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- 저자 : 조권상(Cho Kwonsang) (검색결과 8 건)
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정재상 ( Jaesang Jung ),김지성 ( Jisung Kim ),송현구 ( Hyunku Song ),이영진 ( Youngjin Lee ),조권상 ( Kwonsang Cho ) 한국농공학회 2012 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2012 No.-
사이폰 여수로는 댐의 마루를 넘어가는 사이폰으로 만들어진 댐 여수로의 일종으로 이 여수로가 작동(priming)되기 위해서는 저수지의 수위가 사이폰의 마루보다 높게 상승해야 하며, 사이폰 작용이 시작되면 여수로능 유입구의 높이이하로 떨어질 때에 작동중지(depriming)된다. 사이폰의 장점은 ① 여수로 배제능력 증대가 필요하나 지형적 여건이 곤란한 경우 공간의 최소화가능, ② 별도의 구동장치 없이 자동으로 작동하여 수위조절가능이고, 단점은 ① 단시간에 다량의 물이 하류지역으로 유입하여 피해 발생, ② 이물질 및 쓰레기에 의한 막힘 발생, ③ 공동현상 및 진동 발생 가능성이 있다. 본 연구에서는 단시간에 다량의 물이 방류되어 하류피해발생하는 문제점을 극복할 수 있는 방안을 제시하여 사이폰의 안전성을 높이는 것이 목표이다. 사이폰에 의해 하류피해가 발생하는 원인은 사이폰의 흐름 특성으로 말미암는다. 수위가 사이폰의 제정을 넘는 초기단계는 웨어흐름을 보이다가 나중에는 오리피스흐름으로 변하면서 저수지나 댐의 유입량과 독립적으로 수두차에 의한 대량의 방류량이 발생하기 때문이다. 이런 문제점을 극복하기 위해 공기조절 사이폰여수로를 주로 사용하고 있다. 하지만 본 연구에서는 유량조절범위가 큰 공기조절장치를 제안해서 보다 효과적으로 사이폰에 의한 방류량을 조절하여서 하류피해발생을 최소화하기 위한 장치이다. 향후에는 이런 장치에 대한 수리모형실험을 통하여 검증된 장치를 개발할 계획이다.
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김지성 ( Jisung Kim ),김동주 ( Dongju Kim ),박영진 ( Youngjin Park ),김하집 ( Hajip Kim ),조권상 ( Kwonsang Cho ) 한국농공학회 2011 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2011 No.-
1994년에 설치된 새만금 전구역수리모형은 방조제 끝막이 공사를 수행하기 위해서 조석에 따른 조위ㆍ유속 실험을 수행하였다. 2006년 새만금방조제 끝막이 완료 후에는 내부개발 계획 및 시공계획 수립에 필요한 기술지원을 수행하기 위해 모형의 경계와 축척을 변경하고 노후화된 시설을 교체하여 조석모형을 재구축하였다. 또한 2010년에는 2008년 지형 측량 자료를 기초로 지형을 수정하였다. 본 모형의 대상영역은 새만금간척사업지구를 포함하고 외해쪽으로는 선유도 말단, 내륙으로는 만경대교와 동진대교 상류하천구간을 포함한다. 새만금 호내 수위는 상류하천의 유입유량과 배수갑문의 유출입량에 의해 지배적으로 변동한다. 배수갑문의 운영은 해측의 조석현상이 지배적인 인자로 작용한다. 이러한 수위 변화 현상을 재현하기 위하여 Froude의 상사법칙을 적용하였으며, 실험시설의 규모 및 수위와 유속 재현성을 고려하여 수평축척을 1/450, 수직축척을 1/70으로 결정하였다. 사방 100m 규모의 새만금수리종합시험연구동에 새만금사업지구를 중심으로 동서방향 36km, 남북방향 40km의 영역에 대해 수리모형을 제작하였다. 새만금방조제 해측의 조석에 의한 조위는 외해측 개방경계에 위치한 6개의 조석발생위어를 이용하여 각 위어 지점에서 조위를 발생하여 재현한다. 시계열 조위 자료는 10개 분조를 이용한 합성조위로 산출한다. 하천 유입량은 만경강, 동진강 등 6개 유입하천의 유량을 시간에 따라 제어할 수 있는 공급시스템을 통해 재현하였다. 