지반공학적 특성을 고려한 유동역학적 실험을 통한 토석류의 수치해석적 연구

• 영문명: A Numerical Study on Debris Flow using Rheological-mechanical Laboratory Test Considering Geotechnical Characteristics
• 발행기관: 한국방재학회
• 저자명: 김진욱(Kim Jin Wook) 권숙호(Kwon Suk Ho) 신호성(Shin Ho sung)
• 간행물 정보: 『2. 한국방재학회 논문집』 17권6호, 193~200쪽, 전체 8쪽
• 주제분류: 공학 > 기타공학
• 파일형태: PDF
• 발행일자: 2017.12.30

국문 초록

토석류의 유동역학적 물성 평가는 토석류의 흐름 특성과 피해 규모에 중요한 역할을 한다. 본 연구에서는 조립질 토사를 포함한 유동물성 실험방법을 제안하고, 실험결과를 이용하여 수치해석을 진행하였다. 물성실험은 우면산 현장시료에 대하여 다양한 함수비 조건에서 수행되었고, 토석류의 흐름해석 프로그램을 이용한 역해석을 통하여 유동역학적 물성을 산정하였다. 실내실험 결과는 토석류의 함수비가 증가할수록 토석류의 흐름 높이는 낮아지며 유속은 증가하는 것으로 나타났으며, 점성은 작아지고, 마찰각은 증가하는 것으로 나타난다. 우면산 지역에 대한 수치해석 결과는 마찰각이 클수록 토석류의 흐름 높이와 유속이 낮아지는 것으로 나타났다. 산지부에서의 토석류의 흐름특성은 점성보다 마찰각에 크게 영향을 받는 것으로 나타났다.

영문 초록

Assessment of the hydro-mechanical properties of debris flow plays a major role in the flow characteristics and the magnitude of the damage. This study proposed a new laboratory test to determine material properties of debris including coarse grained soil, and numerical simulations used these properties for debris flow simulations in mountainous terrain. The physical property tests were carried out at various water content conditions using the field samples from Woo-myun Mountain, and the hydro-mechanical properties were calculated by inverse analysis using the developed numerical simulator for debris flow. Laboratory test results show that samples with higher water content have lower flow height with higher flow velocity in the debris flow, and water content increase in debris flow leads to lower viscosity and higher friction angle. Numerical results for the Woo-myun Mountain area show that the larger the friction angle, the lower the flow height and velocity of the debris flow. The flow characteristics in the mountainous area seem to be mainly governed by the friction angle rather than the viscosity.

목차

Abstract

요지

1. 서론

2. 토석류 유동에 관한 지배방정식

3. 토석류 유동물성 실험

4. 토석류 유동에 관한 수치해석

5. 결론

감사의 글

References

키워드

유동역학적 물성 토석류 유한요소법 Rheological-mechanical Properties Debris Flow FEM