• Title/Summary/Keyword: 물순환 개선

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The effect of urban conditions, external influences, and O&M efficiency on urban water system from the perspective of water-energy nexus (도시 여건, 외부 영향 및 운영관리 효율이 넥서스 관점에서 도시 물순환 시스템에 미치는 영향)

  • Choi, Seo Hyung;Shin, Bongwoo;Shin, Eunher
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2022.05a
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    • pp.31-31
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    • 2022
  • 기후변화, 물 부족, 인구 증가와 도시화로 인한 물 수요 증가, 수질 악화, 노후화된 인프라와 같은 세계적인 물문제의 증가로 인해, 도시 물순환 시스템 관리는 더 큰 어려움을 겪고 있다. 취수, 도·송수, 정수처리, 배·급수, 용수 사용, 하수 집수, 하수 처리, 재이용 및 배출 과정을 포함하는 도시 물순환 시스템의 과정은 매우 에너지 집약적인 활동이며, 이와 같은 에너지 소비는 탄소 배출과 양의 직접적인 상관관계가 있다. 따라서 자원 관리 및 데이터 관리를 최적화하기 위해 넥서스 관점의 접근법이 도시 물순환 시스템에 점차적으로 도입되고 있는 추세이다. 도시 물순환 시스템 넥서스에서는 일반적으로 에너지 인텐시티로 표현되는 물을 위한 에너지를 이해하는 것이 중요하다. 에너지 인텐시티의 차이는 기후(연평균 강수량, 단기 기후 변동성, 기후패턴 등), 지리적 특징(표고차, 평지비, 위치 등), 시스템 특성(총급수량, 인구, 인구밀도, 관로 연장 등) 및 운영관리 효율(수압, 누수율, 에너지 효율 등)과 밀접한 관계가 있다. 그리고 도시 물순환 시스템에서 에너지 관리를 증진시킨 방안은 유지관리 효율 개선(물·에너지 관리전략, 물손실 관리, 수요 관리 및 수요 대응 등), 신기술 도입, 그리고 에너지 회수로 나누어진다. 본 연구에서는 기존 문헌의 자료를 분석하여 도시 물순환 시스템의 각 공정별 에너지 인텐시티를 분석하였으며, 시스템 다이나믹스를 적용하여 다양한 도시 여건(인구, lpcd, 누수율, 취수원, 에너지 인텐시티)에서 외부영향(기후변화, 도시화)과 운영효율 변동(운영효율 향상, 신시술 도입)에 따른 도시 물순환 시스템 내 자원 사용 및 이동을 분석하였다. 에너지 인텐시티는 전체 도시 물순환 시스템, 상수 시스템, 하수시스템에서 각각 2.334 kWh/m3, 1.029 kWh/m3, 1.024 kWh/m3를 나타내었으며, 용수사용, 담수화, 재이용 과정에서는 매우 높은 값이 나타났다. 에너지 인틴시티의 값은 외부 영향에 크게 좌우되는 것으로 분석되었으며, 운영효율의 변동에 따라서 물 및 에너지 사용량은 변화하였지만 에너지 인텐시티의 변동은 크지 않았다. 이에 따라 도시 물순환 시스템을 넥서스 관점에서 관리하기 위해서는 에너지 인텐시티 이외에 물 및 에너지 사용량, 유수수량 관점 에너지 인텐시티, 사용수량 관점 에너지 인텐시티를 종합적으로 고려하는 것이 필요하다.

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Development of water use flow estimation method according to temporal flow variation for securing available water (가용수량 확보를 위한 이수유량의 기간별 산정 방법 개발)

  • Lee, Eul Rae;Choi, Hyun Gu;Kim, Han Na;Lim, Ji Sang;Lee, Sul
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2017.05a
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    • pp.252-252
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    • 2017
  • 지금까지 이수유량의 산정은 공급의 안정성을 보장하고자 보수적인 관리체계를 유지해왔다. 시공간적 하천유량의 변동에도 최대 용수수요를 만족할 수 있게끔 기준갈수량을 기준으로 이수유량을 산정하였다. 이는 공급의 안정성은 보장되나 연중 동일 기준을 적용하여 홍수기와 같이 물량이 많은 경우에 있어서 추가적인 유량사용이 불가능하였다. 이에 따라 기존 방법의 단점을 보완하고 시 공간적인 하천유량의 변화를 고려하여 가용수량을 확보하며 물사용 효율성을 증대시킬 수 있는 방안 모색이 필요하다. 이에 선행 연구인 시 공간적 유량변화를 반영한 탄력적인 하천수 사용허가 기준유량 설정방법에서는 홍수기/이수기, 관개기/비관개기를 고려하여 4개의 기간 구분하였다. 본 연구에서는 이수기/홍수기 구분을 제외하고 시기별 변화가 큰 농업용수 사용 시기를 기준으로 관개기/비관개기만을 고려하여 이수 유량의 산정방안을 검토하였으며, 이를 통해 각 기간별로 안정적인 공급이 가능한 기준유량 산정방법을 제시하여 기존의 방법을 개선하고자 한다. 위방법론을 적용한 결과, 기간별 탄력적인 기준유량의 산정으로 수량확보시설을 설치하지 않고 관리기준을 변경하는 것만으로 금호강 유역에서는 약 56.6백만$m^3$/년, 내성천 유역에서는 약 43.4백만$m^3$/년의 유량을 확보 가능한 것으로 분석되었다. 이는 추가적인 인프라를 구축하지 않고 관리기준을 변경하는 것만으로 가용유량의 추가 확보가 가능할 것으로 판단된다. 탄력적 이수유량 산정 방법을 통해 확보된 수량은 신규 수원 확보 사업의 추진 및 이를 위한 예산 확보 등의 정책적인 어려움을 개선할 수 있는 방안으로 될 수 있으며, 또한 용수공급 안정도를 유지하면서 하천수의 효율적인 활용에도 기여할 수 있다.

