수중 부유구조물에 의한 세굴특성 분석

최흥식,이창훈 한국방재학회 2011 한국방재학회논문집 Vol.11 No.6

The scouring characteristics due to submerged floating structure which is affecting river bed changes are analysed by experiments. The critical scouring which initiates the movement of bottom substrates accompanying the erosions of luff, tunnel, and lee-wake is suggested according to the relative location(h_s/H) of the distance between the center of submerged floating structure and river bed over the water depth. The scouring depths accompanying erosion increase with the increasing of Reynolds, Froude,and Shields parameters governed by velocity. The tunnel erosion is dominant at the Froude of 0.65~0.67 according to the relative location(hs/H) and the lee-wake erosion induced equilibrium scouring is progressed steadily over velocity increasing. The numbers of Reynolds and Froude result in greater relative scour effect than Shields parameter. The regression equations for equilibrium scouring depth(d_d/D) are suggested with Reynolds, Froude, and Shields parameters and the additional parameter(hs/D) of the distance between the center of structure and river bed over the diameter of submerged floating structure which show the different scouring phenomena with hs/D. 실험을 통하여 하상변동에 영향을 줄 수 있는 수중 부유구조물에 의한 하상의 세굴특성을 분석하였다. 세굴의 진행양상에 따른 말굽형 침식, 터널침식 및 배후류 침식을 수반하는 하상입자의 움직임의 시작인 한계세굴은 수심에 대한 하상에서 부유구조물 중심까지의 거리 비(h_s/H)로 나타났다. 침식현상을 수반하는 세굴의 깊이는 유속의 증가에 따른 Reynolds수, Froude수,Shields수의 변화와 더불어 침식깊이가 증가하였다. 수중 부유구조물 위치에 따른 터널침식의 현상은 Froude수가 0.65~0.67 범위까지 우세하게 나타났고, 그 이상의 유속구조에서는 배후류 침식을 수반한 평형세굴로 진행하였다. 평형세굴심의 변화는Reynolds수, Froude수는 Shields수에 비해 상대적인 세굴변화 양상이 크게 나타났다. 부유구조물 직경에 대한 하상과 구조물중심까지의 거리와의 비(h_s/D)에 따른 상대 평형세굴심은 부유구조물 위치에 따라 세굴의 양상이 달라진다는 것을 알 수 있었다.

코로나 위기 대응과 금융의 향후 과제

최흥식,구본성 한국금융연구원 2021 주간 금융 브리프 Vol.30 No.23

2010년 9월 원주시 홍수피해 원인 및 특성

최흥식,김기태,Choe, Heung-Sik,Kim, Gi-Tae 한국수자원학회 2010 물과 미래(한국수자원학회지) Vol.43 No.12

플랜트 건설 공사 경쟁력 제고 방안(I)

최흥식 한국플랜트학회 2005 플랜트 저널 Vol.1 No.1

유사지역공공도서관 비교분석을 통한 전주시립도서관 발전방안모색

최흥식 전주대학교 사회과학연구원 ( 구 사회과학종합연구소 ) 2006 社會科學論叢 Vol.21 No.-

횡유입에 의한 합류부 홍수특성 분석

최흥식,조민석,박용섭,Choi, Hung-Sik,Cho, Min-Suk,Park, Young-Seop 한국방재학회 2006 한국방재학회논문집 Vol.6 No.1

