만곡수로에서 흐름방향에 따른 2차류의 변화량 산정식

백경오(Baek Kyong Oh),서일원(Seo Il Won),이규환(Lee Kyu Whan) 대한토목학회 2006 대한토목학회논문집 B Vol.26 No.4B

본 연구에서는 만곡수로에서 주 흐름방향에 따라 변화하는 2차류의 거동을 이론적으로 예측하기 위해 Odgaard(1986) 및 Chang(1988)의 제안을 바탕으로 새로운 방정식을 유도하였다. 개발된 이론식은 2차류의 횡방향 유속을 주 흐름 및 연직방향의 함수로 표현한다. 이를 검증하기 위해 실험실에 사행도가 각기 다른 두 개의 만곡수로를 제작하여 수리실험을 수행하였다. 수리실험결과를 제안된 이론식 및 기존 식과 비교해 보면, 제안된 식은 실측치에 잘 일치하는 반면 기존 식은 과대 산정하는 경향이 있었다. 제안된 이론식을 통해 수리량이 변화는 경우 2차류가 어떻게 변하는지를 확인해 본 결과, 사행도, 조도, 하폭 대 수심비가 클수록 2차류는 증가하였다. 또한 조도 및 하폭 대 수심비의 변화에 따라 2차류의 흐름방향 분포가 민감하게 반응하였다. In this study, a theoretical equation was derived based on Odgaard (1986) and Chang (1988) to reveal the streamwise variation of the secondary flow in meandering channels. The new equation describes the transverse component of the secondary flow as a function of stream wise and vertical directions. To validate the proposed equation, hydraulic experiments were conducted in laboratory meandering channels having different sinuosity. Comparison of experimental results with the proposed equation and an existing equation revealed that the equation was in good agreement with the measured data. However, the existing equation overestimated the transverse velocity. Investigation of the variation of the secondary flow with respect to hydraulic parameters based on the new equation showed that the secondary flow tended to increase as the sinuosity, the roughness, and the aspect ratio became larger. Also, streamwise profile of the secondary flow was sensitive to variations of the roughness and the aspect ratio.

만곡부에서 이론식에 기반한 횡분산계수 경험공식 개발

백경오(Baek, Kyong Oh) 대한토목학회 2012 대한토목학회논문집 B Vol.32 No.6B

본 연구에서는 이론적 배경을 토대로 사행 하천의 만곡부에 적용하기 용이한 횡분산계수 경험공식을 새롭게 제안하였다. 차원해석을 통한 독립변수들의 선정 대신 이론식을 기반으로 독립변수들과 그들의 함수형태를 우선 결정하였다. 결정된 함수식에서 매개변수를 골라내고 이를 고정하는 대신 회귀계수로 전환하여 실제 하천 만곡부에 적합한 경험식을 비선형회귀분석을 통해 제안하였다. 기존의 횡분산계수식들과 비교해 보면 본 연구에서 개발된 식이 관측 분산계수와 대체적으로 일치하는 경향을 보였다. 개발된 식의 특징을 살펴보면 마찰항에 대한 민감도가 상대적으로 적어 조도가 작은 하천에도 적용하기에 무리가 없어 보인다. 또한 개발된 식은 수심 대비 사행반경의 비가 큰 경우에도 기존의 추정식처럼 이상치를 나타낼 우려가 없어 만곡이 심한 사행하천에 적용하기 적합하다. In this study, a new empirical equation for the transverse dispersion coefficient has been developed based on the theoretical background in river bends. The nonlinear least-square method was applied to determine regression coefficients of the equation. The estimated dispersion coefficients derived by the new equation were compared with observed transverse dispersion coefficients acquired from natural rivers and coefficients calculated by the other existing empirical equations. From a comparison of the existing transverse dispersion equations and the new proposed equation, it appears that the behavior of the existing formula in a relative sense is very much dependent on the friction factor and the river geometry. However, the new proposed equation does not vary widely according to variation of friction factor. Also, it was revealed that the equation proposed in this study becomes an asymptotic curve as the curvature effect increases.

