• Title/Summary/Keyword: 염수포화 경우

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Experimental Study of Saltwater Intrusions in Coastal Aquifer (해안대수층에서 발생하는 해수침투에 관한 실험적 연구)

  • Park, Hwa-Jun;Kim, Jin-Sung;Kwon, Kyung-Jun;Seo, Seong-Kook;Ahn, Won-Sik
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2009.05a
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    • pp.506-510
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    • 2009
  • 대수층내의 담수-염수 경계면의 위치와 기울기를 파악하는 것은 해안가의 지하수 개발을 위해 선행되어야 하는 연구이다. 가로 140 cm, 세로 70 cm의 사각형 수조에 모래를 채운 모래염수조를 이용하여 포화된 다공질 매체에서 형성되는 담수-염수 경계면을 모의하였다. 다공질 매체의 입자크기에 따른 수리전도도, 해안가 지형의 지표경사, 해수의 염도에 대한 조건을 각기 달리하여 여러 실험조건에서 각 경우에 따라 형성되는 경계면의 형태를 모의하였고, 각 인자가 경계면의 형성에 어떠한 영향을 미치는지를 분석하였다. 각 조건에 따른 총 31가지의 실험을 수행하였으며, Glover 포텐셜 유도식을 이용한 염수침투 경계면을 비교하였다. 모형에서 측정된 염수침투 경계면은 위의 이론식들의 계산치와 유사한 양상을 보였으며, 경계면의 위치와 기울기는 수리전도도, 지표면경사, 염도에 영향을 받는 것으로 나타났다.

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A Study of Vibratory Densification of Sands (모래의 진동다짐에 영향을 주는 인자에 대한 연구)

  • 장병욱
    • Magazine of the Korean Society of Agricultural Engineers
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    • v.29 no.2
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    • pp.64-73
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    • 1987
  • 효과적인 모래의 다짐 방법으로 진동에 의한 방법이 널리 사용되고 있다. 이 연구의 목적은 모래의 진동 다짐시 영향을 주는 인자의 개별적인 효과를 분석하고 가 인자들이 복합되어 진동다짐에 주는 효과를 분석하는 것이다. 이 연구에서는 진동시간 가속도 과도화중 염수비 시료의 다짐전 밀도등을 변화시켜가며 진동테이블 위에서 제작된 시료를 다짐하였고 시험결과는 상대밀도의 변화애 의하여 분석하였다 진동다짐의 효과는 다짐가속도 진동수 및 모래의 정도에 따라 변하며 과도하중이나 진건은 비교적 적은 영향을 주는 인자였다. 가속도가 1g 보다 큰경우 다짐효과는 진동이 시작되는 초기에 발생하였고 그 후는 면밀하게 진동효과가 나타났다. 효과적인 다짐을 위하여는 최적가속도와 최고 과도하중의 선택이 중요하며 최적치보다 큰경우는 다짐의 효과가 감소한다. 건조된 모래와 포화된 모래 모두 같은 최적가속도에서 최대의 다짐효과를 나타냈다. 각 인자 즉 가속도 진동수 단위 중량 영수비, 균등계수, 유효압경, 과도하중, 및 진동시간등의 효과를 복합하여 진동다짐의 효과를 상대밀도의 변화로 나타낼경우$\Delta$DR=38.0∧0.14 의 관계를 얻었다.

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Effects of Heavy Metal and Salinity on Electrical Conductivity in Fully Saturated Sand (포화된 사질토의 전기전도도에 중금속과 염분 농도가 미치는 영향)