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The water cycle analysis of Kyeongancheon-watershed by using GSSHA (GSSHA 모형을 이용한 경안천 유역의 물순환 해석)

  • Jang Cheol Hee;Kim Hyeon Jun;Noh Seong Jin;Kim Chul Gyum
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2005.05b
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    • pp.75-79
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    • 2005
  • GSSHA(Gridded Surface Subsurface Hydrologic Analysis) 모형은 미 공병단 연구개발센터(USACE ERDC; US Army Corps of Engineers Engineering Research and Development Center)체서 개발된 물리적인 개념의 공간 분포형(PBSD; Physically Based Spatially Distributed) 수문모형으로, CASC2D 모형(Ogden 와 Julien, 2002; Downer 등, 2002)을 개선, 확장한 모형이다. GSSHA 모형의 실행에는 Brigham Young 대학의 컴퓨터그래픽공학연구실에 의해 개발된 미 국방성 WMS(Watershed Modeling System) 인터페이스를 사용하며, 이를 통해 많은 입력과 출력조건을 가지는 분포형 모형의 복잡한 모의 과정을 효과적으로 처리할 수 있다. 본 연구에서는 GSSHA 모형을 이용하여 경안천 유역의 물순환 양상을 분석하였다. GSSHA 모형은 유역을 균일한 유한 차분 격자로 나누어 각각의 격자를 기본 단위로 모의한다. 모형의 주요 모의 모듈은 강우 분포, 융설, 차단, 침투, 증발산, 지표면 저류, 2차원 표면류 추적, 1차원 하도 추적, 불포화 층 모의, 2차원 포화 지하 대수층 흐름, 지표면 유사 침식, 하천 유사 추적 등이 포함된다.

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The development of water circulation model based on quasi-realtime hydrological data for drought monitoring (수문학적 가뭄 모니터링을 위한 실적자료 기반 물순환 모델 개발)

  • Kim, Jin-Young;Kim, Jin-Guk;Kim, Jang-Gyeng;Chun, Gun-il;Kang, Shin-uk;Lee, Jeong-Ju;Nam, Woo-Sung;Kwon, Hyun-Han
    • Journal of Korea Water Resources Association
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    • v.53 no.8
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    • pp.569-582
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    • 2020
  • Recently, Korea has faced a change in the pattern of water use due to urbanization, which has caused difficulties in understanding the rainfall-runoff process and optimizing the allocation of available water resources. In this perspective, spatially downscaled analysis of the water balance is required for the efficient operation of water resources in the National Water Management Plan and the River Basin Water Resource Management Plan. However, the existing water balance analysis does not fully consider water circulation and availability in the basin, thus, the obtained results provide limited information in terms of decision making. This study aims at developing a novel water circulation analysis model that is designed to support a quasi-real-time assessment of water availability along the river. The water circulation model proposed in this study improved the problems that appear in the existing water balance analysis. More importantly, the results showed a significant improvement over the existing model, especially in the low flow simulation. The proposed modeling framework is expected to provide primary information for more realistic hydrological drought monitoring and drought countermeasures by providing streamflow information in quasi-real-time through a more accurate natural flow estimation approach with highly complex network.

