• Original Article

    Analysis of Bed Shear Stress Distributions in Compound Open Channels Using Large Eddy Simulation.

    LES를 이용한 복단면 개수로의 바닥전단응력 분포특성 분석

    Du Han Lee

    이두한

    In river design, consideration of bed shear stresses is necessary to secure stability of levee and floodplain. In this study distributions of ...

    하천설계에서 제방과 홍수터의 안정성 확보를 위해서는 바닥전단응력을 고려하는 것이 필수적이다. 본 연구에서는 다양한 하폭과 수심에 따른 복단면의 바닥전단응력을 모의하여 분포 특성을 분석하였다 ...

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    In river design, consideration of bed shear stresses is necessary to secure stability of levee and floodplain. In this study distributions of bed shear stresses in compound open channels are analyzed through numerical simulation for various width and depth. LES solver in OpenFOAM is applied to 12 cases of compound channel shapes considering secondary flow which effects distributions of bed shear stresses. By the results time averaged velocity distributions, secondary currents, and distributions of bed shear stresses are analyzed. Overall distributions of bed shears in floodplain show that higher shear stresses are seen in left of floodplain and the shears decrease toward right of floodplain. However, high local variations in shear stresses are shown due to the secondary flow effects. In shallow floodplain, bed shear stresses show low value below 0.8 times of averaged bed shear. In deep floodplain, bed shear stresses show high value over 1.2 – 1.4 times of averaged bed


    하천설계에서 제방과 홍수터의 안정성 확보를 위해서는 바닥전단응력을 고려하는 것이 필수적이다. 본 연구에서는 다양한 하폭과 수심에 따른 복단면의 바닥전단응력을 모의하여 분포 특성을 분석하였다. 바닥전단응력 분포에 지배적인 영향을 주는 이차류를 모의하기 위하여 OpenFOAM의 large eddy simulation (LES)를 적용하였으며 하폭과 수심을 고려하여 12개의 케이스를 모의하였다. 모의 결과를 이용하여 시간 평균 유속 분포, 이차류 분포, 바닥전단응력 분포 등의 특성에 대하여 분석하였다. 홍수터 바닥전단응력 분포는 전체적으로 홍수터 좌안에서 높은 값이 나타나고 우안 방향으로 감소하는 경향을 확인하였으나 이차류에 의해 상당한 국부적인 변화가 나타남을 확인하였다. 홍수터의 수심이 얕은 경우에는 홍수터의 바닥전단응력이 평균전단응력의 0.8배 이하로 낮은 값이 나타나고 있으나 홍수터의 수심이 깊은 경우에는 평균전단응력의 1.2-1.4배의 높은 값이 나타남을 확인하였다. 홍수터의 폭이 좁은 경우에는 홍수터 우안 측벽의 영향으로 국부적으로 높은 값이 나타나는 것도 확인할 수 있었다.

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    December 2018
  • Original Article

    A Study on Safety at Stairs Flow using the Real-scale Hydraulic Model Experiment

    실규모 수리모형실험을 이용한 계단 흐름에서의 안전성에 관한 연구

    Myounghwan Kim1, Du Han Lee2

    김명환, 이두한

    In this study, a real-scale stairway model was constructed to analyze the evacuation safety of human life due to the change of ...

    본 연구에서는 침수된 계단 흐름의 변화에 따른 인명의 대피 안전성을 분석하기 위하여 실규모의 계단 수로 모형을 제작하여 수리 실험을 수행하였다. 실험에서는 계단 ...

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    In this study, a real-scale stairway model was constructed to analyze the evacuation safety of human life due to the change of flooded stair flow. In the experiment, the water depth and flow velocity at each stage of the stairs were measured and the specific force per unit width was calculated. Using the calculated the specific force per unit width, the evacuation safety of each steps of stairs according to the change of the flooded stair flow was presented. Finally, the depth of water measured by the experiment and the evacuation safety graph of “Ishigaki“ by the specific force per unit width were combined to analyze the evacuation safety by depth. As a result, it has been found that evacuation of adult man is difficult without help at the flow depth of 0.20 m or more. And it has been found that evacuation of adult women and elderly men are difficult without help at the flow depth of 0.15 m or more. Finally, it has been found that evacuation of elderly women is difficult without help at depth of 0.13 m or more.


