균일형 저수지 제체의 복통 균열에 따른 누수특성

이영학 ( Younghak Lee ),이달원 ( Dalwon Lee ),류정현 ( Junghyun Ryu ),강경오 ( Gyeongo Kang ),김철한 ( Cheolhan Kim ) 한국농공학회 2019 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2019 No.-

최근 아시아 지역에서 극한 강수의 증가가 전망됨에 따라 시설물의 재해저감을 위한 대책마련이 중요한 이슈가 되었다. 이러한 자연환경의 변화는 노후화된 저수지에 큰 영향을 미칠 수 있으며, 장기적으로 재해 위험성을 가중시킬 수 있다는 점에서 저수지의 방재분야는 중요하게 다루어질 필요가 있다. 국내에서는 저수지의 노후화로 인한 파이핑 및 누수현상을 경험하고 있으며, 특히 복통의 노후화는 누수집중의 유발시킴으로써 제체의 취약부 파괴를 쉽게 확장 시킬 수 있기 때문에 향후 저수지의 복통누수에 대하여 공통적인 관점에서 시설물 강화방안이 요구된다. 노후화와 관계된 저수지의 내구연한은 제체의 형식, 규모, 환경에 따라 다르기 때문에 특정할 수 없으나, 복통의 경계면에서 발생된 파이핑이 장기화 되는 경우 곧바로 붕괴로 이어질 가능성이 매우 크기 때문에 이에 대한 실험과 해석적 검증은 중요한 가치를 가진다. 따라서, 본 연구에서는 노후화 복통으로 인한 제체의 붕괴거동의 메커니즘을 규명하기 위하여 복통 구조물을 누수가 발생가능한 조건으로 새롭게 모델링하고 대형실내모형실험 실시하였다. 실험에서는 붕괴형태, 공극수압, 토압, 침하에 대한 계측값을 기초로 붕괴시점을 파악하고, 3-D 응력-침투 연계해석에 의한 결과와 비교함으로써 향후 재해저감방안의 마련을 위한 기초자료를 제공을 목적으로 하였으며 그 결과는 다음과 같다. 세굴폭은 세굴깊이가 형성된 이후에 발생되었으며, 세굴폭의 증가량은 세굴깊이의 증가량보다 큰 것으로 나타났다. 이러한 결과는 세굴폭보다 세굴깊이가 미치는 영향이 크기 때문에, 복통 부근에서 세굴깊이를 억제 또는 경감시킬 수 있는 방법이 보강의 관점에서 효과적일 수 있음을 제시한다. 파괴형상을 기초로 한 침하량, 공극수압, 토압의 관계에서는 제체의 붕괴시점에 대하여 상호 일치를 나타냄으로써 본 실험결과는 향후 노후화된 복통을 가진 저수지의 효율적인 보강을 위한 기초자료를 제공할 수 있을 것으로 기대된다.

수평필터간격과 한계동수경사를 고려한 노후화된 농업용 저수지의 침투특성

이영학 ( Younghak Lee ),이달원 ( Dalwon Lee ) 한국농공학회 2017 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2017 No.-

Recently, deteriorating of reservoir embankments has progressed severely; thus a more efficient design and construction method for deteriorated reservoir structures is required. For a fill-type reservoir embankment, a method that employs intervals between the horizontal filter and the embankment has been used and shown to achieve an efficient design. Since the horizontal filter is an important structure that provides stable drainage during an earthquake or concentrated leak, it is necessary to examine any change in the seepage characteristics depending on the filter intervals. In this study, the seepage characteristics of a reservoir embankments were examined according to the filter interval range via three-dimensional finite element analysis; additionally, potential risks such as those from piping were reviewed relative to the design interval of structurally stable filters. Consequently, results showed that the maximum filter intervals to yield efficient seepage characteristics were within 0-20.5 m for the pore water pressure of the core and the height of the seepage line. The piping evaluation results, as based on the range of the critical hydraulic gradient (0.8-1.4), demonstrated that the piping maintained stability within the filter interval range of 0-20.5 m; applying this range, stability was maintained when filters were installed throughout the entire embankment. However, when the filter interval exceeded 20.5 m, the piping was observed to fluctuate between stable and unstable conditions according to the range of the critical hydraulic gradient. Thus, to ensure structural stability, this study has proposed a decision method for the interval of horizontal filters based on the results of 3D seepage analysis and the theoretical range of critical hydraulic gradient.

