• Title/Summary/Keyword: 침투 특성

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Runoff Analysis of Boryeong-dam Watershed using CAT Model and PEST Automatic Calibration (CAT 모형과 PEST 자동보정기법 연계를 이용한 보령댐 유역의 유출특성 분석)

  • Park, Sanghyun;Kim, Hyeonjun;Jang, Cheolhee;Birhanu, Dereje
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2018.05a
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    • pp.186-186
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    • 2018
  • 본 연구에서는 매개변수 자동 보정기법인 PEST(Model-Independent Parameter Estimation and Uncertainty Analysis)를 CAT 모형에 연계하여 유출특성 분석을 실시하였다. CAT-PEST 연계모형은 CAT 모형의 모의유출량을 이용하며 PEST의 반복계산을 통하여 최적 매개변수를 추정한다. 침투방법은 CAT에서 제공하는 Rainfall Excess 방법, Green and Ampt 방법 및 Horton 방법을 이용하였으며 각 침투방법에 따른 유출 특성을 비교 및 분석하였다. 연구대상유역은 보령 댐 유역으로 유역면적은 $163.7km^2$이며 전체면적의 약 80%가 산지로 구성되어 있고, 유로연장은 22.3km, 유역평균경사는 40.19%이다. 또한 보령댐 유역의 월평년값 평균기온은 -0.8에서 $25.5^{\circ}C$로 계절변동이 매우 큰 것을 알 수 있다. 최근 몇 년간 심각한 가뭄 피해를 입은 보령댐 유역은 2016년에 도수관로를 완공하여 이를 통해 금강으로부터 물을 끌어다 쓰고 있는 실정이며, CAT 모형에서는 금강도수유입량을 외부유입 처리하여 유출량을 산정하였다. 모의기간은 1999년부터 2017년까지이며 전체기간에 대한 보정 후 연도별 보정을 실시하였다. 통계적 평가수단은 $R^2$, RMSE 및 NSE를 사용하여 유역 최종출구점에서의 유출량과 비교하였으며 전체기간에 대한 보정결과 NSE와 $R^2$가 0.75 이상으로 나타나 대체적으로 모의 유출수문곡선이 관측 수문곡선과 유사한 양상을 보였다.

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Synthesis and characterization of the two-fold interpenetrated Tb(III)-based metal-organic framework (이중 상호 침투 구조를 갖는 신규 터븀(III) 기반 금속-유기 골격체의 합성 및 특성연구)

  • Song, Jeong Hwa
    • Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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    • v.32 no.6
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    • pp.225-230
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    • 2022
  • A new two-fold interpenetrating two-dimensional (2D) Tb(III) metal-organic framework (MOF), [Tb(p-XBP4)2.5(H2O)2]·W(CN)8 (1), was prepared using a p-XBP4 (N,N'-p-phenylenedimethylenbis(pyridin-4-one)), Cs3[W(CN)8], and Tb(NO3)3·6H2O. The single crystal X-ray diffraction indicated that Tb-MOF exhibits a unique two-fold interpenetrating 2-D framework. It was also characterized through Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), and single and powder X-ray diffraction. To probe the molecular magnetic behavior, the magnetic properties of Tb-MOF were investigated by direct-current (DC) and alternating-current (AC) magnetic susceptibilities measurements and discussed.

Geochemical Analysis and Fates of Pathogenic Indicating Bacteria on Seawater Intrusion in a Sand Box Model (인공 대수층내에서 발생하는 해수침투의 지화학적 분석 및 병원성 지표 미생물의 사멸 특성)

