• Magazine of the Korean Society of Agricultural Engineers
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• v.39 no.2
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• pp.62-73
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• 1997

The application of nutrients and pesticides to agricultural lands has been reported to contribute to groundwater contamination, which can be explained by preferential flow in lieu of convective-dispersive flow. An one-dimensional numerical model depicting preferential water and solute movement was modified to describe multi-layer flows. The model is based on a piecewise linear conductivity function. By combining conservation of mass and Darcy's law and using the method of characteristics a solution is obtained for water flow in which water moves at distinct velocities in different flow regions instead of an average velocity for the whole profile. The model allows transfer ofqr solutes between pore groups. The transfer is characterized by assuming mixing coefficients. The model was applied to undisturbed soil columns and an experiment site with structured sandy clay loam soil. Chloride, bromide, and 2, 4-D were used as tracers. Simulated solutes concentrations were in good agreement with the soil column data and field data in which preferential flow of solute is significant. The proposed model is capable of describing preferential solute transport under laboratory and field conditions.

• Journal of Korean Tunnelling and Underground Space Association
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• v.6 no.1
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• pp.41-50
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• 2004

The numerical investigation for the effects of blasting-induced vibration on adjacent dam and pore water pressure fluctuation was conducted through solid-water coupled analysis under dynamic loading. The stability of dam was examined by peak particle velocity of core. Pore water pressure distributions were calculated by steady state flow analysis using coupled analysis on ground water and blasting-induced vibration. The influence of pore water pressure and the effective stress distribution in the ground were also investigated. Furthermore, effective stress alteration was examined by applying Finn & Byrne Model to monitor the generation and dissipation of pore water pressure.

• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.9 no.4
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• pp.103-112
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• 1989

A numerical model for Steady state groundwater flow has been established to understand the groundwater flow phenomena near a radioactive waste repository. The integrated finite difference method based on a network composed of nodes and members was applied to investigate groundwater flow in homogeneous, heterogeneous and layered media. Its numerical solution was in good agreement with analytic solution. Physical phenomena associated in the groundwater flow depending on both hydraulic characteristics and effects of fractured zone were also investigated. A method by which feasible groundwater flow paths can be identified was developed. This method used the composite network for the geologic media near a repository and the direction of computed groudwater velocity. Groundwater velocity and travel time were predicted for the possible pathway form a repository to a biosphere.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2011.05a
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• pp.208-208
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• 2011

하구는 하천의 담수와 염수가 교차되고 혼합되는 기 수역으로서 수생 생태계의 중요한 서식처이며 바다와 하천의 중요한 생태통로가 되고 있다. 국내에서는 4대 하천 중에서 한강하구가 유일하게 하구 둑이 없는 자연하구이며 나머지 대하천은 둑으로 인해 담수와 해수의 자연스러운 흐름이 제한되고 생태적인 연결이 단절된 형태이다. 한강하구에는 대규모 습지가 분포하고 있으며 특히 장항습지는 종단길이 약 7.5km, 폭 최대 500m에 달하는 대규모 습지로서 고라니를 비롯한 동물과 줄, 선버들을 비롯한 식물의 대규모 군락이 분포하는 등 생태적 가치가 높은 지역이다. 본 연구에서는 한강하구의 장항습지와 산남습지를 대상으로 특정구간의 물리적 특성, 식생의 분포특성을 파악하고 연관성을 분석하고자 하였다. 이를 위해 1차적으로 포괄적인 현장조사를 통해 전체 식생군락과 분포를 파악하고 특징적인 식생군락을 선정하였다. 2차적으로는 선정된 줄 및 선버들 군락지를 대상으로 토양단면, 토양입경을 분석하고, 새섬매자기 군락지를 대상으로 측량을 실시하였다. 3차적으로는 대상 군락의 지하수위를 측정하여 상호관계를 분석하였다. 이 결과는 우선 한강하구의 지역적 특징에 국한되지만 향후 타 지역과의 비교연구가 수행된다면 대상 식생과 물리적 생장조건과의 정량적인 관계가 도출될 것으로 판단된다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2015.05a
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• pp.463-463
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• 2015