내부침식 방지를 위한 제체보강공법의 적용성에 관한 모형실험

이영학 ( Younghak Lee ),이달원 ( Dalwon Lee ),허준 ( Joon Heo ),류정현 ( Junghyun Ryu ),김민기 ( Mingi Kim ),곽도현 ( Dohyeon Gwak ) 한국농공학회 2019 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2019 No.-

농업용 저수지의 붕괴원인 중 파이핑은 시간경과에 따라 제체의 내구성을 저하시키기 때문에 오랜 시간이 경과된 저수지의 재해위험도를 가중시킬 수 있다. 특히 노후화된 저수지는 기존 제체내의 코어와 필터가 차수 및 배수기능을 상실한 경우 침투거동이 균일형 제체와 같이 나타날 수 있으므로 저수지 리모델링시에는 신중한 접근이 요구된다. 내부침식은 제체의 강도부족과 시공실패 등 다양한 원인이 복잡하게 작용하고 있기 때문에 추정에 다소 제한적인 측면이 있다. 따라서, 노후화에 의해 하류사면측 제체 내부에서 집중수압이 쉽게 형성될 수 있는 부위를 제체의 붕괴를 유발시키는 원인요소로 가정하고, 취약부위에서 수압저감 공법을 적용하는 방법이 합리적일 것으로 판단된다. 본 연구에서는 내부침식이 하류사면부에서 크게 발현된다는 사실에 착안하여 모래와 쇄석재료를 활용한 수평 및 경사드레인을 각각 구성하였다. 또한, 하류사면 선단의 침식 및 세굴억제를 위한 공법으로 Gabion 옹벽을 적용하여 모래의 대체재료로서 쇄석의 사용가능성과 드레인 설치에 따른 침투특성을 대형모형실험에 의해 비교분석하였다. 모래와 쇄석을 각각 포설하여 공극수압에 의한 침투특성을 비교분석한 결과, 쇄석재료는 수평 및 경사드레인의 배수를 위해 사용하고 있는 기존 모래재료와 비교하여 약 2배의 수압감소를 나타내었으며, 침윤선을 크게 저하시킬 수 있어 효과적인 것으로 나타났다. 이러한 결과는 현장에서 대체재료로서 쇄석을 사용하는 경우 모래구입시 비용적인 문제와 재료취득의 어려움에서 탈피할 수 있으며, 토립자 흡출을 방지하기 위한 토목섬유가 함께 적용되는 경우 쇄석 드레인의 배수성, 가요성, 경제성 측면에서 충분히 현장 적용성이 우수하다고 판단된다. 또한 Gabion 옹벽설치에 따른 하류사면 선단의 세굴과 붕괴를 억제에 기여할 수 있으며, Toe drain 역활을 병행이 가능함으로써 기존의 제체 안정성을 대폭 강화시킬 수 있는 방법이 될 것으로 판단된다.

