• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2009.05a
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• pp.1658-1662
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• 2009

최근 들어 기후 변화로 인한 이상 강우 현상과 기록적인 집중 강우로 탁수 발생의 빈도와 강도가 증가하고, 탁수의 장기간 하류 방류로 인해 경제적인 피해가 발생할 뿐만 아니라 환경적으로도 중요한 문제로 대두되고 있다. 저수지로 유입된 탁수의 시공간적 분포 예측 결과의 신뢰도는 탁수 밀도류 해석의 정확도에 가장 큰 영향을 받으므로 유입 하천수의 밀도 거동에 대한 정확한 해석이 필요하다. 따라서 탁수의 거동해석은 수리 및 수질의 연동 모의(Coupled modeling)가 필수적이다. 본 연구의 목적은 수리 및 수질의 연동 해석이 가능한 2차원 횡 방향 평균 모형(CE-QUAL-W2)을 소양호에 구축하고, 기록적인 강우 사상을 보인 2006년 수문조건에서의 모형의 적용성과 한계점을 평가하는데 있다. 구축한 소양호 탁수 예측 모델을 2006년 탁수사상에 적용한 결과, 홍수 사상으로 이중 첨두 유량이 발생한 후 저수지 내에서 중층 밀도류와 바닥밀도류의 두 가지 밀도류 형태가 혼재하여 진행되는 현상이 적절히 모의되었다. 하지만, 저수지내에서 측정한 탁수 수괴(plume)의 시공간적 수직분포(profiles)는 모의결과와 다소 편차를 보였으며, 특히 저수지 바닥 인근에서 모델은 실측값을 과대평가 하였다. 오차의 원인은 모델 입력 자료의 불확실성과 수치모델의 불확실성으로 판단된다. 따라서 향후 탁수 거동 모델링과정의 불확실성을 최소화하고 모의결과의 신뢰도를 개선하기 위해서 극한탁수 사상에서 발생하는 수리학적 현상과 SS 입자 동력학에 대한 이론적 연구와 입력 자료의 정확한 산정을 위한 현장 실험이 필요하다.

• Proceedings of the Korean Society for Agricultural Machinery Conference
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• 2003.07a
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• pp.175-180
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• 2003

벼 재배기술은 이앙재배 위주로 발전하여 왔으나 산업화로 인한 농업인구 감소와 이에 따른 노동력 부족, 노령화 및 임금상승으로 재배노력 절감을 위한 생력 기계화재배기술개발의 필요성이 증가하고 있다. 파종할 부분만을 경운하면서 볍씨를 파종ㆍ시비하고 배수구작업을 동시에 할 수 있어 노력 및 비용을 크게 절감할 수 있으며 무경운 포장에서 작업하므로 비가 온 다음날이면 파종작업을 할 수 있으므로 잦은 강우시 적기파종시기를 놓칠 수 있는 기존의 건답직파기술을 보완할 수 있는 장점이 있는 건답직파기계기술을 연구한 바 있다(박석호, 2002). (중략)

• Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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• v.39 no.3
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• pp.140-148
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• 2017

The effectiveness of the first flush treatment system using settling process was evaluated to reduce urban nonpoint source pollutant loads to surface water during storm events. A pilot scale system was constructed and tested in the field and surface runoff samples were collected automatically according to pre-defined conditions. Nine rainfall events were tested and average removal efficiencies of TSS (Total Suspended Solid), TP (Total Phosphorus) and TN (Total Nitrogen) were evaluated as 87.4%, 75.3%, and 43.6%, respectively. Concentration and removal efficiency of pollutants were found to be affected by an amount of rainfall and rainfall intensities of the respective events. This seemed to be caused by the greater particulate fractions of first flushed samples than the samples collected in later time periods during the same rainfall events. The study showed that it is possible to remove a significant portion of the nonpoint source pollutant loads in initial rainfall runoff by using a simple settling process for TSS and TP without requiring additional power or chemicals.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2007.05a
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• pp.388-392
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• 2007

