• Title/Summary/Keyword: 농도 경계층

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Characteristics of Surface Inversion Layer Observed in Winter at Ulsan Metropolitan City (울산광역시 동계 접지역전층의 특성)

  • 박종길;이희정;김재석;김종명
    • Proceedings of the Korea Air Pollution Research Association Conference
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    • 2003.11a
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    • pp.101-107
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    • 2003
  • 해가 지면서 지표면이 냉각되고 지표면의 냉각은 지표부근의 대기를 냉각시켜 상부의 대기보다 차가워지면서 대기의 상태가 안정 상태가 되는데 이 때를 접지 역전층이라고도 하고 야간 경계층이라고도 한다. 야간 경계층은 다음 날 해가 뜨기 전까지 계속 지속되는데 그 고도는 지상 수백m까지 확장될 수도 있다. 이러한 현상은 배출된 대기 오염 물질이 형성된 역전층에 의해 확산이나 수송이 방해를 받게된다. 역전층 상태에서의 오염물질의 배출은 직접적으로 영향을 미치지 않으나, 일출 이후 일사에 의한 지표의 가열로 역전층이 파괴되면서 역전층위의 고농도의 오염물질이 지상으로 유입되어 지표부근에 고농도의 오염을 유발할 수 있다. (중략)

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불규칙 파랑 경계층의 흐름과 부유사 농도 예측

  • 김효섭;박성진
    • Proceedings of the Korean Society of Coastal and Ocean Engineers Conference
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    • 1995.10a
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    • pp.57-60
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    • 1995
  • 연안에서 파랑은 심해에서는 해수면 근방에서 운동량이 크며 따라서 구조물에 작용하는 힘도 해수면 근방에서 크다. 반면 천해역에서는 해저면에서의 운동량도 상당하며, 이러한 해저면에서의 파랑에 관련된 수입자의 운동은 해저 퇴적물의 이동에 직접 영향을 미친다. 해저면에서의 비활 조건(no-slip condition)에 의하여 파랑 경계층내의 해수의 거동은 복잡하다. 이러한 해저면 경계층의 거동을 파악하기 의한 접근 방법은 크게 둘로 나눌 수 있다. (중략)

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The Form of Saltwater Wedge and Structural Characteristics of Interfacial Layer (염수쐐기의 형상과 경계층의 구조적 특성)

  • Shin, Hyun-Ho;Lyu, Si-Wan;Kim, Young-Do;Seo, Il-Won
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2008.05a
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    • pp.1838-1842
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    • 2008
  • 본 연구에서는 하구 유입 하천에서 발생하는 염수쐐기의 형상 및 거동특성을 구명하기 위하여 정상상태 염수쐐기 실험을 수행하였다. 길이에 비해 상대적으로 폭이 좁은 개수로의 상류부분에는 담수를 지속적으로 공급할 수 있는 담수공급장치를 설치하였고, 정상상태의 염수쐐기를 발생시키기 위하여 염수수조 측면에 지속적으로 염수를 공급할 수 있는 염수공급수조를 설치하였다. 실험조건은 담수 방류량과 이층류의 밀도차의 영향을 고려한 밀도프루드수(densimetric Froude number)를 기준으로 선정하였다. 실험결과 각 케이스별 염수쐐기의 형상은 중앙부에서 약간의 산포된 양상을 제외하고는 거의 선형을 이루는 것으로 관찰되었다. 경계층의 형상과 두께는 이층류의 농도장을 측정하고 밀도변동성분을 고려한 표준편차를 통하여 산정하였다. 그리고 염수쐐기의 선단부에 해당하는 리차드슨수와 경계층 두께와의 비교 등을 통해서 경계층의 양상을 파악하였다.

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Numerical Investigation of Pollutant Dispersion in a Turbulent Boundary Layer by Using Lattice Boltzmann-Subgrid Model (격자볼츠만 아격자 모델을 이용한 난류 경계층 내에서의 오염물질 확산에 대한 수치적 연구)

  • Shin, Myung-Seob;Byun, Sung-Jun;Kim, Joon-Hyung;Yoon, Joon-Yong
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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    • v.35 no.2
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    • pp.169-178
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    • 2011
  • The dispersion of a pollutant in a turbulent boundary layer has been described in this study by using a two-dimensional lattice Boltzmann method (LBM) and the Smagorinsky sub-grid-scale (SGS) model. The scalar transport equation corresponding to the pollutant concentration is adopted; the pollutant is considered to be in a continuous phase. The pollutant source is classified as ground-level source (GLS) and elevated-point source (ES). Air velocity and particle concentration profile for the pollutant are compared with the respective results and profiles obtained in the experiments of Fackrell and Robins (1982) and Raupach and Legg (1983). The numerical results obtained in this study, i.e., the simulation and the experimental data for the mean flow velocity profiles and the pollutant concentration profiles, are in good agreement with each other.

Evaluation of Concentration Polarization at Feed in the Permeation of VOCs/$N_2$ mixtures through PDMS membrane (VOCs/질소 혼합물 증기투과시 공급액부 경계층에서의 농도분극 분석을 위한 모델식 확립)

  • 염충균;이상학;최정환;이정민
    • Membrane Journal
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    • v.11 no.2
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    • pp.74-82
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    • 2001
  • By using a phenomenological approach, model equations incorporating the resistance-in¬series concept were established to evaluate quantitatively concentration polarization in the boundary layer in feed adjacent to the membrane surface in the vapor permeation and separation of volatile organic compounds (VOCS)/$N_2$ mixture through po]y(dimethylsiloxane) (PDMS) membrane. The vapor permeations of various VOCS/$N_2$ mixtures through PDMS membrane were carried out at various feed flow rates. Chlorinated hydrocarbons, such as, methylene chloride, chlorofonn, 1,2-clichloroethane and 1,1,2-trichloroethane were used as organic vapor. By fitting the model equations to the experimental penneation data. the model parameters were detennined. respectively. Both the mass transfer coefficient of VOC across tbe boundary layer and concentration polarization modulus as a measure of the extent of concentration polarization were eitimated Quantitatively by the mooe1 equations with the determined model parameters. From the analysis on the detennined model parameters, the boundary layer resistance due to the concentration polarization of VOCs component was found to be more significant when the condensability of voe was greater. This study seeks to emphasize the importance of the boundary resistance on the vapor penneation of the vapor/gas mixtures with high permeability and high selectivity towards the minor component VOC.