합류부는 유량의 변화, 흐름방향의 전환으로 순환흐름의 분리구역의 발생에 의한 통수단면의 축소에 의한 통수능의 저하와 이에 따른 배수의 영향이 야기된다. 지류와 본류와의 유량비와 합류각을 달리하면서 실험한 결과를 이용하여 분리구역의 특성을 규명하였다. 분리구역의 정의는 유함수를 이용하여 그 값이 0(영)인 유선을 분리구역으로 정의하여 그 길이와 폭을 본류 하천폭으로 나눈 무차원 길이비와 무차원 폭비로 하였고, 유선에 의한 분리구역의 연구결과가 기존의 실험들과 비교적 잘 맞는 것으로 나타났다. 작은 유량비와 합류각 30도에서는 분리구역이 나타나지 않아서 유량비와 합류각에 의한 분리구역의 출현경계식을 만들었다. 분리구역에 대한 고찰로 합류각, 유량비, 그리고 본류 하류에서의 Froude수에 의한 분리구역의 무차원 길이비와 폭비에 대한 기존의 실험식을 수정하였고, 수굴계수와 형상지수의 수리적 특성을 분석하였다. 일반적으로 유량비와 합류각이 커질수록 분리구역이 크게 나타났다. 합류부를 전후한 상하류 구간에서 수면의 추적에서 유량비와 합류각이 커질수록 배수위의 영향이 크게 나타났고, 합류부가 접하는 내측보다 외측의 배수영향이 크게 나타났다. 하류부 유량에 의해 등류수심을 산정하여 합류가 시작되는 점에서부터 하류의 등류수심에 이르는 곳까지의 거리를 $X_l$로 보고 합류각과 유량비와 단면폭 및 수축계수간의 상관관계식을 산출하였다. 유량비와 합류각에 따른 수로내의 배수위에 의한 최대수위와 분리구역에서의 최소수심과의 비를 분석하였다. Flow separation of recirculation zone by increasing of flow and change of its direction at confluence results in backwater due to conveyance reduction. The hydraulic characteristics of flow separation are analysed by experimental results of flow ratios of tributary and main streams and approaching angles. The boundary of flow separation by dimensionless length and width is defined by the streamline of zero and this definition agrees well to the existing investigation. Because flow separation doesn't appear in small flow ratio and approaching angle of $30^{\circ}$, the equation of flow separation with flow ratio and approaching angle is provided. In flow separation consideration and comparing with previous results, the existing equations of dimensionless length and width ratios by function of approaching angle, flow ratio, and downstream Froude number are modified and also contraction coefficient and shape factor are analysed. Dimensionless length and width ratios are proportional to the flow ratio and approaching angle. In analysis of water surface profiles, the backwater effects are proportional to the flow ratio and approaching angle and the magnitude at outside wall is greater than that of inside wall of main stream. The length, $X_l$ from the beginning of confluence to downstream of uniform flow, where the depth is equal to uniform depth, is characterized by width of stream, flow ratio, approaching angle, and contraction coefficient. The ratios between maximum water depth by backwater and minimum depth at separation are analysed.

표면온배수 수치모형 : 제트적분모델의 비교평가

최흥식,이길성 한국수자원학회 1990 물과 미래(한국수자원학회지) Vol.23 No.4

원자력·화력, 제철소 등의 임해공업시설로부터 온수 방출의 확산에 대한 정성, 정량적 예측은 환경관리 및 냉각수 취·배수로 설계에 매우 중요하다. 본 연구는 난류 및 부력효과가 강한 온배수의 주요 물리적 특성을 규명하고 실무에 많이 사용되고 있는 MIT 및 PDS 적분모델의 비교평가를 실시하였다. 일반적으로 MIT 및 PDS 모델은 성층화되지 않은 수역에서 주위수 및 제트 방출각도를 고려하여 온배수 거동을 산정하는 모델이다. 해석결과는 그 구성의 상이성에 의해 매우 다름이 규명되어, 온배수의 정확한 산정을 위해서는 난류모델을 이용한 수치모델의 개발 및 이의 적용이 요구된다. The qualitative and quantitative prediction for the dispersion of thermal discharge from nuclear / fossil power plant, steel works etc. has significant roles for the cooling system. Design and environmental management. In this study, the several important physical properties for the behavior of a thermal discharge with strong turbulent and buoyant effects are described. The comparative evaluation between MIT and PDS models is carried out, which have the different model structures. In general, MIT and PDS models are commonly used to calculate the thermal discharge behavior with considering the ambient current and the angle of jet in an unstratified water body. The simulated results by these models have great discrepancies due to the different assumptions in modling.

