• Polymer(Korea)
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• v.26 no.6
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• pp.785-791
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• 2002

The effect of the supercritical carbon dioxide (sc$CO_2$) on ion-conductive behaviors for polyether electrolytes based on, both poly (ethylene oxide) (PEO) and poly [oligo (oxyethylene glycol) methacrylate] (PMEO) with lithium triflate, LiCF$_3$SO$_3$, has been investigated. In particular, the present research is a new concept for improving the ionic conductivity of polyether electrolytes. The maximum ionic conductivity ($\sigma$$_{max}$) at room temperature of the PEO electrolyte was more than 100 times higher, and the $\sigma$$_{max}$ at 9$0^{\circ}C$ of the PMEO electrolyte was 30 times improved by the se$CO_2$ treatment, respectively. It was revealed that the penetration of $CO_2$ molecules into the polymer matrix causes the increase of carrier ions by ion-dispersion effect and the decrease of glass transition temperature (T$_{g}$) by plasticizing effect that results in the improvement of the ion transport behaviors.viors.

• Journal of Korea Water Resources Association
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• v.41 no.12
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• pp.1199-1210
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• 2008

The mean residence time is the time scale for intermediate status between infiltration and runoff and one of the critical factors for understanding runoff response, erosion, and eco-hydrological processes. This research explored a direct method to estimate the mean residence time over existing indirect, isotope tracer method. Spatial and temporal distributions of soil moisture have been monitored for a year with 2-hours monitoring interval. Mean residence time for soil moisture showed apparent increasing tendency to deeper depth and decreasing trend during summer periods, which had intensive rainfall events. The mean residence times obtained from this research showed similar trend to those obtained from other isotope methods, which means the direct method can be an efficient approach to obtain the mean residence time.

• Journal of the Korean Geotechnical Society
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• v.33 no.6
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• pp.37-48
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• 2017

Soil-water characteristic curve (SWCC) has been widely used to estimate the shear strength and coefficient of permeability for unsaturated soils. In general, it is divided into the drying path in which the water is discharged and the wetting path in which the water is permeated, and it has a hysteresis indicating different suctions at the same volumetric water content. In reality the field behavior of unsaturated soils is much closer to the wetting path during the infiltration. The drying path has been practically used for various analyses because obtaining the wetting path takes longer than the drying path. Although many approaches for estimating wetting path have been studied till now, these are complex and do not fit well. Therefore, a simple method for estimating wetting path based on empirical approach in this study is proposed in unsaturated soils, and a feasibility study is conducted as well.

• Journal of the Mineralogical Society of Korea
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• v.17 no.4
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• pp.299-307
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• 2004

Surfactant adsorption by two montmorillonite types with different interlayer cations of Ca and Na was characterized by examining the time dependence of surfactant behavior on the clay surfaces. Surfactants with different micelle concentration were conducted in our experiment to observe a nonequilibrium activity of cationic surfactant on the clay over reaction periods ranging from 0.1 min to 11 days. As compared with Ca-montmorillonite (SAz), a more active intrusion of surfactant molecules into the interlayers was found in Na-montmorillonite (SWy). During a short 'initiation' stage, the basal spacing of SWy montmorillonite increased rapidly with logarithmic time. For SAz montmorillonite, however, the abrupt basal spacing increase occurred at the later stage of the reaction. From the result, the difference in the adsorption behavior exhibited by the two montmorillonite types partly results from their intrinsic nature, that is, inorganic cations originally existing on the clay surfaces. Additionally, the micelle concentration of surfactants affects the development of organo-montmorillonite, especially, in the intercalant formation and stabilization under nonequilibrium.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.16 no.9
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• pp.6305-6314
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• 2015

This study presents numerical simulations of mean flow and turbulence structure of an open channel with submerged vegetation. Filtered Navier-Stokes equations are solved using large-eddy simulation (LES). The immersed boundary method (IBM) is employed based on a Cartesian grid. The numerical result is compared with experimental data of Liu et al. (2008) and shows that simulated results coincided reasonably with experimental data within the average error of 10%. Strong vortices are generated at the interface between vegetated and non-vegetated regions with spanwise extent. The generation of turbulence induced by shear at the interface is interfered with wake turbulence, resulting turbulence intensity maximum. Turbulence produced by shear affects the flow in vegetated region and the penetration depth increases with an increase in the submergence ratio. This result can be used to understand sediment transport mechanisms in the vegetated region.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2015.05a
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• pp.91-91
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• 2015