전단류에 의한 횡분산계수의 산정

백경오(Baek Kyong Oh),서일원(Seo Il Won) 대한토목학회 2007 대한토목학회논문집 B Vol.27 No.1B

전단류에 의한 2치원 분산의 수학적 접근법을 검토하고, 이론적 방법을 통해 제안된 기존의 분산계수 산정식들을 분석하였다. 이를 바탕으로 단순한 형태의 함수이면서 적용성이 높은 횡분산계수 이론식을 새로 개발하였다. 개발된 식을 만곡형태가 서로 다른 실험실 사행수로에서 수행된 추적자 실험결과와 비교하여 검증하였다. 검증 결과 기존의 이론식들에 비해 새로 개발된 식이 전단류의 크기를 잘 반영하기 때문에 관측치와 비교적 잘 일치하였다. 또한 전단류 분포를 선형으로 가정하여 횡분산계수식을 유도하였기에 이론식임에도 불구하고 기존 식들에 비해 그 형태가 매우 간단하여 범용적으로 사용하기에 유리하였다. 자료의 부족으로 인해 비록 실제 자연하천에서 적용성을 엄밀히 검증해 보지는 못하였으나, 현장 자료를 바탕으로 유도된 기존의 경험식과 비교하여 개발된 식이 큰 차이를 보이지 않았다. A mathematical approach on the two-dimensional dispersion induced by the shear flow was reviewed, and previous works for evaluating dispersion coefficients by theoretical methods were summarized. Based on the review, new equation, which can be widely used, for the transverse dispersion coefficient was developed. The new equation was verified with tracer data sets which had been obtained from laboratory experiments conducted in unlike meandering channels. The results of verification showed that the new equation agreed better with the observed transverse dispersion coefficient than previous works because it considered appropriately effects of the shear flow. Moreover, the equation had high applicability to natural rivers due to its simple form resulting from a linear profile of the shear flow. Although it was not validated in natural streams owing to lack of field data, the equation had little differences compared 'with existing empirical equations derived from field data.

간극률 환산 이론식의 오차규범 분석

변지환 ( Ji Hwan Byun ),박충화 ( Chung Hwa Park ),윤형구 ( Hyung Koo Yoon ) 대한지질공학회 2014 대한지질공학회 학술발표회논문집 Vol.2014 No.1

투하석재의 이동

유동훈,선우중호 한국해안해양공학회 1999 한국해안해양공학회 논문집 Vol.11 No.2

정수 또는 유수중 투하 석재의 이동거리를 산정하기 위한 간편한 방법을 도출하기 위하여 간단하면서도 어느 정도 정밀성을 갖고 있는 항력계수 산정식을 도입하였다. 도입된 항력계수 산정식은 매끈한 구형체인 경우 정밀식의 해와 거의 유사한 산정치를 제공하고 있음을 확인하였으며, 투하 석재의 형상이나 조면의 상태에 따라 경험계수의 조정으로 산정치를 제공하고 있음을 확인하였으며, 투하 석재의 형상이나 조면의 상태에 따라 경험계수의 조정으로 흐름상태를 반영할 수 있었다. 정수중의 침강속도 또는 낙하거리를 산정하기 위한 이론식을 유도하였으며, 항력계수의 조정으로 관측결과와 일치하는 산정결과를 얻을 수 있었다. 유수중의 이동거리 산정을 위하여 2차 상미분방정식을 유도하였고, 이의 해를 Runge-Kutta법으로 구하는 수치모형을 개발하였다. 또한 여러 가지 조건에 대한 산정치를 구하여 비교하였다. In order to develop a convenient method for the estimation of transport distance of settling stones in quiescent water or flowing water, introduced was the simple but relatively accurate equation of drag coefficient. The equation of drag coefficient introduced was confirmed to give relatively accurate evaluation for the drag force of smooth-surface sphere, and the effects of surface roughness and shape can be considered by adjusting empirical parameters. A theoretical equation has been developed for the settling velocity or settling distance of smooth-surface sphere in quiescent fluid, and the computation results have been obtained by adjusting the empirical parameter for the settling distance of stone in quiescent water. The 2nd order ordinary differential equation has been developed for the case of settling stones in flowing fluid, and a numerical model has been developed by using Runge-Kutta method for its solution. A number of cases have been tested by adjusting the empirical parameter.

쏘일네일이 보강된 사면의 국부파괴에 대한 안전율 분석

Koy, Channarith,김범준,장현익,이상래,윤찬영 대한토목학회 2018 대한토목학회논문집 Vol.38 No.3

In this study, a soil nail design method for a stability analysis of local instability with nail reinforced slope was proposed. The failure mechanism of a local instability of slope was studied and a theoretical equation to estimate the stability of slope was developed. Using the developed equation, the stability analysis was performed according to installation conditions of soil nail such as a slope inclination, a thickness of soil layer, a nail inclination, and a nail spacing. Considering those design factors, a sensitivity analysis for each influence factors was conducted. Analysis results showed that the safety factor of reinforced slope with nail was higher than the slope without nail. In addition, the safety factor of slope according to ground condition was increased in the order of dry, saturated, and seepage condition. 본 연구에서는 네일 보강설계에 따른 국부 쐐기파괴의 안정성 검토가 가능한 네일 설계방법을 제안하기 위해, 국부 쐐기파괴에 대한 파괴 메커니즘을 확인하고 이에 대한 안전율 산정식을 개발하였다. 개발된 이론식을 이용하여 네일 보강여부, 지반조건, 네일 보강설치 패턴을 변화시켜 가면서 해석을 수행하였다. 또한 이를 바탕으로 각 영향요소에 대한 민감도 분석을 실시하였다. 해석 및 해석결과, 네일로 보강된 비탈면의 경우 무보강 비탈면 보다 안전율이 설계기준 이상으로 증가하였으며, 지반조건에 따른 비탈면의 안전율은 건기 시, 우기 시, 우기 시의 침투조건 순으로 증가하였다.

