• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2002년도 학술발표회 논문집(I)
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• pp.3-16
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• 2002

This article describes some of the recent and on-going research developments of the author at Colorado State University. Advances in the field of sedimentation and river mechanics include basic research and computer modeling on several topics. Only a few selected topics are considered here: (1) analytical determination of velocity profiles, shear stress and sediment concentration profiles in smooth open channels; (2) experiments on bedload particle velocity in smooth and rough channels; (3) field measurements of sediment transport by size fractions in curved flumes. In terms of computer modeling, significant advances have been achieved in: (1) flashflood simulation with raster-based GIOS and radar precipitation data; and (2) physically-based computer modeling of sediment transport at the watershed scale with CASC2D-SED. Field applications, measurements and analysis of hydraulic geometry and sediment transport has been applied to: (1) gravel-bed transport measurements in a cobble-bed stream at Little Granite Creek, Wyoming; (2) sand and gravel transport by size fraction in the sharp meander bends of Fall River, Colorado; (3) changes in sand dune geometry and resistance to flow during major floods of the Rhine River in the Netherlands; (4) changes in hydraulic geometry of the Rio Grande downstream of Cochiti Dam, New Mexico; and (5) analysis of the influence of water temperature and the Coriolis force on flow velocity and sediment transport of the Lower Mississippi River in Louisiana. Recent developments also include two textbooks on "Erosion and Sedimentation" and "River Mechanics" by the author and state-of-the-art papers in the ASCE Journal of Hydraulic Engineering.

• 한국환경과학회지
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• 제11권9호
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• pp.881-895
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• 2002

Sediments and river waters form the channel of Hwasun-cheon were studied in sedimentological size and geochemical analyses of metallic elements for the purposes of identification of depositional environments and geochemical characteristics. The sizes of sediments are assigned to pebble to coarse sand in mean size and polymodal in distribution. And the sediments are poorly to very poorly sorted and positively skewed. According to the grain size distributions of the sediments, the Hwasun-cheon belongs to gravel-bed river on the basis of the grain size distribution of the sediments. The behaviors of metallic elements in the sediments mainly depend on not grain size distribution but the geology connected with geomorphological reliefs near the stream. Contamination indices(CI) of Zn, Cu and Pb are 2.83 to 6.96 with average 4.31 in the sediments. Hwasun-cheon is assigned to general stream type in accordance with water quality of physical factors and chemical characteristics by Piper's diagram. Though meaningful values of BOD, T-N, T-P were locally depicted near Masan-ri, Hwasun-eup and Jiseok-cheon areas, artificial metal concentration do not represent in the most area of the stream. Sediments and river water are considered that the relatively more or less high metallic contents in the stream are originated from coal mine and urban area.

• 한국농공학회지
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• 제41권5호
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• pp.68-76
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• 1999

The purpose of the study was to investigated the change of hydraulic characteristics like water surface profile and rivered section in the down stream of Keum river after the construction of esturary dam. The effect of esturary dam on the flood control in the Keum river was recognized with the data of two flood events happened in July, 1987 before the construction and in August, 1995 after the construction of estuary dam. For example , duration time above the water level of the warning -flood was changed from 46.5 to 42.8 hours and duration time above the eater level of the danger-flood was changed from 24.7 to 19.8 hours at the Kyuam station. The time difference to reach the water level of the designated -flood between Kyuam and Kangkyung was changed from 3 hours in 1987 to 12 hours and 20 minutes in 1995. The water surface slope of river decreased 25.6% between estuary dam and Kangkyung and increased 16.5% between Kangkyung and Kyuam, and decreased 8.8% between Kyuam and Kongju. As the result, velocity was getting faster and river bed was scoured in the reach of Kangkyung and Kyuam, and velocity was getting slower and river bed was sedimented in the reach of Kangkyung and estury dam.