  • Lee, Dongsoo;Hong, Young-Ho;Hong, Won-Teak;Chae, Kwang-Seok;Lee, Jong-Sub
    • Journal of the Korean GEO-environmental Society
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    • v.18 no.10
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    • pp.23-34
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    • 2017
  • As the electrical property of fully saturated soils is dependent on the pore water, it has been commonly used for the detection of the contamination into the ground. The objective of this study is to investigate the electrical characteristics according to the salinity and the lead concentration in fully saturated soils. Fresh water and saline water with the salinity of 1%, 2% and 3%, which are mixed with 6 different lead solutions with the range of 0~10 mg/L, are prepared in the cylindrical cell incorporated with sensors for measuring electrical resistance and time domain reflectometry signal. Then, the dried sands are water-pluviated into the cell. The electrical resistance and the time domain reflectometry signal are used to estimate the electrical conductivity. Test results show that electrical conductivity determined from electrical resistance at the frequency of 1 kHz continuously increases with an increase in the lead concentration, thus it may be used for the estimation of the contaminant level. In addition, the electrical conductivity estimated by the time domain reflectometry changes even at very low concentration of lead, the variation rate decreases as the lead concentration increases. Thus, the time domain reflectometry can be used for the investigation of the heavy metal leakage. This study demonstrates that complementary characteristics of electrical resistance and time domain reflectometry may be used for the detection of the leakage and contamination of heavy metal in coastal and marine environments.

An Experimental Study on Relationship Between Half-Cell Potential and Corrosion Current Density of Chloride-Induced Corroded Steel in Concrete (염해에 따라 콘크리트 속에서 부식된 철근의 반전지전위와 부식전류밀도의 상관관계에 관한 실험적 연구)

  • Jo, Sang-Hyeon;Kim, Dong-Won;Kee, Seong-Hoon
    • Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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    • v.26 no.6
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    • pp.1-13
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    • 2022
  • This study aims to investigate the feasibility of the half-cell potential (HCP) measurements on the concrete surface for evaluation of corrosion rate (or corrosion levels) of reinforcing steel in concrete. A series of experimental study is performed to measure HCP (or corrosion potential, Ecorr) and corrosion current density (icorr) of reinforcing steel in concrete cube specimens, with a side length of 200 mm. Various corrosion levels in a range of 0% to 20% of the test specimens are accelerated by impressing current to the reinforcing steel in concrete immersed in 3.0 % NaCl solution. HCP is measured in accordance with ASTM C876-15, and corrosion current density is determined by using the Stern-Geary equation and measured polarization resistance measured by electrochemical impedance spectroscopy (EIS). As a result, a numerical formula that relates HCP and icorr in the test specimen is established by a regression analysis of the measured data in this study. It is observed that HCP is linearly correlated with log(icorr) with a R2 greater than 0.87, which is less affected by the experimental variables such as concrete mixture proportion, diameter of reinforcing steel and the amount of applied current in this study. These results exhibit that HCP measurements could be effective for evaluation of corrosion rate (or corrosion levels) of reinforcing steel in concrete in the case of exposed to a certain consistent environment.

