fractionation is rot an effective way to remove dissolved inorganic nitrogen. The calculated maximum daily removal values for TSS and protein were 10.9 and 1.4g, respectively.

• Computers and Concrete
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• 제29권4호
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• pp.209-217
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• 2022

In order to analyze the static and dynamic structural characteristics of the Obermeyer gate under overflow conditions, the force characteristics and vibration characteristics of the shield plate structure are studied based on the fluid-solid coupling theory. In this paper, the effects of the flow rate, airbag pressure and overflow water level on the structural performance of shield plate of air shield dam are explored through the method of controlling variables. The results show that the maximum equivalent stress and total deformation of the shield plate decrease first and then increase with the flow velocity. In addition, they are positively correlated with the airbag pressure. What's more, we find that the maximum equivalent stress of the shield plate decreases first and then increases with the overflow water level, and the total deformation of the shield plate decreases with the overflow water level. What's more importantly, the natural frequency of the shield structure of the Obermeyer gate is concentrated at 50 Hz and 100 Hz, so there is still the possibility of resonance. Once the resonance occurs, the free edge of the shield vibrates back and forth. This work may provide a theoretical reference for the safe and stable operation of the shield of the Obermeyer gate.