월류에 의한 제체보강공법에 관한 실험적 검토

이영학 ( Younghak Lee ),이달원 ( Dalwon Lee ),허준 ( Joon Heo ),심재웅 ( Jaewoong Shim ),김철한 ( Cheolhan Kim ) 한국농공학회 2019 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2019 No.-

Fill 제체에서 붕괴원인은 월류와 파이핑이 약 76%로 붕괴의 대다수가 침투파괴에 의해 발생되는 것으로 제시되고 있다. 월류와 파이핑의 비교에서 파이핑은 시간경과에 따른 침식으로 진행성 파괴가 발생하는 반면 월류는 집중호우 등의 기상조건에 의해 순간적인 파괴를 수반하는 점에서 붕괴발생 원인에 차이가 있다. 최근 기상조건의 변동성이 커지고 있는 환경에서 축조기간이 50년이 경과된 국내 저수지가 82%에 이르고 있다는 점을 감안하면 월류발생에 대하여 제체가 어느시점까지 저항 가능한지 여부와 구조적인 안정성 확보 대책에 대하여 검토할 필요가 있다. 월류에 의한 제방붕괴속도는 침투나 세굴에 의한 붕괴보다 훨씬 빠르고 계획홍수량 이상의 홍수량이 발생하거나 여유고가 작을 때 발생하기 때문에, 제체파괴의 시발점인 댐마루를 보강의 핵심부위로 산정하고 장·단기적으로 붕괴확장의 억제와 붕괴시간을 사전에 지연시킬 수 있는지 여부를 확인하여야 한다. 따라서, 본 연구에서는 노후화된 균일형 저수지가 이상강우에 의해 월류되었을 경우 영구적 방법인 아스팔트 및 콘크리트 보강과 응급적 방법인 차수시트를 댐마루에 적용함으로써 하류사면에 미치는 영향과 침투 억제공법의 효용성을 대형모형실험에 의해 검토하였고, 무처리 지반의 붕괴형태와 붕괴억제 지속 시간을 비교분석하였다. 그 결과, 월류수심이 일정하게 유지된 조건에서 월류된 경우 무처리 지반은 초기 월류시부터 세굴의 가속화와 함께 여러 개의 세굴방향이 나타났고 폭과 깊이가 증가해 가는 점진적 붕괴형태를 나타내었다. 영구적 방법인 아스팔트와 콘크리트 보강의 비교에서는 댐마루에서 세굴의 발생이 나타나지 않았으나 댐마루와 하류사면의 사석 경계부에서 점차적으로 침식을 시작하였고 최종적인 파괴형상에서 콘크리트로 보강한 경우가 아스팔트 보다 붕괴폭과 깊이가 크게 나타났다. 응급적인 방법인 차수 시트로 보강한 경우에는 댐마루와 하류사면에서 세굴이 발생되지 않았으며, 콘크리트나 아스팔트의 보강과 비교하여 안정화된 상태를 나타내었다. 실험시간동안 붕괴억제 지속시간은 아스팔트, 콘크리트, 차수시트로 보강한 경우가 무처리 지반보다 전체적으로 약 1시간 40분정도 붕괴를 억제시킬 수 있는 것으로 나타나 월류재해에 대하여 유효한 방법이 될 것으로 판단된다.

진동대모형실험에 의한 농업용 저수지 제체의 내진성능 평가

이영학(Lee, Younghak),류정현(Ryu, Junghyun),윤보라(Yoon, Bora),허준(Heo, Joon),이달원(Lee, Dalwon) 한국방재학회 2021 한국방재학회논문집 Vol.21 No.3

