• 한국수자원학회논문집
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• 제48권1호
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• pp.45-55
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• 2015

본 연구에서는 연안지역의 방재를 위하여 외해에 방조제를 설치하였을 때 유입하천의 홍수량을 고려하여 만내의 2차원 수리분석을 실시하였다. 대상지역으로 영산강과 목포항 해역을 선정하였으며, 먼저 영산강 살리기 사업으로 인한 하상준설 및 하도변화에 따른 영산강의 수위영향을 검토하기 위하여 HEC-RAS 모형을 적용하여 1차원수리분석을 실시하였다. 또한, 전세계적으로 사용되고 범용 및 상용화 되어있는 2차원 동수역학 모형인 SMS의 CMS-Flow 모델을 이용하여 외해에 Harbor Gate 설치를 통한 2차원 수리분석을 하고, 영산강의 홍수량에 대한 수리학적 흐름의 특성을 분석함으로써 2차원 모형의 적합성을 검토하였다. 2차원 수리분석은 방조수문 설치 유 무와 내수경계조건으로 영산강 유입량 적용 유무을 고려한 4가지 경우에 대하여 외해 경계조건을 부여하여 실시하였으며, 2차원 모형의 적용 결과 방조수문 설치로 인하여 목포항 해역의 해수면 변화는 영산강 하구둑의 방류량이 지배적이며, 방조수문과 하구둑에 의해 만들어진 저수지의 용적량이 방류량의 용적에 비해 많이 부족하므로 방조수문 설치시 영산강 하구둑과 방조수문의 유기적인 운영이 필요하다고 판단된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2005년도 학술발표회 논문집
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• pp.409-413
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• 2005

Even though the relative importance of length scale of flow system allow us to simplify three dimensional flow problem to one or two dimensional representation, many systems still require three dimensional analysis. The objective of this study is to develop an efficient and accurate finite element model for analyzing and predicting three dimensional flow features in natural rivers and to offend to model spreading of pollutants and transport of sediments in the future. Firstly, three dimensional Reynolds averaged Navier-Stokes equations with the hydrostatic pressure assumption in generalized curvilinear coordinates were combined with the kinematic free-surface condition. Secondly. to simulate realistic high Reynolds number flow, the model employed the Streamline Upwind/Petrov-Galerkin(SU/PG) scheme as a weighting function for the finite element method in conjunction with an appropriate turbulence model(Smagorinsky scheme for the horizontal plain and Mellor-Yamada scheme for the vertical direction). Several tests is performed for the purpose of validation and verification of the developed model. A simple rectangular channel, 5-shaped and U-shaped channel are used for tests and comparisons are made with RMA-10 model. Runs for each case is converged stably without a oscillation and calculated water-surface deformation, longitudinal and transversal velocities, and velocity vector fields are in good agreement with the results of RMA-10 model.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2007년도 학술발표회 논문집
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• pp.1263-1267
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• 2007

A more complete two-dimensional vertical numerical model has been developed to describe the saltwater intrusion in an estuary. The model is based on the previous studies in order to obtain a better accuracy. The non-linear terms of the governing equations are analyzed and the $\sigma$-coordinate system is employed in the vertical direction with full transformation which is recently issued in several studies because numerical errors can be generated during the coordinate transformation of the diffusion term. The advection terms of the governing equations are discretized by an upwind scheme in second-order of accuracy. By employing an explicit scheme for the longitudinal direction and an implicit scheme for the vertical direction, the numerical model is free from the restriction of temporal step size caused by a relatively small grid ratio. In previous researches, some terms induced from the transformation have been intentionally excluded since they are asked the complicate discretization of the numerical model. However, the lack of these terms introduces significant errors during the numerical simulation of scalar transport problems, such as saltwater intrusion and sediment transport in an estuary. The numerical accuracy attributable to the full transformation is verified by comparing results with a previous model in a simply sloped topography. The numerical model is applied to the Han River estuary. Very reasonable agreements for salinity intrusion are observed.