    본 연구에서는 침수된 계단 흐름의 변화에 따른 인명의 대피 안전성을 분석하기 위하여 실규모의 계단 수로 모형을 제작하여 수리 실험을 수행하였다. 실험에서는 계단 각각의 단에서의 수심과 유속을 측정하였으며 이를 이용하여 단위 폭당 비력을 산출하였다. 그리고 산출된 단위 폭당 비력 값을 이용하여 침수된 계단 흐름의 변화에 따른 구간별 대피 안전성을 제시하였다. 실험을 통해 측정된 수심 값과 Ishigaki의 단위 폭당 비력에 따른 대피 안전성 그래프를 결합하여 분석한 결과 계단 흐름 수심 0.20 m 이상에서는 도움 없이 성인 남성의 대피가 어려운 것이 확인되었으며, 수심 0.15 m 이상에서는 성인 여성과 노인 남성이 도움 없이 대피가 어려운 것으로 확인되었다. 노인 여성의 경우 수심 0.13 m 이상에서 도움 없이 대피가 어려운 것으로 나타났다.

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    December 2018
  • Original Article

    A Study on Human Thermal Comfort of Residential Development Districts in Summer Season

    여름철 택지개발지역의 열쾌적성에 관한 연구

    Hak-Yang Kong, Nakhoon Choi, Sungae Park, Jongchun Lee, Sookuk Park

    공학양, 최낙훈, 박성애, 이종천, 박수국

    This study measured the Physiological Equivalent Temperature (PET) of the hottest day time in a day, in order to verify the characteristics ...

    본 연구는 수원시 호매실 택지개발지구를 대상으로 토지피복지도와 도시기후 유형 분류 방법인 Local Climate Zone (LCZ)을 활용하여 기후적 특성에 따라 도시지역을 세분화하고 ...

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    This study measured the Physiological Equivalent Temperature (PET) of the hottest day time in a day, in order to verify the characteristics of human thermal comfort in case of heat wave during summer time in each region, by subdividing the urban areas in accordance with the climatic characteristics with the use of Local Climate Zone (LCZ) as a method of classifying the type of urban climate and the land cover map, targeting the Homaesil residential development district in Suwon. In the results of measurement, the forest and paddy field showed the moderate heat stress while the urban park showed the strong heat stress. Other developed areas showed the extreme heat stress. Such results show the possibility of institutional utilization for the improvement of human thermal comfort through the verification of climatic characteristics and differences in each type of urban areas, and the efficient placement of green infrastructure and the planning of land use to cope with the heat wave even in the planning stage for the establishment of urban planning.


    본 연구는 수원시 호매실 택지개발지구를 대상으로 토지피복지도와 도시기후 유형 분류 방법인 Local Climate Zone (LCZ)을 활용하여 기후적 특성에 따라 도시지역을 세분화하고, 각각의 지역에 대한 여름철 폭염 시 열환경 특성을 확인하고자 하루 중 가장 더운 낮 시간의 열쾌적성을 측정했다. 측정 결과 산림과 논은 중간 열스트레스 값을, 도시공원은 강한 열스트레스 값을 나타냈으며, 기타 시가화 지역은 극한 열스트레스 값을 나타냈다. 이러한 결과는 도시지역의 유형별 기후적 특성과 차이를 확인하고, 도시계획 수립 시 계획단계에서부터 폭염을 대비한 토지이용의 구상 및 그린인프라의 효율적인 배치를 통해 열환경 개선을 위한 정책적 활용 가능성이 있음을 보여주었다.

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    December 2018
  • Original Article

    Analysis of the Changes of the Vegetated Area in an Unregulated River and Their Underlying Causes: A Case Study on the Naeseong Stream
    Chanjoo Lee, Donggu Kim
    This study aims to investigate the changes in the riparian vegetated area in the Naeseong stream, an unregulated river, in order to ... + READ MORE
    This study aims to investigate the changes in the riparian vegetated area in the Naeseong stream, an unregulated river, in order to analyze the main factors leading to these changes. For this purpose, the land surface cover in the channel area of the Naeseong stream was classified into 9 categories using past aerial photographs collected between 1970 and 2016, which recorded the long-term changes of the Naeseong stream. The increase or decrease in the vegetated area was calculated for each category using a pair of before and after images. The changes in the vegetated area were divided into 6 periods: the unvegetated channel period (1970 - 1980), the first rapid increase (1980 - 1986), the period of decrease due to flood (1986 - 1988), the period of repetitive man-induced disturbance and vegetation increase (1988 - 2008), the period of gradual vegetation increase (2008 - 2013), and the period of second rapid increase (2013 - 2016). Multiple regression analysis was performed using independent variables representing hydrology, climate, and geomorphology. The major variables found to be involved in the changes in the vegetated area of the Naeseong stream were the discharge during June - July, channel width, and temperature during April - June. mong the three variables, discharge and temperature were respectively the main independent variables in the downstream and the upstream reaches as per a single variable model. Channel width was the variable that distinguished the upstream and downstream reaches of the stream. The implication of the long-term increase in the vegetated area in the Naeseong stream was discussed based on the result of this study. - COLLAPSE
    December 2018
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    An Experimental Study for the Hydraulic Characteristics of Vertical lift Gates with Sediment Transport

    퇴적토 배출을 수반한 연직수문의 수리특성에 관한 실험적 연구

    Seung Jea Choi, Ji Haeng Lee, Heung Sik Choi

    최승제, 이지행, 최흥식

    In order to analyze hydraulic characteristics of discharge coefficient, hydraulic jump height, and hydraulic jump length, accompanied sediment transport, in the under-flow ...