본 연구에서는 노후화된 균일형 저수지의 월류 방지를 위한 방법으로 Parapet 구조물을 댐마루에 설치하고, 가속도 반응, 변위거동, 공극수압 거동을 진동대 모형시험으로 비교분석하였다. 실험 조건은 국내기준과 진도규모에 따른 지진가속도범위를 고려한 설계지진가속도를 4가지 Case별로 분류하였으며, 진동형 파형(Gongen)과 충격형 파형(Minogawa)을 입력파형으로 적용하였다. 설계지반가속도에 따른 가속도 반응은 진동형 파형에서 가속도의 증가율이 최대지진가속도에 도달할 수 있는 것으로 나타나 충격형 파형보다 제체 균열이 발생할 가능성이 높은 것으로 나타났다. 진동형 파형 및 충격파형 모두 가속도 증폭비는 댐마루에서 가장 높았으며, 설계지진가속도가 커질수록 증폭비는 작아지는 특징을 나타내었다. 또한, 수평변위는 침투의 영향으로 상류사면에서 가장 컸고, 수직변위는 댐마루에서 가장 크게 나타났다. 본 연구에서 검토된 파형의 비교결과는 진동형 파형이 충격형 파형보다 제체의 변위에 미치는 영향이 클 수 있음을 제시하였다. 그러나, 수평변위와 침하비, 과잉공극수압비에 대한 안전기준을 적용한 결과, 충격형과 진동형 파형 모두에서 허용범위 이내로 안정한 것으로 평가되었다. 따라서, Parapet 구조물은 월류 저항성과 제체 자체의 안정성에 대하여 긍정적인 효과를 가질 것으로 기대된다. In this study, shaking table tests were performed to compare and analyze the acceleration response, displacement behavior, and pore-water pressure behavior of reservoirs with parapets installed to prevent overtopping of deteriorative homogeneous reservoirs. During the shaking table tests, the experimental conditions were divided into four cases considering the range and magnitude of seismic acceleration according to national standards. The vibration-type waveform (Gongen) and shock-type waveform (Minogawa) were applied as input waveforms. The acceleration amplification ratios of both vibration- and shock-wave types were the largest in the dam crest, and the amplification ratio decreased as the design earthquake acceleration increased. In addition, the horizontal displacement was maximum on the upstream slope, owing to the influence of seepage water, and the vertical displacement was maximum on the dam crest, owing to the self-weight effect of the parapet structure. A comparison of the waveform results indicates that the vibration-type waveform may exhibit a more significant effect on the embankment zone displacement than the shock-type waveform. However, when the safety standards for the horizontal displacement, settlement ratio, and excess pore-water pressure ratio were applied, the embankment was stable within the allowable range in both the shock-type and vibration-type waveforms. Therefore, the parapet structure is expected to influence the overflow resistance and stability of embankments positively.

지진이후의 수압 거동이 소규모 흙제방에 미치는 영향성 검토

이영학 ( Younghak Lee ),이달원 ( Dalwon Lee ),한지상 ( Jisang Han ),( Testuo Tobita ),( Soichiro Yamakawa ) 한국농공학회 2022 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2022 No.-