최근 강우패턴의 변화에 따라 동일한 강우에 대하여 도시지역에서 증가된 첨두유량을 보이며 도달시간이 단축되어 홍수의 위험성이 매우 높다. 도시화에 따라 하천변의 개발과, 불투수 지역의 증가로 배수관망의 분포에 따라 통수능을 초과하지 않는 소규모의 강우에도 내수배제불량에 의한 침수가 발생할 가능성을 지니고 있다. 이러한 도시유역의 침수방지를 위한 내수배제시설에는 배수문, 배수펌프, 저류지, 침투시설 등 다양한 홍수분담시설이 있지만, 기존 도시유역에서의 내수배제는 빗물펌프장 등 일부 구조물에만 치중되기 쉽다. 따라서 다양한 내수배제방안 및 그에 따른 효과를 종합적으로 고려한 내수배제시설의 설치가 필요하다. 도시화가 가중화되고, 인구의 증가와 사회기반시설이 밀집되어 있는 도시지역의 침수는 인명, 재산 및 주요 시설물에 대한 피해로 이어지게 된다. 그러므로 도시지역의 침수로 인한 피해저감에 있어 유출현상의 정확한 해석 능력은 홍수제어를 위한 홍수량의 예측과 배수 및 수방시설의 설계, 침수위험지역 선정 등에 있어서 매우 중요하다. 연구 대상지역은 최근 폭우발생시 침수피해가 빈번히 발생한 서울시의 도림천 유역을 선정하였다. 도림천 유역은 도심지를 관통하며 하천의 일부가 복개되어 하천이 큰 관로의 형태를 띠고 있으며, 하천의 범람, 관거 및 내수배제 불량에 의한 침수피해가 발생하고 있다. 본 연구에서는 도시침수에 대한 효율적인 내수배제를 위한 내수배제시설 설계를 위해 설계강우의 변동에 의한 유출량의 변화를 검토하여, 배수체계에서의 역류로 인한 월류량을 산정한 뒤 범람해석모형인 FLUMEN 모형에 적용하여 도시유역에서 우수의 거동에 관한 모의를 실시하였다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2019.05a
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• pp.19-19
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• 2019

토양수분은 지표수가 증발, 유출, 침투되는 과정에 중요한 역할을 하는 수문 인자로, 수문학적인 관점에서 물 순환을 이해하는 데 필수적인 요소이다. 그럼에도 불구하고 토양 내 수분을 측정하는 데 어려움이 많아 국내에서는 토양수분의 지속적인 관측을 위한 관측소 운영이 원활하게 이루어지지 않고 있으며, 주로 유전율식 계측 방식을 통해 지점 기반의 토양수분 자료를 생산하는데 그치고 있다. 최근 발사된 토양수분 위성인 SMAP (Soil Moisture Active Passive)을 비롯한 위성기반의 토양수분 자료와 융합하여 사용하기 위해서는 지점에서의 토양수분 네트워크가 우선적으로 구축되어야 하나, 관측소의 수도 부족할 뿐 아니라, 지형이 복잡하고 산지가 많은 한반도에서는 점 단위의 토양수분 자료의 공간적 대표성이 부족하여 활용에 어려움이 많다. 따라서 본 연구에서는 운영중인 지점 기반의 토양수분 관측소의 FDR (Frequency Domain Reflectometry), TDR (Time Domain Reflectometry) 센서를 함께 활용하여 산악지형에서의 Cosmic-ray 기반 토양수분자료를 생산하고자 한다. 산악지형에서의 Cosmic-ray 센서는 토양 유기물과 식생 차단 등에 의한 영향이 많으므로 평지에서 토양수분을 산정하기 위한 교정 함수들의 비교 및 평가를 실시하였다. 일반적으로 평지에서 활용되는 교정 함수들은 강우에 따른 토양수분의 거동을 잘 나타내고 있는 것으로 확인되었으나, 갑작스러운 강우로 인한 식생 차단과 토양 유기물의 영향이 커지는 경우 토양수분의 급격한 변동성을 표현하기에는 한계가 있는 것으로 나타났다. 이러한 연구를 기반으로 산악지형에서 Cosmic-ray 센서에 영향을 미치는 인자들을 분석할 수 있으며, 추후 산악지형에서 지역 규모의 토양수분을 관측할 수 있는 관측소를 구축하는데 활용될 것으로 기대된다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2017.05a
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• pp.480-480
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• 2017

