PURPOSES : Basic research to calculate the appropriate gap acceptance for autonomous vehicles at merging section. Research on whether users prefer short or long gap acceptance. METHODS : Using a driving simulator, experience autonomous driving with different gap acceptance in different weather condition, and analyze which gap acceptance is preferred using survey and biometric data. RESULTS : Regardless of the weather condition, long gap acceptance was preferred, and difference was especially clear in rainy or foggy situation. CONCLUSIONS : It was analyzed that users prefer long gap acceptance over short gap acceptance, and that they feel less frustrated due to long gap acceptance when weather condition is poor.

고속도로 합류부 지점의 감응식 루프 검지기를 통한 정보 수집의 질은 검지기의 설치 위치와 관련이 있다. 검지기로부터 얻은 교풍자료들은 안정된 교통의 흐름과 높은 안전 수준을 유지하게 위해 필수적으로 사용된다. 또한, 이러한 정보는 교통관리전략 위한 입력 자료로도 사용된다. 본 연구에서는 대표적인 교통관리 전략중 하나인 램프 미터링의 효과를 극대화하기 위해 고속도로 합류부에서의 검지기 최적 설치 위치를 통계기법을 이용하여 산정하였고, 주요한 분석도구로써 미시적 교통 시뮬레이션 모형인 PARAMICS를 사용하였다. 검지기 설치 위치 산정은 통계분석을 통해 도로 구간 별 교통류 특성에 매우 의존하고 있음을 규명하였다.

본 연구에서는 4대강 살리기 사업 후 퇴적현상이 지배적으로 발생하는 남한강과 섬강 합류부 구간을 대상으로 2차원 수치모형인 CCHE2D 모형을 이용하여 하천의 흐름 및 하상변동에 대한 해석을 수행하였다. 대상지점 합류부는 남한강 본류의 만곡부에 지류 섬강이 유입되는 특성을 갖는다. CCHE2D 모형은 비평형 유사이송을 해석하며 소류사와 부유사 조정거리가 중요한 입력변수로 대상지점에서는 소류사 조정거리가 하상변동에 가장 큰 영향을 주는 것으로 나타났다. 수치모의 결과 유량비(Qr) 변화가 남한강과 섬강 합류부 지점에서 흐름 및 하상변동에 영향을 미쳤으며, Qr≤ 2.5인 경우에는 합류전 본류의 유속이 증가하여 흐름박리구역을 감소시켰으며 이로 인해 합류부 내측의 퇴적이 감소하였다. Qr>2.5이면 합류부 구간에 퇴적이 증가하여 사주가 형성될 가능성이 높은 것으로 나타났다. 수치모의를 통해 2013년에 발생한 유량비 변화에 의해 합류부에 고정사 주가 형성된 것을 알 수 있었다.

Multifunctional weirs constructed through the Four Major Rivers Restoration Project are operated as management water levels. The purpose of this study was to evaluate the effect of water level in the main stem on the tributary water level according to multifunctional weir operation, because the operation of multifunctional weirs for water level management influences the drainage of tributaries. In this study, water level pressure gauges were installed and spatial and temporal water quality was observed. The LOcally Weighted Scatterplot Smoothing (LOWESS) technique was applied to the Nakdong River and the Baekcheon Junction, both upstream of the Gangjeong-Goryeong weir, in order to analyze water quality trends. When considering the overall analysis and observations, it was found that the water quality forecasting point located at the Baekcheon estuary point should be transferred to the Dosung Bridge, which is located upstream of the Sunwon Bridge.

