• Title/Summary/Keyword: 이송 및 확산

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An Eulerian-Lagrangian Hybrid Numerical Method for the Longitudinal Dispersion Equation (Eulerian-Lagrangian 혼합모형에 의한 종확산 방정식의 수치해법)

  • 전경수;이길성
    • Water for future
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    • v.26 no.3
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    • pp.137-148
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    • 1993
  • A hybrid finite difference method for the longitudinal dispersion equation was developed. The method is based on combining the Holly-Preissmann scheme with the fifth-degree Hermite interpolating polynomial and the generalized Crank-Nicholson scheme. Longitudinal dispersion of an instantaneously-loaded pollutant source was simulated by the model and other characteristics-based numerical methods. Computational results were compared with the exact solution. The present method was free from wiggles regardless of the Courant number, and exactly reproduced the location of the peak concentration. Overall accuracy of the computation increased for smaller value of the weighting factor, $\theta$ of the model. Larger values of $\theta$ overestimated the peak concentration. Smaller Courant number gave better accuracy, in general, but the sensitivity was very low, especially when the value of $\theta$ was small. From comparisons with the hybrid method using the third-degree interpolating polynomial and with split-operator methods, the present method showed the best performance in reproducing the exact solution as the advection becomes more dominant.

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Structure Control of Zinc Film Using Magnetron Sputtering (마그네트론 스퍼터링법을 이용한 Zn 나노 구조 제어)

  • Lee, Won-Ji;Yun, Seong-Ho;Kim, An-Na;Park, Jin-Seong;Kim, Hyeon-Jong;Lee, Ho-Nyeon
    • Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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    • 2018.06a
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    • pp.85.1-85.1
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    • 2018
  • 고표면적 다공성 금속 박막 형성 기술은 타겟에서 방출된 금속 원자들이 타겟 주변에서 서로 충돌하여 나노입자를 형성한 후 기판으로 입자를 이송시켜 나노 구조를 지니는 박막을 성장시키는 기술이다. 고표면적 다공성 금속 박막 형성 기술로 제작한 다공성 박막은 열린 기공 구조를 지니고 있기 때문에 외부 기체의 확산이 용이하고 비표면적이 높다는 특징을 가지고 있다. 특히 금속 공기 이차전지 등의 배터리의 경우 전극의 비표면적이 성능을 결정하는 중요한 인자이므로 금속판을 사용하는 경우 대비 비표면적이 높은 나노구조를 사용할 경우 용량 증대에 유리하다. 본 연구에서는 공정 압력, 공정 파워, 타겟과 기판과의 거리, 칠러 온도 등 증착 공정 변수를 제어하여 표면적이 높은 아연 나노 구조를 형성하였다. 이를 분석하기 위해 SEM을 이용하여 미세구조 및 두께를 관찰하였으며, 박막 증착 전후의 무게를 측정하여 기공률을 계산하였다. 또한 XRD 분석을 통하여 결정성 및 결정의 크기를 확인하였다. 이렇게 제작된 고표면적 다공성 Zn 금속박막을 응용하여 아연 전지 성능 평가를 진행하였다.

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A Case Study on Using Robot at the Library: Focusing on the case of National Library of Korea (도서관에서 로봇 활용에 대한 사례 연구: 국립중앙도서관을 중심으로)

  • Kim, Kyung Cheol
    • Journal of the Korean Society for information Management
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    • v.37 no.4
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    • pp.61-80
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    • 2020
  • This study attempted to propose various application and function improvement plans by analyzing robots operated in the libraries. Thus, the types and functions of robots operated by 16 domestic and foreign libraries were examined. Most of them were used for Librarian Assistance (Book Inventory, Book Delivery, Etc.) and User Service (Facility Guide, Search Aids, Etc.). Besides, the introduction of robots in the National Library of Korea (NLK) and their functional limitations were analyzed. As a result, this study presented the need to develop additional functions for the robot, develop quarantine and security robots, the need for a national-level policy for robot diffusion, and build a robot ecosystem.

