강우강도에 따른 침투-저류시스템의 우수유출저감효과에 관한 실험 연구

송재우,임장혁,Song,Jai-Woo,Im,Jang-Hyuk 한국방재학회 2007 한국방재학회논문집 Vol.7 No.4

우리나라의 계절별 편차가 큰 강우 특성과 도시화에 따른 도시유역 수리 수문 양상의 변화로 인해 도시의 유출변화를 초래하여 홍수피해가 증가하고 수자원 관리 측면에서도 매우 불리한 형편에 있다. 현재 이러한 문제를 해결하기 위해 각종 개발 사업으로 인해 가중되는 홍수유출량을 처리할 수 있는 우수유출 저감시설을 설치하고 있다. 본 연구에서는 보다 효율적인 우수유출저감 기능을 가진 침투-저류 시스템을 제안하고, 수리모형 실험을 통해 침투-저류 시스템의 저감효과를 분석하였다. 각종 개발 사업이나 도시화에 따른 영향을 고려할 수 있도록 표면재료를 고려하여 인공강우 실험장치와 상 하부층으로 구성된 침투-저류 시스템을 이용하여 수리모형실험을 수행하였다. 상부와 하부 침투율을 비교한 결과, 대체적으로 하부의 침투율이 더 크게 나타났으며, 이러한 결과로 침투-저류시스템의 효과가 침투율을 증가시켜 기존 침투형 우수유출저감시설보다 더 효율적인 것으로 판단되었다. 본 연구의 침투-저류시스템 저감효과 분석내용은 침투-저류시스템 및 침투형 우수유출저감시설의 기초 연구 자료로 활용될 수 있을 것이다. The variation of hydraulic and hydrologic aspect of urban area according to the strongly seasonal variation of rainfall and the increment of urbanization has caused the runoff variation and increased the flood damage, and thus made a difficulty to manage water resources in urban area. Recently, as a part of efforts to resolve these problems, the facilities for reducing runoff increasing due to urbanization have a tendency to install in our country. In this study, more effective Infiltration-Storage System(ISS) is proposed and its reducing effect is analyzed by hydraulic experimental study. The infiltration characteristics of runoff reduction facilities are examined as varying artificial rainfall and a material of infiltration layers being able to consider the influence of urban development. As a result of comparison of infiltration rate of the upper and lower parts, the infiltration rate in the lower part is larger than that of the upper part. Thus, the ISS is more available than existing runoff reduction facilities. Results obtained in this study can be provided fundamental data for improvement of existing runoff reduction facilities and practical use of ISS.

유로만곡부의 횡방향 하상경사 산정 모형에 관한 연구

송재우,최인호,김지호,Song, Jai Woo,Choi, In Ho,Kim, Ji Ho 대한토목학회 1994 대한토목학회논문집 Vol.14 No.6

유로만곡부의 횡방향 하상경사는 하천형태학적 특성연구와 하도재해방지, 그리고 수공구조물 보호 등에 기초자료를 제공하는 중요한 연구과제이다. 본 연구에서는 연구대상유역 유로만곡부의 횡방향 하상경사를 Odgaard의 모형외 8개의 모형을 선택하여 비교분석한 후 예측하였으며 적합한 모형을 제시하였다. 본 연구에서 비교된 모든 모형들은 곡률반경과 수심에 비례하였고 모형들사이의 차이는 비례계수 K에 있으며 또한 측정된 횡방향 하상경사는 만곡부에서의 최대수심과 평균유속, 그리고 입자 Froude수와 관계가 있었다. 본 연구에서 Sacramento강 만곡부에서 이루어진 Odgaard의 실험자료를 이용하여 횡방향 하상경사모형들을 비교분석한 결과 Odgaard89모형이 실측횡방향 하상경사와 비교적 잘 일치하였다. Transverse bed slope in bend is a subject of scientific investigation since it provides the necessary information for channel design and protection of hydraulic structures (bank, bridge, etc), and study of river morphology. In this paper, selected models were examined and compared for the value of prediction of the transverse bed slope in curved alluvial channels(project area), by using field data, and fitting model was proposed. All models that related the local transverse bed slope to mean flow characteristics were alike in the sense that they predicted the local transverse bed slope to be proportional to the ratio between depth and radius of curvature. The difference among the models was related with the factor of proportionality, K. Also, measured transverse bed slope was correlated to mean velocity, maximum depth, and density Froude number in channel bend. In this paper selected models were compared for the prediction of the transverse bed slope using Odgaard's experiment (obtained in Sacramento River bend), so Odgaard89 model was closely related with real transverse bed slope.

