• Title/Summary/Keyword: 대기환경용량

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Two-Dimension Hydraulic Analysis in the Andong-Imha Linked Reservoir System (안동-임하호 연결 시스템의 2차원 수리해석)

  • Lee, Heung-Soo;Park, Hyung-Seok;Chung, Se-Woong
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2012.05a
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    • pp.205-205
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    • 2012
  • 국내에서 새로운 댐 저수지 건설을 통한 수자원의 안정적인 확보는 어려운 여건에 있다. 따라서 수자원의 효율적인 확보, 댐 하류하천의 수질 개선, 신규댐 건설 대체 효과를 기대하기 위해 기존 댐 저수지의 연계운영이 중요하게 인식되고 있다. 본 연구에서는 다수의 댐 저수지 수체를 연계하여 모델을 통해 해석하고자 안동-임하호를 연결한 2차원 모델(CE-QUAL-W2)을 구축하고, 2002년과 2006년 수문사상을 재현하였으며, 수리해석을 실시하였다. 안동호의 좌안인 임동면 마리와 임하호의 우안인 망천리를 연결하고, EL. 140 m 위치에 길이 2 km, 직경 5.5 m로 콘크리트 터널을 연결하는 것으로 가정하였다. 관내 바닥 마찰계수와 미소 마찰손실 값은 0.05를 입력하였다. 저수지 실측수위와 모의수위를 시계열로 비교한 결과, 2002년과 2006년 안동호와 임하호에서 여름철 유입량 증가에 따른 수위 상승을 잘 반영하였고, 결정계수값($R^2$)이 모두 0.9953 이상으로 나타나 모델은 두 저수지 물수지 계산에 있어서 높은 신뢰도를 보였다. 2006년을 대상으로 안동호와 임하호의 댐 앞에서 수심별 수온의 실측값과 모의값을 비교한 결과, 안동호는 4월부터 성층이 진행되어 5월에 수온약층이 EL. 130 m에 형성되었다. 7월 홍수가 중층 밀도류를 형성하여 수온 성층구조를 교란하였고, 기존의 수온약층이 EL. 120 m 로 하강하였으며, 표층 EL. 145 m에 새로운 수온약층이 형성되는 2단 성층 구조를 보였다. 여름철 동안 이러한 현상은 지속되었고, 10월부터 대기기온 강하와 함께 수직혼합이 시작되었다. 수온예측 오차는 AME $0.336{\sim}1.806^{\circ}C$, RMSE $0.415{\sim}2.271^{\circ}C$의 범위로 실측값을 잘 반영하는 것으로 나타났다. 임하호도 안동호와 유사한 경향을 보였고, 모델은 두 저수지에서 전 기간에 걸쳐 모두 안정적으로 저수지 수온 성층현상을 모의하였다. 2002년 수문사상에서 안동-임하 연계 운영시 안동호의 평균 수위는 1.38 m 상승하였고, 임하호는 3.75 m 낮아지는 것으로 모의되었다. 수위변동에 따른 유동 유량은 임하호에서 안동호로 3억 6천 4백만 톤, 안동호에서 임하호로 2억 9천 1백만 톤으로 임하호에서 안동호로 유동한 유량이 높게 나타났다. 유역면적에 비해 저수용량이 작은 임하호의 경우 두 저수지간 유량의 이동에 따라서 저수용량의 증가로 인한 홍수 저감 효과가 있을 것으로 판단된다. 반면, 안동-임하 연계 운영시 임하호의 차가운 물이 안동호로 유입되는 경우, 안동호의 수온 성층구조에 영향을 주었다. 안동호의 경우는 단독운영시보다 높은 위치에 수온약층(EL. 140 m)이 형성되었으며, 임하호는 반대로 저수위가 낮아지면서 단독운영시보다 수온약층의 위치가 약간 낮아졌다. 이러한 결과는 두 저수지 연결시 안동호의 탁수와 수질 환경에 변화가 있을 수 있음을 시사한다.