최근 들어 빈번히 발생하는 이상기후에 의한 국지성 집중호우로 내수배제 불량에 따른 도시지역의 내수침수 피해가 잇따르고 있으며, 이로 인한 대책으로 도시지역의 노후화된 우수관거 교체 및 저류시설의 설치 계획이 이루어지고 있다. 그러나 국내 대도시의 경우 저류시설 설치를 위한 부지 확보가 어렵고 우수관거 교체를 위한 예산확보가 어려운 실정이므로 도시지역에서의 홍수피해를 저감하기 위한 우수관거 및 저류시설의 합리적이고 효율적인 설계 기준이 필요하다. 따라서 도심지의 치수능력 향상과 예산 절감을 시킬 수 있는 기존의 우수관거를 연계한 저류지 설계가 필요하다고 판단된다. 따라서 본 연구에서는 기존 우수관거를 연계한 저류지인 간선저류지(가칭)를 설치한 것을 가정하여 연구를 진행하였다. 간선저류지란 도시에 설계빈도 이상의 강우 발생으로 관거의 허용용량을 초과하는 유량에 대해 기존 관거와 연결된 지하저류지에 임시로 저류시켜 내수침수를 방지하기 위한 구조물로 간선저류지에서 저류된 우수는 흐름이 원활한 하류의 맨홀이나 수위가 안정적인 하천으로 자연방류시킨다. 또한 간선저류지는 관거의 허용용량을 초과하는 구간에서 초과용량에 맞게 소규모로 설계되며 기존의 지하구조물에 간섭이 없도록 설계하여 설치하는게 기본 개념이다. 본 연구에서는 최근 내수침수피해가 발생한 강남역을 대상유역으로 선정하여 유출분석을 진행하고 집중호우시 유역내 기존 우수관거의 통수능 검토 및 침수피해 지역을 검토하였다. 또한 관거의 과부하가 심한 구간을 중심으로 저류지의 용량 및 개수 등을 고려한 분석을 통하여 간선저류지 설치로 인한 관거의 여유용량 및 간선저류지의 저류효과를 검토하였다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2021.06a
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• pp.58-58
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• 2021

물은 비, 눈의 형태로 지표면에 공급되며, 빗물이 땅속으로 침투, 저류되고 지표 및 지하흐름을 통해 강이나 바다로 유입되고 다시 증발산을 통해 순환 시스템을 이룬다. 또한, 물은 생명체의 생존에 필수적이며, 건강한 문순환 체계의 균형을 이루는 것이 안정적으로 물을 공급하는 것과 밀접한 관계가 있다. 최근 범지구적으로 기후변화 현상이 나타나고 있으며, 우리나라는 지난 50년간 도시화를 통해 수계와 임야를 제외한 전 국토에서 불투수면적이 22.4%를 차지한다(ME, 2016). 이와 같은 경향은 도시지역의 물순환 및 인프라에서 침수, 가뭄, 비점오염, 침투량 감소 등과 같은 수재해 문제의 우려가 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 물관리 일원화와 관련하여 다양한 정책들이 마련되고 있으며, 또한 도시개발 이전의 상태로 회복하기 위한 저영향개발 기술 및 도시지역의 현재 상태를 평가하기 위해 각 분야에 따른 지표 선정에 관한 다양한 연구가 진행되고 있다. 기존 연구사례에서는 대상 도시 내 물순환 체계 회복을 중점적으로 연구가 진행되었다. 물순환 체계는 수계별로 상·중·하류에 따라 인구밀도, 급경사에 따른 돌발홍수, 내수침수, 우수배제 등과 같은 문제가 도시별로 상이하게 발생하며, 추후 이와 관련된 연구가 필요하다. 본 연구에서는 우리 나라 수계에서 대표적인 한강, 낙동강, 금강, 영산강을 대상으로 각 도시에서는 입지특성에 따른 대응방법을 마련하기 위한 기초자료로써 4개의 수계로 구분하여 상·중·하류별로 위치한 도시지역의 물순환 및 인프라에 대해 분석하였다.

• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.5 no.3
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• pp.71-84
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• 1985

Using a saturated-unsaturated transient flow equation the change of hydraulic heads within a dike due to tidal fluctuation is investigated in this study. The calculation is done by the use of a software computer program called FLUMP, which is based on a FEM technique and useful to the analyses of unsaturated flow problems. Some of the program has been supplemented in this study for the application to the rise of a tide. It is assumed that a dike is composed of two materials, that the tide rises and falls with a constant amplitude of 10 meters, and that water tables are located at 0m, 5m, and lam from the minimum tidal level. For these conditions the hydraulic heads are calculated for 8 cycles(96 hours) of tidal changes. It is known from the analysis that the hydraulic heads change with tidal level in some extent and that the amplitudes of the head varies depending on the location within the dike: the maximum amplitude shows near the toe of the dike, the amplitude decreases with increasing distance from the upstream face, and beyond a certain location the heads are unaffected by the tidal differences. Assuming that the dike has been completed in a moment the hydraulic heads are nearly stabilized in 96 hours towards some constant values corresponding to a specified water table.

