• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제14권5호
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• pp.15-22
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• 2013

해저관로는 중요한 해안구조물의 하나로 연안 및 해양개발을 위해 폭넓게 사용되고 있다. 해저관로는 해저지반의 상태에 따라 파와 흐름으로 인해 주변에 세굴이 발생한다. 이로 인해 관이 뜨거나 가라앉는 경우가 발생하여 관의 내구성에 악영향을 미친다. 최근에는 해양환경에서 구조물과 여러 요인들의 복잡한 상호작용에 의한 세굴에 대해 많은 연구들이 이루어졌지만, 아직까지 세굴을 정확히 예측하는 것은 어렵다. 본 연구에서는 신경망 기법으로 관로의 세굴심 자료를 분석하여 세굴심을 예측하였다. 학습을 위해 역전파 알고리즘을 사용하였다. 신경망 모델의 학습과 검증에 총 58개의 모형실험 자료들이 사용되었다. 또한 동일한 데이터에 대해 회귀분석 기법을 통한 예측과 비교 분석하여 세굴심 예측을 위한 신경망 기법의 적용성을 검토하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 1996년도 학술발표회 논문집
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• pp.167-172
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• 1996

• 한국수자원학회논문집
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• 제36권3호
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• pp.507-520
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• 2003

V형 여울은 하천 양안에 설치하여 여울의 가운데로 물의 흐름을 집중시켜 하도 중앙 직하류에 세굴로 인한 소(pool)를 형성하는 역할을 하는 인공 여울이다. V형 여울의 설치 목적은 평탄화된 하도에 소를 형성시켜 갈수시 어류의 서식처 노는 피난처를 제공하고, 홍수시에는 유속이 약한 구간을 발생시켜 어류의 피난처를 제공하는 것이다. 본 연구에서는 V형 여울의 수리 모형 실험을 실시하여 각 조건에 따른 세굴심을 측정하여 세굴 특성을 분석하였고, 나아가 수리량 조건 및 V형 여울 형태와 세굴 간의 정량적인 관계를 실험 결과로부터 도출하였다. 또한 V형 여울과 형태가 유사한 수제에서의 세굴심에 대한 기존의 연구 결과와 V형 여울의 경우를 비교하였다. 그 결과 Breusers와 Raudkivi(1991)가 제안한 수제에서의 세굴심 예측식은 V형 여울에서의 세굴심을 과소평가하지만 V형 여울께서의 세굴 특성을 일부 반영하는 것으로 나타났다. V형 여울의 세굴에 영향을 주는 인자들의 무차원화를 통해 V형 여울에서의 세굴심 예측식을 제안하였고 제안된 예측식은 V형 여울의 적용에 있어서 세굴심을 추정하는데 사용될 수 있고 판단된다. V형 여울의 세굴에 지배적인 영향을 주는 인자는 여울 중앙에서의 프루드 수이고, 그밖에 여울과 흐름의 각도와 여울 개구부의 폭도 부분적으로 영향을 준다.

• Water Engineering Research
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• 제1권2호
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• pp.159-168
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• 2000

In this paper, the increment of the local scour depth at piers by constructing the bridge between existing bridges is examined through the experiments in which 5 piers in the non-cohesive bed material in the experimental flume were installed. In the experiments the maximum distance of 25 times of the pier length and the maximum distortion width of 8 times of the pier width were utilized. Through the experimental studies, it was indicated that low flow, which can be characterized as the flow having low Froude numbers, the maximum bed configuration change is obtained when the piers are installed in the straight line in the flor direction without any distortion. However, In the high flow, which can be characterized as the flow having high Froude numbers, the maximum bed configuration change is obtained when the piers are installed with some distortion from the flow direction. The influence of the bed configuration by interaction between bridge piers is changed depending upon the Froude numbers, the distance between piers, and the distortion width between adjacent bridge piers. Also, because the scour patterns are affected by the bed configuration, the maximum scour should be increased by about 60% compared to that in a single pier if the interaction between bridge piers exists. It can be suggested that the maximum scour depth at bridge piers predicted by applying the existing equations should be increased if the interaction between bridge piers exist. Those cases are found when new bridges are constructed successively in the river in the urban area.

• Ocean Systems Engineering
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• 제6권2호
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• pp.161-189
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• 2016

This paper provides a practical stochastic method by which the maximum equilibrium scour depth around a vertical pile exposed to random waves plus a current on mild slopes can be derived. The approach is based on assuming the waves to be a stationary narrow-band random process, adopting the Battjes and Groenendijk (2000) wave height distribution for mild slopes including the effect of breaking waves, and using the empirical formulas for the scour depth on the horizontal seabed by Sumer and Fredsøe (2002). The present approach is valid for wave-dominant flow conditions. Results for random waves alone and random wave plus currents have been presented and discussed by varying the seabed slope and water depth. An approximate method is also proposed, and comparisons are made with the present stochastic method. For random waves alone it appears that the approximate method can replace the stochastic method, whereas the stochastic method is required for random waves plus currents. Tentative approaches to related random wave-induced scour cases on mild slopes are also suggested.