배수갑문은 전동수문을 설치하여 배수갑문 조작조건에 따른 자동제어가 가능하도록 구현하였다. 모형 검ㆍ보정은 새만금방조제 주변 해역에서의 조위와 호내 수위 및 유속 측정 결과 및 Delft3d 모델 수치해석 결과를 이용하여 수행하고 있다. 본 모형은 왜곡(왜곡도 6.43)되어 있어 수직거리가 수평거리에 비해 적게 줄어들어 모형표면이 매끄러워 모형의 조도를 증가시켜 표면마찰을 크게 하여 올바른 수면경사를 유도해야한다. 요구되는 보정조도의 크기는 Chezy 계수의 형태로 표현하면 C<sub>R</sub>=[L<sub>H</sub>/L<sub>V</sub>]<sup>1/2</sup>=[6.43]<sup>1/2</sup>=2.5이고 Chezy 계수 C는 White-Colebrook 공식으로 표현, C=18ㆍlog(12h/k), 여기서, h=수심(또는 동수반경), k=바닥의 조도이다. 수심별로 추가로 설치해야 될 조도 재료는 다음 <표 1>과 같으나 실제로 배치되는 조도재료의 양은 검정실험 결과를 통해 부분조정이 필요하다. <표 1> 추가 조도재료 계산량
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정재상 ( Jaesang Jung ),김지성 ( Jisung Kim ),송현구 ( Hyunku Song ),이영진 ( Youngjin Lee ),조권상 ( Kwonsang Cho ) 한국농공학회 2012 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2012 No.-
새만금 종합개발 계획(MP)(2011.3)은 2010.1월에 발표한 ‘새만금 내부개발 기본구상 및 종합실천계획’에서 제시하고 있는 복합도시, 농업용지 등 8개 용지별 토지이용계획과 내부 간선도로망 등 기반시설을 구체화하여 확정된 계획이다. 본 계획은 ‘2010.1 내부개발 기본 구상’의 개발여건 변화에 대응하여 기존계획의 미비점을 보완·발전시킬 필요성에 따라 농림수산식품부과 국토해양부가 공동으로 국토연구원에 용역 의뢰한 결과를 국무총리실(새만금사업추진계획단)주관으로 관계부처와 전라북도의 협의를 거쳐 마련한 것이다. 종합개발계획(MP)이 확정됨에 따라 토지이용별 매립고 산정 등 개발계획의 수립을 위해 새만금호 홍수위 산정이 대두되었다. 이에 새만금 종합개발계획에 따른 수리·수문 분석 및 매립고 산정을 수행하게 되었다. 본 연구의 목적은 종합개발계획(MP)이 완료되었을 경우를 가정하여 상류측 빈도별 유입 홍수량에 따른 새만금호 및 주요지점별 홍수위을 산정하는 것이며, 이를 통해 새만금 토지용도별 내부개발계획 수립 시 매립고 및 지반고 산정의 기준으로 활용하는 것이다.
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정재상 ( Jae-sang Jung ),김지성 ( Jisung Kim ),송현구 ( Hyunku Song ),이영진 ( Youngjin Lee ),조권상 ( Kwonsang Cho ) 한국농공학회 2012 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2012 No.-
강·하구 등에 방조제, 보, 교량 같은 구조물을 축조하게 되면 유사이동의 평형상태가 상실되어 기초지반에 국부적인 세굴을 발생시키게 된다. 국부적인 세굴은 일반적으로 구조물의 안정에 나쁜 영향을 주게 되는데 이를 방지하기 위하여 교량과 같은 구조물은 기초를 깊게하여 세굴에 견딜 수 있게 하지만, 방조제와 같이 구조물이 큰 경우에는 기초를 깊게 하는데 공사비가 막대하게 소요되어 세굴을 원천적으로 방지하는 바닥보호공을 시공하게 된다. 그러나 방조제의 경우 물막이 구간이 장기간 노출되는 경우 개방구간에 포설된 바닥보호공의 끝단 원지반이 장기간 강한 조류속에 노출되어 급격한 세굴로 한계경사 이상의 사면을 이루어 세굴사면부에서 바닥보호공 일부 또는 전체가 유실될 위험을 초래할 수 있다. 본 연구에서는 끝막이 성패에 가장 큰 영향을 미치는 세굴에 대한 안전성을 확보하기 위하여 수리모형실험을 토대로 바닥보호공 끝단 세굴경사면의 특성에 대해 고찰하고 세굴경사면의 보강방안에 대해 검토하였다.