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A Study of Ground Tire as a Sorption Media for the Passive Treatment Wall: Sorption of MTBE (Methyl tertiary Butyl Ether) (파쇄 폐타이어를 이용한 반응벽체에 관한 연구: 폐타이어 내의 MTBE(Methyl tertiary Butyl Ether)흡착 중심)

  • 박상현;이재영;최상일
    • Journal of Soil and Groundwater Environment
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    • v.8 no.3
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    • pp.37-44
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    • 2003
  • Fuel oxygenates, such as Methyl tertiary Butyl Ether (MTBE) is additive in gasoline used to reduce air pollution. Gasoline components and fuel additives can leak: form underground storage tanks. MTBE is far more water soluble than gasoline hydrocarbons like BTEX then it travels at essentially the same velocity as groundwater. MTBE in drinking water causes taste and odor problems. Therefore, the purpose of the this study is to examine the ability of ground tire to sorb MTBE in water. The study consisted of running both batch and column tests to determine the sorption capacity, the required sorption equilibration time, and the flow through utilization efficiency of ground tire. The batch test result indicated that ground tire can attain equilibrium sorption capacities about 0.5 mg of MTBE. The result of column test indicate that ground tire has on the 36% utilization rate. Finally, it is clear that ground tire represented an attractive and relatively inexpensive sorption medium for a MTBE. Authors thought that to determine the economic costs of ground tire utilization, the cost to sorb a given mass of contaminant by ground tire will have to be compared to currently accepted sorption media. The cost comparison will also have to include regeneration and disposal cost.

Electricity Demand in the Korean Households-A Technology/Sustainable Option- (우리 나라 가정부문 전력수요에 관한 연구-기술개발/지속적 개발 시나리오)

  • 박희천
    • Journal of Technology Innovation
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    • v.2 no.1
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    • pp.1-57
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    • 1994
  • 본 고는 지속적 개발 론에 입각한 적극적인 에너지수요 관리정책을 추진한다는 전제하에 2001년과 2006년의 우리 나라 가정부문 전력수요를 전망하고자 한다. 본 고는 지속적 개발 시나리오를 추정함에 있어서 기존의 계량모형보다 일종의 공학적 모형인 공정분석(process analysis)을 선호한다. 계량모형이 주로 과거 수요의 소득 및 가격 탄성 치를 바탕으로 미래의 수요를 예측하는데 비하여 공정분석모형은 기술발전에 따른 미래의 효율변화(향상)를 비교적 잘 반영할 수 있기 때문이다. 본 고는 덴마크공과대학교 Norgard 교수팀이 개발한 모형을 도입하여 분석모형(수식 (6))을 전력수요 = 기기 수 $\times$ 전력서비스$\times$ 전력집약도와 같이 설정하고 이를 사용하여 냉장고, 텔레비전, 조명 기기, 난방기기 등과 같은 전력사용 기기 별로 2001년과 2006년이 전력수요를 전망하였다. 본 고는 전력수요를 전력사용 기기의 사용용량(300리터 용량의 냉장고 등)과 사용시간을 나타내는 전력서비스와 전력 서비스당 필요 전력사용량을 나타내는 전력집약도로 나누어 구분하고 있는 모형을 이용함으로써 소득향상효과와 함께 기술발전에 따른 효율개선효과를 분석할 수 있다. 1) 생활수준 향상에 따라 전력서비스는 지금과 같이 증가한다, 2) 현실적으로 가능한 범위 내에서 전력사용 기기에 대한 최저 에너지 효율 제를 실시한다, 3) 현재 사용중인 기기 들은 원칙적으로 수명이 다한 후 고효율 기기 들로 자연 교체한다, 4) 최저 에너지 효율 제를 제외한 다른 제도 및 정책개선, 사용자의 에너지소비형태 개선에 따른 절전 잠재 량을 고려하지 않는다 등의 가정 하에 전력수요를 추정한 결과 1992년에 796 GWh(100)이었던 우리 나라 가정부문 전력수요는 2001년과 2006년에 29,237 GWh(134)와 33,118 GWh(152)로 각각 34%와 52%증가할 것으로 나타났다. 이 경우 1992년부터 2006년까지 가정용 전력수요 증가율은 연평균 3%로 추정된다. 기기의 서비스(가구수$\times$기기의 보급 율$\times$기기의 전력서비스)가 소득향상에 따라 증가하는데도 불구하고 전력수요의 증가율이 GDP(같은 기간 동안 연평균 증가율 5.7%)보다 매우 낮은 것은 기기의 대형화와 기기의 보급을 증가에 따른 전력의 추가수요가 기기의 에너지효율 개선으로 대부분 상쇄될 것이기 때문이다. 향후 10년 내에 기기에 따라 전력사용량을 25%~50%정도까지 줄일 수 있을 것으로 분석된다. 기술발전에 따른 기기의 에너지효율 개선효과는 본 고의 2006년도 가정용 전력수요의 전망치 33,118 GWh가 기존방식에 의한 한전의 전망치 61,155 GWh의 54%수준밖에 되지 않는데 서도 잘 나타나고 있다. 한편 본 고는 경제성장과 환경보존을 동시에 달성할 수 있는 지속적 개발의 실천방안으로서 에너지 수요관리를 논하고자 한다. 고효율 기기의 개발과 조기도입을 촉진시키는 에너지 수요관리 통하여 우리는 에너지효율을 대폭 개선시키며 대기오염 배출량도 대폭 줄일 수 있다. 본 고는 에너지 공급관리(공급확충)위주에서 에너지 수요관리위주로서의 에너지정책 전환은 불가피하다고 판단한다. 에너지 공급시스템보다 에너지 수요시스템위주로 전체 에너지시스템을 획기적으로 개선시키기 위해서는 최저 에너지효율제의 광범위한 실시와 함께 고효율 기기의 개발과 보급에 필요한 유인책의 도입, 고효율 기기와 에너지의 효율적 이용에 대한 정보 등이 필요시 되고 있다. 우리 나라의 경우 현재의 산업구조와 기술수준을 고려하여 에너지 효율의 기준을 미국보다 다소 낮게 설정한다면 최저 에너지효율제의 도입이 문제가 되지 않을 것으로 판단된다. 본 고는 고효율 기기의 개발과 조기도입을 지원하기 위한 가칭 대기환경보존 및 에너지 수요관리기금의 창설을 제안한다. 전력부문의 경우 기금은 1. 탄소세, 2. 전력소비에 대한 수요 관리 세의 도입 혹은 3. 한국전력공사 전력판매수입의 일정 분으로 조성될 수 있을 것으로 본다. 예를 들어 선진국들이 탄소세를 예정대로 도입한다는 전제하에 우리 나라가 2000년을 기준으로 탄소 톤당 8달러(석유 배럴 당 85센트)의 탄소세를 도입한다면 연간 7억 2,000만 달러(약5,760억 원)규모의 기금을 조성할 수 있다. 이 중 연간 2,000억 원 정도를 고효율 기기의 개발과 조기도입에 지원한다면 우리 나라 에너지 시스템 효율은 대폭 개선될 수 있을 것으로 예상된다.