• Geomechanics and Engineering
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• 제25권1호
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• pp.49-58
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• 2021

The resistance of soil to the tractive force of flowing water is one of the essential parameters for the stability of the soil when directly exposed to the movement of water such as in rivers and ocean beds. Biopolymers, which are new to sustainable geotechnical engineering practices, are known to enhance the mechanical properties of soil. This study addresses the surface erosion resistance of river-sand treated with several biopolymers that originated from micro-organisms, plants, and dairy products. We used a state-of-the-art erosion function apparatus with P-wave reflection monitoring. Experimental results have shown that biopolymers significantly improve the erosion resistance of soil surfaces. Specifically, the critical shear stress (i.e., the minimum shear stress needed to detach individual soil grains) of biopolymer-treated soils increased by 2 to 500 times. The erodibility coefficient (i.e., the rate of increase in erodibility as the shear stress increases) decreased following biopolymer treatment from 1 × 10-2 to 1 × 10-6 times compared to that of untreated river-sands. The scour prediction calculated using the SRICOS-EFA program has shown that a height of 14 m of an untreated surface is eroded during the ten years flow of the Nakdong River, while biopolymer treatment reduced this height to less than 2.5 m. The result of this study has demonstrated the possibility of cross-linked biopolymers for river-bed stabilization agents.

• 한국농공학회:학술대회논문집
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• 한국농공학회 2002년도 학술발표회 발표논문집
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• pp.297-300
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• 2002

Semi-two dimension numerical models were applied to study on the hydraulic and sedimentologic characteristics of upstream and downstream channel section in Dal stream. The feature of this paper is (1) to analyse the effects of bed changes by sediment transport formulas, (2) to analyse the effects of bed changes by stream tube. The simulation results of Meyer-peter and Muller formula for long-term bed changes are good when compared to the measured data.

• 대한토목학회논문집
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• 제13권4호
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• pp.111-121
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• 1993

본 연구는 충적하천(沖積河川)에서 실측된 자료를 이용하여 한 하천지점에서 유량의 변화에 따른 하상형태의 변화와 그에 따른 하천마찰의 변화를 검토하는 것이다. 본 연구는 다음과 같은 조건의 하천상태에 국한한다: (1) 하폭 100m 내외의 중규모 하천, (2) 하천선형이 직선이고 하천단면의 변화가 적어 하상마찰 이외에 특별한 에너지 손실요인이 없는 하천, (3) 프루우드 수가 0.5 이하인 저수류영역(低水流領域) 하천. 본 연구에서 얻은 주요 결론을 요약하면 다음과 같다: (1) 매닝의 조도계수(粗度係數)는 평탄하상(平坦河床)의 경우 0.02정도에서 사구(砂丘) 형성시 0.05 정도로 2배 이상 증가한다. (2) 충적하천의 조도계수는 Strickler 공식 형태의 고정상 하천에 대한 조도계수 추정방법으로는 얻을 수 없다. (3) 기존의 하천시설기준에 수록된 이동상 하천에서의 조도계수 추정방법은 실제하천에 적용하는데 있어 한계가 있으며, 우리나라 자료를 이용한 구체적인 연구가 요망된다.

• 한국습지학회지
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• 제19권2호
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• pp.181-192
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• 2017

침식 및 퇴적과 관련된 수치모형을 이용한 분석은 하천에 존재하는 보와 같은 수리구조물들의 유사이송을 연구하는데 중요한 요소이다. 본 연구에서는 다기능보들의 효과적인 운영을 위하여 낙동강수계에 위치해 있는 강정고령보를 대상으로 하상변동을 예측하였다. 2차원 모형은 CCHE2D를 이용하여 유사이송이 지배적으로 발생하는 다기능보 상 하류 구간 25km를 대상으로 침식과 퇴적에 대한 모의를 수행하였다. 2006년 태풍 "에위니아"사상을 대상으로 모형을 검 보정 하였으며, 모의결과와 관측값의 비교를 통하여 전체 모의구간에서 신뢰성 있는 결과가 도출되었다. 강정고령보가 건설된 이후 태풍사상에 의한 하상변동은 가동보 구간에서 상당히 증가하는 것으로 나타났고 하상변동은 유사의 재분배를 야기하였다.