    하단배출 형태의 연직수문에서의 퇴적토사 이동을 수반한 유량계수, 수력도약 높이, 수력도약 길이의 수리특성을 분석하기 위해 수리 모형실험과 차원해석을 수행하였다. Froude 수와 수리특성의 상관관계를 ...

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    In order to analyze hydraulic characteristics of discharge coefficient, hydraulic jump height, and hydraulic jump length, accompanied sediment transport, in the under-flow type vertical lift gate, the hydraulic model experiment and dimensional analysis were performed. The correlations between Froude number and hydraulic characteristics were schematized according to the presence and absence of sediment transport; the correlation of hydraulic characteristics and non-dimensional parameters was analyzed and multiple regression formulae were developed. In the hydraulic characteristics accompanied the sediment transport, by identifying the aspect different from the case that the sediment transport is absent, we verified that it is necessary to introduce variables that can express the characteristics of sediment transport. The multiple regression equations were suggested and each determination coefficient appeared high as 0.749 for discharge coefficient, 0.896 for hydraulic jump height, and 0.955 for hydraulic jump length. In order to evaluate the applicability of the developed hydraulic characteristic equations, 95% prediction interval analysis was conducted on the measured and the calculated by regression equations, and it was determined that NSE (Nash-Sutcliffe Efficiency), RMSE (root mean square), and MAPE (mean absolute percentage error) are appropriate, for the accuracy analysis related to the prediction on hydraulic characteristics of discharge coefficient, hydraulic jump height and length.


    하단배출 형태의 연직수문에서의 퇴적토사 이동을 수반한 유량계수, 수력도약 높이, 수력도약 길이의 수리특성을 분석하기 위해 수리 모형실험과 차원해석을 수행하였다. Froude 수와 수리특성의 상관관계를 퇴적토 이동 유무에 따라 도식화하고, 무차원 매개변수와 수리특성의 상관성을 분석하고 다중회귀분석식을 개발하였다. 퇴사의 이동을 수반한 수리특성은 퇴적토의 이동이 없을 경우와는 다른 양상을 확인하여 퇴적토 이동을 특성을 나타낼 수 있는 변수의 도입이 필요함을 확인하였다. 유량계수, 수력도약 높이와 수력도약 길이에 대한 각 다중회귀분석식의 결정계수는 유량계수 0.749, 수력도약 높이 0.896, 수력도약 길이 0.955로 높게 나타났다. 개발한 수리특성식의 적용성을 평가하기 위해 실제 측정값과 회귀분석식에 의해 계산된 값의 95%의 예측구간 분석을 수행하였고, 유량계수, 수력도약 높이와 길이에 대한 예측의 정확도 분석차원의 NSE (Nash-Sutcliffe Efficiency), RMSE (root mean square)와 MAPE (mean absolute percentage error)는 적절한 것으로 판단되었다.

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    December 2018
  • Original Article

    Performance evaluation of Surface Temperature Reduction by using Green infrastructure Surface Temperature Measurement for Urban Heat Island Mitigation

    도시열섬완화를 위한 그린인프라시설의 표면온도 저감 성능평가

    Jong Hwan Ko, Woo Bin Bae, Dae Geun Park, Won Kyong Jung, Yun mi Park, Yong Gil Kim, Sang Rae Kim

    고종환, 배우빈, 박대근, 정원경, 박윤미, 김용길, 김상래

    This study is to develop a GSTM (Green infrastructure Surface Temperature Measurment) equipment for reducing the surface temperature of GI by using ...

    본 연구는 도시의 열섬을 저감하기 위해 그린인프라시설의 표면온도 저감 성능시험 장비를 개발하고, 대표적인 그린인프라시설 제품을 포함하여 실험을 수행하였다. 기존문헌을 고찰하여 장비를 개발하였으며 ...

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    This study is to develop a GSTM (Green infrastructure Surface Temperature Measurment) equipment for reducing the surface temperature of GI by using LID Method. The tests were conducted including GI products such as Greening block, Pervious Block, Soil Block and so on. The GSTM equipment developed by considering the literature surveys are characterized as follows. The non-contact infrared temperature sensor was used to measure the surface temperature, and it was improved to measure the overall average temperature including the center and the corner temperature of the specimen. The developed GSTM equipment was used to compare performance of asphalt and GI products. As a result, the Greening Block show a high difference of 18.4°C and it contributes to the decrease of surface temperature.