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Working partial pressure of $CO_2$ gas in aqueous solution

  • Kim Dong-Su
    • Resources Recycling
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    • v.14 no.4 s.66
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    • pp.47-52
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    • 2005
  • Carbonate species in aqueous solution play an important role in the determination of chemical properties of water in relation with alkalinity, buffer capacity, biological productivity, and so on. These compounds also have reactive characteristics such as interphasal reactions between solid, liquid, and gas phases. In the absence of solid materials, the total amount and relative abundance of each carbonate species are directly influenced by the partial pressure of $CO_2$ gas in the atmosphere, which in turn significantly affects the properties of aquatic system. In the water/wastewater treatment process along with the wastes treatment and recycling process which occurring in aquatic environment, it is essential to figure out its characteristics for their optimization and one of its most influential features upon these processes is determined by carbonate species. To understand the fundamental aspect of the relationship between the partial pressure of $CO_2$ gas and chemical features of water, especially pH, the working partial pressure of pure $CO_2$ gas that produced by contacting the dry ice with water has been estimated based on equilibrium calculation. The equilibrium constants for the dissociation ot carbonic acid were determined using van't Hoff equation and the distribution diagram of carbonate species according to the pH has been constructed to substantiate the results of equilibrium calculation. The estimated working partial pressure of pure $CO_2$ gas was found to be a function of the concentration of carbonates in solution, which suggesting that Prior evaluation of the working partial pressure of gas is essential for a better understanding of aquatic interactions.

