• Tunnel and Underground Space
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• v.20 no.2
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• pp.119-124
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• 2010

Hopkinson's effect tests were carried out for various strain rates on three different types of rock in both saturated and dry states in order to examine the effects of strain rate and water saturation on tensile strength. The tensile strength increased with the increase of the strain rate not only in dry state but also in saturated state. It was also especially recognizable that the dynamic tensile strength of rock in the dry state was proportional to approximately a one-third multiple of strain rate no matter what the type of rock. It was found that water saturation decreased tensile strength in the dry state of sandstone and tuff, both with high porosity, but no significant difference could be recognized between the dry and the saturated states of granite, which has a low porosity of 0.49%.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2023.05a
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• pp.372-372
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• 2023

강우 유출 시 지표면 토양수분포화도는 직접유출량 및 지하수 저류에 영향을 미칠 수 있기 때문에 강우에 의한 유역 유출량 산정에서 토양수분포화도는 보다 실제와 유사한 모의 결과를 도출하는데 중요한 인자가 될 수 있다. 기존의 모형 기반의 유출량 산정 연구에서 토양수분포화도의경우 강수량, 하천수위, 유량, 지하수위 등 타 수문순환 요소에 비하여 관측 지점 및 관측 자료가 부족하기 때문에 유역 내 수문환경 특성에 따라 가정 된 값을 입력하여 유출량을 산정하였다. 최근 IoT, 5G 통신 등 정보 기술의 혁신과 이상 홍수에 의한 피해 저감을 위한 실시간 유출량 해석 모형 개발 등에 적용할 경우 모의 결과가 실제와 매우 다르게 나타나는 경우가 발생할 수 있다. 본 연구에서는 토양수분포화도의 지상 관측 자료와 위성 관측 자료를 동기화 하는 기법을 개발함으로써 중권역 단위의 유출량 산정 정확도를 향상시키고자 하였다. 기존의 지상 관측 자료는 토양수분포화도의 비교적 정확한 데이터를 제공하나 관측 자료를 유역의 대푯값으로 적용할 수 있는 지에 대한 추가 검증이 필요하다. 위성 관측자료는 유역 전반의 토양수분포화도 정보를 관측할 수 있으나 고해상도의 자료를 제공하지 못하기 때문에 유역 전체에 일관된 데이터를 적용할 수밖에 없는 한계가 발생한다. 지상 관측자료와 위성관측자료의 동기화 기법을 개발함으로써 본 연구진은 중권역 단위의 유역 내 비교적 정확한 토양수분포화도 데이터를 적용할 수 있도록 하였다. 본 연구의 결과물은 유출량 해석 결과의 정확도를 높임으로써 급격한 호우 사상 발생에 따른 이상홍수에 대응할 수 있는 유역 물 관리 대책의 기초 자료로 활용 할 수 있을 것으로 기대된다.

• Water for future
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• v.28 no.5
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• pp.129-140
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• 1995

In this study we derived steady-state relationships between surface saturation area and subsurface outflow, and between surface saturation area and soil moisture storage through numerical experiments with Richards equation on a hillslope. Numerical experiments analyzed the sensitivity of topographic and soil hydraulic properties on steady-state relationships between surface saturation area and subsurface outflow. And the power law for the extent of surface saturation area was determined as a function of subsurface outflow or soil moisture storage.

• Water for future
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• v.29 no.2
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• pp.143-151
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• 1996

The dynamic responses in the subsurface outflow, surface saturation area, soil moisture storage are established by numerical experiments with Richards equation. In addition to this, the dynamical relationship between surface saturation area and subsurface outflow, and between surface saturation area and soil moisture storage are also determined by varying the hillslope shape, soil type, and boundary condition. The simulation results indicate that the dynamical relationships between surface saturation area and subsurface outflow, and between surface saturation area and soil moisture storage are approximated by the steadystate relationships. And the dynamic responses of subsurface outflow and surface saturation area are characterized by the double peaks although the rainfall pattern is asimple pulse input. As a result of numerical simulation, the physical mechanism for the occurrence of the double peaks is explained using the concept of variable source area.

