• 제목/요약/키워드: sheet erosion

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강우유발 면상흐름에 의한 세류간 침식에 대한 유효동력 (Effective power for interrill erosion by rainfall-induced sheet flow)

  • 신승숙;박상덕
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제51권8호
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    • pp.665-676
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    • 2018
  • 사면에서의 세류간 토양침식은 빗물방울의 지표면 타격에 의한 토양입자의 박리와 면상흐름에 의한 토사이송의 상호작용에 의한 결과이다. 본 연구는 토양입자를 박리하는 강우동력과 유사이송에 기여하는 면상흐름동력을 토양침식을 위한 에너지 소비율 측면에서 새롭게 정의하고, 강우유발 면상흐름에 의한 세류간 토양침식의 유효동력 함수를 제시하였다. 강우, 경사, 유출과 관계된 인자들에 따른 강우 면상흐름의 동력을 평가하고, 기존 연구 자료를 바탕으로 이 함수의 상수들을 분석하였다. 또한 강우와 면상흐름 동력의 상대적인 크기 변화는 세류간 토양침식의 물리적 과정과 수문학적 반응을 반영함을 확인하였다. 지표유출 및 토양침식 실측자료를 세류간침식 평가 모형들에 적용한 결과 강우 면상흐름동력 함수가 가장 높은 정확도를 보여 세류간 토양침식 평가에 적합하다는 것을 확인하였다.

걸리 침식 평가를 위한 SATEEC, nLS, USPED 연계 시스템의 개발 및 적용 (Development and Application of Integrated System with SATEEC, nLS and USPED for Gully Erosion Evaluation)

  • 강현우;박윤식;김남원;옥용식;장원석;류지철;김기성;임경재
    • 한국물환경학회지
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    • 제26권4호
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    • pp.637-647
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    • 2010
  • The Universal Soil Loss Equation (USLE)-based modeling systems have been widely used to simulate soil erosion studies. However the GIS-based USLE modeling systems have limitation in gully erosion evaluation which is one of the most important factor in soil erosion estimation. In this study, the integrated soil erosion evaluation system using with Sediment Assessment Tool for Effective Erosion Control (SATEEC) system, nLS and Unit Stream Power-based Erosion/Deposition (USPED) model was developed to simulate gully erosion. Gully head location using nLS model, USPED for gully erosion, and the SATEEC estimated sheet and rill erosion were evaluated and combined together with the integrated soil erosion evaluation system. This system was applied to the Haean-myeon watershed, annual average sediment-yield considering sheet, rill and gully erosion was simulated as 101,933 ton/year at the study watershed. if the integrated soil erosion evaluation system is calibrated and validated with the measured data, this system could be efficiently used in developing site-specific soil erosion best management system to reduce soil erosion and muddy water inflow into the receiving waterbody.

급경사면의 면상침식에 대한 사질토양의 침식성 평가 (Erodibility evaluation of sandy soils for sheet erosion on steep slopes)

  • 신승숙;박상덕;황윤희
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제55권4호
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    • pp.291-300
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    • 2022
  • 산지의 인위적인 교란은 양토 비율이 적은 심토를 지표에 노출시켜 침식의 민감도를 증가시킨다. 본 연구는 강우유입 면상흐름에 의해 발생하는 세류간 침식에 있어서 사질토(sand)와 양질사토(loamy sand)의 침식성(erodibility)을 평가하고자 강우모의 실험을 수행하였다. 실험에 사용한 사질토와 양질사토의 평균입경은 각각 0.936 mm와 0.611 mm이고, 유기물함량은 각각 2.0%와 4.2%이었다. 실험 플롯에서 지표흐름의 유출계수는 양질사토가 사질토보다 1.16 배 증가하였다. 면상침식에 의한 양질사토와 사질토의 평균 토사유출량은 각각 3.71kg/m2/hr와 1.13kg/m2/hr 이었다. 강우침식능인자에 대한 토사유출량의 비인 침식성은 양질사토가 사질토보다 평균 3.65 배 컸다. 급경사면의 경사도가 24°에서 28°로 증가함에 따라 두 토양에 대한 유사농도와 침식성은 약 20%정도 증가하였다. 소규모 플롯에 대한 사질토양의 침식성인자 K 는 실측 침식성에 비해 과대 산정되었다. 이 결과는 RUSLE가 사질토양에서 면상침식에 의해 발생하는 토사유출량을 과대평가할 수 있음을 의미한다.