  • Lee, So-Jung;Park, Hun-Ju;Sung, Eun-Hae;So, Myung-Ho;Kim, Chang-Gyun
    • Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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    • v.30 no.4
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    • pp.385-392
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    • 2008
  • In this study, seawater intrusion was assessed employing a kind of biological parameters such as Escherichia coli and Enterococcus faecalis while lab-prepared reclaimed water was recharged to prevent seawater intrusion. Chemical factors indicating seawater intrusion such as Cl$^-$, Ca$^{2+}$, Mg$^{2+}$ and specific conductivity were also simultaneously investigated where an ion exchange between a matrix in artificial aquifer and cations in solution was estimated. Both Escherichia coli and Enterococcus faecalis were shown to be very sensitive against degree of salinity during saline water intrusion. Enterococcus faecalis more strongly resisted against salinity than that of Escherichia coli. The ratio of Enterococcus faecalis divided by E. coli in the process of seawater intrusion increased up to more than 50$\sim$100 times in 18 hours whereas E. coli was died off more than 90% during pumping and recharge rate kept at 10 mL/min. However, when the rates of both recharge and pumping was kept at 5 mL/min, Enterococcus faecalis / Escherichia coli was sustained in the range of 2.5$\sim$5.0, while Escherichia coli showed dimished death rate. Chemical factors such as Cl$^-$, Ca$^{2+}$, Mg$^{2+}$ and specific conductivity showed more than 0.9 of high correlation each other well explaining the degree of seawater intrusion. The degree of ion exchange between artificial aquifer and saline water can be efficiently interpreted by both minus $\Delta$Na, $\Delta$Mg variation and positive $\Delta$Ca variation.

NPS runoff reduction analysis in accordance with the slope of the tillage method (경운방법의 경사도에 따른 비점오염원 유출 저감 효과 분석)

  • Jeon, Je Hong;Won, Chul Hee;Moon, Sang Gi;Lee, Su In;Choi, Jung Dae
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2015.05a
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    • pp.425-425
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    • 2015
  • 본 연구는 밭에서 발생하는 비점오염원의 저감 효과를 분석하기 위하여 최적관리기법(BMPs) 중 경운방법과 침투짚단을 하여 효과를 분석하고자 하였다. 시험포 1개의 면적은 $150m^2$ (폭 5 m, 경사장 30 m)이며, 모두 사질토의 특성을 가진 토양이다. 시험포는 총 8개(경사도 3% 4개, 8% 4개)로 각각 무경운 시험포 2개와 경운 시험포 1개 그리고 침투 짚단을 설치한 경운 시험포 1개로 경사도와 영농방법을 다르게 조성하였다. 실험의 오차를 줄이기 위하여 강우지속시간과 강우량 그리고 강우강도가 일정한 인공강우 실험을 수행하였으며, 실험시 바람에 의한 강우량의 오차를 줄이기 위해 날씨가 맑은 날에 실시하였다. 또한, 선행무강우일수 7일로 유지하여 토양의 함수비를 동일한 조건이 되도록 하였다. 총 3회의 인공강우실험에서 강우강도는 30 mm/hr 이였으며, 강우로 인해 발생한 유출수는 수위를 측정한 뒤, 수위-유량곡선식을 이용하여 유량으로 환산하였으며, 이때 수질시료를 채취하였다. 채취된 수질시료는 $BOD_5$, $COD_{Cr}$, $COD_{Mn}$, TN, TP, DOC 등의 6개 항목을 분석하였다. 연구결과 경사도 3%의 침투짚단 시험포에서 오염부하는 경운 시험포 대비 $BOD_5$는 25.4%, $COD_{Cr}$은 20.5%, $COD_{Mn}$은 2.1%, DOC는 40.8%, 영양염류인 TN과 TP는 각각 23%와 8.7%가 저감되는 것으로 나타났다. 또한 경사도 3%의 무경운 시험포에서 오염부하는 경운 시험포 대비 $BOD_5$는 57.5%, $COD_{Cr}$은 59.8%, $COD_{Mn}$은 65%, TN과 TP는 65.4%와 75%로 저감되었다. 그리고 경사도 8%에서 경운 시험포대비 침투짚단 시험포의 오염부하는 $BOD_5$ 19.6%, $COD_{Cr}$$COD_{Mn}$은 각각 7.8%와 10% 그리고 영양염류인 TN은 15.5%, TP는 11.2%가 저감되는 것으로 나타났다. 경사도 8%에서 무경운 시험포에서는 경운 시험포 대비 $BOD_5$ 70.9%, $COD_{Cr}$$COD_{Mn}$은 각각 74.9%와 81.3% 그리고 영양염류인 TN은 70.2%, TP는 70.1%가 저감된 것으로 나타났다. 본 연구결과와 같이 경운을 하는 관행방법에 비해 토양의 침투능이 유지할 수 있는 무경운 방법이나 침투짚단을 활용하는 방법이 밭에서 발생하는 비점오염원을 저감할 수 있는 것으로 나타났다. 그러나, 본 연구의 결과는 3번의 인공강우 실험을 통해 분석된 결과로써 추가적인 연구를 통해 다양한 경사도와 영농방법에 따른 비점오염물질의 저감효과를 분석해야 할 것으로 보여진다.