지구온단화와 이상기후에 의해 시설물 피해가 나날이 증가하고 있으며, 농촌의 인구감소 및 고령화에 의해 이러한 집중강우등에 대한 대처도 어려운 실정이다. 현재 전국에서 농업용수 공급을 위해 사용하고 있는 농업용 저수지는 17,882개소로서 이 중 축조한지가 35년 이상 경과된 저수지가 15,856개소로서 88.7%나 차지하고 있다. 이러한 현상은 저수지를 구성하고 있는 각종 부대시설의 노후화로 귀결되며 농업용수의 낭비 및 효율적인 운영을 위해서는 시설의 현대화가 필수적이라고 할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 저수지에서 물을 직접 공급하는 시설인 사통수문을 대상으로 현대화를 이룩하고 또한 사용동력도 대체에너지를 이용하기 위한 방안을 제시하였다. 사통수문의 수문비는 수중의 압력을 효율적으로 분산시킬 수 있는 원형수문비와 수중에서도 사용동력을 가장 적게 할 수 있는 밸브형을 기준으로 개발을 하였으며, 수문비와 구동부를 연결하는 작동 롯드의 힘전달을 최소화하기 위하여 유니버셜 쪼인트를 볼밸브형으로 개발하였다. 이에 따라서 작동용 롯드의 길이가 길어져도 수문비에 걸리는 작동모멘트를 최소화하여 태양광을 이용한 동력사용이 가능해졌다. 특히 수중에서 움직이는 특성을 감안하여 원형 수문비의 경우에는 수문비와 수문틀 사이에 마찰력을 감소시키기 위하여 수문틀측을 약간 경사지게 가공을 하고 중간에 볼 베이렁을 부착시켜 수문개폐가 원활토록 지수부의 구조변화를 하였다. 또한 농업용수공급시 수류와 함께 유입되는 저수지 내 오물을 차단하기 위하여 수문의 전면에 스크린을 설치하였으며 토사퇴적으로 인하여 수문작동의 방해가 되지 않도록 하기 위하여 토목구조물을 설치하였다. 그리고 동력전달을 효율적으로 하기 위하여 Solar Unit으로부터 나오는 전기를 중전기에서 밧데리로 축전을 시키고 완전 충전 후에는 나머지 전기는 방전이 되도록 회로를 구성하였다. 사통수문 자원조사 결과에 의하면 현재 저수지에 물공급을 하는 수문은 취수탑 형식이 70% 이상을 차지하고 있으며 나머지 30%의 사통수문 중 원형수문비가 98% 이상을 차지하고 있다. 현재 대체에너지를 사용하는 저수지 사통수문은 없는 것으로 조사되었으며 전력을 사용하는 사통도 조사결과에 의하면 20% 이내로 나타났다. 이러한 결과는 향후 수리시설 개보수시 적은 예산으로 사업을 시행하는 경우 사통수문의 설치방향의 지표가 될 것으로 판단되며 수리시설의 운영관리에 대한 새로운 대안으로 제시할 수 있다.

• Composites Research
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• v.24 no.2
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• pp.9-13
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• 2011

,In this paper, the symmetric axis parameter method, which was proposed to identify defects, dislocations and stacking fault, with perfect structures in the zinc-blende materials, was introduced as a way to distinguish between elastic and plastic deformation. LAMMPS, a molecular dynamics programme of Sandia National Laboratories, was used to perform nanoindentation simulation on silicon, a zinc-blende material. Defects in silicon (111) under spherical indentation showed the threefold pattern and the slip system in the form of ring crack. Also simulation results show good agreement with experimental results and existing theoretical analyses.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2010.05a
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• pp.253-257
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• 2010