• Tunnel and Underground Space
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• v.21 no.6
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• pp.518-525
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• 2011

In this study, the natural ventilation pressure resulting from the large altitude difference which is a characteristic of high radioactive waste repository and the caloric value of the heat emitted by wastes was calculated and based on the results, natural ventilation quantities were calculated. A high radioactive waste repository can be considered as being operated through closed cycle thermodynamic processes similar to those of thermal engines. The heat produced by the heating of high radioactive wastes in the underground repository is added to the surrounding air, and the air goes up through the upcast vertical shaft due to the added heat while working on its surroundings. Part of the heat added by the work done by the air can be temporarily changed into mechanical energy to promote the air flow. Therefore, if a sustained and powerful heat source exists in the repository, the heat source will naturally enable continued cyclic flows of air. Based on this assumption, the quantity of natural ventilation made during the disposal of high radioactive wastes in a deep geological layer was mathematically calculated and based on the results, natural ventilation pressure of $74{\sim}183$Pa made by the stack effect was identified along with the resultant natural ventilation quantity of $92.5{\sim}147.7m^3/s$. The result of an analysis by CFD was $82{\sim}143m^3/s$ which was very similar to the results obtained by the mathematical method.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2005.05b
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• pp.1383-1387
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• 2005

사면의 식생이 초기에는 강우에 의해서 표면흐름, 지하수위 증가, 지표수의 침윤에 의해서 성장이 될 수 있으나, 시간이 경과함에 따라 식생에 의한 사면의 안정성을 확보 하는 데에는 큰 영향을 미치지 못한다. 즉, 사면의 식생을 복우언시켜 식물근(뿌리)에 의해서 사면을 안정화 시키기 위해서는 사면의 위치, 고도 및 방향 등에 따라 적응할 수 있는 식물의 선택과 성장에 충분한 수분을 보습할 수 있는 구조의 사면계획과 구조물 설치가 필수적이다. 본 연구에서는 절$\cdot$성토면에서 경사면의 붕괴를 방지하고 식생을 복원하는 방법으로 Mattress Gabion을 제안하였다. 정형화되고 유연성 있는 다공성 Mattress 구조를 통한 식생의 복원은 사면의 안정과 환경친화적인 목적을 모두 만족할 수 있었다. 특히, Gabion 근고공이 설치된 이후에 공극이 큰 Mattress 구조물을 중심으로 식물의 뿌리를 지반에 직접 연결하거나, 식생 활착이 어려운 암반 절취 사면에서도 Mattress 옹벽을 통해서 식물이 양질의 흙에 직접 활착할 수 있도록 설계한 사면 Mattress의 경우는 사면의 안정성 증대와 아울러 지하수의 표면흐름과 투수 및 침윤에 의한 식물의 성장피해를 최소화하고 시간이 지날수록 식생에 의해서 Mattress Gabion 옹벽이 내구성과 유연성을 유지할 수 있었다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2017.05a
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• pp.116-116
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• 2017

지하수 인공함양은 수자원확보 및 비상시 용수를 목적으로 세계적으로 연구 및 프로젝트가 진행되고 있다. 인공함양의 방법에는 여러 가지의 방식이 있지만 본 연구는 관정을 통해 주입하는 ASTR(Aquifer Storage Transfer and Recovery)방법을 이용하여 연구하였다. ASTR이란 지표수를 인공적인 방법으로 대수층에 주입시키고, 일정기간 저장시키거나 유하시킨 후 양수하는 방법이다. 염수로 포화된 피압대수층에 담수를 주입하여 염수를 치환할 수 있는 주입-양수 시스템을 연구하였다. 염수로 포화된 대수층에서 인공함양기술을 성공시키기 위해서는 양수정으로 유입되는 염수비율이 0%을 만족하며, 주입으로 인한 수위상승량은 지반변형을 일으키지 않는 최소한의 값을 가지는 것이다. 본 연구는 앞서 언급한 인공함양기술을 성공시키기 위해 지하수 흐름모델과 최적화 모델을 결합한 최적전산모델을 이용하여 모의하였다. 지하수 흐름모델은 경계면모델을, 최적화 기법은 GA(Genetic Algorithm)을 이용하였다. 구축된 목적함수로는 양수정의 담수비율 최대화, 주입정에서의 수위상승량 최소화 그리고 양수개시시간 최소화로 구성하였다. 제약조건으로는 총 주입량 및 양수량 그리고 주입 및 양수정 개수이다. 서술한 목적함수와 제약조건을 만족하는 주입/양수정의 위치 및 유량을 최적전산모델로부터 얻을 수 있다. 기존 지하수 인공함양 및 개발은 사례별 연구 또는 전문가의 주관적 판단에 의존하는 경향이 있었다. 본 연구는 최적화 기법을 통해 복수의 관정에서 정량적인 산정이 가능하다. 현재 모델링에 의존한 연구로써 한계가 있지만, 추후 실제현장에 적용하여 모델 검정을 통해 신뢰도를 높이며 지하수 인공함양 개발에 많은 공헌을 할 수 있을 것으로 예상한다.