무리말뚝의 주면마찰력 분담비율 특성

이준대,안병철 한국지반공학회 2006 한국지반공학회논문집 Vol.22 No.10

H pile은 원형말뚝에 비해 항타에 의해 쉽게 관입이 되며, 높은 주면마찰력과 폐색효과를 나타내는 특징을 가지고 있다. 본 연구에서는 실내시험을 통한 화강풍화토 지반에 관입된 H형강 무리말뚝의 주면마찰력 분포특성을 관찰하는데 목적이 있다. 말뚝의 배열(1×2, 1×3, 2×2, 2×3, 3×3), 말뚝설치간격(2D, 4D, 6D)과 지반밀도(40%, 80%)에 따른 재하시험을 실시하였다. 실험결과 전체 재하중에 대한 주면마찰력의 분포비율은 3×3무리말뚝의 경우 말뚝간격비가 증가할수록 조밀한 지반의 경우 48%~39%, 느슨한 지반의 경우에는 32%~27%로 각각 감소하였다. 그리고 말뚝침하량에 따른 주면마찰력 분포비율은 느슨한 지반조건에서 2×2무리말뚝의 경우 58%~33.2%, 3×3무리말뚝의 경우 65%~ 38%로 각각 감소되었다.

전극의 기하학적 형상이 전기비저항 탐사에 미치는 영향: 수치 해석 연구

김태영,이승훈,류희환,정성훈 사단법인 한국터널지하공간학회 2023 한국터널지하공간학회논문집 Vol.25 No.2

Electrical resistivity survey have been widely conducted at diverse scales, from a few centimeters for laboratory tests to kilometers for field tests. It measures electrical resistance through relationship of electric potential difference and current between two electrodes penetrated on the surface of medium, and eventually quantifies electrical resistivity known as inherent properties of the medium. In field or full-scale test, it assumes the electrodes as equivalent half-sphere electrodes that have a same surface area with different electrodes for ease of calculation because the contact area between electrode and medium is small and sufficient distance between two electrodes. However, small-scale laboratory test is significantly affected by the electrode geometries (penetrated depth, height, radius of electrode and distance between electrodes), which change the equipotential surface and electric current flow. Indeed, the electrode geometries may eventually cause a difference of electrical resistivity value. This study reviews the theoretical electrical resistance derived with various electrode geometries (half-sphere, cylinder, cylindrical with half-spherical tip, cylindrical with conical tip) and verifies the developed numerical module by comparing results with the theoretical electrical resistance. The distributions of electrical resistance around electrodes and among electrodes are analyzed. In addition, it is discussed how the electrical characteristic of cylindrical electrode with conical tip widely used in field test has effect on the electric current flow.

유속의 하폭방향 분포에 의한 종 분산계수 산정

박인환(Park, Inhwan),서일원(Seo, Il Won) 대한토목학회 2018 대한토목학회 학술대회 Vol.2018 No.10

지층이 경사진 미고결 층상지반에서의 터널 작용토압에 관한 연구

박시현(Park Si Hyun),김영수(Kim Young Su) 대한토목학회 2006 대한토목학회논문집 C Vol.26 No.4

굴착 단면 또는 내부 단면적에 비해 연장이 긴 선형 구조물의 일종인 터널은 다양한 지반조건에서 시공된다. 본 논문은 미고결 층상 지반에서 터널 굴착에 의해 발생하는 터널 작용토압에 대하여 모형실험적 및 이론 해석적 연구를 수행한 것이다. 터널 모형실험은 층상구조를 이루고 있는 지층의 경사각도와 토피고를 변화시키면서 실시하였다. 모형실험에 사용된 지반재료는, 그 자체만으로 자립이 가능케 함으로써 모형토조 벽면과의 마찰을 제거시킬 수 있는 점착력이 배제된 알루미늄 봉과 블록을 이용한 2차원 모형 실험을 실시하였다. 아울러 터널 하중에 대한 이론적 평가식을 새롭게 유도하고, 이를 실험에 의한 터널 하중과 함께 비교하여 그 타당성을 검토하였다. Since tunnels are linear type structures that have a long extent in comparison to their excavation or inner section, tunnels must be constructed in various ground conditions. In this study, laboratory model tests and theoretical analysis on a tunnel loads are carried out in the unconsolidated ground with inclined layers for tunnel excavation. Laboratory model tests are performed with the variation in the angle of the inclined layers and tunnel depth for the model ground with inclined layers. As for the ground materials, two dimensional model ground is prepared with aluminum rods and blocks with no cohesion, which are frictional resistance tree between testing apparatus walls and ground materials, by establishing the ground materials self-supporting. Moreover tunnel load equation are newly induced so that comparisons between model test results and the theoretical results are conducted as well.