• 대한토목학회논문집
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• 제31권2B호
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• pp.109-119
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• 2011

본 연구에서는 한강하구의 흐름에 직접적인 영향을 미치는 구조물인 신곡수중보의 하류 이설 후 변형, 그리고 철거 등을 가정하여 이에 따른 수리특성을 평면 2차원 수치모형을 통해 분석하였다. 2차원적 해석은 보 이설이나 변형이 주변 지형, 특히 습지에 어떤 수리학적 영향을 미치는지 확인할 수 있게 하였다. 모의에 사용된 조위 및 유황은 2007년도 자료를 바탕으로 하였으며, 유량은 풍수기와 평수기로 구분하고 조위는 대조기와 소조기를 포괄하였다. 연구대상 영역으로 한강상류는 한강대교, 임진강상류는 통일대교, 하구경계는 유도로 잡았다. 모의결과 수중보 이설 및 변형에 따라 만조시 해수 유입 영향권이 크게 변화하였으며, 주요 지점의 수위는 유량 및 조위 조건에 따라 변동폭이 다양하게 나타났다.

• 상하수도학회지
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• 제25권3호
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• pp.349-357
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• 2011

This study has an objective to estimate effect on water-quality enhancement by removal of contaminated river-bed material using a two-dimensional numerical modeling in the Seonakdong River, the Pyunggang River and the Maekdo River. RMA2 and RMA4 models were used for flow and contaminant transport simulation, respectively. After the analysis of the effects of flow restoration plan for the Seonakdong River system made by Lee et al (2008), simulation have been performed about scenarios which contains operations of the Daejeo Gate, the Noksan Gate, the Makdo Gate (on planning), and the Noksan Pumping Station. Because there is no option for elution from bed sediment in the RMA4 model, a simple technique has been used for initial condition modification for elution. The analyses revealed that the effect on water quality improvement due to dredging of bed sediment seemed to be less than 10 % of the total effect. The most efficient measure for the water quality improvement of the river system was the linked operation of water-gates and pumping station.

• 한국방재안전학회논문집
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• 제13권2호
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• pp.53-63
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• 2020

본 연구에서는 2차원 흐름 해석 모형인 Hydro_AS-2D 모형을 이용하여 해수면 상승과 극한 홍수 발생 시 창원시 성산구 및 의창구 일대의 침수피해 상황을 모의하고, 그 결과를 3차원 지형 상에 표출한 후 BIM 기술을 이용하여 최적 대피경로를 도출하였다. 기후변화는 홍수재해 측면에서 크게 두 가지 요소에 영향을 미치는데 해수면 상승과 극한 강우사상의 증가이다. 해수면 상승은 그 자체만으로 연안지역에 해수가 범람하여 침수현상을 유발하는 영향을 미칠 수 있을 뿐 아니라 하천의 기점 홍수위를 상승시켜 하천 전체에 걸쳐 홍수위 상승을 유발한다. 본 연구에서는 기후변화에 의한 해수위 상승과 태풍에 의한 폭풍해일에 의한 해수위 상승, 그리고 태풍에 의한 극한 강우사상을 모의조건으로 설정하였다. 창원시의 지형공간정보와 하천정비기본계획의 하천횡단 정보를 이용하여 유역전체의 3차원 공간정보로 구성하고 이를 수치모형화 하였다. 연구대상지역은 BIM 기술을 이용하여 3차원 지형정보 상에 건물의 층고, 대피소 위치 등의 정보를 가지고 있는 3차원 도시정보모델로 구축하였으며, 수치모의 결과를 이 모델 상에 표출하고 대피계획을 위한 분석에 사용하였다. 침수발생 시 대피경로는 시간에 따른 침수 범위의 변화에 따라 대피소로의 경로를 설정하는 알고리즘에 의해 결정되며, 설정된 경로는 직관적인 3차원 공간정보 상에 표출되어 사용자에게 제공된다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제31권5호
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• pp.515-528
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• 1998