급경사면의 세류간 침식에서 빗물튀김과 면상흐름의 상호작용 (Interaction between Raindrops Splash and Sheet Flow in Interrill Erosion of Steep Hillslopes)

  • 남명준;박상덕;이승규;신승숙
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제48권7호
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    • pp.595-604
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    • 2015
  • 강우에 의한 세류간 토양침식은 운동에너지를 갖는 빗방울이 지표면을 타격하여 발생하는 빗물튀김의 박리현상과 지표유출수의 면상흐름에 의한 토사입자의 운반으로 구분할 수 있다. 강우운동에너지는 토양입자를 토양체로부터 분리시키기 위한 강우의 잠재적인 능력의 지표로 널리 사용되고 있다. 본 연구에서는 강우운동에너지가 세류간 토양침식에 미치는 영향을 파악하기 위해 강우의 충돌을 제어하는 스트립 커버를 이용한 토양침식 강우모의 실험을 수행하였다. 강우모의에 의한 강우운동에너지는 자연강우에 비해 0.58배 규모로 재현되었다. 강우강도가 증가함에 따라 지표유출량은 증가하고 지표하유출량은 상대적으로 감소하였다. 지표커버가 없는 사면으로부터 발생한 지표유출량이 지표커버가 있는 경우에 비해 평균 1.82배 증가하였다. 강우운동에너지는 지표유출 및 지표하유출 발생시간에도 영향을 끼쳤다. 빗물튀김과 면상흐름의 상호작용으로 토사유출량이 3.6~5.9배 증가하였으며 그 증가폭은 강우강도의 증가에 따라 감소하였다. 단위수류력과 토사유출량의 관계분석 결과 강우운동에너지는 빗물튀김에 의한 토양입자의 분리침식을 증가시킬 뿐만 아니라 지표유출수 증가에 따른 토사이송능력을 가중시켜 토사유출량을 크게 증가시키는 것으로 확인되었다.

Influence of Spatial Differences in Volcanic Activity on Vegetation Succession and Surface Erosion on the Slope of Sakurajima Volcano, Japan

  • Teramoto, Yukiyoshi;Shimokawa, Etsuro;Ezaki, Tsugio;Nam, Sooyoun;Jang, Su-Jin;Kim, Suk-Woo;Chun, Kun-Woo
    • Journal of Forest and Environmental Science
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    • 제33권2호
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    • pp.136-146
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    • 2017
  • We selected 6 plots ($100m^2$) located 2.2-3.8 km from Minamidake Crater on the north flank of Sakurajima Volcano. We conducted a field study to investigate the effects of volcanic activity on vegetation succession and surface erosion rate. The results showed that trees growing in plots further from the crater had a greater diameter at breast height (DBH), total height, and age. In addition, these plots had a greater number of woody plants and species, as well as a greater total cross-sectional area at breast height. The Fisher-Williams index of diversity (${\alpha}$) and the proportion of evergreen broad-leaved trees were higher in plots located further from the crater. Vegetation succession in these plots was not at the level of a climax forest. From 1972 to 2015, the timing for active volcano, the depth of volcanic ash layer, the dry density, and the pH of ground surface were lower for plots located further from the crater. Furthermore, the average annual sheet erosion from 1972 to 2015 was also lower for plots located further away from the crater. Overall, plots further away from the crater have a better environment for vegetation growth and a lower dry density of the volcanic ash surface layer. It is thought that lower dry density results in increased soil permeability, which impedes surface flow. In order to prevent debris-flow disasters, caused by mud and rock flow resulting from impaired soil penetrability, it is essential to promote soil development and restore penetrability by artificial vegetation restoration.

The invariant design of planar magnetron sputtering TFT-LCD

  • Yoo, W.J.;Demaray, E.;Hosokawa;Pethe, R.
    • Journal of Korean Vacuum Science & Technology
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    • 제3권2호
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    • pp.101-106
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    • 1999
  • The main consideration factor to design a magnetron of the sputtering system for TFT-LCD metallization is high sheet resistance (Rs) uniformity which is provided by the high target erosion and high current efficiency. The present study has developed a rectangular magnetron for TFT-LCD to bve considered full target erosion and high film uniformity. After an aluminum-2 at.% and alloy target was installed in a magnetron source and the film was deposited on the glass of 600${\times}$720 mm, the Rs uniformity of the deposited film was measured as functions of the magnet tilt and magnet scanning configuration. And the target erosion profile was observed with the target voltage. When sputtered at 4mtorr and 10kW, the magnet tilt for the high Rs uniformity of 8.38% was 7mm. The plasma voltage at the dwell home and end for full-face target erosion, when scanned the magnetron was 120% compared to the mean voltage of the other area.

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越流에 의한 非粘着性 堤體에서의 流體-固體 混合流의 水理特性 (Hydraulic Characteristics of Fluid-Granule Mixed Flow in Embankment of Noncohesive Materials Due to Overflow)

  • 김진홍
    • 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.