As part of the Four Major Rivers Restoration Project, multifunctional weirs have been constructed in the rivers and operated for river-level management. As the weirs play a role in draining water from tributaries, the aim of this study was to determine the influence of the weirs on the water level of the Nam River, which is one of the Nakdong River’s tributaries. Self-organizing maps (SOMs) and a locally weighted scatterplot smoothing (LOWESS) technique were applied to analyze the patterns and trends of water level and quality of the Nakdong River, considering the operation of the Changnyeong-Haman weir, which is located where the Nam River flows into the Nakdong River. The software program HEC-RAS was used to find the boundary points where the water is well drained. Per the study results at the monitoring points ranging between the junction of the two rivers and 17.5 km upstream toward the Nam River, the multifunctional weir influenced the water level at the Geoyrong and Daesan observation stations on the Nam River and the water quality based on automatic monitoring at the Chilseo station on the Nakdong River was affected strongly by the Nakdong River and partly by the Nam River.

하천의 합류부 구간은 본류와 지류에서 유입되는 유량의 크기가 달라 복잡한 흐름을 형성하게 되며 이러한 흐름으로 인한 국부적인 구간에서의 하상변동 및 하안침식은 하도의 평면적 변화를 야기할 수 있다.􀀁본 연구에서는 이러한 합류부 구간에서의 평면적 하도변화를 분석하기 위해 남한강 과 금당천 합류부 지점을 대상으로 하상 퇴적 및 하안침식에 의한 하안선 이동을 2차원 수치모형인 CCHE2D를 활용하여 모의하였다. 모의결과, 본류의 좌안에서는 합류 전 구간에 비해 합류 후 구간에서의 하안선 이동 현상이 더 크게 발생한 것을 확인할 수 있었다.􀀁또한 지류에서의 하안침식 은 거의 발생하지 않으며, 지류 좌안과 합류 전 본류 우안에서는 유속 저하와 퇴적으로 인해 하안선이 제외지 쪽으로 이동하는 것을 확인하였다.

본 연구는 지류의 합류각, 지류와 본류의 유량비, 준설 깊이비의 변화에 따른 지류에서의 두부침식 양상과 합류부 이동상 하도에서의 분리구역의 특성을 분석하였다. 분리구역은 지류가 합류되어진 직후 단면에서의 유속이 0(영)인 구간으로 정의하였다. 준설 깊이에 따른 두부침식이 발생치 않은 범위를 제시하였다. 합류각, 유량비, 준설 깊이비 증가에 따른 두부침식 깊이비 및 천급점의 이동거리비는 전반적으로 증가하였으며, 천급점의 이동거리비의 관계식을 제시하였다. 이동상 하도에서의 유량비와 합류각 증가에 따른 분리구역의 길이비 및 폭비는 고정상 하도에서와 같은 양상으로 증가하였 다. 준설 깊이비 증가에 따른 분리구역의 길이비는 감소하고 폭비은 증가하여 형상지수는 크게 증가하여 통수단면의 감소로 배수위 현상이 기대된다. 고정상 하도와 이동상하도에서의 합류각, 유량비, 준설 깊이비에 따른 형상지수 관계식을 제안하였다.

합류부에서의지류의합류각, 지류와본류의유량비에추가하여, 본류준설에의한하상고불일치에따른다양한양상의 분리구역의특성을CCHE2D 모형을사용하여분석하였다. 분리구역은지류가합류되어진직후단면에서의유속이0(영)인 경계로정의하였다. 합류각30° 이하에서는분리구역이형성되지않았다. 유량비와합류각증가에따른분리구역의크기는 일반적으로 증가하는 양상으로 나타났다. 준설 깊이비 증가에 따른 분리구역의 크기는 합류부 수용체의 증가에 기인한 지류에서의상대적인 운동량의감소로인하여감소되었다. 유량비와합류각의변화에따른분리구역의수축지수를규명하 였고, 통수기능의저하에따른배수영향을확인하였다. 합류각, 유량비, 준설깊이비에따른분리구역의형상지수의관계식 을 제안하였다.