일본에서 지진에 의해 피해를 입은 제방댐의 대부분은 소규모 흙댐이었으며, 진도 M5.4의 지진에서도 제방의 파손 및 붕괴가 발생된 바 있다. 이러한 결과들은 일시적인 침투 또는 지진문제로 발생되었다는 시각보다 오랫동안 지진의 영향을 받아오면서 제체 약화에 의해 발생된 문제로 보는 시각이 적합하다. 또한, 소규모 흙댐은 유지관리 측면에서 내진성능이 현저히 부족한 상태로, 침투와 지진의 연계적 거동에 대한 제체의 안전성을 재평가할 필요가 있다. 본 연구에서는 제방댐에서 침투와 지진의 연속성이 제체에 미치는 영향을 시각화하고 지진 이후의 문제점을 상세히 검토하기 위하여 원심모형실험에 의해 1차 침투 - 지진 - 2차 침투로 이어지는 연계적 수압-변형 거동을 모사하였다. 실험모형은 원심가속도 50G 에 맞추어 1/50 로 축소하였고, 수압의 지속적 작용을 모사하기 위해 하류측에서 수중펌프에 의한 순환방식을 채택하였다. 상류측 수위는 홍수위 상태로 유지한 상태에서 점성유체를 사용하여 50로 조정·적용하였고 지진조건은 1.0m/s2의 지진 가속도를 적용하였다. 지진 이후 하류사면 천단부와 댐마루 경계부는 균열부위가 미세함에도 불구하고 2차 침투에 의해 크게 확장되었으며, 사면 활동의 임계원이 시작되는 지점도 중첩되어 붕괴 취약부로 검토되었다. 또한, 지진에 의해 댐마루 표면에서 형성된 균열은 2차 침투가 진행됨에 따라 종방향 균열과 함께 단시간내에 제체높이의 73.3% 지점 부근까지 균열의 깊이가 확장되어 1.0m/s2의 지진 가속도만으로도 제체에 이상변화가 발생되었다. 댐마루에서 균열에 따른 변형률을 비교한 결과, 상류사면은 침투가 중요한 지배요소가 되고, 댐마루는 지진이 지배요소가 되는 것으로 나타났다. 지진 후 공극수압은 상류사면과 중앙에서 1.4-1.5배, 하류측은 2.1배, 비탈끝은 3.0배증가하는 것으로 나타났다. 이와 같은 결과는 상대적으로 상류수위에 가까운 상류사면과 중앙에서 지진으로 인한 제 체 내부의 상태변화를 야기하여 하류측과 비탈끝의 수압상승을 촉진시키는 결과로 나타났다. 본 연구에서 검토된 변위, 변형 형상, 공극수압 결과로부터 각 단계에서의 침투와 지진에 따른 붕괴현상을 발생되지 않았지만, 오랫동안 지진과 침투의 영향을 받게 되는 경우, 제체내부에 균열을 발생시키고 전단강도를 약화시켜 제체 안정성에 심각한 영향을 미칠 수 있음을 알 수 있다. 따라서 중·장기적인 관점에서 재해대응은 댐마루 가까운 하류사면 천단부에서 균열 깊이 억제와 개선방법이 필요하고, 제체 하류존의 수압을 저감시킬 수 있는 방안이 지진재해와 관련된 저수지의 재해예방 및 재해완화조치의 방향이 될 것으로 판단된다.

실내모형실험에 의한 월류방지구조물의 적용효과

이영학 ( Younghak Lee ),이달원 ( Dalwon Lee ),류정현 ( Junghyun Ryu ),윤보라 ( Bora Yun ),한지상 ( Jisang Han ),조재욱 ( Jaewook Jo ),이풍현 ( Punghyun Lee ) 한국농공학회 2022 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2022 No.-

최근 이상기후에 의한 강우 변동성이 과거보다 높아지면서 홍수재해의 위험성이 증가하고 있다. 특히, 국내의 농업용 저수지는 대부분 계곡, 산지, 농어촌 지역에 분포되어 홍수의 영향을 받기 쉬운 지형에 노출되어 있어 유사시 발생된 월류에 의한 파손 및 붕괴 등 피해가 향후 가중 될 것으로 전망되고 있다. 저수지의 댐마루는 면적이 좁아 월류 시 침식변형이 커짐과 동시에 침투수가 하류사면에 도달하는 시간이 빨라질 수 있어 댐마루 구조물 적용은 월류방지 뿐 아니라 댐마루 차수에 따른 제체 안정성 확보에 중요한 기능을 제공할 수 있다. 본 연구에서는 노후화된 농업용 저수지의 댐마루 상부에 이상강우에 의한 월류를 효과적으로 방지할 수 있는 월류방지 구조물을 설치하고 실내대형모형실험을 통하여 적용효과를 비교분석하였다. 월류방지 구조물은 2가지 형식으로 계단형 Gabion 옹벽은 구조물에 침투를 방지하기 위해 내부에 Geomembrane과 Core를 사용하였고, Parapet 구조물은 댐마루에 Concrete로 축조하였다. 수위조건은 홍수위, 댐마루 수위, 월류수위로 변화시켰고, 제체 변형과 구조물 접속부에서의 누수 등을 측정하였다. 계단형 Gabion 옹벽의 경우 댐마루 상류부와 하류부에 설치된 수평 변위계가 서로 상반되는 방향으로 이동하여 제체의 수축 및 팽창 시 약간의 변형 가능성이 있는 것으로 나타났고, 수직 변위는 큰 변화를 나타내지 않았으나 변화폭은 Parapet에 비해 상대적으로 약간 큰 것으로 나타났다. Parapet 구조물의 경우 댐마루 하류부에 설치된 수평 변위는 변화가 없고, 수직 변위계도 변화폭이 미미한 것으로 나타나 계단형 Gabion 옹벽에 비해 안정적인 것으로 나타났다. 또한, 월류방지 구조물과 댐마루 경계부에서의 수위상승에 따라 포화도가 증가하지만 누수는 발생하지 않았고, 하류사면에서도 단계별 수위상승에 따른 공극수압은 급격한 증가 현상을 나타냈지만 침윤선은 형성되지 않아 침투수가 수직 및 수평 필터를 통해 Toe drain으로 원활하게 배수되는 것으로 나타났다. 전체적으로 2가지 형식의 월류방지 구조물은 부등침하와 누수 등의 안정성에 영향을 미칠 수 있는 요소들이 작용하였음에도 불구하고 미소한 변형과 함께 누수가 발생 되지 않았고, 단기간에 설치가 가능하기 때문에 현장에서 월류피해를 저감시킬 수 있는 우수한 대안이 될 수 있을 것으로 판단된다.

