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개발동향

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개발동향 상세정보 게시판
분류 [정수] 상수원수확보
과제명 극한홍수 대응 다기능보 안정성 강화를 위한 초고속 흐름(5m/s 이상)에서의 바닥전단응력 첨단계측 및 제트세굴 방지 원천 기술 개발
연구기관 인제대학교
연구기간 2019.01.01.~2019.12.31.
연구비 370,500 천원
핵심키워드 다기능보, 제트세굴, 초고속입자영상 유속계, 고속 유사수로, 유사 재부상
요약

연구목적 및 필요성

 O 4대강 살리기 사업 16개 다기능 보 가운데 15개 다기능 보 상·하류에 크고 작은 세굴이 발생하였으나, 하천설계기준에는 보 하류부 감세공에 대한 기준이 미흡하여 바닥보호공 과대 설계 및 준공 이후에도 지속적 보완 필요

 O 4대강 사업 후 계속적으로 제기되고 있는 보 하류부 세굴 및 하상안정성(보호공) 문제에 대한 근본적인 대책이 마련되지 못한 상태로 준 실규모 수리모형실험을 통한 근본적인 원인 분석 및 장기 대책 마련 필요

 O 이에, 본 연구는 극한홍수 대비 다기능보 안정성 강화를 위한 제트세굴 방지 원천 기술개발에 있으며, 이를 위해 초고속 실험수로 및 첨단계측기기를 개발하여 수리구조 흐름을 분석하고, 제트세굴 수리특성을 고려한 하상보호구조물을 개발 및 검토하는 것이 목적임

 

연구 내용 및 범위

 O 오리피스 타입 초고속 실험수로 및 첨단계측기기 개발

 O 초고속수로에서의 이동상실험을 통한 보 하류 제트세굴 현상 규명

 O 제트세굴의 연직방향 부압 제어 및 대규모 침식 방지 기술 개발

연구성과

연구결과

 O 오리피스 타입 초고속 실험수로 및 첨단계측기기 개발

  - 세굴보호 및 감세에 관한 연구가 미비하므로 관련 연구된 사례 조사

  - 초고속흐름구조 재현(고정상 초고속 실험 수로 개발 및 실험)

  - 3D 바닥 응력 계측기 개발 완료

  - 초고속입자영상유속계(ULTRA-PIV) 개발 완료

 O 초고속수로에서의 이동상실험을 통한 보 하류 제트세굴 현상 규명

  - 이동상 초고속 실험수로 개발

  - 초고속 수리구조 해석프로그램 개발

  - 유속별, 이동상 입자별 제트세굴 수리특성 분석

 O 제트세굴의 연직방향 부압 제어 및 대규모 침식 방지 기술 개발

  - 수리실험을 통한 연직방향 가속도에 의한 하상입자재부상 메카니즘의 이론 수립

  - 제트세굴 수리특성을 고려한 하상보호구조물 개발

 

활용계획

 O 정부 및 지자체가 주도하는 하천사업 전반에 활용

 O 호안공법, 하천 구조물 수리적 안정성을 검증할 수 있는 검인증제도 활용

 O 개발된 소류력계 국가관측항목에 추가 활용 가능

 O 초고속 실험 수로, 3D 바닥 응력 계측기, 초고속입자영상유속계(ULTRA-PIV)를 활용하여 하천 구조물 수리적 안정성 평가 지표 도출 및 설계에 대한 가이드라인 제시

 

주요성과

 O 보고서 1

 O 특허출원 1

 O 특허등록 1

 O 소프트웨어 개발 2

첨부파일 극한홍수_대응_다기능보_안정성_강화를_위한_초고속_흐름(5ms_이상)에서의_바닥전단응력_첨단계측_및_제트세굴_방지_원천_기술_개발.pdf
출처 국토교통과학기술진흥원
등록일 2020-07-29

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