Effects of Dangui-jakyak-san on Common Carotid Artery Elasticity in Healthy Subjects ; A Randomized controlled crossover study (당귀작약산이 정상인의 총경동맥 탄력도에 미치는 영향 : 무작위대조군 교차시험)

  • Kim, Soohyun;Seo, Yuna;Bae, In-hu;Cho, Ki-Ho;Moon, Sang-Kwan;Jung, Woo-Sang;Kwon, Seungwon;Jin, Chul
    • The Journal of the Society of Stroke on Korean Medicine
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    • v.21 no.1
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    • pp.21-32
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    • 2020
  • ■ Objectives 당귀작약산 단회 복용으로 정상인의 총경동맥 탄력도에 미치는 영향을 평가하고자 하였다. ■ Methods 본 연구는 정상인 남성을 대상으로 한 전향적 무작위 대조군 교차시험연구다. 모든 대상자들은 임의로 당귀작약산 복용군과 비복용군인 대조군으로 나누어졌다. 1주일 간격으로 총 2회 방문하며, 첫 번째 방문 시에 당귀작약산 복용군은 당귀작약산 1포(2.5g)과 물을 제공받고, 대조군은 물만 제공받아 복용하였다. 두 번째 방문 시 첫 번째 방문과 반대로 당귀작약산을 복용했던 복용군은 물만 제공받고, 물만 복용했던 피험자들은 당귀작약산 1포와 물을 제공받았다. 물은 100 cc로 매번 동일하게 제공되었다. 모든 대상자들은 복용 직전과 복용 2시간, 4시간 후에 총경동맥 탄력도, 혈압, 총경동맥 내막-중막 두께와 맥박수를 측정하였다. ■ Results 총 20명의 정상인 남성이 모집되었으며, 시간에 따라 당귀작약산 복용 후의 총경동맥 탄력도가 대조군에 비하여 유의하게 상승한 것이 확인되었다. 내막-중막 두께, 혈압 및 맥압, 맥박은 유의한 변화가 나타나지 않았다. ■ Conclusion 당귀작약산의 단회 복용으로 총경동맥 탄력도가 즉시 개선되는 것을 확인하였고, 이로써 당귀작약산이 동맥 경직도 완화 및 탄성의 개선에 영향을 미친다는 것을 알 수 있었다.

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A Study on the Chloride Diffusivity of Recycled Aggregate Concrete (순환골재 콘크리트의 염화물 확산성에 관한 연구)

  • Bae, Jong-Min;Kim, Young-Su
    • Journal of the Korea Institute of Building Construction
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    • v.10 no.1
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    • pp.147-153
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    • 2010
  • The recycling of demolished concrete as an alternative source of coarse aggregates for the production of new concrete can help to solve the growing waste disposal crisis and the problem of the depletion of natural aggregates. The purpose of this study is to investigate the chloride migration of recycled aggregate concrete containing pozzolanic materials by the chloride migration coefficient. The specimens were made with recycled coarse aggregate at various replacement ratios (10, 30, 50%) and metakaolin, blast furnace slag, and fly ash is replaced for recycled concrete with a mixing ratio of 20%. The major results are as follows. 1) The compressive strength of recycled aggregate concrete containing pozzolanic materials increases as the curing age and chloride diffusivity decreases. 2) When the replacement ratio of recycled coarse aggregate is 30%, the chloride migration coefficient of recycled concrete containing blast furnace slag or metakaolin that shows a value similar to or lower than that of plain concrete at all ages.

Analysis of Secondary School Students' System Thinking on the Cycle of Matter in Earth System: Considering the Impact of Human Activity on the Cycle (지구 시스템 내 물질 순환에 대한 중·고등학교 학생들의 시스템 사고 분석: 인간의 활동이 순환에 미치는 영향을 고려하여)

  • Oh, Hyunseok;Lee, Kiyoung;Kim, Kwonjung
    • Journal of Science Education
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    • v.45 no.3
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    • pp.275-291
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    • 2021
  • The purpose of this study is to analyze the level and characteristics of system thinking of middle and high school students on cycle of matter in the Earth system considering the impact of human activities on the cycle. For this purpose, we developed items for assessment and assessment rubric through the analysis of 2015 revised curriculum and applying systems thinking, respectively. Middle and high school students who participated in the Korea Earth Science Olympiad were the subjects of this study. The level of system thinking was determined using the assessment rubric for student responses collected using items for assessment. The characteristics of system thinking were identified using word analysis. Based on these, the improvement of the curriculum considering the impact of human activities was discussed. The results of the study are as follows: first, the system thinking level of most secondary school students was low in identifying or classifying system elements for matter cycle, and high levels, such as system relationship or generalization of patterns, were found to be relatively small. It was found that students had a higher level of system thinking in the carbon cycle than in the water cycle. Second, in terms of the characteristics of system thinking about water cycle, water was recognized as a major system element and mainly related with evaporation between atmosphere and other system elements. Whereas, in the carbon cycle, carbon dioxide was regarded as a major system element, and photosynthesis and respiration were represented in relation with the biosphere. Third, for education considering the impact of human activities on the matter cycle in the Earth system, it is proposed improving the curriculum considering the socio-ecological system by extending the existing earth system.