Certification and Quality Control of the Official Test Facilities of Dioxins in Korea (국내 다이옥신 측정분석기관 지정 및 정도관리)

  • Jang, Seong-Ki;Kim, Tae-Seung;Lee, Won-Seok;Chung, Young-Hee;Choi, Doug-Il
    • Analytical Science and Technology
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    • v.13 no.5
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    • pp.675-682
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    • 2000
  • The concentration of dioxins from flue gases of municipal waste incineration facilities with capacities over 50 tons/day are regulated by the guideline: $0.1ng-TEQ/Nm^3$ for new facilities, and $0.5ng-TEQ/Nm^3$ for existing facilities and it will be strengthened to $0.1ng-TEQ/Nm^3$ until 2003 year. Dioxins from these incineration facilities have to be measured more than 2 times annually by the Official Test Facilities of Dioxins. Seven institutions have been certified so far as the Official Test Facilities of Dioxins. These facilities have to be evaluated by the quality control program provided by National Institute of Environmental Research every year. We reported the results of quality control test performed in 1999. Four institutions certified in 1998 sampled flue gases at stack of M incineration facilitiy and analyzed dioxins by Official Methods of Air Pollution. The isokinetic coefficients, the parameter for evaluation of sampling ability were excellent for all four institutions. They were 100.9%, 102.4%, 102.1% and 99.2%, respectively. The criteria required are as follows; resolution over 10,000, mass calibration within ${\pm}5ppm$, ion abundance ratio within 15%, and the recovery of 50-120%. As results, those institutions also met these parameters of Official Method of Air Pollution.

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Analyzing Time in Port and Greenhouse Gas Emissions of Vessels using Duration Model (생존분석모형을 이용한 선박의 재항시간 및 온실가스 배출량 분석)

  • Shin, Kangwon;Cheong, Jang-Pyo
    • KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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    • v.30 no.4D
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    • pp.323-330
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    • 2010
  • The time in port for vessels is one of the important factors for analyzing the operation status and the capacity of ports. In addition, the time in port for vessels can be directly used for estimating the greenhouse gas emissions resulted from vessels in port. However, it is unclear which variables can affect the time in port for vessels and what the marginal effect of each variable is. With these challenges in mind, the study analyzes the time in port for vessels arriving and departing port of Busan by using a parametric survival model. The results show that the log-logistic accelerated failure time model is appropriate to explain the time in port for 19,167 vessels arriving and departing port of Busan in 2008, in which the time in port is significantly affected by gross tonnage of vessels, service capacity of terminal, and vessel type. This study also shows that the greenhouse gas emission resulted from full-container vessels, which accounted for about 61% of all vessels with loading/unloading purpose arriving and departing port of Busan in 2008, is about "17 ton/vessel" in the boundary of port of Busan. However, the hotelling greenhouse gas emissions resulted from non-container vessels (3,774 vessels; 20%) are greater than those from the full-container vessels. Hence, it is necessary to take into account more efficient port management polices and technologies to reduce the service time of non-container vessels in port of Busan.

A basic study on explosion pressure of hydrogen tank for hydrogen fueled vehicles in road tunnels (도로터널에서 수소 연료차 수소탱크 폭발시 폭발압력에 대한 기초적 연구)

  • Ryu, Ji-Oh;Ahn, Sang-Ho;Lee, Hu-Yeong
    • Journal of Korean Tunnelling and Underground Space Association
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    • v.23 no.6
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    • pp.517-534
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    • 2021
  • Hydrogen fuel is emerging as an new energy source to replace fossil fuels in that it can solve environmental pollution problems and reduce energy imbalance and cost. Since hydrogen is eco-friendly but highly explosive, there is a high concern about fire and explosion accidents of hydrogen fueled vehicles. In particular, in semi-enclosed spaces such as tunnels, the risk is predicted to increase. Therefore, this study was conducted on the applicability of the equivalent TNT model and the numerical analysis method to evaluate the hydrogen explosion pressure in the tunnel. In comparison and review of the explosion pressure of 6 equivalent TNT models and Weyandt's experimental results, the Henrych equation was found to be the closest with a deviation of 13.6%. As a result of examining the effect of hydrogen tank capacity (52, 72, 156 L) and tunnel cross-section (40.5, 54, 72, 95 m2) on the explosion pressure using numerical analysis, the explosion pressure wave in the tunnel initially it propagates in a hemispherical shape as in open space. Furthermore, when it passes the certain distance it is transformed a plane wave and propagates at a very gradual decay rate. The Henrych equation agrees well with the numerical analysis results in the section where the explosion pressure is rapidly decreasing, but it is significantly underestimated after the explosion pressure wave is transformed into a plane wave. In case of same hydrogen tank capacity, an explosion pressure decreases as the tunnel cross-sectional area increases, and in case of the same cross-sectional area, the explosion pressure increases by about 2.5 times if the hydrogen tank capacity increases from 52 L to 156 L. As a result of the evaluation of the limiting distance affecting the human body, when a 52 L hydrogen tank explodes, the limiting distance to death was estimated to be about 3 m, and the limiting distance to serious injury was estimated to be 28.5~35.8 m.