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Fresh Water Injection Test in a Fractured Bedrock Aquifer for the Mitigation of Seawater Intrusion (해수침투 저감을 위한 균열암반 대수층 내 담수주입시험)

  • Shin, Je-Hyun;Byun, Joong-Moo
    • Economic and Environmental Geology
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    • v.43 no.4
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    • pp.371-379
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    • 2010
  • Fresh water injection test in a fractured bedrock aquifer was applied as an efficient approach to lower saline concentrations in the saltwater-freshwater transition zone formed by seawater intrusion in a coastal area. The methodology and effectiveness of fresh water injection for hydraulically controlling seawater intrusion is overwhelmingly site dependent, and there is an urgent need to characterize the permeable fractures or unconsolidated porous formations which can allow for seawater flow and transport. Considering aquifer characteristics, injection and monitoring boreholes were optimally designed and completed to inject fresh water through sand layer and fractured bedrock, respectively. We devised and used the injection system using double packer for easy field operation and maintenance. Overall fracture distribution was systematically identified from borehole image logs, and the section of fresh water injection was decided from injection test and monitoring. With fresh water injection, the fluid electrical conductivity of the monitoring well started to be lowered by the inflow of fresh water at the specific depth. And this inflow leaded to the replacement of the fluid in the upper parts of the borehole with fresh water. Furthermore, the injection effect lasted more than several months, which means that fresh water injection may contribute to the mitigation of seawater intrusion in a coastal area.

Experimental Study of Freshwater Discharge and Saltwater Intrusion Control in Coastal Aquifer (해안대수층에서 담수-염수 경계면 변화에 따른 최대담수양수량과 염수침투제어에 대한 실험적 연구)

  • Suh, Seong-Kook;Oh, Chang-Moo;Kim, Won-Il;Ho, Jung-Seok
    • Journal of the Korean Society of Hazard Mitigation
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    • v.10 no.5
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    • pp.159-168
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    • 2010
  • This study investigates the relationships between the maximum freshwater pumping discharge and hydraulic properties of coastal aquifer using a laboratory model. The experiment performed the fresh pumping test in various locations near the saltwedge induced by saltwater intrusion to freshwater over aquifer characteristics of hydraulic conductivity, salinity, and ground surface slope. Saltwater pumping also tested to protest saltwater intrusion to the excessively discharging freshwater well. The maximum freshwater discharges were achieved, and then the optimum saltwater discharges were measured. It is found that greater hydraulic conductivity and ground surface slope produced greater the maximum freshwater pumping discharge. Salinity gave less impact on the pumping discharge relatively. Higher freshwater discharge was found at higher hydraulic conductivity and steeper ground surface slope. The optimum saltwater discharge required 14% more pumping rate than the maximum freshwater discharge to keep saltwater intrusion to the freshwater pumping well. Pumping well located closer to salt-wedge profile promoted less freshwater pumping discharge. Therefore, pumping well location, hydraulic conductivity, ground surface slope, and salinity should be taken into account in freshwater pumping in coastal aquifer.

