• 제목/요약/키워드: 용질 이동

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공간적 상관길이와 유효수직응력의 효과에 따른 거친 단일 균열내의 용질이동특성에 관한 수치적 연구 (A Numerical Study on Characteristics of Solute Transport in a Rough Single Fracture with Spatial Correlation Length and Effect of Effective Normal Stress)

  • 정우창
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제10권1호
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    • pp.5-14
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    • 2009
  • 본 연구에서는 유효수직응력의 영향을 받고 있으며, 공간적으로 상관된 간극분포를 포함하고 있는 단일 균열 내에서의 용질이동에 대한 공간적 거동을 수치적으로 분석하였다. 분석결과 단일 균열에서의 용질이동은 간극분포의 공간적 상관정도와 적용된 유효수직응력에 크게 영향을 받는 것으로 나타났다. 공간적 상관길이가 증가함에 따라 용질입자의 평균이동시간은 감소하였으며, 또한 용질이동에 대한 굴곡도와 Peclet 수(유체흐름에 의한 용질의 이송율과 분자확산율과의 관계를 나타내는 무차원 수)가 감소하는 경향을 나타내었다. 이는 공간적 상관길이가 증가할수록 단일 균열 내의 간극분포가 용질입자의 이동에 유리하다는 것을 의미한다. 그러나 유효수직응력이 증가할수록 용질입자의 평균이동시간과 굴곡도는 증가하는 경향을 나타냈으며, Peclet 수는 감소하는 경향을 나타냈다. 이는 유효수직응력이 증가할수록 접촉면의 증가로 인해 한 두 개의 상대적으로 큰 국부유량을 가지는 유로를 따라 이동하기 때문인 것으로 판단된다. 또한 본 연구에서 용질이동에 대한 모의된 결과에 근거하여 공간적 상관길이에 따른 유효수직응력과 용질의 평균이동시간과의 관계를 나타내는 지수형태의 상관식을 제안하였다.

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거친 균열 암반에서의 용질 입자 확산에 대한 수치적 연구 (A Numerical Study on Dispersion of Inert Particles in a Rough Single Fracture)

  • 정우창
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제7권5호
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    • pp.79-87
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    • 2006
  • 본 논문은 매끄럽거나 거친 단일 균열에서의 용질 이동을 모의하기 위해 개발된 수치모형을 통해 용질 입자의 확산에 수치적 연구를 수행한 것이다. 단일 균열의 조도는 프랙탈 방법을 통해 표현되었으며, 본 연구에서 사용된 3차원 이동 모형은 random walk 기법에 근거하여 개발하였다. 모의실험 결과 단일 균열내에서의 용질 입자의 확산은 균열의 조도와 입자의 크기에 큰 영향을 받는 것으로 나타났다.

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석회계 고화재에 대한 중금속의 흡착 반응에서의 등온식의 적용성

  • 류정훈;김용인;박정순;장연수
    • 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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    • 한국지하수토양환경학회 2001년도 추계학술발표회
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    • pp.180-183
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    • 2001
  • 오염물 이동에 영향을 미치는 지연계수는 용질과 시료의 흡착특성을 나타낸다. 흡착특성을 표현하는 데에는 Freundlich등온식, Langmuir등온식 또는 선형등온식등을 사용할 수 있는 데, 본 연구에서는 상관계수를 이용하여 각등온식의 적용성을 평가하고 용질이동 수치해 석을 하여 농도가 10ppm 이하로 낮을 경우의 용질이동정도를 상호 비교하였다. 아연, 크롬, 납에 대한 등온식의 상관계수에 따른 적용성 평가결과 Freundlich 등온식이 보편적으로 적용 가능한 것으로 나타났고, 수치해석 결과 농도가 10ppm 이하일 경우는 용질이동성이 동일하게 나타났다.

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KURT 암반 단열에서 현장 용질이동 실험: 실험 장치 설치 및 현장 용질 이동 실험 (In Situ Solute Migration Experiments in Fractured Rock at KURT: Installation of Experimental System and In Situ Solute Migration Experiments)

  • 이재광;백민훈;이태엽;박경우;정종태
    • 방사성폐기물학회지
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    • 제11권3호
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    • pp.229-243
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    • 2013
  • 암반 단열을 통한 용질의 이동 및 지연 특성 규명을 위한 현장 실험을 수행하기 위하여 현장 용질이동 실험 장치를 설계하여 한국원자력연구원 부지 내에 건설된 지하연구시설(KAERI Underground Research Tunnel, KURT)에 설치하였다. 현장 용질이동 실험 장치를 주입부, 회수부 그리고, 자료처리부 등 3개의 주요 부분으로 구성하였다. 지하수 유동이 있는 단열을 선정하기 위하여 총 5개의 공을 시추하였으며, BIPS(Borehole Image Processing System)를 이용한 시추공 영상 분석을 통하여 시추공의 단열 특성을 조사하였다. 시추공 영상 분석 결과를 통하여 단열 연결성 분석을 수행한 결과, YH 3-1 시추공과 YH3-2 시추공에 존재하는 단열이 상호 연결성이 높은 것으로 확인되었다. 수리시험을 통하여 현장 실험 대상 단열을 선정하였으며, 용질이동을 관찰하기 위하여 플루오레신, 에오신, 브롬 등의 비수착성 추적자 및 루비듐, 니켈, 사마륨, 지르코늄 등의 수착성 추적자를 이용하여 현장 용질이동 실험을 수행하였다.