본 연구에서는 하상변동 및 하상유지공 유실 문제가 발생했던 남한강과 금당천 합류부 지점을 대상으로 지류에서 유입되는 유량의 변화에 따른 흐름특성 및 하상변동 특성을 2차원 수치모형을 이용하여 분석하였다. 대상 구간의 수치모의 분석결과, 본류에서는 흐름집중 현상에 의해 지류 유입유량에 관계없이 합류 전에 비해 합류 후 유속이 더 큰 것으로 나타났다. 그러나 지류 유입유량이 클수록 지류하천의 하도 침식이 가속화되고 따라서 주하도가 형성되어 지류에서의 마름영역이 더 크게 나타났다. 이로 인한 지류에서의 하도 침식은 지류에서의 유사발생량을 증가시키고 침식된 유사는 합류부 구간에 퇴적되는 것으로 나타났다. 합류부 구간에서의 지류 유입부 퇴적은 본류 흐름을 좌안으로 집중시키고 좌안의 하상이 저하되는 현상을 야기하였다.

집중호우로 인한 침수피해는 꾸준히 증가하고 있으며, 이로 인한 인명피해도 함께 증가하고 있다. 일반적으로 하천 인근지역에서 침수로 인하여 인명피해가 발생하는 지역은 하천의 본류와 지류가 만나는 합류부 지점에서 주로 발생하는데, 합류부의 지류에서는 배수위 영향으로 인해 하천의 물이 급격히 증가하여 제방을 범람하면서 침수로 이어진다. 본 연구에서는 댐 방류 및 지류유량으로 인한 합류부에서의 수위 예측을 위해 구축된 수리학적 모형을 이용하여 남한강 유역의 합류부 지점에서 수위를 예측하고, 본류 및 지류 유량에 따른 합류부에서의 수위를 예측할 수 있는 간편법을 개발하였다. 이를 통해 남한강 전체 대상구간에 대한 수리학적 홍수추적 모형의 구축이나 활용없이 충주댐 방류량과 지류의 유량만을 이용하여 본류와 지류의 합류부에서 발생 가능한 배수위를 쉽게 산정함으로써 지류의 홍수 범람 관리 및 피해 예방에 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

본 연구에서는 수로가 비대칭으로 연결되어 있는 합류부 및 합류부 주위에서의 홍수흐름특성에 대해 수리모형실험 및 수치모의를 통해 분석을 수행하였다. 본 연구에서 적용된 수치모형은 상업용 3차원 CFD 모형인 ANSYS CFX(ver. 14)이다. 수로 내로 유입되는 유량 변화에 따른 수리모형실험과 수치모의에 의한 합류부 및 합류부 주위에서의 수심분포에 대한 측정된 결과와 모의된 결과를 비교한 결과 비교적 잘 일치하는 것으로 나타났다. 합류부와 연결된 네 개의 수로 중 물이 유입되는 두 개 수로 방향에 따라 합류부 및 합류부 주위에서의 수심분포의 양상은 달라지며, 수로 내로 유입되는 유량의 증가에 따라서도 많은 차이가 발생된다는 것을 확인하였다.

