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급경사지 붕괴 모의실험을 위한 인공강우장치의 강우분포특성
정향선,강효섭,석재욱,김호종 한국산학기술학회 2019 한국산학기술학회논문지 Vol.20 No.12
인공강우장치는 실내실험 기반의 모형실험 데이터를 생성하는 연구도구로 널리 이용되고 있다. 다양한 연구에 인공강우장치가 이용되고 있음에도 불구하고 대부분의 연구에서 강우분포의 균질성에 대한 논의는 등한시되고 있다. 다양한 강우특성이 반영된 급경사지 붕괴 모의실험을 위해서는 저강도에서 고강도까지 강우를 모사할 수 있는 강우장치가 필수적이며 실험의 신뢰성을 확보하기 위해서라도 강우분포의 균질성은 확보되어야 한다. 본 연구에서는 급경사지 붕괴 모의실험의 주요설비인 인공강우장치의 최대 강우강도 130mm/hr 내에서 10mm/hr 단위 제어를 목표로 하며, 균등계수 80% 이상 확보하고자 하였다. 이를 위해 노즐타입, 크기, 위치 및 펌프압력에 따른 다양한 조건하에서 강우실험을 수행하였다. 실험결과 노즐형태는 원형노즐, 크기는 1.9mm와 1.4mm가 적합한 것으로 분석되었고 적정 펌프압력은 3~6kg/cm2으로 분석되었다. 다양한 강우강도를 재현하기 위해 노즐수는 2, 3, 5개, 펌프압력은 3, 4, 5, 6kg/cm2로 조건을 달리하여 실험을 수행하였다. 펌프압력이 증가함에 따라 강우강도는 선형적으로 증가하는 경향을 보였다. 실험결과를 바탕으로 펌프압력, 노즐형태 및 노즐수를 변수로 하는 강우제어 매뉴얼을 작성하였다. 또한 검증실험을 수행하여 목표 강우강도 대비 오차범위 ±3.1%, 균등계수는 평균 86.8%로 균질한 강우분포를 보였다. An artificial rainfall system is used widely as a research tool for generating model experiment data. Artificial rainfall devices have been used in many studies, but studies of the rainfall distribution are not considered as important issues. To simulate various rainfall characteristics, it should be possible to simulate from low to high intensity, and the homogeneity of the rainfall distribution should be ensured. In this study, the maximum rainfall intensity was set to 130mm/hr and controlled by 10mm/hr. In addition, the aim was to secure a uniform coefficient value of 80% or more. To this end, rainfall tests were performed according to the nozzle type, diameter, position, and pump pressure. The rainfall test showed that the circular nozzle was suitable, and the nozzle size was 1.9mm and 1.4mm. The optimal pump pressure was found to be 3~6kg/cm2. The rainfall intensity tended to increase linearly with increasing pump pressure. Based on the rainfall test results, a rainfall control manual was produced with variables, such as pump pressure, nozzle type, and number of nozzles. As a result of rainfall verification, rainfall intensity showed a 3.1% error with a uniformity coefficient of 86%.
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정향선,Maricris Jalmasco,안재훈,신현석 한국방재학회 2016 한국방재학회논문집 Vol.16 No.6
As a mean to deal with urban rainfall and water disaster, the permeable pavement is more widely used. The permeability and effect of clogging are essential inputs in hydrologic design, but there is no well developed standard yet to evaluate the permeability. This study aims at developing test equipment and procedure to evaluate permeability of unclogged and clogged permeable pavements. Two types pervious concretes, with different sizes of aggregate in mixture but with the same porosity, were produced and tested by the equipment developed. It is found that the discharge velocity and hydraulic gradient have nonlinear relationships. More particles were clogged in the concrete with larger pore, but the permeability decreased more steeply with increasing clogging particles in the concrete with smaller pore. The results shown here are, however, based on the specific materials and cases tested, and therefore it is necessary to investigate further in order to come up with more general conclusions. 