표면온배수 난류모형

최흥식,이길성 한국수자원학회 1990 물과 미래(한국수자원학회지) Vol.23 No.4

난류 및 부력효과가 강한 온배수 확산을 예측하기 위하여 난류모델을 이용한 수치모델의 개발이 두드러지고 있다. 본 연구는 정지수역으로 유입하는 온배수 수치모델을 개발하였다. Reynolds 응력항 및 난류 열 프럭스항의 처리를 위하여 k-$\varepsilon$난류모델에 온도자승유동항과 이의 감쇄율 전달방정식을 추가한 4-방정식 난류모델을 이용하였다. 지배방정식을 부분적인 포물형태의 전환을 통한 수치해석이 이용되었다. 계산결과는 Pande 등의 실험결과와 비교적 잘 일치하였고, McGuirk 등의 2-방정식 난류모델에 의한 해석결과와 비교분석하였다. 아울러 고리 원자력 1호기에의 적용을 통하여 본 모델의 실용성 및 타당성 입증하였다. In order to predict the dispersion of a thermal discharge with strong turbulent and buoyant effects, the development of a numerical model using turbulence model and its application are significantly increased. In this study, a 3-dimensional steady-state model for the surface discharge of heated water into quiescent water body is developed. For the model closure of turbulent terms the 4-equation turbulence model is used. For economic numerical simulation, the elliptic governing equations are transformed to the partially parabolic equations. In general, the simulated results by the present model agree well to the experimental results by Pande and Rajaratnam. The model characteristics are presented in comparison with the predicted results of the 2-equation turbulence model by McGuirk and Rodi. Applying the 4-equation turbulence model to the Korea nuclear unit 1 at Kori site, feasibility and efficiency of the present model are validated.

평균근모량 채취 및 산정방법 표준화 제안

최흥식,이웅희 한국수자원학회 2011 한국수자원학회논문집 Vol.44 No.4

어류서식적합도 향상을 위한 하천구조 최적화

최흥식,김상문 한국수자원학회 2013 한국수자원학회논문집 Vol.46 No.3

본 연구는 어류서식 적합도 향상을 위한 하천구조 개선 방안을 위한 연구이다. 이를 위해 대상하천의 유역 및 수중환경조사와 어류의 군집특성 결과를 이용하여 건전한 수중 생태계를 대표할 수 있는 복원 목표어종으로 참갈겨니를 선택하였다. PHABSIM을 이용한 검증결과 유속과 수심에 대한 적합지수 향상을 위한 저수로 폭의 변화는 대상어종의 서식적합도 향상을 가져왔음을 알 수 있었다. 그러나 서식적합지수 향상을 위한 저수로 폭의 변화는 일관성 있는 서식적합도의 향상을 나타내지 못함을 확인하였다. Genetic Algorithm을 이용하여 대상하천의 서식적합도 개선을 위한 주어진 유지유량에 따른 하천 구간별 유속, 수심을 고려한 저수로 폭의 최적 방안을 제시하였다. 저수로 단면 구조개선의 방안 제시는 수계환경개선을 위한 각종 사업에 기여할 것으로 판단된다. An Improvement of channel structure for sound fish habitat suitability enhancement is investigated. The restoration target species of Zacco Koreanus which is represented a sound aquatic ecosystem is selected by investigating results of the fish fauna and the river environments. The changes of lower channel width for enhancing suitability indices for water velocity and depth result in habitat suitability enhancement in general by PHABSIM simulation. The habitat suitability enhancement is not guaranteed consistently by the changes of lower channel is confirmed. The optimal lower channel widths at each reach are presented by genetic algorithm of optimization which is considering the enhancement of suitability indices for water velocity and depth with given instream flows. The suggested plan of the lower channel modification will contribute to the various projects for the environmental improvement of aquatic system.