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The behavior of air pollutant associated with atmospheric inversion in Ulsan (울산지역 역전층 형성과 관련한 오염물질의 거동)

  • 이영미;김유근;이화운;박종길;오인보;임윤규
    • Proceedings of the Korea Air Pollution Research Association Conference
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    • 2003.05b
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    • pp.339-340
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    • 2003
  • 일반적으로 대기에 배출된 오염물질의 확산과 수송과정은 공기의 연직 열적 구조에 의해 좌우되기 때문에(Coulter, 1979; Dayan et al., 1988) 이를 예측하기 위해서는 역전층과 혼합층 고도가 필수적으로 고려되어야 한다(권병혁 등, 2001). 따라서, 연직관측을 통해 대기 경계층의 연직구조를 조사하는 것은 지역 대기오염관리에 있어 매우 중요하다고 볼 수 있다. 특히, 역전층 형성과 고도변화는 대기오염의 지표 고농도를 유발시키는 중요한 현상의 하나로서, 지표면 부근에 역전층이 존재할 경우, 대기의 확산운동이 억제되어 고농도 현상이 나타날 수 있다. (중략)

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Numerical Study on the Effect of Hyporheic Flow on Solute Transport in Surface Water (혼합대 흐름이 지표수 용질거동에 미치는 영향에 대한 수치해석 연구)

  • Jun Song Kim;Sung Hyun Jung;Donghae Baek
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2023.05a
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    • pp.127-127
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    • 2023
  • 지표수와 하상 경계층에서 발생하는 흐름 교환은 하천, 호소, 연안, 해안 등 자연계에 존재하는 수환경시스템에서 일반적으로 나타나는 수리학적 특성으로서, 흐름 교환이 발생하는 경계층 아래 하상층 영역을 혼합대(hyporheic zone)라 부른다. 수질오염사고 등에 의해 외부의 오염물질이 하천 내 유입될 경우, 혼합대 흐름에 의해 하상층으로 침투되고 지표수 대비 유속이 느린 하상 내 공극 흐름에 의해 거동함에 따라 이들의 하천 내 체류시간이 증가하게 된다. 따라서, 본 연구에서는 지표수와 하상 흐름을 연계한 수치해석 방법을 적용하여 혼합대가 지표수 내 용질 체류시간에 미치는 영향을 분석하였다. 먼저 연직 2차원 Reynolds 평균 Navier-Stokes(RANS) 방정식과 Darcy 방정식을 연계하여 지표수와 하상 내 흐름을 해석하였다. 지표수 영역은 RANS 방정식을 이용하여 모의하였고, 지표수 흐름해석에서 얻어진 하상의 압력장을 경계조건으로 하여 Darcy 방정식과 함께 하상 내 흐름을 모의하였다. 여기서 하상의 형태는 자연계 하천에서 일반적으로 관찰되는 사련하상(Ripple bed)으로 모사하였다. 이후, 지표수-하상 연계모의를 통해 얻어진 흐름 결과를 바탕으로 지표수-하상 경계층에서 용질거동을 모의하였다. 흐름 모의결과를 과거 실험자료와 비교한 결과, 지표수 영역 내연직흐름 분포를 정확하게 재현하였고, 동시에 혼합대 흐름 구조에 큰 영향을 미치는 지표수-하상 경계층 압력 분포 역시 관측값과 유사하게 나타났다. 용질거동 해석을 통해 얻어진 용질의 체류시간을 분석한 결과, 혼합대 흐름이 고려된 경우(투수성 하상)와 고려되지 않은 경우(불투수성 하상)를 비교했을 때 전자에서 체류시간 분포의 감수곡선이 길어지고 첨두농도가 감소하는 것으로 나타났다. 아울러, 지표수 영역의 유입부 경계의 평균 유속이 증가함에 따라 최대 체류시간이 감소하는 것으로 나타났는데, 이는 지표수-하상 경계층에서의 압력 경사가 커져 혼합대 내 유속이 증가함에 기인하는 것으로 분석되었다.

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A Strady-State One-Dimensional Analysis of an Oxygen Electrode in Stationary and Flowing Liquid (정체 및 유동액체에서 산소전극의 안정상태 일차원적 해석)

  • 김태진
    • KSBB Journal
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    • v.4 no.2
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    • pp.150-156
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    • 1989
  • The chaacterisitics of a commercial membrance-coverd electrode in air-saturated saline solution were investigated in terms of a steadystate one-dimensional model. The electrode system miiersed in an aqueous medium consists of three layers: an external concentration boundary layer, a membrance, and an inner electrolyte layer. The membrance can be permeabld to the water and impermeable to the ionic species. In stationary midium, the water migrates from the external medium to the inner electrolyte layer until a thermodynamic equilibrium is reached. In a following midium, however, there is a reverse direction of water movement due to the hyrodynamic pressure differential until both thickness of the electrolyte layer and the membrance are equal.

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