• Ocean Systems Engineering
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• 제7권3호
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• pp.275-298
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• 2017

This paper provides a practical stochastic method by which the maximum equilibrium scour depth below a pipeline exposed to random waves plus a current on mild slopes can be derived. The approach is based on assuming the waves to be a stationary narrow-band random process, adopting the Battjes and Groenendijk (2000) wave height distribution for mild slopes including the effect of breaking waves, and using the empirical formulas for the scour depth on the horizontal seabed by Sumer and Fredsøe (1996). The present approach is valid for wave-dominant flow conditions. Results for random waves alone and random wave plus currents have been presented and discussed by varying the seabed slope and water depth. An approximate method is also proposed, and comparisons are made with the present stochastic method. For random waves alone it appears that the approximate method can replace the stochastic method, whereas the stochastic method is required for random waves plus currents. Tentative approaches to related random wave-induced scour cases for random waves alone are also suggested.

• 한국방재학회:학술대회논문집
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• 한국방재학회 2008년도 정기총회 및 학술발표대회
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• pp.59-62
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• 2008

Scour vulnerability evaluation for shallow foundations was performed to assure bridge safety against scour in the national capital region. The case studies for 26 shallow foundations consisted of site investigation including boring test, bridge scour analysis for the design flood, bearing capacity evaluation of the bridge foundation before and after scour, and comprehensive evaluation of bridge scour vulnerability. Bridge scour vulnerability was determined based on the interdisciplinary concept considering predicted scour depth for the design floods and bearing capacity of foundation as well as dimensions of foundation. Nine of 26 shallow foundations showed the potential future vulnerability to scour with significant decrease in the bearing capacity of foundations due to scour and the remaining 17 were expected to maintain their stability against scour.

• 한국해양공학회지
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• 제33권3호
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• pp.245-251
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• 2019

When an offshore foundation is exposed to waves and currents, local scour could develop around a pile and even lead to structural failure. Therefore, understanding and predicting the scour due to sediment transport around foundations are important in the engineering design. In this study, the flow and scour around a monopole foundation exposed to a current were investigated using a method that coupled the computational fluid dynamics (CFD) and discrete element method (DEM). The open source computation fluid dynamics library OpenFOAM and a sediment transport library were coupled in the OpenFOAM platform. The incipient motion of the particle was validated. The flow fields and sediment transport around the monopole were simulated. The scour depth development was simulated and compared with existing experimental data. For the upstream scour hole, the equilibrium scour depth could be reproduced qualitatively, and it was underestimated by about 23%.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제32권6호
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• pp.524-530
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• 2020

세굴에 의한 해상풍력터빈 지지구조물의 위험도 평가기법을 제안하였다. 제안방법은 세굴깊이별 발생확률과 세굴깊이에 따른 취약도를 이용한 위험도 평가방법이며 지진위험도 평가기법을 변형한 것이다. 세굴깊이의 확률분포는 유의파고, 유의 주기, 조류속 등 해양 환경조건을 고려하기 적합한 경험식을 이용해 산정했으며, 해상풍력터빈 지지구조물의 동적응답을 이용하여 세굴취약도 곡선을 산정하였다. 세굴깊이별 발생확률과 세굴에 의한 구조물의 세굴취약도 곡선을 결합하여 세굴위험도를 분석하였다.

• 물과 미래
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• 제27권2호
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• pp.111-120
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• 1994

본 연구는 교각 주위에서의 최대세굴심도에 관한 실험논문으로써 실험에 사용된 교각 모형은 금강 질인 보청천내 산계교에 설치된 교각을 1/40으로 축소하여 사용하였다. 실험수로에서 사용된 하상재료는 보청천 교각 설치지점의 하상재료중 #4번체를 통과한 모래를 그대로 사용하였으며 이때의 평균 입경은 0.8mm이었다. 모형수로는 원형하천과 모형수로에서의 조도계수 실측, 모형수로 경사변화에 따른 최대세굴심도의 변화, 원형과 모형내 하상재료의 침강속도와 마찰속도의 비를 검토하여 하상경사를 결정하고 원형하천에서의 세굴심도를 직접 측정하여 모형수로 실험결과와 비교함으로써 모형수로를 검증하였다. 자유수면하에서 수심, Froude 수, 개도비, 접근각 변화에 따른 최대세굴심도를 그림으로 나타내어 손쉽게 최대세굴심도를 구할 수 있도록 하였으며, 자유수면하 및 압력흐름하에서 실험을 실시한 결과 압력흐름하에서의 최대세굴심도는 자유 수면하에서보다 2배 정도 크게 나타났다.