• Journal of the Korean Solar Energy Society
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• v.31 no.2
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• pp.1-7
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• 2011

PEM 연료전지에 있어서 수분의 균형이 연료전지의 시스템 성능에 현저한 영향을 미친다. 그래서 수분 균형은 가장 중요한 요소 중의 일부가 되었으며, 이에 관한 연구가 광범위하게 이루어지고 있다. 적절한 수분 균형을 유지하기 위해서는 적당한 멤브레인 수화작용(membrane hydration)이 필요하며, 반대로 촉매층(catalyst layer)에서의 익수(water flooding)현상이 없어져야 한다. 따라서 이와 같은 동적 상태에서 PEM 연료전지 내의 수분 균형을 유지하기 위해서는, 고도의 동적 수분 조정 기술이 확보되어야 한다. 현재의 연구는 이러한 특성을 고려하여 PEM 연료전지에서 동적부하 상태에서의 수분 이동에 관한 일차원 해석 모델에 관한 것이다. 금번 모델링의 결과, 양극촉매층(CCL, cathode catalystlayer)에서의 수분 상태는 거의 포화 단계에 이르고 있음을 보여주고 있으며, 이 모델링은 연료전지가 작동되는 동안의 CCL에 나타나는 수분의 양상을 예측하는데 활용될 수 있다. 본 논문에서는 수분 이동 모델이 국제규격에 따라 다양한 수송기관이 가동될 때, 동적부하 상태에서 서로 다른 차이점을 발견하기 위한 시뮬레이션 결과에 초점이 맞추어져 있다. 이 모델링을 적용한 결과, 수분 포화도가 상태에 따라 상이하게 나타남을 알 수 있었고, 또한 정적 수분 조절 요소에 따라 최적 상태가 모든 동적 분포에 따라 달라짐을 알 수 있었다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.08a
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• pp.121.1-121.1
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• 2013

인공위성 및 우주발사체가 해당 궤도 및 고도에서 정상적으로 기능을 수행할 수 있는지 확인하기 위해 진공챔버 내부에 시험 대상을 설치하고 내부 압력을 낮추어 해당 궤도와 고도를 모사하게 된다. 반복적인 진공 시험을 수행하다 보면, 진공 챔버 내에 인지하지 못한 수분이 잔류하는 경우가 발생하는데, 이 때의 챔버 내부 압력 변화는 수분이 존재하지 않는 경우와는 매우 다른 양상을 보인다. 본 연구에서는 진공챔버 내부에 수분이 존재하는 경우를 모사하여, 포화증기압에서 액체의 잠열 이상으로 외부로부터 열을 받는 구간과 그렇지 못한 경우에 대한 현상을 살펴보고 이에 따른 챔버 내부 압력 변화에 대해 고찰하였다.

• Composites Research
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• v.24 no.4
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• pp.48-54
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• 2011

The effect of moisture contents by salt water on the strength of composite single-lap bonded joints is investigated. The specimens were manufactured in an autoclave by secondary bonding and immersed in the 3.5% salt water of $71^{\circ}C$ for different durations to get various moisture contents; 0, 0.2, 0.5, 1.0, and 2.0%(saturation). A total of 80 joint specimens were tested for 5 different moisture contents and 2 temperature environments. Test results show that while the joint strengths after the saturation of moisture decrease compared to those of dry ones, the strengths of the pre-saturated joint up to 1.0% of moisture content increase in both room and elevated temperature conditions. It is also shown that the strengths of joints tested in elevated temperature are slightly higher than the strength in room temperature by 2-5% until the moisture content reaches 1 %. In contrast, the high temperature strength of the saturated joint is about 5% lower than the room temperature strength.