    본 연구는 도시의 열섬을 저감하기 위해 그린인프라시설의 표면온도 저감 성능시험 장비를 개발하고, 대표적인 그린인프라시설 제품을 포함하여 실험을 수행하였다. 기존문헌을 고찰하여 장비를 개발하였으며, 개발된 장비의 특징은 다음과 같다. 표면온도의 측정방법은 비접촉식인 적외선온도센서를 활용하였으며, 시편의 중앙 온도만 측정하는 것이 아닌 모서리 부분 온도를 포함하여 전체적인 평균온도를 측정하도록 개선하였다. 개발된 장비 (GSTM)를 활용하여 대조군인 아스팔트와 그린인프라시설 제품을 비교하여 성능평가를 수행하였다. 그 결과 식생블록이 18.4°C의 높은 차이를 보이며, 표면온도 저감에 기여하는 것으로 나타났다.

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    December 2018
  • Original Article

    Changes of Morphometric Traits in the Cultured Cyprinid Loach (Misgurnus anguillicaudatus) to Starvation
    Jun Wook Hur, Hyun Woo Gil1, In-Seok Park
    The experiment was conducted to investigate the effects of various dietary conditions on external morphometric traits, and sectioned morphometric traits in the ... + READ MORE
    The experiment was conducted to investigate the effects of various dietary conditions on external morphometric traits, and sectioned morphometric traits in the cultured cyprinid loach, (Misgurnus anguillicaudatus) for 28 days. For the fed group there was an increase in body weight, standard length, and morphometric dimensions of the head and body cavity regions compared with the starved and initial groups. Sectioned morphometric trait analysis revealed that relative to the starved group, the fed group had greater body circumference, cross-sectional area, and total height (P<0.05). Our results provide data on external and sectioned morphometric changes under starvation conditions, and can be used as a guide to assist in the regulation and scheduling of feeding, and as indices of the nutritional status of cyprinid loach. - COLLAPSE
    December 2018
  • Original Article

    An Experimental Study on the Sediment Transport Characteristics Through Vertical Lift Gate

    연직수문의 퇴적토 배출특성에 관한 실험적 연구

    Ji Haeng Lee, Heung Sik Choi

    이지행, 최흥식

    In order to analyze sediment transport characteristics of knickpoint migration, sediment transport length, and sediment transport weight through the under-flow type vertical ...

    하단배출 형태의 연직수문을 대상으로 퇴적토 배출특성에 따른 두부침식 거리비, 퇴적토 이동거리와 이동량을 분석하기 위해 수리 모형실험과 차원해석을 수행하였다. Froude 수와 배출특성의 상관관계를 ...

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    In order to analyze sediment transport characteristics of knickpoint migration, sediment transport length, and sediment transport weight through the under-flow type vertical lift gate, the hydraulic model experiment and dimensional analysis were performed. The correlations between Froude number and sediment transport characteristics were schematized. The multiple regression formulae for sediment transport characteristics with non-dimensional parameters were suggested. The determination coefficients of multiple regression equations appeared high as 0.618 for knickpoint migration, 0.632 for sediment transport length, and 0.866 for sediment transport weight. In order to evaluate the applicability of the developed hydraulic characteristic equations, 95% prediction interval analysis was conducted on the measured and the calculated by multiple regression equations, and it was determined that NSE (Nash-Sutcliffe Efficiency), RMSE (root mean square), and MAPE (mean absolute percentage error) are appropriate, for the accuracy analysis related to the prediction on sediment transport characteristics of kickpoint migration, sediment transport length and weight.


    하단배출 형태의 연직수문을 대상으로 퇴적토 배출특성에 따른 두부침식 거리비, 퇴적토 이동거리와 이동량을 분석하기 위해 수리 모형실험과 차원해석을 수행하였다. Froude 수와 배출특성의 상관관계를 도식화하고, 퇴적토 배출특성을 지배하는 무차원 매개변수에 의한 다중회귀식을 제안하였다. 두부침식거리, 퇴적토 이동거리와 이동량에 대한 각 다중회귀 분석식의 결정계수는 각각 0.618, 0.632, 0.866으로 높게 나타났다. 개발한 퇴적토 배출특성식의 사용성을 평가하기 위해 실제 측정값과 회귀분석식에 의해 계산된 값의 95%의 예측 신뢰구간 분석을 수행하였고, 두부침식거리, 퇴적토 이동거리와 이동량에 대한 예측의 정확도 분석차원의 NSE (Nash-Sutcliffe Efficiency), RMSE (root mean square)와 MAPE (mean absolute percentage error)는 적절한 것으로 판단되었다.

    - COLLAPSE
    December 2018