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정재상 ( Jae-sang Jung ),김지성 ( Jisung Kim ),송현구 ( Hyunku Song ),이영진 ( Youngjin Lee ),조권상 ( Kwonsang Cho ) 한국농공학회 2012 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2012 No.-
어민들이 어업을 영위하기 위한 가장 기본적인 시설이 어항(Fishery Harbor) 시설이며, 어항에서 가장 중요한 시설은 외해로부터 입사하는 파랑을 막기 위한 방파제(breakwater)이다. 이와 같은 방파제를 설계 및 건설하기 위해서는 방파제에 작용하는 파력 특성을 명확히 파악하는 것이 필요하다. 일반적으로 방파제를 설계하기 위해서는 방파제의 단위길이당 작용하는 파력을 계산하여, 방파제의 안정성을 검토한다. 하지만 최근 건설기술 및 수치해석의 발달로 방파제 길이를 파장의 스케일 규모까지 확장하여 제작이 가능하게 되었다. 이에 따라 방파제의 길이 효과를 고려하여 방파제 및 해안 구조물에 작용하는 파력특성의 규명이 필요하게 되었다. 일반적으로 해안구조물의 길이가 길수록, 단위길이당 작용하는 파력은 더욱 감소한다는 사실은 이미 알려져 있다. 먼저 길이 효과를 고려해야할 정도로 길이가 긴 해안구조물을 “장대구조물”이라 정의하였다. 본 연구에서는 스펙트럼이론에 근거한 다방향 불규칙파랑을 입사파랑으로 선정하고, 입사파랑의 주파향 및 상대주기에 따라 방파제 전면에 작용하는 파력을 산정한다. 그리고, 구조물 배후의 회절(Diffraction)을 추가로 고려하여 장대구조물에 작용하는 파력을 해석적으로 규명하였다. 본 연구에서 제안된 해석해는 기존의 실험결과와 비교하였을 때 매우 일치함을 보였으며, 추가적인 해석을 통해 장대구조물 특성에 따른 파력감소계수를 제시하였다. 해석 결과, 장대구조물의 상대길이가 길수록, 입사파랑의 주파향각이 클수록 파력감소계수는 감소하였다. 기존 연구에 더하여, 장대구조물이 선단으로부터 떨어진 거리에 따른 파력감소계수 역시 제시하였다. 장대구조물이 선단으로부터 떨어진 거리가 길수록 파력감소계수는 더욱 감소하였다. 즉, 구조물을 장대화 할 경우 같은 구조물 단면으로도 더욱 큰 파력에 대해 저항할 수 있다. 따라서, 장대구조물을 어항 시설의 방파제로 활용할 경우 상당한 경제적 효과가 기대된다. 본 연구 결과는 향후 장대구조물의 설계지침으로 활용될 수 있을 것이다. 하지만, 본 연구의 결과는 비쇄파(Non-breaking Wave) 조건에서의 결과로써, 향후 쇄파(Wave Breaking) 및 충격쇄파력(Impulsive Wave Foce)을 고려한 연구가 추가되어야 할 것으로 사료된다.
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정재상 ( Jae-sang Jung ),김지성 ( Jisung Kim ),송현구 ( Hyunku Song ),이영진 ( Youngjin Lee ),조권상 ( Kwonsang Cho ) 한국농공학회 2012 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2012 No.-
최근 다양한 해안구조물의 건설로 인하여 해안지역에 예기치 못한 침식 및 퇴적이 발생하는 사례가 빈번히 발생하고 있다. 특히 동해안 및 남해안 지역의 해수욕장의 경우 과거 퇴적이 활발히 진행되어 넓은 백사장이 형성되었으나 해류 및 유황의 변화로 인해 현재는 침식이 더욱 활발하게 진행되고 있는 곳이 많다. 따라서, 지방자치단체에서는 해마다 해수욕장에 모래를 추가로 공급하고 있는 실정이다. 서해안의 경우에는 다양한 해안구조물 건설로 인해 과거 갯벌이 형성되었던 지역이 침식에 의해 훼손되고 있는 경우 역시 다수 발생하고 있다. 이처럼 어촌 지역 주민들의 관광 및 어업 수익원이 되고 있는 해안지역의 침식문제는 매우 심각한 수준이다. 이에 해안침식을 방지하기 위해 돌제나 이안제 등의 구조물이 건설 되었지만, 돌제나 이안제는 경관을 훼손한다는 문제점이 있다. 따라서, 수중에 설치되어 경관훼손의 영향이 발생하지 않는 수중방파제에 대한 연구가 최근 활발히 진행되고 있다. 수중방파제의 경우 2가지 개념에 의해 입사하는 파랑 에너지를 저감시켜 해안 침식을 방지한다. 첫 번째 개념은 수중방파제 상부에서 천수(Shoaling) 현상에 따른 파고 증대로 쇄파(Wave Breaking)를 임의로 유도하여 에너지를 감소시키는 방법이며, 두 번째 개념은 다열의 수중방파제를 입사파랑의 주 파장의 1/2 거리로 배치하여 Bragg 공명반사를 발생시켜 입사파랑 에너지를 감소시키는 방법이다. 본 연구에서는 Bragg 반사를 발생시켜 입사파랑 에너지를 감소시키는 방법에 대해 주로 제시한다. 본 연구에서는 수중방파제를 보다 단순하게 표현하여 sine 형태의 지형으로 가정하였다. 지배방정식으로는 천수방정식에 일부 비선형항(Nonlinear Term) 및 분산항(Dispersion Term)을 포함하는 Boussinesq 방정식을 채택하였다. 지배방정식은 Splitting Technique을 이용하여 한 쌍의 상미분방정식으로 유도되었으며, 이 식은 4차 Runge-Kutta 방법을 통해 수치적으로 적분된다. 입사파랑은 불규칙파랑을 적용하였으며, 주기스펙트럼으로는 TMA 스펙트럼을 채택하였다. 불규칙파랑 역시 Bragg 반사 조건에서 강한 반사가 발생하였으며, 해저지형의 진폭이 클수록 반사율은 더욱 증가하였다. 그리고, 비선형(Nonlinearity)이 강할수록 반사율은 감소하며, 통과율은 크게 증가하였다.
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