균일형저수지에서 복통균열에 의한 침투특성

이영학 ( Younghak Lee ),이달원 ( Dalwon Lee ),류정현 ( Junghyun Ryu ),윤보라 ( Bora Yun ),한지상 ( Jisang Han ),조재욱 ( Jaewook Jo ),이풍현 ( Punghyun Lee ) 한국농공학회 2022 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2022 No.-

This study proposed that the structural faults of deteriorated conduits cause reservoir embankment failure, the mechanism of which was analyzed by examining the failure shape, pore-water pressure, and settlement. The experimental results were compared with the seepage characteristics determined by the three-dimensional seepage- deformation coupled analysis. Based on the results, the following conclusions were drawn: 1. The hydraulic gradients were distributed below the conduit and gradually extended toward the regions above the conduit of the downstream slope. The results indicate that piping above the conduit near the downstream slope was likely. The exit hydraulic gradient in the risk zone of the downstream slope was in the range of 0.5-0.75, and the stability of the embankment was smaller than the reference safety factor (SF = 2.0). By tracking the vulnerable areas of the slope based on the hydraulic gradient distribution and the experimental results, it was determined that a potential failure surface could be formed at heights equal to 1.4-2.4 times (h2) the height (h1) of the downstream side’s conduit. 2. Reviewing the settlement in the analysis, it was found that the settlement was concentrated in the central zone of the embankment where the conduit was located. Under these conditions, if the increase in PWP and the action of self-weight continue in the central zone of the embankment, it is presumed that it will be the first risk area that threatens the stability of the embankment. 3. The evaluation of the time of failure based on the experimental and analysis result sand the amount of water storage capacity in the Sandae Reservoir indicated that the measurement method (settlement and water storage capacity) was less sensitive to deformation changes than the monitoring method. 4. Based on the results, it was found that the amount of settlement in the dam crest and the time that is expected to elapse before failure can provide significant insights into the type of pre-reinforcement required to prevent or minimize the failure of the dam crest due to the fact of conduit leakage. Overall, the results presented in this study are expected to serve as guidelines for the appropriate reinforcement and design of conduits in old reservoirs.