자연 상태로 존재하는 하천의 대부분은 단일 하천이 아닌 여러 개의 지류가 본류와 만나는 복잡한 연결망으로 구성되어 있다. 단일 하천에서와는 달리 합류부를 중심으로 매우 복잡한 흐름 특성 및 지형 특성을 나타내게 된다. 유입 유사로 인해 형성된 사주에는 식생의 고착화로 통수 단면적이 축소되고, 수위 상승에 따른 배수 효과도 발생되어 치수 안전도에 심각한 영향을 초래하게 된다. 이렇듯 합류부에서의 정확한 흐름 특성 및 하상 변동의 특성 분석은 본래 하천의 기능을 유지하기 위해 중요하게 고려되어야 하나 아직까지 이에 대한 연구는 부족한 실정이다. 본 연구에서는 현재 실무에서 많이 사용되는 2차원 수치모형을 활용하여 합류부의 하상변동 특성을 분석하였으며, 여러 입력변수 중 하상 변동에 큰 영향을 미칠 것으로 예측 가능한 유사 입경에 대한 연구를 수행하였다. 낙동강과 금호강의 합류부를 대상 구간으로 선정하였으며, 먼저 기본적인 유속 및 수위 등의 하도 특성량을 산정하여 합류부의 흐름 특성을 분석하고, 분석된 흐름장에 유사 입자를 입력하여 하상 변동 분석을 수행하였다. 입도분석을 통해 산정된 대상 하천의 평균입경(Case 2)과 최대 크기의 입자(Case 3：통과율 90～100%)가 하도로 유입되는 경우와 최소 크기의 입자(Case 1：통과율 0～10%)가 유입되는 경우에 대하여 하상의 변동 양상을 분석하여 실제 측량 자료와 비교하였다. 합류부에 형성된 지류사주, 정체구간 및 배수위 영향으로 합류부에 접근할수록 유속은 감소하고, 수위는 증가하는 것으로 분석되었다. 하상 변동은 Case 1이 －0.36～1.38m, Case 2는 －0.18～1.88m, Case 3에서 －0.04～1.43m 변동하는 것으로 나타났으며, 감소된 유속에 영향으로 3개의 경우에서 모두 퇴적이 우세한 특성이 나타났다. 하상에 특성 중에서 중요하게 고려되어야 할 최심 하상고의 비교에서도 같은 결과가 산정되었다. 실제 측량자료와의 비교에서는 Case 2의 평균 입경으로 모의한 결과가 가장 근접한 것으로 나타났으나, 퇴적이 우세한 특성에 비추어 다소 과대 산정되는 것을 알 수 있었다. 계속되는 연구를 통해 다양한 구간과 입경별 모의조건의 민감도에 대해서 수치모형을 검증할 필요가 있으며, 모니터링이 함께 이루어져야 할 것으로 판단된다.

첨두 홍수량을 경감시키기 위해 유역종합치수계획 등에서 많이 계획되고 있는 방수로는 방수로 종단에서의 방류 방식에 따라 크게 자기 완결 방식과 타 하천 또는 해양 방류 방식으로 구분할 수 있다. 일반적으로 타 하천 또는 해양 방류 방식을 방수로라 부르며, 홍수 방어의 대상이 되는 지역을 우회하여 다시 본천으로 합류하는 자기 완결 방식으로 계획되는 방수로 즉 홍수 방어용 수로를 분수로라 부른다. 방수로를 계획하는 경우 가장 중요한 것은 본류에서의 첨두 홍수량 분담이기 때문에 방수로로 유입되는 분류량을 정확히 예측하는 것이 매우 중요하다. 하지만 분수로의 경우 다시 본천으로 재합류하기 때문에 재합류되는 지역에서 본류의 유량이 다시 크게 증가하고, 합류점 상류에서 예상치 못한 홍수위의 상승이 발생할 가능성이 있다. 따라서 만약 합류부에서 유황에 대한 적절한 검토 없이 합류 지역을 설계하는 경우 예상치 못한 수위 상승 및 국부 유속 증가에 의한 홍수 피해가 발생할 가능성이 있다. Larry 등(2001)은 이러한 영향을 분석하기 위하여 90°로 합류하는 개수로 흐름에 관한 실험을 수행하였으며 본 연구에서는 이러한 실험 결과를 고려하여 표 1의 합류부 실험 수행조건과 같이 본수로와 분수로의 접근각도인 합류각을 60°, 75°의 조건에서 본수로와 분수로의 유량을 다양하게 변화시키고 또한 분수로의 직경을 달리하여 합류부에서의 수위변화 및 유속변화에 대해 검토하였다.