최근 들어 이상 강우 현상으로 인한 기록적인 집중 강우와 더불어 토지 이용 변화로 인해 탁수의 발생 빈도가 증가하고 있다. 강우 유출로 유입한 탁수는 저수지 내 장기간 체류하면서 하류 하천의 수질 및 수생태계 뿐만 아니라 저수지 내부의 영양단계에도 많은 영향을 준다. 특히, 성층화된 저수지의 경우 높은 영양염류 농도를 포함한 탁수는 밀도류 거동 특성을 보이면서 수평 및 수직 혼합 과정을 거치면서 국부적인 부영양화 현상과 조류의 수화 현상의 원인이 되고 있다. 따라서 대형 저수지의 수질관리에 있어 하천 유입 탁수의 밀도류 해석, 저수지의 수온 성층 구조 변화, 부유입자의 동력학적 해석이 중요한 요소로 부각되어 왔다. 본 연구에서는 소양호를 연구 대상 지역으로 선정하여 2005년과 2007년 수문 사상을 바탕으로 2차원 횡방향 수치 모형을 구축하였다. 수치모형을 통해 수온 성층 구조의 재현성을 확인하였으며, 다양한 탁수 거동 모형을 구축하여 적용성을 평가하였다. 유입수의 SS(Suspended Solid)를 단일 입경으로 가정한 TM-1 모형, SS의 입경분포에 따라 3개의 그룹(SSi)으로 구분한 TM-2 모형, 3개 그룹을 포함하면서 저수지내 탁수 장기화로 인한 탁수 저감 효과를 1차 반응상수로 매개 변수화(유기물 함량($a_0$) ${\times}$ 분해속도(${\lambda}_a$))하여 수정된 지배방정식을 적용한 TM-3 모형을 사용하였다. 각각의 탁수 거동 모형은 2005년과 2007년 수문 조건에서 수온 성층 구조를 잘 재현하였다. TM-1 모형과 TM-2 모형을 비교해보면, 탁수 중심축의 최고 탁도에 대한 예측 성능은 TM-2 모형이 우수한 결과를 나타냈었다. 하지만, 장기 탁수 모의 시 저수지 수중 잔류 SS가 지속적으로 높게 나타나 중층 탁도를 과대평가하는 경향을 보였다. TM-3 모형이 TM-2 모형에 비해 수심별 탁도 분포에 대한 중심축 탁도가 저평가되는 경향을 보였지만 저수지 내 잔류 탁도에 대한 영향 부분에서는 개선된 결과를 나타내었다. 본 연구 결과는 저수지 탁수 밀도류 해석 및 운영 시스템에 활용 될 수 있으며, 선택 취수 설비 등의 수리 구조물의 영향 평가에 활용할 수 있다.

• The Journal of Engineering Geology
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• v.22 no.3
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• pp.343-351
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• 2012

This study proposes a modified equation to calculate the factor of safety for an infinite slope considering the saturation depth ratio as a new variable calculated from rainfall infiltration into unsaturated soil. For the proposed equation, this study introduces the concepts of the saturation depth ratio and subsurface flow depth. Analysis of the factor of safety for an infinite slope is conducted by the sequential calculation of the effective upslope contributing area, subsurface flow depth, and the saturation depth ratio based on quasi-dynamic wetness index theory. The calculation process makes it possible to understand changes in the factor of safety and the infiltration behavior of individual rainfall events. This study analyzes stability changes in an infinite slope, considering the saturation depth ratio of soil, based on the proposed equation and the results of soil column tests performed by Park et al. (2011 a). The analysis results show that changes in the factor of safety are dependent on the saturation depth ratio, which reflects the rainfall infiltration into unsaturated weathered gneiss soil. Under continuous rainfall with intensities of 20 and 50 mm/h, the time taken for the factor of safety to decrease to less than 1.3 was 2.86-5.38 hours and 1.34-2.92 hours, respectively; in the case of repeated rainfall events, the time taken was between 3.27 and 5.61 hours. The results demonstrate that it is possible to understand changes in the factor of safety for an infinite slope dependent on the saturation depth ratio.

• Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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• v.31 no.4
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• pp.256-262
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• 2009

The use of hydrodynamic separator is becoming increasingly popular for suspended solids reduction in urban storm runoff. This study is a laboratory investigation of the use of Vortex Screen to reduce the solids concentration of synthesized storm runoff. The synthesized storm runoff was made with water and addition of particles; manhole sediment, road sediment, fly ash, and ployvinyl chloride powder. Vortex Screen was made of acryl resin with 250 mm of diameter and height of 700 mm. To determine the removal efficiency for various influent concentrations of suspended solids (SS) and chemical oxygen demand (COD), tests were performed with different operational conditions. The samples were taken simultaneously at the influent storage tank and effluent tank, and measured SS and COD concentrations. The ranges of surface loading rate were 110 to 1,550 $m^3/m^2$/day, and influent SS concentrations were varied from 141 to 1,986 mg/L. This paper was intended to evaluate the effect of inlet baffle and the ratio of underflow to overflow ($Q_U/Q_O$) on particle separation efficiency for various particle size using Vortex Screen. It was found that when increase of $Q_U/Q_O$ from 10% to 20%, SS removal efficiency was increased about 6%. The range of SS and COD removal efficiencies of road sediment particle size 125<$d_p$<300 ${\mu}m$ were 68.0~81.0%, 53.1~71.9%, respectively. Results showed that SS removal efficiency with inlet baffle improved by about 10~20% compared without inlet baffle.

• Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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• v.34 no.10
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• pp.694-701
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• 2012

The main purpose of this study is to evaluate of backwash system of hydrodynamic separator filter (HSF) with solar powered submerged pumps. It consists of a photovoltaic solar array, control electronics, battery, and two submersible pump powered by a 12 voltage DC motor. The laboratory scale study on treatable potential of micro particles using backwash HSF that was a combined with perlite filter cartridge and backwash nozzles. Since it was not easy to use actual storm water in the scaled-down hydraulic model investigations, it was necessary to reproduce ranges of particle sizes with synthetic materials. The synthesized storm runoff was made with water and addition of particles; ion exchange resin partices, silica gel particles, and commercial area manhole sediment particles. HSF was made of acryl resin with 250 mm of diameter filter chamber and overall height of 800 mm. Four case test were performed with different backwashing conditions and determined the SS removal efficiency with various surface loading rates. The operated range of surface loading rate was about 308~$1,250m^3/m^2/day$. It was found that SS removal efficiency of HSF using two submersible pumps improved by about 18% compared with HSF without backwash. Nonpoint control devices with solar water pumping systems would be useful for backwashing the filter in areas with not suppling electricity and reduce filter media exchange cost.

• Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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• v.29 no.3
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• pp.332-340
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• 2007

Storm runoff from road contains significant loads of particulate and dissolved solids, organic constituents and metal elements. Micro particle is important when considering pollution mitigation because pollutant metal and organics have similar behavior with particles. The objective of this research is to evaluate the hydrodynamic filter separator performance for road storm runoff treatment. A various types of media such as perlite, granular activated carbon, zeolite were used for column test packing media and filter separator, and to determine the removal efficiency with various surface loading rate. As the results of column test, the highest SS removal efficiency was using mixed media(granular activated carbon, zeolite and perlite), and granular activated carbon mixed with zeolite has higher heavy metal removal efficiency than perlite. In laboratory scale hydrodynamic filter separator study, the operation ranges of surface loading rates were from 192 to 1,469 $m^3/m^2/day$. The estimated overall removal efficiencies of hydrodynamic filter separator for typical storm runoff were SS 48.1%, BOD 31.9%, COD 32.6%, TN 15.5%, and TP 17.3%, respectively. For the case of heavy metals, overall removal efficiencies were Fe 26.0%, Cu 19.4%, Cr 25.7, Zn 16.6%, and Pb 15.0%, respectively. The most appropriate medium for hydrodynamic filter separator was perlite mixed with granular activated carbon to treatment of road storm runoff.