Prediction of Leachate Migration from Waste Disposal Site to Underground LPG Storage Facility and Review of Contamination Control Method by Numerical Simulations (수치모의를 통한 지하 LPG 저장시설에 인접한 폐기물매립지에서의 침출수이동 예측 및 제어공법 검토)

  • 한일영;서일원;오경택
    • Journal of the Korean Society of Groundwater Environment
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    • v.3 no.2
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    • pp.51-59
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    • 1996
  • In case waste disposal site is to be constructed close to the underground facilities such as LPG storage cavern which is completely maintained by groundwater pressure, it is generally requested that the possibility on leachate contamination of cavern area be reviewed and the countermeasure, if it is estimated cavern area is severely affected by leachate, be taken into consideration. Prediction was performed and leachate control plan was made using by analytical and the numerical analysis on the leachate migration which is likely to happen at the area between the proposed waste disposal site and the underground LPG storage cavern located at the U petrochemical complex. Analytical solutions were obtained by the conservative mass advection-diffusion equation and the effect of advection and dispersion factor on the leachate migration was reviewed through peclet number calculation and the functional relationship between the factors and leachate transport velocity was established, which leads to enable us to predict the leachate transport velocity without difficulties when different parameters (factors) are used for analytical solution. Numerical solutions were obtained by FEM using AQUA2D which is for the simulation of groundwater flow and contaminant transport. 3-D discrete fracture models were simulated and fracture flow analysis was performed and feasibility study on the water-curtain system was conducted through the fracture connectivity analysis in rock mass. As results of those analyses, it was interpreted that the leachate would trespass on the LPG storage cavern area in 30 years from the proposed wate disposal site and the vertical water-curtain system was effective mathod for the prevention of leachate's migration further into the cavern area.

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Study on numerical analysis of debris flow considering driftwood and entrainment-erosion (유목과 연행침식을 고려한 토석류거동의 수치해석적 연구)

  • Tae Un Kang;Hyun Uk An;Seung Soo Lee
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2023.05a
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    • pp.138-138
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    • 2023
  • 본 연구에서는 유목과 연행침식을 고려한 토석류 수치모형을 개발하여 2011년 발생한 우면산 산사태의 관측데이터를 기반으로 수치모의를 수행하였다. 토석류 모형개발을 위해 천수방정식 기반의 침수모형인 Nays2DFlood 모형에 혼합유사농도의 이송확산, 토석류 지면전단응력, 연행침식모듈을 추가하였으며 유목생성과 유목거동 모의를 위해 입자법 기반의 유목동력학 모형을 결합하였다. 개발된 모형을 검증하기 위해, 민감도분석을 수행하였으며, 모의결과, 우면산 산사태 당시 래미안 APT에 피해를 끼친 충격수심과 충격유속, 최종 토석류 체적을 양호하게 재현한 것으로 판단된다. 또한 토석류를 구성하는 토사입경이 작을수록 토사점성에 의한 전단응력의 증가로 토석류 유속과 수심이 감소했지만 연행침식량이 증가하였으며, 토사입경이 증가하면 유속과 수심이 증가하고 연행침식량은 감소한 것으로 나타났다. 또한 본 연구에서 개발된 토석류 거동모형은 토사입경, 침식 및 퇴적계수 등의 다양한 토석류 매개변수가 요구되기 때문에, 이러한 물성치 데이터가 현장 또는 실내실험에서 충분히 확보되어야 모형의 정확도가 향상될 것으로 판단된다. 따라서, 향후 연구에서는 본 연구에서 고찰된 모형의 적용성과 한계점을 고려하여 토석류 거동을 예측모의 한다면 보다 세부적으로 토석류와 유목거동을 예측분석해 볼 수 있을 것으로 사료된다. 또한 본 연구의 결과는 기후변화로 인한 강우발생의 불확실성과 이로 야기되는 토석류 발생을 사전에 예측하여 토석류 저감대응방안을 구축하는 일환으로 활용 될 수 있을 것으로 기대된다.