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물리적인 기반의 토양침식모델 개발 (Physically-based Soil-water Erosion Model - Based on Hairsine and Rose's Concept -)

  • 김성준
    • 한국농공학회지
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    • 제39권4호
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    • pp.82-89
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    • 1997
  • A physically-based soil-water erosion model with simple hydrology and Rose & Hairsine's erosion concept is described, and was implemented in the form of computer program. The model derived from the concept of stream power(Bagnold, 1977) considers settling velocity characteristics of the soil and distinguishes between the processes of entrainment and re-entrainment. It deals separately with rill flow and sheet flow, handles vegetation in terms of soil contact cover, and has the ability to simulate soil movement on nonuniform slopes. The model predicted sediment concentrations reasonably with the results of Mclsaac et al. (1990). It showed a capability to quantitatively predict the movement of soil on uniform and nonuniform slopes. Among the model parameters, soil depositability $({\phi})$ was the most sensitive from the sensitivity analysis.

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해수 열교환기용 재료의 부식특성에 관한 전기 화학적 연구 (An Electrochemical Study on the Corrosion Property of Materials for Sea Water Heat Exchange System)

  • 김진경;김강희;김성종;박근현;문경만
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제26권1호
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    • pp.99-107
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    • 2002
  • Recently all kinds of structural materials are subjected to the severe corrosive environment. Especially corrosion problems of heat exchanger such as galvanic corrosion, erosion and cavitation raised by both contaminated solution and high velocity of fluid to increase cooling effect of heat exchanger have been frequently reported in these days. In this study two kinds of sheet materials and five kinds of tube materials are used for galvanic corrosion characteristics and their corrosion current density calculation. The tube materials having the most galvanic corrosion resistance between tube and sheet of heat exchanger were Al Brass(68700) and Al Brass(C6872TS) and although Ti tube predominantly indicated the highest individual corrosion resistance among those five tube materials. it appeared that Ti tube can be allowed as sheet materials to get galvanic corrosion easily. However it is considered that Cu-Ni tube materials is not only easy to produce galvanic corrosion significantly between tube and sheet regardless of kinds of sheet materials but also is appeared considerably its own high corrosion current density

걸리 침식 평가를 위한 SATEEC, nLS, USPED 연계 모형의 개발 및 적용 (Development and Application of Integrated Model Using SATEEC, USPED and nLS for Gully-erosion Evaluation)

  • 강현우;박윤식;김남원;임경재
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2010년도 학술발표회
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    • pp.605-609
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    • 2010
  • 기상변화와 지구온난화로 인해 국지성 호우의 강도와 빈도가 늘어나고 있으며 이로 인해 소양강, 도암댐, 임하댐 유역의 탁수 문제 등, 토양 유실에 관한 문제가 심각해지고 있다. 정확한 토양 유실 모의를 위하여 지난 수 십 년간 Universal Soil Loss Equation(USLE) 등의 모형이 사용되었지만 이러한 모형들에 관한 연구 중 강한 집중 호우에 의해 발생하는 걸리 침식(Gully Erosion)을 적용한 경우는 많지 않다. 이에 본 연구에서는 걸리 침식을 고려한 토양 유실량 및 유사량 산정을 위하여 입력자료가 간단하고 ArcView GIS를 기반으로 융합이 가능한 Sediment Assessment Tool for Effective Erosion Control (SATEEC) system, nLS, Unit Stream Power-based Erosion/Deposition (USPED) 연계 모형을 개발하여 강원도 양구군 해안면 유역에 적용하였다. 기존 SATEEC system에서는 강우 시 유역에서 발생하는 면상 침식(Sheet Erosion), 세류 침식(Rill Erosion)의 모의만이 가능하였지만, 본 연구에서 개발한 연계모형에서는 nLS 모형을 이용한 걸리 헤드 발생 지역 선정과 USPED 모형을 이용한 걸리 발생 지역에서의 토양 유실량 산정이 가능하기 때문에, 걸리 침식을 고려한 토양 유실량 산정이 가능하다. 연계 모형의 모의 결과 해안면 유역의 최종 유출구에서 발생하는 평균 유사량은 101,933 ton/year 로 산정 되었다. 토양 유실량과 유사량을 모의함에 있어, 면상, 세류, 걸리 침식을 종합적으로 고려해야 실제 지형에서 발생하는 토양 유실량 및 유사량을 좀 더 정확하게 예측할 수 있을 것이며, 본 연구에서 개발된 연계 모형을 이용한다면 실제 유역에서 발생하는 여러 형태의 토양 유실을 모의 할 수 있을 것이라 판단된다.

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