Numerical Modeling for Effect on Bund Overtopping Caused by a Catastrophic Failure of Chemical Storage Tanks (저장시설의 순간 전량 방출 시 방류벽의 월파 효과에 대한 수치모델링)

  • Min, Dong Seok;Phark, Chuntak;Jung, Seungho
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • v.57 no.1
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    • pp.42-50
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    • 2019
  • As the industry develops in Korea, the use of hazardous chemicals is increasing rapidly and chemical accidents are increasing accordingly. Most of the chemical accidents are caused by leaks of hazardous chemicals, but there are also accidents in which all the substances are released instantaneously due to sudden high temperature/pressure or defection of the storage tanks. This is called catastrophic failure and its frequency is very low, but consequence is very huge when it occurs. In Korea, there were 15 casualties including three deaths due to catastrophic rupture of water tank in 2013, and 64 instances of failures from 1919 to 2004 worldwide. In case of catastrophic failure, it would be able to overflow outside the bund that reduces the evaporation rate and following consequence. This incident is called overtopping. Overseas, some researchers have been studying the amount of external overflow depending on bund conditions in the event of such an accident. Based on the previous research, this study identified overtopping fraction by condition of bund in accordance with Korea Chemicals Controls Act Using CFD simulation. As a result, as the height increases and the distance to the facility decreases while meeting the minimum standard of the bund capacity, the overtopping effect has decreased. In addition, by identifying the effects of overtopping according to atmospheric conditions, types of materials and shapes of bunds, this study proposes the design of the bund considering the effect of overtopping caused by catastrophic failure with different bund conditions.

Comparative Performance Analysis of Feature Detection and Matching Methods for Lunar Terrain Images (달 지형 영상에서 특징점 검출 및 정합 기법의 성능 비교 분석)

  • Hong, Sungchul;Shin, Hyu-Soung
    • KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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    • v.40 no.4
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    • pp.437-444
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    • 2020
  • A lunar rover's optical camera is used to provide navigation and terrain information in an exploration zone. However, due to the scant presence of atmosphere, the Moon has homogeneous terrain with dark soil. Also, in extreme environments, the rover has limited data storage with low computation capability. Thus, for successful exploration, it is required to examine feature detection and matching methods which are robust to lunar terrain and environmental characteristics. In this research, SIFT, SURF, BRISK, ORB, and AKAZE are comparatively analyzed with lunar terrain images from a lunar rover. Experimental results show that SIFT and AKAZE are most robust for lunar terrain characteristics. AKAZE detects less quantity of feature points than SIFT, but feature points are detected and matched with high precision and the least computational cost. AKAZE is adequate for fast and accurate navigation information. Although SIFT has the highest computational cost, the largest quantity of feature points are stably detected and matched. The rover periodically sends terrain images to Earth. Thus, SIFT is suitable for global 3D terrain map construction in that a large amount of terrain images can be processed on Earth. Study results are expected to provide a guideline to utilize feature detection and matching methods for future lunar exploration rovers.

Analysis of Ammonium Carbamate Used as a NOx Reducing Agent for the SCR System of Marine Diesel Engines (선박용 디젤엔진 SCR 시스템에 NOx 환원제로 사용되는 암모늄 카바메이트의 물질 성분 분석 연구)

  • Kim, Hongsuk;Ryu, Younghyun
    • Journal of the Korean Society of Marine Environment & Safety
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    • v.26 no.6
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    • pp.751-758
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    • 2020
  • SCR technology, which uses urea-water as a NOx reducing agent, has been widely used to reduce NOx in marine diesel engines. However, as an alternative NOx reducing agent, solid-phase ammonium carbamate has several advantages, such as low-temperature NOx reduction performance and NH3 storage capacity. This study presents a method for evaluating the purity of ammonium carbamate using EA, FTIR, and XRD to investigate the change in the material characteristics of ammonium carbamate when it is exposed to various temperature and pressure conditions. In this study, it was found that the purity of ammonium carbamate can be effectively evaluated via EA analysis. The FTIR analysis results confirmed that the properties of ammonium carbamate did not change even after repeated heating and cooling under thermal decomposition temperature conditions, which may be applied to the SCR system of marine diesel engines. Additionally, it was found that when ammonium carbamate was exposed to the atmosphere for a long time, it transformed into ammonium carbonate.