유로 만곡부의 수리 및 계량형태학적 특성

송재우,Song, Jai Woo 대한토목학회 1992 대한토목학회논문집 Vol.12 No.3

자연 하천의 전형적인 특성인 하도사행으로 인한 만곡부의 수리 및 계량형태학적 특성을 확정론적 방법으로 구명하였다. 새로운 특성인자로 단변형상계수(As)을 제안했으며 하도구간에서의 As의 변화는 모든 유로에서의 수류력의 집중위치를 확인시켜주고 만곡의 영향이 단면형상의 변화에 미치는 영향을 정량적으로 보여주었다. 또한 기존의 사행특성인자와의 상관분석을 통하여 적용성을 입증하였다. 곡률비 R/W이 2-4에 집중되어있고 이는 제방의 침식이나 파제의 가능성이 있음을 보여주는 수치임을 알수있고 횡단면 하상의 변화를 예측할수있는 Bendegom의 식이 본 연구대상 하천에도 적용될수 있음을 밝혔다. A feature typical of natural rivers is the bend. The purpose of this study is to examine hydraulic and morphometric characteristics in channel bend reach by the deterministic approach. Cross section shape factor, "As" is suggested for a new cahracteristic factor of channel bend reach analysis. The variation of this new factor along the river reach showed the location of the concentration of the force due to the current all over the reach, that is curved or not. Some general meander factors are used for correlation with new factor suggested, and the applicability of "As" is verified. The range R/W values are concentrated 2~4, the meanning of this value can be regarded to the warning for bank erosion or breaking. And this paper dealt with prediction of cross section bed shape variation.

Spectral 해석(解析)에 의한 한강수계(漢江水系)의 사행분석(蛇行分析)

송재우,김진호,Song, Jai Woo,Kim, Jin Ho 대한토목학회 1988 대한토목학회논문집 Vol.8 No.1

본(本) 연구(硏究)에서는 유로(流路)의 방향각(方向角)과 방향편각(方向偏角)의 자료(資料)를 가지고, 자기상관계수(自己相關係數)와 variance spectrum을 이용(利用)하여 한강유역(漢江流域) 하천(河川)들에 대한 사행특성(蛇行特性)을 분석(分析)하였다. 사행파장(蛇行波長) 산정(算定)에는 방향각(方向角) spectra 보다는 방향편각(方向偏角) spectra의 이용(利用)이 더 좋음을 알 수 있었으며, 방향편각(方向偏角) spectra로부터 산정(算定)된 지배사행파장(支配蛇行波長)은 북한강수계(北漢江水系), 남한강수계(南漢江水系), 한강하류수계(漢江下流水系) 하천(河川)들 순(順)으로 점차(漸次) 크게 나타나는 경향(傾向)을 보였다. 또한, 유로(流路)의 방향각(方向角) 및 방향편각(方向偏角)의 spectra로부터 북한강수계(北漢江水系), 남한강수계(南漢江水系), 한강하류수계(漢江下流水系) 하천(河川)들의 사행성향(蛇行性向)을 알 수 있었다. 방향각(方向角) 및 방향편각(方向偏角)에 대한 autocorrelogram들은 일반적(一般的)으로 진동(振動)하면서 감쇠(減衰)하는 모양을 보였으며, 방향편각(方向偏角)의 자료(資料)를 가지고 자기상관계수(自己相關係數)와 spectra로 구한 사행파장간(蛇行波長間)에는 상관성(相關性)이 높은 선형관계(線形關係)를 보였다. Meander characteristics of the Han River System using autocorrelation coefficient and variance spectrum were analysed, and meander paths were simulated by direction and direction-change series in this paper. Better wavelength estimates are obtained from direction-change spectra, dominant wavelength had the increasing tendency in order tributaries of the North Han River System, the South Han River System and the Han River Downstream System. The meander characteristics of tributaries in the North Han River, the South Han River and the Han River Downstream System could be obtained from the results of direction and direction change spectra. Direction and direction-change autocorrelograms are generally of damped oscillatory form, and wavelengths estimated from direction-change autocorrelograms correlate closely with wavelength estimated from direction-change specta.