UBM 스퍼터링법으로 코팅한 벌크비정질합금(BMG) 박막의 특성 연구

  • Park, Hye-Seon;Yang, Ji-Hun;Jeong, Jae-Hun;Song, Min-A;Jeong, Jae-In;Sin, Seung-Yong;Mun, Gyeong-Il
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2013.02a
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    • pp.335-335
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    • 2013
  • 최근 다기능 소재의 개발이 필요함에 따라 서로 상반되는 2가지 이상의 물성을 동시에 구현할 수 있는 소재의 개발이 요구되고 있다. 4 성분계 물질을 단일 타겟으로 제조함으로써 다수의 타겟을 이용하는 기존 PVD 방법의 복잡성과 재형성 등의 문제점을 해결하고 다기능성을 구현할 수 있는 코팅막을 제조할 수 있게 된다. 본 연구에서는 제조된 4 성분계 모물질을 UBM 최근 다기능 소재의 개발이 필요함에 따라 서로 상반되는 2가지 이상의 물성을 동시에 구현할 수 있는 소재의 개발이 요구되고 있다. 4 성분계 물질을 단일 타겟으로 제조함으로써 다수의 타겟을 이용하는 기존 PVD 방법의 복잡성과 재형성 등의 문제점을 해결하고 다기능성을 구현 할 수 있는 코팅막을 제조할 수 있게 된다. 본 연구에서는 제조된 4 성분계 모물질을 UBM 스퍼터링법을 이용하여 질화 공정을 도출하였고 질소 함량에 따른 물리적 특성 및 박막의 특성에 대해 연구하였다. BMG (Bulk Metallic Glass) 타겟을 이용하여 마그네트론 스퍼터링법으로 박막을 코팅하였다. 시편은 Si wafer, SUS 그리고 부식 특성 평가를 실시하기 위하여 냉연강판을 사용하였다. 시편은 아세톤, 알코올로 각각 10분간 초음파 세척한 후 진공장비에 장착하여 Ar 분위기에서 글로우 방전으로 청정을 30분간 실시하였다. 시편청정이 끝나면 ~$10^{-6}$ Torr까지 진공 배기를 실시하고 Ar 가스를 주입하여 2.5 mTorr로 진공도를 유지하여 스퍼터링으로 박막 코팅을 실시하였다. 스퍼터링 파워는 약 0.6 kW (2.0 A)으로 고정하였고 질소 유량은 0~10 SCCM으로 변화시켜 BMG 박막을 코팅하였다. 질소가 첨가된 BMG 박막에서는 시편의 색상이 노란빛으로 나타났으며 이것은 타겟의 조성 중 가장 많이 함유되어있는 Zr이 질화되어 색상의 변화가 일어난 것으로 판단된다. BMG 코팅을 위해서 진공용기로 주입한 질소의 유량이 소량인 경우에도 BMG 코팅층에 비교적 많은 양의 질소가 존재하였고 일정량 이상에서는 BMG 코팅층에 존재하는 질소의 양이 포화되는 현상을 보였다. 질소 유량 3, 4 SCCM의 BMG 코팅층에서 ZrN (111), ZrN (200) Peak이 관찰되었다. BMG 코팅층의 경도 측정결과 Bias 50 V 인가 시 ~22 Gpa로 경도가 가장 높았다. BMG 코팅층의 내부식 특성을 평가하기 위해 염수분무 시험을 실시하였고 ~$10{\mu}m$의 두께를 갖는 BMG 코팅층에서 염수분무 시작 후 48시간 만에 적청이 발생하였다.

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Effect of pore-water salinity on freezing rate in application of rapid artificial ground freezing to deep subsea tunnel: concentration of laboratory freezing chamber test (고수압 해저터널에 급속 인공동결공법 적용시 간극수의 염분 농도가 동결속도에 미치는 영향 평가: 실내 동결챔버시험 위주로)

  • Oh, Mintaek;Lee, Dongseop;Son, Young-Jin;Lee, In-Mo;Choi, Hangseok
    • Journal of Korean Tunnelling and Underground Space Association
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    • v.18 no.5
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    • pp.401-412
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    • 2016
  • It is extremely difficult to apply conventional grouting methods to subsea tunnelling construction in the high water pressure condition. In such a condition, the rapid artificial freezing method can be an alternative to grouting to form a watertight zone around freezing pipes. For a proper design of the artificial freezing method, the influence of salinity on the freezing process has to be considered. However, there are few domestic tunnel construction that adopted the artificial freezing method, and influential factors on the freezing of the soil are not clearly identified. In this paper, a series of laboratory experiments were performed to identify the physical characteristics of frozen soil. Thermal conductivity of the frozen and unfrozen soil samples was measured through the thermal sensor adopting transient hot-wire method. Moreover, a lab-scale freezing chamber was devised to simulate freezing process of silica sand with consideration of the salinity of pore-water. The temperature in the silica sand sample was measured during the freezing process to evaluate the effect of pore-water salinity on the frozen rate that is one of the key parameters in designing the artificial freezing method in subsea tunnelling. In case of unfrozen soil, the soil samples saturated with fresh water (salinity of 0%) and brine water (salinity of 3.5%) showed a similar value of thermal conductivity. However, the frozen soil sample saturated with brine water led to the thermal conductivity notably higher than that of fresh water, which corresponds to the fact that the freezing rate of brine water was greater than that of fresh water in the freezing chamber test.