Investigation on Hydraulic Properties According to Artificial Recharge and Extraction (인공 하수 주입 및 양수에 따른 대수층의 수리학적 특성 연구)

  • Kang, Jeong-Ok;Lee, So-Jung;Kim, Chang-Gyun
    • Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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    • v.27 no.9
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    • pp.995-1005
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    • 2005
  • The study with laboratory sandbox model has been carried out to address potential use of reclaimed water, as a countermeasure artificially recharging the coastal aquifer, to effectively prevent from seawater intrusion due to overexploitation. It also investigated plausibility for either preserving or recovering the freshwater interface facing with seawater intrusion. To do this, we assessed hydraulic properties in artificial aquifer seawater/freshwater interface) depending upon the variation of extraction, storage and injection of reclaimed water. The variation of interface between freshwater and seawater were visualized by Surfer 8(Golden Software, USA) according to given experimental conditions. The interface between seawater and freshwater has been sensitively influenced by the change of extraction rate, where seawater zone migrated much faster into freshwater zone even though extraction rate became decreased. However, decreasing recharge rate could slow down moving of saline water zone toward freshwater zone. When the recharge was solely introduced into the sand box model, saline water intrusion was retarded than those of recharge and extraction working together. And also, the level of salinity of saline water was diluted by artificial recharge. It finally revealed that the artificial recharge would hydraulically avoid seawater intrusion while the freshwater sources could be conservatively utilized.

Characteristics of Flame Retardent and Mothproof Conservation of Microwave Heated wood (마이크로파 가열 목재의 방염·방충 복합 보존처리 특성)

  • Kim, Chong-Gun;Park, Cheul-Woo;Yoon, Tae-Ho;Lim, Nam-Gi
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • v.41 no.3
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    • pp.234-246
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    • 2013
  • It was found that test piece heated rapidly by 3 kW microwave for 5 minutes satisfies the targeted temperature and the percentage of moisture content, and the highest rate of weight increase is obtained in case of 120 minute immersion in the mixture of phosphates and heterocyclic compounds, from the result of such analysis as: kiln drying schedule, flame retardent by flammability test, insect resistance by termites, and permeability of combined penetrant for the wood after assigning multifunctional finish by immersing conifer structural frame, which is used for the frame work of wooden house and indoor/outdoor finishing in flame retardant and insect repellent materials mixture with the remaining heat of microwave. In addition, after a test of flame retardent treated item, it was identified that every mixture of phosphates corresponds with the standards of flame retardent, and upon investigation of moritality of 7 days after putting termites, it was showed that test piece immersed in the mixture of phosphates and heterocyclic compounds has the best characteristics, showing over 96% of high moritality. From the analysis of inward permeability of combined penetrant for the wood, it was decided that excellent performance in the flame retardent and insect resistance of the wood revealed due to full penetration of combined penetrant as it was found that combined penetrant penetrated through the whole inner cells of the wood.

Development of treatment facilities for improving water cycle in the water cycle analysis model for the urban catchment (도시유역 물순환 해석 모형의 물순환 개선시설 모듈 개발)