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A Study on Physical Characteristics and Mixing Behavior of Turbid Water from Imha Reservoir (임하호 탁수의 물리적 특성 및 혼합거동 연구)

  • Kim, Young-Do;Lee, Nam-Joo;Heo, Seong-Nam;Shin, Chan-Ki
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2006.05a
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    • pp.441-446
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    • 2006
  • 유역에서 발생한 고탁수가 저수지내에서 장기화하는 현상에 관한 대책은 장기간이 소요되는 유역관리 대책과 탁수저감일수를 최소화하는 선택취수 개념의 우선 방류기법 등이 있다. 하류하천으로의 탁수 우선배제를 실시하기 위해서는 댐 방류탁수가 하류에 미치는 영향을 정확히 예측할 수 있는 하천탁도 예측 및 관리시스템 구축이 필요하다. 최근 고탁수현상을 경험한 낙동강 수계에서는 본류의 탁도 관리를 위해 임하댐 및 안동댐의 연직 탁도 분포 변화에 따라 댐 방류탁수에 의한 영향을 최소 또는 기준치 이하로 할 수 있는 댐 연계운영에 관한 조건 도출이 필요하다. 선택취수에 관한 수치모의 결과를 이용하여 저수지내 온도 및 탁도 분포 변화와 취수탑의 수문운영에 따른 방류수의 온도 및 탁도를 예측할 수 있다. 본 연구에서는 이와 같은 결과를 이용하여 안동댐과 임하댐의 방류조건에 대한 하류하천 합류부에서의 2차원 이송 확산 수치모의를 수행하고자 하였다. 이와 같은 연구를 성공적으로 수행하기 위해서는 지속적인 현장조사를 통한 지점별 탁도-SS 상관관계 도출, 비정상 흐름 및 수질모의 검 보정, 탁도예측 결과 검증이 필요하다. 평면 2차원 흐름 및 수질 모의 결과에 의하면, 임하댐 방류 탁도로 인한 반변천의 고탁수는 안동댐 방류 수에 지배를 받는 낙동강 본류와 합류되는 지점에서부터 약 5 km 떨어진 지점에서 횡방향 완전혼합이 이루어지는 것으로 나타났다. 이와 같은 모의결과는 완전혼합을 가정하는 1차원 수질모델링의 초기 입력자료에 사용됨으로써 1차원 탁도 모의결과의 정확성을 높이는 데 사용될 수 있다. 이를 이용하여 낙동강 수계 댐 연계운영에 따른 낙동강 탁도 예측모의를 수행하고, 이 결과를 이용하여 낙동강 탁도 예경보 시스템을 구축해야 할 것이다. 또한 선택취수 등을 통해 저수지 관리를 효과적으로 수행하기 위해서는 저수지 내부의 탁도 거동을 정확히 예측할 수 있어야 한다. 따라서 추후 동수역학 및 열역학에 기초한 3차원 수치모형 연구와 성층흐름에 정밀한 밀도류 실험연구 및 이에 대한 적용이 필요할 것으로 판단된다.

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Experimental Investigation of Storage Effect of Pollutant Transport at Notch Installed Weir (노치 위어에서 오염물질 저장대 특성에 관한 실험적 연구)