Detection of the gas-saturated zone by spectral decomposition using Wigner-Ville distribution for a thin layer reservoir (얇은 저류층 내에서 WVD 빛띠 분해에 의한 가스 포화 구역 탐지)

  • Shin, Sung-Il;Byun, Joong-Moo
    • Geophysics and Geophysical Exploration
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    • v.15 no.1
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    • pp.39-46
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    • 2012
  • Recently, stratigraphic reservoirs are getting more attention than structural reservoirs which have mostly developed. However, recognizing stratigraphic thin gas reservoirs in a stacked section is usually difficult because of tuning effects. Moreover, if the reflections from the brine-saturated region of a thin layer have the same polarity with those from the gas-saturated region, we could not easily identify the gas reservoir with conventional data processing technique. In this study, we introduced a way to delineate the gas-saturated region in a thin layer reservoir using a spectral decomposition method. First of all, amplitude spectrum with the variation of the frequency and the incident angle was investigated for the medium which represents property of Class 3, Class 1 or Class 4 AVO response. The results show that the maximum difference in the amplitude spectra between brine and gas-saturated thin layers occurs around the peak frequency independent of the incident angle and the type of AVO responses. In addition, the amplitude spectra of the gas-saturated zone are greater than those of brine-saturated one in Class 3 and Class 4 at the peak frequency while those of phenomenon occur oppositely in Class 1. Based on the results, we applied spectral decomposition method to the stacked section in order to distinguish the gas-saturated zone from the brine-saturated zone in a thin layer reservoir. To verify our new method, we constructed a thin-layer velocity model which contains both gas and brine-saturated zones which have the same reflection polarities. As a result, in the spectral decomposed sections near the peak frequency obtained by Wigner-Ville Distribution (WVD), we could identify the difference between reflections from gas- and brinesaturated region in the thin layer reservoir, which was hardly distinguishable in the stacked section.

Degradation evaluation of paint films on surface treated steel by electrochemical impedance spectroscopy (전기화학적 임피던스 분광법에 의한 표면처리한 강재 도장의 부식-도막 열화도 평가)