• 한국산림과학회지
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• 제84권3호
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• pp.369-376
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• 1995

흑백 항공사진을 이용하여 산지급류하천(山地急流河川)의 하상변동(河床變動)을 파악한 결과, 다음과 같은 면에서 항공사진이 유효정보로 사용될 수 있다. 1. 항공사진 및 현지조사에 의한 하도폭(河道幅) 측정값의 직선회귀식은 Y=1.0+0.94X($r^2=0.98$)로, 두 인자간의 높은 상관관계가 확인되어 항공사진이 하도폭 해석에 유효하게 사용될 수 있다. 2. 항공사진 판독에 의해 하도내의 하상퇴적지(河床堆積地)와 유로(流路)의 평면적(平面的) 구분(區分)이 가능하였으며, 또한 하상퇴적지(河床堆積地)의 평면적(平面的) 분포(分布) 상황(狀況)과 유로(流路)의 규모(規模) 및 형성과정(形成過程)을 추정 할 수 있다. 3. 촬영시기가 상이한 항공사진을 판독하므로서 각 시기별 유로특성(流路特性)을 파악할 수 있었으며, 또한 이를 비교, 분석하므로서 하상변동(河床變動)에 강하게 영향하는 유로변동(流路變動) 과정(過程)을 추정할 수 있다. 4. 항공사진상의 하도폭(河道幅) 측정(測定), 하상(河床)의 평면형태(平面形狀) 해석(解析) 및 유로변동(流路變動) 파악(把握) 등에 의해 하상미지형도(河床微地形圖)를 작성할 수 있으며, 이를 기초로 하상퇴적지(河床堆積地)의 평면적(平面的) 해석(解析)이 가능하다.

• 한국해양공학회:학술대회논문집
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• 한국해양공학회 2004년도 학술대회지
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• pp.161-166
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• 2004

Research for deposits in Nakdong eatuary that research about Nakdong eatuary's sediment flows out in Nakdong-kang so far had been progressed but research about deposits that is flowed in open sea is insufficient. Observed Nakdong eatuary's characteristic of sediment transfer through observation during the second during Buteo 20 days on February 6, 2004 in this research Resuspension bed load Flux appeared high the first result St.4 point and St.5 point. St.4 branch had much bed load amount that is flowed in the east, and bed load that St.5 branch is flowed in the south appeared much Tendency such as the first showed in the second result, but compare with the first result and St.5 branch had much bed load that is transfer in end. Bed load that is transfer in observation result Nakdong river was less. As this, can know that amount of sediment that is transfer in open sea more than deposits that is transfer in Nakdong river is much Is expected to exert effect that deposits that is transfer in open sea is high in Nakdong estuary's topography change. Specially, observation result is expected that Nakdong estuary's deposition tendency becomes Jinwoodo southern and Shinho southern.

• 대한토목학회논문집
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• 제13권5호
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• pp.157-163
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• 1993

미공병단에서 개발된 하상변동계산모형인 HEC-6를 대청댐 하류의 금강에 적용하여 대청댐 축조에 따른 하류 하상의 변화를 살펴보았다. 대청댐은 금강의 중류에 위치하고 있으며, 댐 하류는 하상이 대부분 세사(細砂)와 중사(中砂)로 이루어져 있는 전형적인 충적하천으로 댐축조에 따른 하상변동이 예상되는 구간이다. 분석결과 댐 직하류 15km 구간은 대청댐 축조에 의해 하상이 2~3m 정도 현저하게 저하되었으며, 이 구간의 현재의 하상은 자갈과 호박돌 등에 의한 장갑화 현상에 의해 더 이상의 심각한 하상저하는 없을 것으로 예상된다. 또한, 연구대상구간내에는 대규모 골재채취로 인하여 국부적으로는 2m 이상이나 하상이 저하된 곳도 있다. 반대로, 대상구간의 하류부인 규암 수위표 상류 20km 인근의 하상은 0.5~1m 정도 상승하였다. 이 구간의 하상변동을 모의하기 위해 HEC-6 모형을 적용한 결과, 이 모형이 장기간의 하상변동을 비교적 적합하게 모의할 수 있음을 알 수 있었다. 또한, 추후 40년간의 하상변화를 모의한 결과, 이 구간은 장래에는 하상변동이 별로 없는 안정된 상태를 보이고 있다. 다만 중상류 일부 구간은 1~2m 내외의 하상저하, 하류구간은 0.5m 정도의 국지적 하상상승이 발생할 것으로 예상된다.