농업용 저수지 제체의 열화 요인에 관한 해석적 검토

이영학 ( Younghak Lee ),이달원 ( Dalwon Lee ),김철한 ( Cheolhan Kim ),강경오 ( Gyeongo Kang ),윤석진 ( Seokjin Yoon ),홍혁기 ( Hyuckki Hong ) 한국농공학회 2016 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2016 No.-

국내 저수지중 축조된지 50년 이상 경과된 제체가 약 68% (2013)에 이르고 있으며, 최근 집중호우의 급증에 따라 노후화된 저수지 제체의 안정에 미치는 영향이 더욱 가중될 것으로 예상되고 있다. 제체의 노후화는 제체를 구성하는 존에서 시간경과에 따른 열화현상으로서 설명될 수 있으며, 제체의 사고 및 붕괴를 유발하는 원인이 될 수 있다. 이러한 열화현상은 시간 의존적이나 제체내의 침투거동을 지배하는 인자가 무엇이냐에 따라 크게 달라질 수 있다. Toe-drain이 설치된 저수지 제체는 인접한 필터부 재료와는 입경분포가 다르기 때문에 유속변화로 인한 침식 또는 성토재의 혼입현상으로 나타날 수 있다. 이는 필터의 투수계수가 지나치게 크거나 필터의 설계간격이 적정성을 가지지 못하는 조건에서 발생될 수 있으며, 장기적으로 필터의 기능을 감소시키고 제체의 노후화를 앞당기는 요인이 될 수 있다. 따라서 본 연구에서는 제체내의 열화현상을 지배하는 인자로서 필터의 투수계수 및 설계간격이 열화에 미치는 영향을 3차원 침투해석 (Toe-drain에 인접한 필터부의 유속, 동수경사, 제체내의 침투수량)으로 평가하였다. 그 결과, 필터가 제장면 전체에 설치된 조건에서의 유속변화는 필터간격이 있는 조건보다 안정한 것으로 나타났다. 이는 제장면 전체에 설치된 조건에서의 유속은 필터부의 단면적에 균등하게 작용되나 필터간격이 있는 조건에서는 필터부를 구성하는 단면적 감소로 인해 물의 흐름이 집중된 것으로 판단된다. Toe-drain에 인접한 필터부의 유속을 정규화 한 결과, 필터간격에 따라 하한 5.33배-상한 10.63배까지 증가함으로서 필터간격이 증가할수록 유속이 증가하는 것으로 나타났고, 필터의 투수계수에 따라 필터간격에 따른 변화는 더욱 커지기 때문에 성토부와 필터부 투수계수의 상호작용에 근거한 필터의 허용투수계수기준 정립이 필요할 것으로 판단된다. 유속에 대한 변화량은 필터간격 약 20m의 이상에서는 완만한 경향으로 나타나기 때문에 20m 이내 범위로 필터간격을 설계하는 방법이 침식에 안정하다고 판단된다. 필터부의 동수경사는 모든 간격에서 허용안전기준내로 충족되어 안전한 것으로 나타났고, 필터간격이 멀어질수록 동수경사는 증가하고 있으나 일부구간에서는 증감하는 경향을 나타났는데 이는 필터간격에 따라 구조·경제적으로 합리성을 갖춘 간격이 존재하며 그에 대한 추가적인 검토가 수행되어야 할 것으로 판단된다.

자기부상열차 주행 시 5방향 분기기에서의 부상 특성 분석

이영학(Younghak Lee),이종민(Jong-Min Lee),김봉섭(Bong-Sub Kim) 한국자동차공학회 2016 한국자동차공학회 부문종합 학술대회 Vol.2016 No.5

The switch track for maglev trains has a role to change their directions like other switch tracks for the trains having wheels do. However, because korea maglev train has a structure whose bogie wraps around rails, the switch track for it has to move entire girder to make the way straight or curvy. Possibly this change can causes large gaps between girders that affect levitation characteristic. The 5-way switch track makes an angel to change direction of maglev train by using its four short girder and one long girders. This paper is to analyze the levitation characteristics when the maglev train is running straight on the 5-way switch track. For this analyzation, the 5-switch system was modeled as a flexible body and a 3-D designed maglev train considering multibody dynamics was used. Reasonability of decision on the appropriate 5-way switch track model was assured by comparison and interpretation on executed test results, and levitation characteristics of maglev train was analyzed by comparing levitation gaps which is depending on the train`s passing velocity.