지하 LPG 저장공동의 기밀성평가를 위한 분리열극개념의 지하수유동 및 용질이동 모형 모의기법 적용 (Application of A Discrete Fracture Flow and Mass Transport Simulation Technique Assessing Tightness Criteria for Underground LPG Storage Cavern)

  • 한일영;조성만;정광필
    • 지질공학
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    • 제5권2호
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    • pp.155-165
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    • 1995
  • 열극암반내의 지하수유동 및 용질이동 해석을 위해서는 추계론적인(Simulation Techique) 3차원 불연속체 모형(Discrete Fracture Model)이 요구된다. Monte Carlo 모의기법(Simulation Techique)에 의해 구성된 추계론적 불연속체모형을 지하 유류저장공동의 기밀성평가를 위한 지하수유동 및 용질이동 모의에 적용하였다. 불연속체모형구성에 영향을 미치는 열극 특성요소는 방향서 및 크기로 분석되었으며, 구성도니 모형(Model)에서의 지하수유동에 영향을 미치는 요소는 투수성 열극밀도로 분석되었다. Particle Tracking 기법을 사용한 불연속체모형의 용질이동 모의에서는 열극의 투수성에 의해 이동경로 및 이동속도에 많은 차이가 관찰되었다. 검증된 추계론적 불연속체모형은 지하 유류저장공동 기밀성평가에 적용이 가능함이 부분적으로 인정되었다.

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당근의 삼투건조시 물질이동 특성 (Mass Transfer Characteristics in the Osmotic Dehydration Process of Carrots)

  • 윤광섭;최용희
    • 한국식품과학회지
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    • 제27권3호
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    • pp.387-393
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    • 1995
  • 삼투건조시 물질이동 특성을 알아보기 위하여 수분과 용질의 이동을 확산식으로 평가하여 침지온도와 농도에 따른 영향을 조사하였으며 또한 품질변화 정도는 carotene 함량을 지표로 하여 반응속도식으로 구명하고자 하였으며 삼투공정시 수분의 이동을 기존의 건조모델로 표현하고자 적합도를 알아보았다. 수분손실이나 용질의 증가는 온도와 농도가 증가함에 따라 높은값을 보였으며 농도보다는 온도의 영향을 많이 받는 것으로 나타났다. 확산계수 또한 고온과 고농도에서 높은 값을 가져 확산이 빠르게 일어남을 알 수 있었다. 고온에서는 수분 손실이 용질의 증가보다 높아 용질의 확산계수가 수분의 확산계수보다 높았으며, 품질변화를 나타내는 반응속도상수는 온도의 증가보다 농도의 증가에 따라 더 큰 값을 가져 고농도에서 파괴가 많이 일어남을 알 수 있었다. 확산계수와 품질변화 속도상수에 대한 온도의 영향을 알아보고자 Arrhenius 식에 적합시켜 본 결과 낮은 농도인 $20^{\circ}Brix$에서 확산에 많은 활성화에너지가 필요하고 고농도인 $60^{\circ}Brix$에서는 상대적으로 낮은 활성에너지로도 용질의 확산이 일어난다는 것을 알 수 있었고 활성화 에너지의 크기로 보아 수분의 이동은 $40^{\circ}Brix$에서, 용질의 이동은 $60^{\circ}Brix$에서 이동이 효과적으로 일어남을 알 수 있었다. 침지온도와 농도를 독립변수로 하여 확산계수와 반응속도상수를 예측하고자 각 독립 변수의 최적함수를 구하여 수립한 최적 함수 모델식과 polynomial 형태로 모델화 하였을 경우 수분이나 용질의 확산계수는 높은 적합도를 결정계수를 가지나 품질변화를 나타내는 반응속도강수는 다소 낮아 온도와 농도의 함수로 예측하기에는 미흡한 것으로 나타났다. 삼투건조 공정 중 수분의 이동을 시간의 함수로 표현하기 위한 가장 적합한 모델은 quadratic 모델의 $R^{2}$값이 침지온도와 농도에 관계없이 전반적으로 0.99 이상으로 나타나 다른 모델보다 더 높은 적용 가능성을 보였다. 따라서 quadratic 모델을 이용하여 삼투건조공정에서의 시간에 따른 수분함량을 예측할 수 있으며 확산계수와 아울러 물질이동 특성을 나타낼 수 있을 것으로 생각된다.