  • Park, Jun-Mu;Park, Jae-Hyeok;Kim, Sun-Ho;U, Sang-Gyun;Gwon, Yong-Min;Mun, Gyeong-Man;Lee, Myeong-Hun
    • Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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    • 2018.06a
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    • pp.95-95
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    • 2018
  • 강재의 방식법 중 도장은 부식을 억제하는데 효과적이고 편리한 방법으로 선박 및 해양 강 구조물의 방식법으로 사용되고 있다. 한편, 강 구조물의 효율적인 유지관리를 위해서는 방식 도장의 도막 열화도를 평가하고 잔존 수명을 예측하여 최적 시기에 보수도장 혹은 재도장하는 것이 필요하다. 일반적으로 선박 및 해양구조물에 적용되는 도막의 방식 성능 평가 방법으로 해수 침지 시험, 염수 분무 시험, 옥외 폭로 시험 등이 있다. 그러나 이러한 시험들은 그 시험 방법에 따라서 정량적인 평가에 한계가 있음은 물론 장기간 소요되는 등 곤란한 문제점이 있다. 그러므로 선박 및 해양구조물을 비롯하여 교량, 각종 강 구조물의 도장 방식에 사용되는 방식용 도료의 성능을 단기간에 적절하게 평가할 수 있는 가속시험법이 제시되며 연구-사용되고 있다. 그 중 도막 방식 성능을 보다 효율적, 비파괴적, 정량적으로 평가할 수 있는 임피던스 분광법(EIS)과 같은 전기화학적 방법은 상대적으로 시험 기간을 크게 단축시킬 수 있고, 대상 방식 도장의 미세한 성능 차이도 분별 가능하다는 장점이 있다[1]. 따라서 본 연구에서는 선박 및 해양구조물 등 가혹한 부식환경에서 강력한 내구성을 가질 수 있도록 다양한 종류의 표면처리 도장 시편을 제작하여 자외선 조사-염수분무-침지환경 등의 열악한 환경조건 하에서 부식-열화 촉진 시험을 실시하였다. 그리고 그 촉진 열화 과정에서 도막의 외관 상태를 관찰 분석함은 물론 전기화학적 임피던스 분광법을 병행 측정하며 그 표면막의 부식 및 도막 열화도를 비교-종합 평가하였다.본 연구에 사용된 시편은 Al 및 Zn 도금 강판에 에폭시, 에폭시-실리콘 우레탄, 에폭시-우레탄 도장 시편으로 Scribe, No Scribe 및 비교재 Al 및 Zn 도금 시편으로 분류하여 각각 실험을 진행하였다. 즉, 도막 열화 시험은 복합 노화 시험법으로 UV 조사 36 시간(ASTM G53), 염수분무 32 시간(ISO 7253), 수분 응축 10 시간을 1 Cycle로 100 Cycle(7800 시간) 동안 실험을 진행하였다. 이때 도막 열화도 평가는 전기화학적 임피던스 분광법을 이용하여 각 실험 조건별로 주파수에 따른 임피던스(Z) 값을 평가하였다. 즉, 상온 $25^{\circ}C$의 3.5% NaCl 100 ml 수용액에 작동 전극(Working Electrode)과 구리 도선을 통해 연결하였고, 노출 면적은 $1cm^2$로 일정하게 유지 하였으며, 상대 전극(Counter Electrode)은 탄소봉, 기준 전극(Reference Electrode)으로 포화카로멜전극(Saturated Calomel Electrode)을 사용하여 측정하였다. No Scribe 시편의 경우에는 Al 기판 에폭시-실리콘 우레탄 도장 시편이 우수한 도막 저항성을 나타내었으며, 에폭시-우레탄 도장시편은 23사이클 이후의 저항값이 가장 낮게 나타났다. Zn 기판의 경우는 에폭시, 에폭시-실리콘 우레탄, 에폭시-우레탄 도장 시편 모두 저항 값이 유사하였으며, Al 및 Zn 도금 시편은 도장 처리된 시편에 비해 훨씬 낮은 저항 값을 보였다. 또한 Scribe 시편의 경우에는 Al 기판 에폭시-실리콘 우레탄 도장 시편에서 높은 초기 저항 값을 보였으며, 23 사이클 후의 저항 값은 세 종류의 도막에서 약 1~0.1 Gohm 으로 나타났다. 그리고 Zn 기판 에폭시-실리콘 우레탄 도장 시편에서 가장 낮은 도막 저항 값이 나타났다. 이상의 실험을 통해서 본 연구 내용은 실내촉진시험으로 선박 및 해양 강 구조물에 사용되는 다양한 종류의 도막의 열화도를 평가하는 기초 설계 지침으로 응용될 수 있을 것으로 사료된다. 한편, 도막은 노출 환경에 따라 방식 성능이 다르므로 실제 도막의 사용환경을 고려하여 도장 사양별 적용 부위에 따른 적정 가속 실험 방법을 선정할 필요가 있다고 사료된다.

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An Analysis on Applicability of Geophysical Exploration Methods to Monitoring Polymer-flooding (물리탐사 기법들의 화학공법 모니터링 적용성 분석)

  • Cheon, Seiwook;Park, Chanho;Ku, Bonjin;Nam, Myung Jin;Son, Jeong-Sul
    • Geophysics and Geophysical Exploration
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    • v.18 no.3
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    • pp.143-153
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    • 2015
  • Polymer flooding for enhancing hydrocarbon production injects into a reservoir polymer solution that is viscous. It is very important to monitor the behavior pattern of the polymer solution in order to evaluate the effectiveness of polymer flooding. To monitor the distribution of polymer solution and thus fluid substitution within the reservoir, we first construct seismic and resistivity rock physics models (RPMs), which are functions of reservoir parameters such as rocks and type of fluid, fluid saturation. For the seismic and resistivity RPMs, responses of seismic and electromagnetic (EM) tomography are numerically simulated as polymer injection, using two dimensional (2D) staggered-grid finite difference elastic modeling and 2.5D finite element EM modeling algorithms, respectively. In constructing RPM for EM tomography, three different reservoir rocks are considered: clean-sand, dispersed shale-sand, and sand-shale lamination rocks. The polymer solution is assumed to have 2 wt% of polymer as normally generated, while water is freshwater or saltwater. Further, neutron logging is also considered to check its sensitivity to polymer flooding. The techniques discussed in the paper are important in monitoring not only hydrocarbon but also geothermal reservoirs.