모의 강우와 유입수에 의해 급경사면에서 발달한 세류의 미세지형 변화

신승숙,심영주,손상진,박상덕 대한토목학회 2023 대한토목학회논문집 Vol.43 No.1

Interrill erosion dominates in forest areas, and the erosion rate in surface-disturbed areas is significantly increased by thedevelopment and expansion of rill. In this study, soil erosion experiments using simulated rainfall and inflow were performed tounderstand the development and the micromorphological changes of rill on steep slopes. The characteristic factors of themicromorphology, such as the rill cross section, rill volume, rill density, rill order, and rill sharpness, were analyzed according tosteepness and location (upper or lower) of slope. The head-cut of the simultaneous incised rills by rainfall simulation moved rapidlyupslope, and the randomly developed rills expanded deeply and widely with their connection. The rill cross section evolved todownslope gradually increased. The rill volume occupied about 78 % of the sediment volume, confirming that the contribution ofthe sediment from the rill erosion is greater than that of the interrill erosion. Although the rate of increase in rill order slowed as theslope increased, the total length and density of the rill generally increased. As the slope increased from 15° to 20°, the bed incisionof rills became larger than the sidewall expansion, and the rill sharpness increased by 1.6 times. The runoff coefficient on the lowerslope decreased by 12.3 % than that on the upper slope. It was evaluated that the subsoil exposures and formation changes by therill expansion increased the infiltration rate. Although the sediment accompanying the rills generally increased with slope increase,it was directly influenced by the hydraulic velocity of enhanced rill with the local convergence and expansion in the process of therill evolution. 산림지역은 세류간침식이 지배적인 반면, 지표 교란지역은 세류의 발달과 확장에 의한 침식이 두드러지게 증가한다. 본 연구는 급경사에서 세류발달과 미세지형 변화의 특성을 파악하고자 강우와 유입수 모의에 따른 토양침식 실험을 수행한 것이다. 세류의 단면과 체적, 세류밀도, 세류차수, 세류예도와 같은 미세지형의 특성인자들은 사면의 경사와 위치(상부 또는 하부)에 따른 분석이 이루어졌다. 강우모의에 의해 동시다발적으로 절개된 세류들의 두부침식은 빠른 속도로 상류로 이동하였고, 무작위으로 발달한 세류들은 서로 연결되면서 깊고 넓게 확장하였다. 세류가 하류방향으로 진화함에 따라 횡단면적은 점차적으로 증가하였다. 세류 체적은 유출토사 체적의 약 78 %를 차지하여, 세류침식이 세류간침식보다토사유출량 기여도가 큼을 확인하였다. 경사가 증가함에 따라 세류차수의 증가는 둔화되지만, 세류의 총길이와 밀도는 전반적으로 증가하였다. 경사 15°에서 20°로 증가하면서 세류의 측벽확장보다 하상절개가 상대적으로 커지면서 세류예도가 1.6배로 증가하였다. 하사면의 유출계수는 상사면보다 12.3 % 적었으며, 이는 세류 확장에 의한 형상 변화와 심토의 노출이 침투를 증가시켰던 것으로 평가된다. 세류가 수반된 토사유출은 경사가 급할수록 전반적으로 증가하지만, 세류진화 과정에서 국부적인 합류와 확장으로 강화된 세류의 수리학적 유속에 직접적인 영향을 받았다.