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지하수면 위의 LNAPL 이동을 고려한 용질이동에 대한 분석 (Analyses on Solute Transport with the Movement of an LNAPL on the Water Table)

  • 김지훈;최종근
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제8권3호
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    • pp.1-7
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    • 2003
  • 지하 유류저장탱크에서 유류가 지속적으로 누출되는 경우에는 지하수 이동에 비해서 LNAPL의 이동을 무시할 수 없다. 본 연구에서는 지하수면 위에서 LNAPL의 이동을 고려한 수정된 용질이동 모델을 개발하였다 LNAPL 이동을 고려하지 않는 기존 모델과 비교한 결과 수두 구배, 누출되는 기름의 양, 분산지수에 따라 두 모델은 차이점을 보였다. 수두 구배가 낮을수록, 누출되는 유류의 양이 증가할수록 수정된 모델과 기존 모델 사이의 평균편차가 증가하였다. 분산지수가 변화함에 따라서 평균편차는 변하지 않았지만, 분산지수가 증가할수록 두 모델 사이의 편차는 공간적으로 보다 넓게 나타났다. 수직방향으로의 분산이 크게 나타날 경우에는 LNAPL의 이동을 고려한 모델과 이동을 고려하지 않은 모델과의 차이가 지하수 유동 방향뿐만 아니라 수직방향으로도 크게 나타났다. 결국 LNAPL의 이동을 무시할 수 없는 지하환경에서는 기존의 모델을 가지고 용질이동을 모사할 경우 실제보다 농도가 낮게 추정될 가능성이 높다. 이 연구의 결과로 LNAPL이 지하수면 위에서 얼마나 빨리 이동하는지 아는 것이 올바른 오염물의 농도 예측에 중요하다는 것을 파악하였다.

아세트아미드의 아미노 양성자의 화학적 이동과 N-C(O) 결합주위의 부자유회전에 미치는 n-알코올 용매 효과 (Effects on n-Alcohols on the Amino-Proton Chemical Shifts and on the Hindered Rotation about the N-C(O) Bond of Acetamide)

  • 권순기;최종호;최영상;윤창주;권대근
    • 대한화학회지
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    • 제34권6호
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    • pp.509-516
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    • 1990
  • n-알코올 용매에서 아세트아미드(AA)의 아미노 양성자의 nmr 화학적 이동과 선모양을 온도의 함수로 조사 연구하였다. 아미노 양성자의 화학적 이동 변화를 용매의 극성 파라미터 중에서 Reichardt의 $E_{T}$(30)으로 고찰하여 그들 사이에 다음과 같은 관계가 존재함을 밝혔다. ${\delta}_{obs}$ = ${\delta}_{o}$ + aE$_{T} (30) + b[E_{T}(30)]^2$ 여기서 ${\delta}_{o}$는 용질의 기체 상태 또는 $E_{T}$(30)가 0인 상태에서의 용질의 화학적 이동이며, a는 알코올 용액에서 용질이 갖는 고유한 특성이며, b는 용질-용매의 상호작용을 나타내는 상수이다. 또한, 선모양의 분석에서 얻은 N-C(O) 결합 주위로의 부자유회전 장애도 아미노 양성자에 대한 화학적 이동의 행동과 유사하게 용매의 $E_{T}$(30)과 밀접한 관계가 있음을 알아 내었다.

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불균질 대수층에서 유선 시뮬레이션을 이용한 다수 오염원의 용질 이동 모사 (Solute Transport Modeling using Streamline Simulation in a Heterogeneous Aquifer with Multiple Contaminant Sources)

  • 정승필;최종근
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제10권3호
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    • pp.24-31
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    • 2005
  • 2차원 불균질 대수층에서 다수의 오염원이 있음 경우 오염물의 거동을 모사할 수 있는 방법을 제시하였다. 이 방법은 유선 시뮬레이션을 기반으로 하며 다차원의 계산을 다수의 일차원으로 분해하여 계산하는 방법으로서 불균질한 매질에서 수두 계산을 한 후, 관심영역에 유선을 분포시키고 그 유선을 띠라 오염물이 전파되는 농도를 계산한다. 개발된 모델을 Visual MODFLOW를 이용하여 검증하였고 시간에 따른 농도 분포나 관측정에서의 용질 도달 곡선이 잘 일치함을 확인할 수 있었다. 개발된 모델은 시뮬레이션 수행 시간에 대한 효율 면에서 Visual MODFLOW보다 뛰어나 많은 연산을 필요로 하는 대규모 대수층의 용질거동 예측이나 반복 계산을 필요로 하는 역산 모델링에서 효과적으로 사용될 수 있다.