유로 만곡부 특성과 단면현상

송재우,박영진,이용환,Song, Jai Woo,Park, Young Jin,Lee, Yong Hwan 대한토목학회 1994 대한토목학회논문집 Vol.14 No.5

본 연구에서는 제안된 유로단면변동율(${\Delta}A_s$)로써 하천의 전형적인 특성인 유로사행으로 인한 유로횡단면의 흐름방향 변화를 정량화하고 유로에서의 유수력 집중부분과 침식구간의 변동상황을 조사하여 유로사행을 수리학적 및 형태학적으로 구명해보았다. 측정된 유로단면변동율은 하류로 내려올수록 점차 감소함을 보이며 이는 하류로 갈수록 유로가 안정된다는 것을 나타낸다. 유로횡단면의 형태학적 인자들인 수면 폭($W_s$), 최심선까지의 하폭($W_{th}$), 그리고 최대수심$D_{th}$)의 분석을 통하여 $D_{th}/W_s$ 분포에 따른 금강유역의 만곡정점부 대표단면형상을 제사하였다. 대상하천의 유로이동율은 만곡부가 발달한 구간과 곡률비(R/W)가 2~4인 구간이 그외 구간보다 12% 높게 나타났으며 곡률비가 2~4에 집중되고 있음은 제방의 침식 가능성이 다른 구간에 비해 상대적으로 높음을 나타낸다. The purpose of this study is to examine morphometric characteristics in a channel bend reach. The new shape factor is suggested that channel deformation rate of cross section (${\Delta}A_s$) showed the variation of concentrated location of force due to the current and the variation of erosional section in alluvial channel. In the downstream direction the meaning of decreasing "${\Delta}A_s$" is the stability of channel bed. This study was analyzed morphological characteristics of cross section-width of channel ($W_s$), width to the thalweg ($W_{th}$), maximum depth ($D_{th}$)-on the Guem River, and typical cross sections in channel bend were proposed. The channel migration rate (M) for the study river was represented that the zones of curvature ratio (R/W) with 2~4 were larger 12% than other zones.