2019년 보성 표준기상관측소 기반 여름철 집중관측 기간 동안 남해안 지역의 연직기상 특성 분석

신승숙,김정윤,김승범 한국기상학회 2019 한국기상학회 학술대회 논문집 Vol.2019 No.10

보성 표준기상관측소의 종합기상탑을 활용한 연직 기상관측자료 분석 연구

신승숙,이승호,박영산,주상원 한국기상학회 2018 한국기상학회 학술대회 논문집 Vol.2018 No.10

라디오존데 고층관측자료를 활용한 한반도 남해안 지역의 2019년도 여름철 대기 안정도 특성 분석

신승숙,황성은,이영태,김병택,김기훈 한국지구과학회 2021 한국지구과학회지 Vol.42 No.5

By analyzing the characteristics of atmospheric stability in the southern coastal region of the Korean Peninsula in the summer of 2019, a quantitative threshold of atmospheric instability indices was derived for predicting rainfall events in the Korean Peninsula. For this analysis, we used data from all of the 243 radiosonde intensive observations recorded at the Boseong Standard Weather Observatory (BSWO) in the summer of 2019. To analyze the atmospheric stability of rain events and mesoscale atmospheric phenomena, convective available potential energy (CAPE) and storm relative helicity (SRH) were calculated and compared. In particular, SRH analysis was divided into four levels based on the depth of the atmosphere (0-1, 0-3, 0-6, and 0-10 km). The rain events were categorized into three cases: that of no rain, that of 12 h before the rain, and that of rain. The results showed that SRH was more suitable than CAPE for the prediction of the rainfall events in Boseong during the summer of 2019, and that the rainfall events occurred when the 0- 6 km SRH was 150 m 2 s−2 or more, which is the same standard as that for a possible weak tornado. In addition, the results of the atmospheric stability analysis during the Changma, which is the rainy period in the Korean Peninsula during the summer and typhoon seasons, showed that the 0-6 km SRH was larger than the mean value of the 0-10 km SRH, whereas SRH generally increased as the depth of the atmosphere increased. Therefore, it can be said that the 0-6 km SRH was more effective in determining the rainfall events caused by typhoons in Boseong in the summer of 2019. 한반도 남해안 지역의 여름철 대기 안정도 특성을 분석함으로써, 한반도 특성에 맞는 강수 예측을 위한 대기 안정도 지수의 정량적인 임계값을 도출하고자 하였다. 보성 표준기상관측소에서 관측한 2019년도 여름철 라디오존데 집중관측자료를 분석에 사용하였으며, 총 관측자료는 243개 이다. 강수 유무 및 중규모 대기 현상에 대한 대기 안정도를분석하기 위해서, 대류가용잠재에너지(Convective Available Potential Energy, CAPE)와 폭풍지수(Storm Relative Helicity, SRH)를 비교하였으며 특히 SRH 분석은 고도 별로 총 4개의 층으로(0-1, 0-3, 0-6, 0-10 km) 세분화하였다. 강수 유무에 따른 분석은 강수가 없는 경우, 강수발생 전 12시간, 강수 발생 시로 구분하여 수행하였다. 그 결과, 2019년도 보성에서 발생한 여름철 강수 예측에는 CAPE 보다 SRH가 더 적합하며 0-6 km SRH가 약한 토네이도가 발생가능한 기준과 같은 150 m 2 s−2 이상일 경우 강수가 발생한 것으로 분석 된다. 또한, 장마와 태풍 기간의 대기 안정도를 분석한 결과를 보면, 일반적으로 SRH는 대기 깊이가 두꺼워 질수록 값이 커지는 데 반해서 0-10 km SRH 평균값보다 0-6 km 의 SRH 값이 더 크게 나타났다. 따라서, 2019년도 보성에서 발생한 태풍에 의한 강수를 판별하는 데는0-6 km 의 SRH 값이 더 효과적이라고 할 수 있다.

2010년도 여름철 수도권 특별관측자료의 시공간적 분포에 따른 자료동화 효과 분석

신승숙,박종임,황윤정,김연희,정관영 한국기상학회 2012 한국기상학회 학술대회 논문집 Vol.2012 No.5

급경사면의 면상침식에 대한 사질토양의 침식성 평가

신승숙,박상덕,황윤희,Shin, Seung Sook,Park, Sang Deog,Hwang, Yoonhee 한국수자원학회 2022 한국수자원학회논문집 Vol.55 No.4