본 연구에서는 도로가 비대칭으로 연결되었을때 합류부 및 합류부 주위에서의 홍수흐름특성을 수리실험 및 3차원 유동모의 프로그램을 이용하여 실험적 분석 및 수치적 분석을 수행하였으며, 적용된 수치모형은 1990년대 초반 영국원자력공사(UKAEA)와 캐나다의 ASC(Advance Science Computing)의 TASCflow로부터 개발되어 CFX-4와 CFX-TASCflow를 기반으로 발전된 CFD 해석모형인 ANSYS CFX모형이다. 모의 및 분석결과 본 연구에서 적용된 모형은 유입유량 및 유입각 조건에 따라 도로 합류부에서 변화되는 복잡한 수면양상을 비교적 잘 모의하는 것으로 나타났다. 또한 도로 합류부 내에서의 시간 및 공간적 수심변화와 두 개의 하류경계에서의 유출유량에 대한 모의결과는 측정결과와 비교적 잘 일치하였다.

최근의 기후변화로 인해 도시지역에서 홍수의 빈도 및 홍수량의 증가로 인한 피해가 증가되고 있는 실정이며, 이에 따라 도시지역에서 홍수피해 저감을 위한 방재계획이 필요하다. 본 연구에서는 도시지역 내 도로 합류부에서의 3차원 수치모형을 이용하여 홍수흐름 특성에 대해 모의하였다. 적용된 수치모형은 ANSYS CFX(v.13) 모형으로 Workbench에서 구동되는 범용 유동해석 모듈이며 빠르고 정확한 해석결과를 제공하는 전산유체역학 도구로서 국내외에서 이용되고 있다. 본 연구에서는 Mignot 등(2008)이 수행한 실험모형 자료를 이용하여 모의를 수행하였으며, 지점별 실측자료와 2차원 유한체적모형에 의한 결과와 비교 분석하였다.

최근의 기후변화로 인해 도시지역에서 홍수의 빈도 및 홍수량의 증가로 인한 피해가 증가되고 있는 실정이며, 이에 따라 도시지역에서 홍수피해 저감을 위한 방재계획이 필요하다. 본 연구에서는 도시지역 내 도로 합류부에서의 유입량 및 접근각도에 따른 홍수흐름 특성에 대해 실험하였다. 도로경사 0% 및 내각 °45일 때, 유입량에 따른 홍수흐름 특성에 대해 Type 1.(99.8ℓ/min, 1002.2ℓ/min), Type 2.(102.0ℓ/min, 301.0ℓ/min), Type 3.(51.2ℓ/min, 301.5ℓ/min) 세 가지 경우에 대해 수리실험을 하였다. 수치실험을 통해 도로 합류부에서 변화하는 홍수흐름 특성과 경향을 분석하였다.

본 연구에서는 본류와 지류가 만나는 합류구간을 지닌 자연형 사행하천을 대상으로 수리모형실험을 통해 유량변화와 하도내 수리구조물 변화에 따른 하천내 배수효과를 분석하고, 합류부의 수리특성 변화를 분석하였다. 또한 본 연구에서는 수리모형실험결과를 적용하기 위하여 모형이론을 제시하고, 제시된 모형이론을 토대로 모형을 제작, 설치하고 50년, 200년빈도의 홍수량에 대하여 구조물제거 효과를 분석하였다. 수리모형은 남한강과 평창강 합류부를 대상구간으로 선정하여

본 연구에서는 지류와 본류의 합류부의 접근각도, 상류부 유량 및 본류와 지류의 유량비 변화에 따른 수리 모형실험을 통한 합류부의 수리학적 특성을 파악하였다. 합류부의 수리학적 특성은 합류점 부근의 유속과 관련된 최대유속의 크기 및 발생위치를 분석하였다. 합류점 부근의 최대유속은 접근각도가 증가함에 따라 점차 증가하며, 이는 유량 및 유량비가 증가하는 경우에도 동일한 경향을 나타낸다. 합류점 부근의 최대유속의 발생지점은 접근각도가 증가함에 따라 거리가 증