• 상하수도학회지
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• 제18권4호
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• pp.445-452
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• 2004

Intermittent deep draw artificial circulation system is one of the most widely used destratification systems to control algal bloom in reservoirs in Korea. However, there have been neither theoretical background of design criteria nor operation guide line for efficient application of the system available for such systems. A design method was developed to calculate required compressor capacity and number of circulation units considering physical interactions between stratified water layers and plumes induced by the intermittent deep draw artificial circulation system. The program was tested with data observed in Yeoncho Lake. The results indicated that the developed method can applied in the fields successfully. Further validation processes would improve design and operation methods.

• 한국수자원학회논문집
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• 제37권3호
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• pp.219-231
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• 2004

수중폭기장치로 저수지 성층을 파괴시켜 저수지 수질을 개선시키기 위한 방법이 최근 널리 이용되고 있다. 본 연구는 주요 성층 파괴기작인 Bubble Plume(공기 부력류)의 수리동역학적 거동특성과 플륨 간격에 따라 변하는 모멘텀 중첩효과가 성층파괴 효율에 어떠한 영향을 미치는지에 대하여 수행하였다. 이를 위해 전산유체(CFD) 소프트웨어를 이용한 2상(공기-물) 3차원의 탈성층모델을 개발했으며, 이로부터 계절에 따라 변하는 다양한 성층강도와 주입 공기량에 따라 변하는 비정상상태의 성층파괴 발달과정은 물론 최적 탈성층 효율을 갖는 플륨간격을 제안할 수 있었다. 모델검증을 위한 실험을 위해 대형 실험조를 개발했으며, 온도성층은 소금물을 이용했던 기존연구와는 달리 가열순환수를 이용한 자연성층을 재현시켜 수행하였다. 연구결과 탈성층 효율은 디퓨서 배치간격에 크게 영향을 받는 것으로 밝혀졌으며, 플륨간격이 수심의 약 1.5배 이내익 때 중첩영향이 강하게 일어났고, PN가 클수록 간격에 영향을 상대적으로 크게 받았다. 또한, 간격이 수심보다 작곤 때는 효율이 PN에 비례해서 선형적으로 증가한 반면 그 이상에서는 효율이 상대적으로 감소하면서 비선형적으로 증가하는 현상을 밝혀냈다. 이상의 연구결과를 통해 주입공기량은 PN가 약 1000, 디퓨서 배치간격은 수심의 1.5배일 때가 최적의 성층파괴 조건인 것으로 나타났다.

• 한국유체기계학회 논문집
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• 제17권5호
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• pp.37-42
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• 2014

In Korea while the dam or reservoir is an important water resource, the value of this water resource is deteriorating by thermal-induced stratification. To ameliorate the water quality of reservoir by breaking stratification the use of air diffuser system is now widespread in Korea. According to the previous research, dynamics of bubble plume and destratification efficiency depended upon two dimensionless groupings; Mh and Pn suggested by Asaeda et al (1993). However, these two variables only include Q, N, H, g, u. and installed Boryeong reservior in appropriate width of water aeration, air dose and number of installations after calculating by applying these figures. This paper is performed to find out effect analysis about water aeration improvement to break thermal stratification.

• 상하수도학회지
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• 제18권3호
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• pp.357-365
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• 2004

Effect of artificial circulation on amelioration of water quality in Yeoncho Lake was analyzed using summer data between 1991-2002. Two sites, intake tower area where aeration systems are concentrated in and near the inlet of reservoir were selected for comparison in this study. Summer averages between may and september Showed that aeration system might be beneficial in the improvement of water quality of BOD5, COD, and TN while Chl-a concentration and transparency did show opposite pattems. Wilcoxon's singed rank test for matched pair indicated slight increase of BOD5 and COD concentrations in the vicinity of intake tower while other variables did not show any significant differences from data of inlet of reservoir. During the study, it was found that the following subjects need to be investigated for more detailed analysis. 1) Dynamic pollutant loading from outside and inside the lake, 2) Biological, Chemical and Physical lake data when aeration systems are in and not in operation and 3) Radius of influence of aeration system.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제5권3호
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• pp.16-22
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• 2002

호수의 온도성층 파기를 위하여 이용되는 수체순환용 공기공급장치의 효과와 최적운용방법에, 거제도의 연초호의 경우에 초점을 맞추어 살펴보았다. 폭기장치의 효과를 가동 전후의 수질을 평가함으로써 고찰하였고 Schladow[1993]의 방법에 기초한 산기장치의 최적설계법 또한 연초호의 상태와 비교를 통하여 제안하였다 전반적인 혼합효과의 파악을 위하여 단순화된 수체모델에 대한 모사시험도 수행하였다 연초호의 경우 폭기장치의 효과가 나타나는 것으로 판단된다.

• 한국물환경학회지
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• 제18권3호
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• pp.261-270
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• 2002

The artificial aeration in the middle and the small scale reservoirs is widely used to destroy the stratified layer and algal boom. This study has been conducted at the Youncho reservoir located in Keoje island since Jan. 2000 to suggest the most suitable control strategy of the artificial aeration and reduce the side effect. The main results obtained from this research are as follows. The starting time of aeration for destratification was adjusted from the end of March to the beginning of April when the natural stratification is started. In order to prevent an anoxic condition the artificial mixing should be started by the middle of April when the DO in hypolimnion is dropped to less than $5mg/{\ell}$. The decrease DO, caused by the increase in water temperature, spreads rapidly from hypolimnion to themocline. Thermal stratification disappeared after the onset of artificial aeration within 7 days in the Yuncho reservoir. The air diffusers decrease water temperature in the layer of epilimnion and thermocline, but rise it in hypolimnion. The continuous operation of air diffuser prevent the stratification and anoxic condition in hypolimnion despite of the rising of water temperature and algal abundance. The algal abundance is not observed in effective zone by aeration. The turbidity rising problem induced from the aeration is avoided by keeping an air diffuser about 1.5m high from the bottom of lake. During the summer season, ceasing the aeration should be decided carefully. And also, it is necessary to operate the system it considering weather and temperature, and depending on the number and the position of aerators.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2011년도 학술발표회
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• pp.239-243
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• 2011

우리나라 주요 수자원인 댐 저수지는 여름철 성층현상으로 인해 많은 수질문제가 발생하여 산기식 수중폭기장치를 설치하고 있다. 그러나 산기식 수중폭기장치의 설계인자들은 대부분 lab-scale의 실험연구를 통해 검토되고 설계에 반영되고 있어 실제 댐 저수지에 적용하기 위해서는 현장적용성을 고려하여 개선될 필요가 있다. 따라서 본 연구는 실제 댐 저수지의 현장조건을 고려하여 CFD 모의실험을 통해 산기식 수중폭기장치의 설계인자인 무차원변수 DN (Destratification Number)과 탈성층 영향반경 및 효율을 검토하였다. 그 결과 현장조건에서의 DN값은 lab-scale 실험조건보다 더 넓은 범위를 가지며, 단위수심당 탈성층 영향반경은 DN값이 증가할수록 감소하는 것으로 분석되었다. 또한 탈성층 효율은 DN값이 증가할수록 선형적으로 증가하다가 증가율이 감소하면서 일정해지는 것으로 분석되었다.