급격한 도시화 및 산업화는 주차장, 건물 및 도로 등 유역의 불투수 면적을 증가시켜 강우에 의한 침수피해 및 비점오염원에 따른 하천의 수질오염을 유발하고 있다. 최근 국내에서는 이러한 문제점을 개선하기 위해 유출저감 시설인 저영향개발 (Low Impact Development, LID)을 도입하여 연구를 진행하고 있다. LID 기술은 우수의 침투 및 저류를 통해 도시화에 따른 영향을 최소화하여 개발 이전의 토지 상태에 최대한 가깝게 만들기 위한 도시개발 기법이다. 대표적인 LID 요소기술로는 옥상녹화, 투수성포장 및 생태저류장치 등이 있으며 도로변, 건물주변, 건물옥상 등에 설치되어 강우유출량과 비점오염물질의 오염부하량을 저감시키는 역할을 한다. 본 연구에서는 안양천에 위치한 가산 1 빗물펌프장 유역에 LID 기법을 적용하였으며, LID 요소기술은 옥상녹화 및 투수성포장으로 선정하였다. LID의 설치위치를 변경하여 적용시키면서 유출지점에서의 우수유출량 및 오염부하량을 산정하고 이를 최대로 저감시킬 수 있는 최적위치를 결정하였다. 최적위치에 LID를 설치하였을 때 우수유출량은 옥상녹화의 경우 약 2.20 %, 투수성포장의 경우 약 2.28 %의 저감효과를 나타내었다. 또한, 오염부하량은 두 가지 경우에서 약 4.74 %의 저감효과를 나타내었다. 최적위치를 결정하는 과정에서 우수유출량과 오염부하량의 저감효과가 서로 독립적으로 거동한다는 것을 확인할 수 있었다. 추후 연구에서는 LID 요소기술을 복합적으로 설치한 경우의 저감효과에 대한 분석이 필요할 것으로 판단된다.

• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.41 no.4
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• pp.341-345
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• 2021

Known to improve resistance to chloride ingress, blast furnace slag is a widely used supplementary cementitious material. However, a detailed characterization of cements blended with slag exposed to seawater remains unavailable. This study employs thermodynamic modeling as a toolkit for assessing the long-term phase evolution of slag cement in seawater. The modeling result shows that slag incorporation leads to the formation of phases that are less prone to structural alteration in seawater. Formation of more ettringite is expected to induce expansion in both plain and blended cements, while brucite is unstable in the blended systems. Despite this, the porosity is expected to increase in the blended cements, and aluminate hydrates with a higher chloride binding capacity are more abundant in the blended cements. The results suggest that the use of slag in concrete improves the durability performance of concrete in marine environments.

• Journal of the Korean Geotechnical Society
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• v.38 no.6
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• pp.29-39
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• 2022

This study investigates the behavior of a circular vertical shaft wall in the absence and presence of a groundwater table. The effects of wall deflection, backfill settlement, and earth pressure distribution around the circular vertical shaft caused by sequential excavations were quantified. The vertical shaft was numerically simulated for different excavation depths of the bearing layer (weathered soil, weathered rock, soft rock) and transient and steady-state flows in the absence of a groundwater table. The backfill settlements and influential area were much larger under transient flow conditions than in steady-state flow. On the contrary, the horizontal wall deflection was much larger in steady state than in the transient state. Moreover, less settlement was induced as the excavation depth increased from weathered soil to weathered rock to the soft rock layer. Finally, the horizontal stresses under steady- and transient-state flow conditions were found to exceed Rankine's earth pressure. This effect was stronger in the deeper rock layers than in the shallow soil layers.