  • Seo, Il Won;Jung, Sung Hyun
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2020.06a
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    • pp.53-53
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    • 2020
  • 오염물질 유출 사고가 발생했을 경우 안전한 수자원의 관리 및 공급을 위해 오염물질의 혼합거동에 대한 정확한 해석이 필요하다. 하천에 유입된 오염물질의 혼합 거동에 영향을 미치는 인자들은 다양하지만, 수리구조물 등에 의해 발생한 저흐름 영역에 의해 오염물질이 정체되는 현상에 대한 연구는 아직 미흡한 실정이다. 특히, 국내 하천에는 약 33,000여 개가 넘는 취수보가 설치되어 있으며, 이 보들은 대부분 광정보 형태의 농업용수 취수를 목적으로 하고 있다. 이러한 보에는 저유량 시기에 보 상하류간의 흐름을 원활하게 하기 위한 노치(notch) 형태의 배수로가 설치되어 있으며, 노치로 인하여 보 상류쪽에 연직방향 뿐만 아닌 수평방향 흐름장의 변화 및 저흐름 영역이 형성된다. 따라서 본 연구에서는, 노치가 설치된 보 구조물 주변에서의 수평 방향 흐름 구조 및 오염물질의 혼합 거동을 분석하여 하천 저장대 모형의 매개변수를 산정하였다. 저흐름 영역에 의하여 오염물질의 정체현상이 발생할 경우, 일반적으로 오염물질 혼합 해석에 사용되는 Fickian 이송-확산 모형은 농도의 공간 분포를 잘 재현하지 못하기 때문에 non-fickian 모형인 하천 저장대 모형이 널리 사용되고 있다. 하천 저장대 모형에서의 주요 매개변수로는 저장대 영역(저흐름 영역)의 면적과 질량교환계수가 있으며, 본 연구에서는 노치의 조건 변화에 따른 저장대 영역 및 질량교환계수의 변화를 분석하기 위하여 수리실험을 수행하였다. 노치의 조건 변화에 따른 저장대 모형의 매개변수 산정을 위하여 보 구조물이 설치되어 있는 개수로에서 수리실험을 수행하였으며, 광범위의 수평방향 흐름구조 및 오염물질의 혼합거동을 분석하기 위하여 LSPIV(Large Scale Particle-Image-Velocimetry) 및 PCA(Planar-Concentration-Analysis) 기법을 이용하여 유속 및 오염물질의 농도자료를 취득하였다. 취득된 유속 자료 및 농도자료를 바탕으로 보 상류에 위치한 저흐름영역의 크기 및 저흐름 영역과 주 흐름 영역 사이의 농도변화를 분석하였다. 실험자료 분석결과, 노치의 간격이 커질수록 저흐름영역의 크기 또한 증가하였으며, 오염물질의 체류시간 또한 증가하는 것으로 밝혀졌다.

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Development and application of cohesive sediment transport model (점착성 유사의 이동 모형화 및 적용)

  • Son, Min-Woo;Lee, Guan-Hong
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2011.05a
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    • pp.331-335
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    • 2011
  • 흔히 진흙으로 불리는 점착성 유사는 모래 등의 비점착성 유사와는 다른 특성을 보인다. 가장 큰 특징은 점착력에 의해 서로 엉겨 붙어 큰 덩어리(플럭)를 형성하고 다시 큰 플럭이 파괴되는 과정인 응집현상(Flocculation Process)을 보인다는 것이다. 이 응집현상의 과정을 통해 플럭은 크기 및 밀도를 지속적으로 변화시킨다. 크기 및 밀도의 변화는 플럭의 침강속도를 변화시켜 점착성 유사의 부유, 퇴적, 이송, 확산의 과정에 직접적인 영향을 미친다. 응집현상은 플럭의 침강속도 뿐 아니라 부피농도와 질량농도 사이의 비선형적 관계를 야기하여 흐름 운동량 방정식 유도, 난류의 모형화 등에서도 비점착성 유사와 다른 방향으로 진행된다. 점착성 유사가 우세한 지역의 또 다른 특성은 자기하중에 의한 압밀현상에 따라 발생하는 가변적인 한계소류력이다. 따라서 점착성 유사의 이동을 모형화 하는 과정에서는 가변적인 침식율의 가정 등을 통해 이에 대한 고려가 반드시 이루어져야 한다. 흐름의 운동량 방정식 및 난류 모형에서는 플럭의 부피 농도와 질량농도가 각 항의 물리적 의미에 부합하도록 개별적으로 선택 및 적용되어야 질량보존의 문제 등으로 발생할 수 있는 계산상의 오류를 배제할 수 있다. 적용 결과, 점착성 유사가 우세한 지역에서 나타나는 높은 부유 및 흐름정체기에서의 부유사 존재 등의 특성이 점착성 유사 이동을 위한 모형에서 보다 합리적으로 계산된다는 사실이 확인되었다. 그리고 비점착성 유사에 적합한 이동 모형이 점착성이 우세한 지역에 적용될 경우, 상황에 따라 유사량을 과대 및 과소 산정할 수 있다는 결론이 도출되었다. 조류의 영향이 존재하는 하구부의 경우에는 조류의 형태와 비대칭성에 따라 유사량의 차이가 큰 것으로 나타났다. 조류의 형태는 주로 하구부의 지형에 의해 결정되므로 준설, 매립, 확폭 등과 같은 하구부에서의 사업이 진행되는 경우, 유사량 변화에 대한 고려가 반드시 이루어져야 할 것으로 판단된다.

