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      • KCI등재

        침투형 우수유출 저감시설의 저감효과 개선에 관한 실험 연구 : 누가침투량 분석에 의한 침투-저류시스템 제안

        임장혁(Im Janghyuk),송재우(Song Jaiwoo),박영진(Park Youngjin) 한국지반환경공학회 2009 한국지반환경공학회논문집 Vol.10 No.4

        최근 지속적이고 건전한 물 관리를 위하여 침투형 우수유출 저감시설이 고려되고 있는 실정이다. 그러나 침투형 우수유출 저감시설의 실제 적용에는 많은 문제점에 대한 개선이 필요하다. 본 연구에서는 침투형 우수유출 저감시설에 대한 개선 방법으로 침투-저류 시스템(ISS)을 제안하고, 수리모형 실험에 의해 우수유출 저감효과를 분석하였다. 본 연구에서 새로 제안된 우수유출 저감시설의 침투 특성을 분석하기 위해 다양한 강우 조건과 택지 개발 및 도시화를 고려하기 위해 실제 택지 개발시 이용되는 표면재료를 적용하였다. 본 연구에서는 수리모형 실험결과에 따라, 하부층의 누가 침투량에 의해서 침투-저류 시스템(ISS)은 부가적인 저감효과를 나타냈으며, 강우강도가 증가함에 따라 누가 침투율도 증가하였다. 그러므로 침투-저류 시스템(ISS)은 침투율이 증가하므로 기존 우수유출 저감시설보다 더 효과적으로 나타났다. 이러한 결과는 침투-저류 시스템(ISS)의 우수유출저감시설로써 적용에 대한 타당성을 확보할 수 있으며, 향후 관련 연구가 수행되면 침투-저류시스템(ISS)은 실제 우수유출 저감시설로써 활용될 수 있을 것이다. The runoff-reducing facilities using infiltration was considered for the sustainable and sound water management. However, for practical utilization, many problems are attended and therefore effort on improvements are required. In this study, methods of improvement for infiltration facilities proposed by Infiltration-Storage System (ISS) and the effect of runoff reduction were analyzed by hydraulic experimental study. In order to analyze the infiltration characteristics of proposed runoff reduction facilities in this study, it was applied to various rainfall condition and surface material considering development and urbanization influences. As a results of hydraulic model experiment, Infiltration-Storage System (ISS) made addition to effect of reduction by lower layer of accumulative infiltration quantities. And then as rainfall-intensity was increased, accumulative infiltration rates were increased in this study. Thus, Infiltration-Storage system (ISS) was more efficient than existing runoff reduction facilities because of increasing infiltration rate. Such a result was guaranteed application of ISS as runoff-reducing facilities. Therefore, ISS is expected to be capable for practical application if subsequent research for improvements are followed. Additionally, results of this study are expected to provide fundamental research data on infiltration facilities.

      • KCI등재

        래버린스 위어를 이용한 침사지 내 침전효율 개선

        조훈식(Cho Hun Sik),여창건(Yeo Chang Geon),임장혁(Im Janghyuk),이승오(Lee Seung Oh) 대한토목학회 2012 대한토목학회논문집 B Vol.32 No.3B

        In this study, we proposed modified settling basins transformed by substituting the downstream sill for low head weirs such as generic labyrinth weir and inclined crest labyrinth weir worked as internal baffles. Laboratory experiments were carried out to understand hydraulic characteristics inside of the settling basin to improve the efficiency of sedimentation rate. For a quantitative analysis, we suggested the headwater ratio(Hl/P), the magnification ratio(L/W) and the inflow rate per total crest length(qL) as primary analysis indexes for sedimentation efficiency. Six different types of settling basin were used for lab-scaled pilot tests by distinguishing with internal structures. Based on results, the variation of headwater ratio with the change of magnification ratio would highly affect the deposition efficiency(%) and it was improved under specific condition that repeating arrange number(N) of labyrinth weir was between 2 and 4. Also, the regression analysis showed that initial condition and shape for improving sedimentation efficiency were plotted on the graph for both qL≥3.5 ㎠/s and L/W≤3.5. It would be expected that the geometrically optimized labyrinth settling basin could be designed with proper deposition efficiency for inflow rates of influent and required area of settling basin utilizing the proposed analysis index in this study. 본 연구에서는 기존의 침사지 내부 수공구조물(격벽)로 사용되고 있는 둔턱을 대체하여 일반형 사다리꼴 래버린스 위어(generic labyrinth weir)와 변형된 형태인 경사형 마루 래버린스 위어(inclined crest labyrinth weir)를 제시하였으며, 래버린스 위어 적용시 발생하는 수리학적 흐름특성을 이용하여 침사지에서 침전율을 개선하고자 하였다. 본 연구에서는 전수두비(headwater ratio) Hl/P와 확폭비(magnification ratio) L/W, 그리고 총 마루길이 당 유입유량 qL을 침전효율의 주요 분석지표로 제시하였으며, 기존의 침사지 형상과 래버린스 위어를 적용한 래버린스 침사지 형상을 제작하여 실험을 수행하였다. 실험결과 래버린스 위어를 적용한 침사지는 확폭비 변화에 따른 전수두비의 변동이 침전효율(%)에 크게 영향을 미치는 것으로 분석되었으며, 래버린스 위어 반복배열수(N)가 2~4개 일 때 침전효율이 개선되는 것으로 분석되었다. 또한 회기분석을 통해 침전효율이 개선되는 유입조건 및 형상은 총 마루길이 당 유입유량이 qL≥3.5 ㎠/s인 조건과 확폭비가 L/W≤3.5 인 경우로 나타났으며, 이러한 침전효율이 개선되는 구간을 도표상으로 표현 및 분석하였다. 본 연구에서 제시한 분석지표를 통해 오탁수 유입량 및 침사지 소요면적 등 설계조건에 따른 적합한 침전효율을 갖는 구조적으로 최적화된 래버린스 침사지의 기초 설계에 활용될 수 있을 것이다.

      • 표면재료 및 강우강도에 따른 우수유출저감시설의 침투 특성에 관한 실험 연구

        宋在偶,任壯爀,鄭祐昌 홍익대학교 과학기술연구소 2006 科學技術硏究論文集 Vol.17 No.-

        The increment of impermeable land area due to widespread land development caused the adverse impact on urban disaster prevention because it could decrease the peak rate of runoff as well as increase the runoff and peak flow during rainy period. Many researchers have focused on the facilities that can reduce this increased runoff. Recently, runoff-reducing facilities using infiltration have drawn much attention because of their cost-effectiveness and high performance. To date, however, little research has been conducted on the infiltration characteristics and quantitative analysis because of their highly dependence on construction method, paving material, surface permeability, and field condition. Hence, this study was performed to investigate the infiltration characteristics of runoff-reducing facilities according to the type of paving material, which were examined using experimental apparatus with varying paving material and rainfall intensity, and thus to provide fundamental research data for runoff-reducing infiltration facilities. In this study, the infiltration characteristics were examined under the rainfall intensity of 20, 30, 50, 80, 100, 200 mm/hr for a variety type of paving materials such as concrete, asphalt, sand, grassland, and permeable paving material. The infiltration rate for permeable paving material was observed to be more than 93 % under the condition of less than 200 mm/hr of rainfall intensity. For the compacted earth and grassland, the ultimate infiltration rate was estimated to be about 13% to 67%. The asphalt and concrete paving materials showed the direct runoff pattern with extremely low ultimate infiltration rate. The permeable paving material was concluded to be the most appropriate one for the runoff-reducing infiltration facilities because it has more favorable advantages than others in the light of infiltration volume, disaster prevention, and river training.

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