  • Jang, Cheol-Hee;Kim, Hyeon-Jun;Noh, Seong-Jin
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2010.05a
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    • pp.1360-1364
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    • 2010
  • 도시유역 물순환 해석 모형(Catchment hydrologic cycle Analysis Tool, CAT)은 기존의 개념적 매개변수 기반의 집중형 수문모형과 물리적 매개변수 기반의 분포형 수문모형의 장점을 최대한 집약하여, 도시유역 개발 전/후의 장/단기적 물순환 변화특성을 정량적으로 평가하고 물순환 개선시설의 효과적인 설계를 지원하기 위한 물순환 해석 모형이다. 이 모형은 수문학적으로 균일하게 판단되는 범위를 소유역으로 분할하여 지형학적 요인에 의한 유출 특성을 객관적으로 반영할 수 있으며, 개발 공간 단위별로 침투, 증발, 지하수 흐름 등의 모의가 가능하도록 하는 링크-노드 방식으로 개발되었다. 모형의 UI(User Interface)는 사용자가 손쉽게 모형을 적용/관리하고, 여러 시나리오를 동시에 효과적으로 모의하여 분석할 수 있도록 설계되었다. 또한, 모든 입/출력 자료를 엑셀이나 텍스트 형식과 연동되도록 하여 프로젝트별 매개변수 관리가 용이하도록 개발하였다. 특히 본 모형에서는 사용자의 목적에 맞는 다양한 물순환 개선시설(침투시설, 저류지, 습지, 빗물저장시설, 리사이클 및 외부급수 등)의 구현 및 모의가 가능하도록 개발하였다. 여기서, 물순환 개선시설이란 빗물을 흡수하고 저류할 수 있는 도시녹지시설 혹은 구조물로서 도심 내의 불투수면을 저감시키고 유출수를 줄이면서 동시에 녹지를 확보하여 효과적인 물순환 기능에 영향을 미치는 시설들이다. 이러한 물순환 개선시설은 신도시 및 지역 혁신도시 개발 등의 대규모 토지이용변화가 예상되는 개발지역에 대한 평가 및 개선 기술을 제공하여 물순환 건전화를 위한 설계에 직접적으로 활용될 수 있는 큰 장점을 지니고 있다. 먼저 침투 시설은 계획침투량을 반영하며 토양으로의 침투량과 지하수로의 이동을 모의한다. 저류시설은 하도 내에 위치한 online 저류지와 하도 외에 위치한 offline 저류지로 구분하고 저류지 수면의 증발량과 취수량을 고려하며, 방류구를 통한 방류량을 반영하였다. offline 저류지의 경우는 하도 내의 흐름의 규모에 따라서 일정량을 넘는 경우만 offline 저류지로 유입될 수 있는 양을 산정하도록 하였으며 하류 하천으로의 방류를 반영하여 홍수 후에 저류지가 비워지도록 하였다. 유역 내의 습지는 식생과 수면에서의 증발산을 반영하였다. 습지의 저류능력을 넘는 양은 월류되어 하류로 유출되며, 방류구를 통한 방류량을 반영하였다. 빗물저장시설의 경우는 초기우수와 같은 일정량 이하의 유입량과 시설용량을 초과하는 양은 방류하도록 하였고, 물 사용량을 반영하였다. 또한, 본 모형에서는 하천 내에서 취수하여 유역으로 공급할 수 있도록 리사이클 처리노드를 계획하였다. 리사이클은 용수 이용 목적에 따라 필요지역으로 공급되는 것으로 하였으며, 하천유지용수의 목적으로 취수되어 상류 혹은 하류의 임의 지역으로 공급되는 것을 포함하였다. 또한, 유역외부에 광역으로 급수되는 공급량도 반영하도록 하였다.

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Growth Performance of Sedum reflexum and Physical Properties of Extensive Green Roof Growing Media (경량형 옥상녹화 식재기반의 물리성과 레플렉숨 생육특성)

  • Li, Hong;Kang, Tai-Ho
    • Journal of the Korean Institute of Landscape Architecture
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    • v.42 no.6
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    • pp.50-59
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    • 2014
  • This experiment was performed in order to study the relationship between physical properties of soil and the growth characteristics of Sedum reflexum. A correlation analysis and multiple regression analysis were performed using SPSS Ver 19.0 for Windows. The multiple regression analysis results of soil physical properties and growth characteristics were as follows. The regression equation: The length=$.993-14.070^*$(soil bulk density)+$.233^*$(solid phase)+$.038^*$(liquid phase)+$.068^*$(permeability). The significance of soil bulk density and solid phase was great. The width=$2.931-33.925^*$(soil bulk density)+$.566^*$(solid phase)+$.206^*$(liquid phase)+$.027^*$(permeability). The significance of soil bulk density and solid phase was great. The wet weight and dry weight of the upper and lower and soil physical properties did not have a direct relationship.