산지의 인위적인 교란은 양토 비율이 적은 심토를 지표에 노출시켜 침식의 민감도를 증가시킨다. 본 연구는 강우유입 면상흐름에 의해 발생하는 세류간 침식에 있어서 사질토(sand)와 양질사토(loamy sand)의 침식성(erodibility)을 평가하고자 강우모의 실험을 수행하였다. 실험에 사용한 사질토와 양질사토의 평균입경은 각각 0.936 mm와 0.611 mm이고, 유기물함량은 각각 2.0%와 4.2%이었다. 실험 플롯에서 지표흐름의 유출계수는 양질사토가 사질토보다 1.16 배 증가하였다. 면상침식에 의한 양질사토와 사질토의 평균 토사유출량은 각각 3.71kg/m²/hr와 1.13kg/m²/hr 이었다. 강우침식능인자에 대한 토사유출량의 비인 침식성은 양질사토가 사질토보다 평균 3.65 배 컸다. 급경사면의 경사도가 24°에서 28°로 증가함에 따라 두 토양에 대한 유사농도와 침식성은 약 20%정도 증가하였다. 소규모 플롯에 대한 사질토양의 침식성인자 K 는 실측 침식성에 비해 과대 산정되었다. 이 결과는 RUSLE가 사질토양에서 면상침식에 의해 발생하는 토사유출량을 과대평가할 수 있음을 의미한다.

2010년도 여름철 수도권 특별관측자료가 수치모델 강수예측성능에 미치는 영향 분석

신승숙,박종임,황윤정,김연희,김기훈,김동균,최다영 한국기상학회 2011 한국기상학회 학술대회 논문집 Vol.2011 No.4

종합기상탑 관측자료를 활용한 국지예측시스템 예측 성능 진단

신승숙,김기훈,박영산,임은하 한국기상학회 2016 한국기상학회 학술대회 논문집 Vol.2016 No.10

2006년 10월 영동지역의 돌발 호우.풍랑.강풍의 피해 조사분석

신승숙,박상덕,Sin, Seung-Suk,Park, Sang-Deok 한국수자원학회 2006 물과 미래(한국수자원학회지) Vol.39 No.11

개수로 흐름에서 사다리꼴 돌출줄눈의 벽면조도 효과

신승숙,박상덕,박호국 한국수자원학회 2019 한국수자원학회논문집 Vol.52 No.4

The trapezoidal ribs had been installed in the retaining wall in order to reduce to flood damage in the impingement of mountain rivers. In this study, experiments in open channel with the trapezoidal ribs on sidewall were conducted to evaluate the effect of flow resistance by the trapezoidal shape. The hydraulic flow characteristics according to the flow rates were surveyed where the wall roughness is k-type that dimensionless spacings, , are 6, 9, and 12. The flow-resistance factors such as roughness and friction coefficients increased generally with increase of the spacing of ribs. In high flow rate the friction coefficient showed the maximum value when is 9. Though the trapezoidal ribs has the relatively smaller flow resistance compared to the square ribs, their form drag accounted for mean 62% of the total flow resistance. It was confirmed that the optimal spacing of trapezoidal ribs to maximize the effect of flow resistance as the wall roughness increases are 9 to 12 times of the height of trapezoidal ribs. 산지하천 만곡부의 홍수피해를 줄이고자 사다리꼴 단면의 돌출줄눈을 하천옹벽에 설치하였다. 본 연구에서는 사다리꼴 형상에 의한 흐름저항 효과를 파악하고자 개수로 측벽에 사다리꼴 돌출줄눈을 설치하여 수리실험을 수행하였다. 벽면조도가 형에 해당하는 가 6, 9, 12인 경우에 대해 유량에 따른 흐름특성을 파악하였다. 흐름저항은 돌줄줄눈의 설치간격이 멀어짐에 따라 전반적으로 증가하였다. 고유량 조건에서 최대마찰계수는 가 9일 때 발생하였다. 사다리꼴 돌출줄눈은 정사각형 돌출줄눈과 비교해 흐름저항은 상대적으로 작았지만, 사다리꼴의 형상저항은 전체 흐름저항의 평균 62%를 차지했다. 벽면조도 증가에 따른 흐름저항 효과를 극대화하기 위한 사다리꼴 돌출줄눈의 최적 설치간격은 돌출줄눈 높이의 9∼12배 범위임을 확인하였다.