도시화 및 기후변화로 인한 도심강우 및 수재해의 문제에 대응하기 위한 방법 중의 하나로, 국제적으로 투수성 포장의 설계 및 시공이 증가하고 있는 추세이다. 투수성 포장의 투수계수 및 폐색에 따른 투수계수의 감소는 투수성 포장시스템의 수문설계에 있어 매우 중요한 인자이나, 현재로서는 이를 평가하기 위한 시험기법의 정립이 미비하고 연구자료가 충분하지 못한 상황이다. 본 연구에서는 폐색을 고려한 투수성 포장시스템의 투수계수 평가 시험장치 및 기법을 정립하기 위한 시도로서, 투수성 포장-지반시스템의 정수두 시험이 가능한 장비 및 시험절차를 개발하였다. 배합골재의 크기가 다르고 공극률이 같은 두 종류의 투수성 콘크리트를 가진 투수성 포장의 투수계수 측정을 통해, 투수성 포장시스템의 동수경사와 유출속도의 관계가 비선형임을 확인하였다. 또한 같은 공극률이라 할지라도 골재크기가 큰, 따라서 공극의 크기가 큰 투수성 콘크리트에 더 많은 입자가 공극 내에 폐색되는 것을 확인하였다. 하지만, 폐색되는 양과는 상관없이, 공극의 크기가 작은 콘크리트 쪽이 폐색입자에 따라 투수계수가 감소하는 경향이 더 크게 나타났다. 본 연구를 통해 얻은 결론은, 특정 배합골재 및 배합비의 콘크리트와 특정 폐색입자를 사용하였을 때 얻어진 결과이며, 결과를 일반화 할 수 있기 위해서는, 추가적인 연구 및 검증작업을 수행하여야 할 것으로 판단한다.
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정향선,jafari mohammad,안재훈,신현석,정종원 한국방재학회 2015 한국방재학회논문집 Vol.15 No.6
Biomass has become one of major sources of renewable energy, but, after combution, the ashes of biomass are not well recycled. The compressibility and thermal characteristics of biomass ashes were experimentally analyzed and compared to silica sand, in attempt to utilize the biomass ashes as sustainable construction material. The mean particle sizes of wood and sugarcane bagasse ashes were 0.15 mm and 0.04 mm, respectively; the particles were angular and had non-uniform array. The compressibility of biomass ashes were much larger than those of sands with the same initial loading; the thermal conductivity lower. In addition, the more saturated, the higher thermal conductivity. The compressibility and thermal characteristics of biomass ashes, reported in this paper, are for uniform materials that contain relative high void contents; the mixture of soil and biomass ashes, which has denser composition, needs to be inspected further. 바이오매스는 국제적으로 주요 신재생에너지원으로 사용되고 있는 재료이나, 사용한 바이오매스재는 대부분 재활용되지 못하고 폐기되는 실정이다. 이에 본 연구에서는 바이오매스 나무재 및 사탕수수재를 건설재료로 활용하고자 이들의 압축성과 열전도도를 시험을 통해 분석하고 이를 석영질 모래의 물성과 비교하였다. 나무재와 사탕수수재의 평균입경은 각각 0.15 mm, 0.04 mm에 해당하였으며, 두 재료 모두 입자가 불규칙하고 각이진 모양을 가지는 것으로 확인되었다. 나무재 및 사탕수수재의 압축성은 동일한 초기하중을 가지는 모래에 비해 매우 큰 반면 열전도도는 모래에 비해 훨씬 낮은 결과를 나타냈다. 또한 포화도가 증가할수록 열전도도는 증가하는 경향을 보였다. 본 논문에서 보인 바이오매스재의 압축성 및 열전도 특성은 간극률이 비교적 큰 단일재료로서의 바이오매스 재에 해당하는 것이며, 지반과 혼합되어 사용하는 경우 더 조밀한 배열을 가지게 되므로 그 특성에 대한 추가적인 연구가 필요하다.
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정향선 한국방재안전학회 2016 한국방재안전학회 학술대회 논문집 Vol.2016 No.-
최근 경제성장으로 시간적, 경제적 여유 증가에 비례하여 국민의 여가활동이 급속히 증가하고 있다. 이러한 이유로 캠핑은 새로운 여가문화로 자리 잡고 있으며, 캠핑장 수와 규모 역시 급속히 증가하는 추세이다. 그러나 캠핑인구와 캠핑장이 증가함에 따라 다양한 재난이 발생하고 있으나, 이를 예방하기 위한 안전점검의 종합적관리가 미흡한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 공간분석을 이용하여 국내 인허가 캠핑장의 위험지역을 추출하였다. 향후 본 연구는 위험지역 내 존재하는 인허가 캠핑장의 안전관리에 활용될 것으로 판단된다.
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