홍수터 흐름의 모의를 위한 준2차원 계산모형을 수립하였다. 모형의 계산망으 2차원 홍수터 구획체계를 하도와 결합한 것으로서 일반적으로 폐합형 망으로 구성된다. 홍수터 흐름에 대해서는 각 구획에서의 수량보존에 관한 연속방정식 및 인접구획간 하도형 또는 월류형 수위-유량 관계식을, 하천 본류에 대해서는 1차원 부정류에 대한 St.Venant 방정식을 각각 지배방정식으로 하여 흐름을 모의하는 준2차원 계산모형으로서, 폐합형 하천수계에 대한 부정류 해석 수치기법을 홍수터 흐름까지 포함하도록 확장함으로써 하천 본류 및 홍수터 흐름을 동시에 모의할 수 있는 수치모형을 개발하였다. 개발된 모형을 여러 검증문제에 적용하여 모형의 적용성을 조사하였으며, 각종 모형의 매개변수들에 관한 민감도 분석을 수행하였다. 흐름단면의 형상이 복잡하고 불규칙적일수록 본 모형이 Cunge(1975)의 경우보다 정확한 계산결과를 나타내었으며, 하천 본류로부터 홍수터로의 범람은 물론, 본류로의 재유입, 즉 흐름방향이 반전되는 현상이 잘 모의되었다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제46권6호
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• pp.629-642
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• 2013

본 연구에서는 낙동강 본류의 강정고령보에 설치된 인공하도식 어도의 효율성을 2차원 물리서식처 모형인 River2D를 이용하여 평가해 보았다. 강정고령보 상하류단의 실측 수위를 이용하여 모형을 보정 및 검정하였다. 모의조건은 2012년 풍수량, 평수량, 저수량을 기준으로 어도 입구 및 어도 내부의 흐름장을 분석하였다. 특히 본 연구의 목표종인 피라미가 산란기인 봄철에 주로 이동을 하므로, 저수기를 기준으로 어도가 기능을 잘 유지하는지 살펴보았다. 분석결과, 풍수 및 평수기에는 본류 수위가 높아 어도로의 피라미 유입 효율성이 떨어져 보였다. 반면 저수기에는 본류의 낮은 수위로 인해 어도 입구에 상대적으로 적절한 유속이 발생하여 유입효율과 이동효율이 높아질 것으로 평가되었다. 어도 내 흐름은 어류가 소상하기에 무리가 없는 유속장이 발생하는 것으로 파악되었다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제38권8호
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• pp.981-994
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• 2014

Density currents formed by buoyancy discharges from rivers are numerically studied using non-dimensional two layer model including Coriolis acceleration, bottom stress, interfacial friction. Some typical numbers such as Froude number, densimetric Froude number and Kelvin number are obtained and some characteristic scales are defined as a result of non-dimensionalization of the governing equations. Besides the Coriolis effect, the configurations of bottom topography, bottom friction coefficient and interfacial friction are found to significantly affect the propagation of the warm water plume. Frontal position can fastly propagate in the case of large density difference between the two layers and small interfacial friction. Left side boundary current is easily formed under the small interfacial friction. With large Kelvin number, both right and left side boundary currents are formed. Wave-like disturbances and eddies are easily formed under the high Froude number.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2009년도 학술발표회 초록집
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• pp.827-831
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• 2009

Recently, frequency occurring flood and drought has increased the necessity of an effective water resources control and management of river flows. Therefore, the simulation of the flow distribution in natural rivers is great importance to the solution of a wide variety of practical flow problems in water resources engineering. However The serious problem facing two-dimensional hydraulic model is the treatment of wet and dry areas. The objective of this study is to investigate the wet and dry parameters that have direct relevance to model performance in situations where inundation of initially dry areas occurs. Several numerical simulations were carried out, which examined the performance of the marsh porosity method for the purpose of sensitivity analysis. Experimental channel and a variety of channel were performed for model tests. The results were compared with those of the observation data and simulation data of existing model. The RMA-2 model displayed reasonable flow distribution compare to the observation data and simulation data of existing model in dry area for application of natural river flow. As a result of this study, effectively applied marsh porosity method provide a reliable results for flow distribution of wet and dry area, it could be further developed to basis for extending to water quality and sediment transport analysis.