• Journal of the Korean Geotechnical Society
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• v.32 no.12
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• pp.59-67
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• 2016

The strength of frozen soils is affected by size and shape of particles, and the amount of ice and unfrozen water. The objective of this study is to characterize the unfrozen water content and the unconfined compressive strength of the frozen soils according to the degree of saturations and silt fractions. The specimens are mixtures of sand, silt, and water. The silt fractions (SF), which are the ratio of the silt weight ($W_{silt}$) to the sand weight ($W_{sand}$), are 10% and 30%. In addition, the degrees of the saturation are 5%, 10%, 15%, and 20%. The specimens are frozen under the temperature of $-10^{\circ}C$ conditions. The uniaxial compression tests are conducted for 24 hours, 48 hours, and 72 hours after freezing to determine proper freezing time. The freezing time of 24 hours is chosen because the unconfined compressive strengths of specimens after 24 hours freezing times are similar to each other. Furthermore, the unfrozen water content is monitored during freezing using the TDR system. The unfrozen water content increases with the increase of the silt fraction and degree of saturation. The unconfined compressive strength of the frozen soils exponentially increases with increasing the degree of saturation. This study shows that the amount of ice has more influence on the strength of the frozen soils than the amount of unfrozen water.

• Journal of Nuclear Fuel Cycle and Waste Technology(JNFCWT)
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• v.9 no.1
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• pp.23-32
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• 2011

An engineering scale test, which is called KENTEX, was carried out to understand and to analyze the coupled thermal, hydrological and mechanical phenomena in the engineered barrier system(EBS) of Korean reference disposal system. Using the experimental data obtained from KENTEX, the water saturation processes in bentonite could be analyzed. From the comparison between the model calculation using ABAQUS and the experimental results, the difference of the water content between them in the unsaturating part was large because the drying phenomena due to moisture redistribution by the temperature gradient could not be included in the model. In the saturating part, the difference of the water content between them was decreased gradually and showed to be small in the full saturation. And the time of about 95% saturation could be estimated about 500 days from the model calculation and experimental results. Also it could be known that the moisture redistribution in the unsaturated part could not be affected on the saturation time of bentonite in the repository. Therefore, it is considered that this model could be used to quantitatively predict the water saturation time in bentonite as EBS for the disposal system.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2009.05a
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• pp.17-22
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• 2009

계절에 따른 토양공극의 수리학적 변화를 파악하기 위해서 설마천 유역의 범륜사 독립사면과 광릉 원두부 소유역의 독립사면을 대상으로 장력침투실험을 실시하였다. 토양수분 확보에 신뢰를 받기위해서 TDR(Time Domain Reflectometry)및 현장에서 토양의 불포화 투수계수 측정이 가능한 장력침투계(Tension infiltrometer)를 이용하였다. 계절에 따른 자료수집을 위해서 2008년 3월 20일 부터 약 6주간격으로 10월 29일까지 5회에서 6회 토양수분 자료 및 토양장력침투 자료를 획득하였다. 획득한 자료를 이용하여 포화 및 불포화 수리전도도, 대공극 유효흐름분율(macropore flow), 대공극 유효부피분율을(effective macroporosity) 나타내었다. 분기별로 자료분석 결과 계절별 특성이 나타남을 알 수 있다. 수리전도도는 3월, 5월, 10월은 유사한 반면 6월과 7월 그리고 9월은 상대적으로 높았다. 이는 여름철에 공극 발달이 활발하다는 것을 의미한다. 선행토양수분은 수리전도도에 영향을 미치는 것으로 나타났다. 대공극의 발달은 삼림과 같은 복잡 경관에서는 강우사상에 따른 토양수분의 공간 분포 및 이송, 유출과정이 물순환에 영향을 미친다. 지형분석을 통한 공극의 흐름특성과 토양수분 유의성에 대하여 논의하였고, 대공극 변화에 밀접한 관계가 있는 식생과 그밖에 계절적으로 발달을 일으키는 요인을 모색 하였다. 본 연구는 계절에 따라 변하는 수리전도도를 기초로 하여 불포화대에서 토양공극의 수리학적 변화와 시공간적으로 침투흐름에 얼마나 영향을 주는가를 보여준다.