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Electrochemical Properties of Binuclear Tetradentate Schiff Base Cobalt(II), Nickel(II) and Copper(II) Complexes in Nonaqueous Solvents. (V) (비수용매에서 이핵성 네자리 Schiff Base Cobalt(II), Nickel(II) 및 Copper(II) 착물들의 전기화학적 성질 (제 5 보))

  • Chjo Ki-Hyung;Choi Yong-Kook;Lee Song-Ju;Kim Chan-Young;Rim Chae-Pyeong
    • Journal of the Korean Chemical Society
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    • v.36 no.5
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    • pp.709-719
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    • 1992
  • We synthesized the binuclear tetradentate Schiff base cobalt(II), nickel(II) and copper(II) complexes such as [Co(II)_2(TSBP)(L)_4], [Ni(II)_2(TSBP)(II)_4] and [Cu(II)_2(TSBP)] (TSBP: 3,3',4,4'-tetra(salicylideneimino)-1,1'-biphenyl, L: Py, DMSO and DMF). We identified the binucleated structure of these complexes by elemental analysis, IR-spectrum, UV-visible spectrum, T.G.A. and D.S.C. According to the results for cyclic voltammogram and differential pulse polarogram of 1 mM complexes in nonaqueous solvents included 0.1M TEAP-L (L; Py, DMSO and DMF) as supporting electrolyte, it was found that diffusionally controlled redox processes of four steps through with one electron for binucleated Schiff base Cobalt(II) complex was Co(III)_2 {^\longrightarrow \\_\longleftarrow^e^-}Co(III)Co(II)_2{^\longrightarrow \\_\longleftarrow^e^-}Co(II){^\longrightarrow \\_\longleftarrow^e^-}Co(I){^\longrightarrow \\_\longleftarrow^e^-}Co(I)_2 and two steps with one electron for Nickel(II) and Copper(II) complexes were M(II)_2 {^\longrightarrow \\_\longleftarrow^e^-}M(I)M(I){^\longrightarrow \\_\longleftarrow^e^-}M(I)_2 (M; Ni and Cu) in nonaqueous solvents.

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Electrochemical Properties of Binuclear Nickel(II) and Copper(II) Complexes with Tetradentate Schiff Base in Aprotic Solvents (1) (비수용매에서 이핵성 네자리 Schiff Base Nickel(II) 및 Copper(II) 착물들의 전기화학적 성질 (제 1 보))

  • Chjo Ki-Hyung;Choi Yong-Kook;Seo Seong-Seob;Lee Song-Ju
    • Journal of the Korean Chemical Society
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    • v.35 no.1
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    • pp.24-37
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    • 1991
  • We synthesized the binuclear Tetradentate Schiff base nickel(II) and copper(II) complexes ; [Ni(II)$_2$(SMPO)$_2$(L)$_2$], [Ni(II)$_2$(SPPD)$_2$(L)$_2$] and [Cu(II)$_2$(SMPD)$_2$] and [Cu(II)$_2$(SPPD)$_2$] (where, L : Py, DMSO and DMF). We identified the structure of these complexes by elemental analysis, IR-spectrum, T.G.A, D.S.C and ESR measurements. According to the results of cyclic voltammetry and DPP measurements in aprotic solvent included 0.1M TEAP as supporting electrolyte, we knew that diffusional controlled redox process of one step with one electron was irreversible process in 0.1M TEAP-Py solution. Also it was reversible or quasi reversible process in 0.1M TEAP-DMSO solution and reversible or E.C reaction mechanism in 0.1M TEAP-DMF solution at mononuclear complexes ; [Cu(II)(SOPD)] and [Ni(II)(SOPD)(L)$_2$]. But, we knew that diffusional controlled redox process of two step for one electron of binuclear complexes was as follows. The values of redox potential for dimeric complexes in 0.1M TEAP-L solution (where, L ; Py, DMSO and DMF) with scan rate 100mV/sec.

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