식생수로와 비식생수로에서의 조도특성 및 유속분포

송재우(Song Jai Woo),박성식(Park Sung Sik) 대한토목학회 2004 대한토목학회논문집 B Vol.24 No.6B

開發과 環境保存

송재우(Jai-Woo Song) 대한토목학회 2008 대한토목학회지 Vol.56 No.2

원환 크기의 변화에 따른 균등원통교각 주위의 세굴심 감소효과에 관한 실험적 연구

심우배,송재우,Sim,Ou-Bae,Song,Jai-Woo 한국방재학회 2003 한국방재학회논문집 Vol.3 No.2

본 연구에서는 다양한 크기의 원환에 따른 균등원통교각 주위의 세굴심을 분석하여 세굴심 감소효과 및 원환의 적정 크기를 제시하였다. 이를 위하여 수리모형실험을 실시하였으며, 교각에 원환을 설치한 경우 원환을 하상 위보다 하상 아래에 설치하는 것이 더욱 효과적이었으며, 원환의 크기가 클수록 세굴심 감소 효과가 뚜렷하였다. 교각 직경에 대한 원환 직경의 비(W/D)가 2인 경우 약 67% 세굴심이 감소하였으며, 퇴적고는 약 70%정도 증가하였다. 세굴심 감소 효과, 세굴공 및 퇴적고의 분석 결과를 토대로 W/D=2인 원환을 최적 크기로 제안하였다. This study is to propose reduction effect of scour depth and a optimum size of circular collar through experimental analyses with various collar sizes. To do so, we carried out hydraulic model experiments. In the case of with considering the collar, the effect of reduction of scour depth increased according to the increase of collar size. When size of collar is 2 as the ratio of collar diameter(W) to pier diameter(D), scour depth is decreased about 67% and deposition height is increased about 70%. The optimal size of collar proposed in this study is W/D=2 by analyzing reduction effect of scour depth, size of scour hole, and deposition height.

기후변화에 의한 폭염 증가와 대책

허보영,송재우,Heo. Bo Young,Song. Jai Woo 한국방재학회 2012 한국방재학회논문집 Vol.12 No.6

2007년 기후변화에 대한 정부간 협의체(IPCC)의 4차 보고서에 따르면 지구 온난화로 인해 21세기 말에는 지구온도가 최고 <TEX>$6.4^{\circ}C$</TEX> 상승하고, 여름철 평균기온의 상승 및 폭염일수의 빈도와 강도가 증가할 것으로 예상된다. 2003년 유럽에서 발생한 폭염으로 인해 프랑스영국스위스 등에서 35,000여명이 사망하고 130억 달러 이상의 피해를 초래한 것으로 알려져 있다. 세계 각국은 유럽의 2003년 폭염을 계기로 국가차원에서 폭염대비의 중요성을 인식하고, 폭염경보시스템을 개발하는 등 단계별로 대책을 수립하고 있다. 이에 본 연구에서는 세계 각국의 폭염피해현황과 대책을 조사함으로써 우리나라의 폭염재해 대응방안에 대한 효율적 운영방안을 도출하였다. According to IPCC(Intergovernmental Panel on Climate Change), the earth temperature is expected to increase <TEX>$6.4^{\circ}C$</TEX> from global warming in the 21st and increase average summer temperatures and the frequency and intensity of heat wave. The heat wave of Europe in 2003 caused 35,000 deaths and economy losses of above 13 billion dollars. All countries of the world recognized the importance to response heat wave from 2003 event of Europe. Every country is developing warning system for heat wave response, establishing activities to heat wave plan. In this study we suggested effective methods for heat wave response in Korea through investigating heat wave damage and responses of abroad.

Numerical Analysis of Stress Regimes in and around Inactive and Active Fault Zones

정우창,송재우,Jeong, Woo-Chang,Song, Jai-Woo Korean Society of Hazard Mitigation 2001 한국방재학회논문집 Vol.1 No.1

비활성 그리고 황성 단층지역의 내부와 주변에서 발생하는 응력장의 변화에 대한 수치적 분석이 수행되었다. 존재하는 비활성 단층지역 근처에서의 응력장은 단층의 방향과 단층화된 암반과 주위의 비단층화된 암반의 탄성적 특성 사이의 대조에 따라 변화한다. 활성 단층지역 주위의 응력장에 대한 분석에서, 만약 단층지역의 항복응력이 초과된다면, 단층지역 내에서의 국부화된 전단응력은 주위의 비단층화된 암반에서의 평균응력 보다 작게 되는 단층 내에서의 평균응력의 감소를 유발시킨다. 따라서 이러한 응력경사는 단층지역내로 유체의 흐름을 기대할 수 있다. This paper presented the analysis of stress regimes in and around inactive and active fault zones. The stress regime in the vicinity of an existing inactive fault zone is dependent on the orientation of the fault with respect to the current stress field and the contrast between the elastic properties of the faulted rock and those of the surrounding rock. In the analysis of stress regimes around an active fault zone, if the yielding stress is exceeded during loading, the localized shearing in a fault zone will result in weakness with mean stresses in the fault becoming lower than those in the surrounding rock. It can be expected that such stress gradients will induce fluid flow towards the faults zone.