• 한국물환경학회지
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• 제23권1호
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• pp.38-45
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• 2007

A one-dimensional kinematic wave model was used to calculate temporal and spatial changes of the highway runoff. Infiltration into pavement was considered using Darcy's law, as a function of flow depth and pavement hydraulic conductivity ($K_p$). The model equation was calculated using the method of characteristics (MOC), which provided stable solutions for the model equation. 22 storm events monitored in a highway runoff monitoring site in west Los Angeles in the U.S. were used for the model calculation and evaluation. Using three different values of $K_p$ ($5{\times}10^{-6}$, $10^{-5}$, and $2{\times}10^{-5}cm/sec$), total runoff volume and peak flow rate were calculated and then compared with the measured data for each storm event. According to the calculation results, $10^{-5}cm/sec$ was considered a site representative value of $K_p$. The study suggested a one-dimensional method to predict hydrodynamic behavior of highway runoff, which is required for the water quality prediction.

• 한국지반공학회논문집
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• 제29권8호
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• pp.65-73
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• 2013

지중 열교환 시스템은 지속적인 에너지 효율의 개선으로 공간 냉난방을 위한 친환경적 에너지 기술로 주목받고 있다. 지중에 매설된 파이프는 내부 유체 순환을 통하여 인접한 지반과 열적 상호작용으로부터 직접적인 열에너지 교환을 수행한다. 하지만, 파이프의 수치모델링에서 열-수리가 연관된 난류해석과 파이프의 긴 세장비에 의한 메쉬사이즈의 부적합성은 열교환 시스템의 적절한 수치해석을 어렵게 하고 있다. 본 논문에서는 파이프 내부 유체흐름에 대한 에너지 보존의 법칙을 적용하여 지배방정식을 유도하였으며, Galerkin수식화와 시간적분을 통하여 열-수리 연동일차원 파이프 요소를 개발하였다. 그리고 제안된 파이프 요소를 기 개발된 다공질 재료를 위한 열-수리-역학(Thermo-Hydro-Mechanical) 해석을 위한 유한요소 프로그램과 결합하였다. 개발된 요소를 이용한 수치해석 결과는 열응답 시험(Thermal Response Test) 결과로부터 주위지반의 유효 열전도도를 평가하기 위하여 사용하는 선형 열원 모델이 인접 파이프간의 열적상호작용과 파이프의 단부효과에 의하여 지반의 열전도도를 과다 평가하는 것으로 보여주었다. 따라서 열응답 시험 해석 결과에 대한 역해석을 적용하여 최적의 수렴성을 보여주는 변환행렬을 제시하였다.

• Membrane and Water Treatment
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• 제10권4호
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• pp.313-320
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• 2019

Increasing the concentration of nitrate ions in the soil solution and then leaching it to underground aquifers increases the concentration of nitrate in the water, and can cause many health and ecological problems. This study was conducted to evaluate the vulnerability of Meymeh aquifer to nitrate pollution. In this research, sampling of 10 wells was performed according to standard sampling principles and analyzed in the laboratory by spectrophotometric method, then; the nitrate concentration zonation map was drawn by using intermediate models. In the drastic model, the effective parameters for assessing the vulnerability of groundwater aquifers, including the depth of ground water, pure feeding, aquifer environment, soil type, topography slope, non-saturated area and hydraulic conductivity. Which were prepared in the form of seven layers in the ARC GIS software, and by weighting and ranking and integrating these seven layers, the final map of groundwater vulnerability to contamination was prepared. Drastic index estimated for the region between 75-128. For verification of the model, nitrate concentration data in groundwater of the region were used, which showed a relative correlation between the concentration of nitrate and the prepared version of the model. A combination of two vulnerability map and nitrate concentration zonation was provided a qualitative aquifer classification map. According to this map, most of the study areas are within safe and low risk, and only a small portion of the Meymeh Aquifer, which has a nitrate concentration of more than 50 mg / L in groundwater, is classified in a hazardous area.

• 자원환경지질
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• 제53권3호
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• pp.245-258
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• 2020

본 연구에서는 다양한 지하댐 입지조건에 대한 수치 모사 결과에 인공신경망 기반 반응 표면법을 적용함으로써 지하댐 건설에 따른 지하수 저류 가능량을 객관적으로 비교 및 평가할 수 있는 예측 모델을 구축하였다. 입지조건으로 기반암 및 충적층의 수리전도도, 하도의 깊이, 하도의 지하수 유동 방향으로의 경사가 고려되었다. 다양한 시나리오를 이용한 몬테카를로 기반 수치 모사 결과를 종합한 결과, 암반층 수리전도도 및 하도의 깊이가 지하댐 저유 효율에 가장 큰 영향을 미치는 것을 확인할 수 있었으며, 하도의 지하수 유동 방향으로의 경사도가 가장 미약한 영향력을 가지는 것을 확인할 수 있었다. 이와 같은 수치 모사 결과를 기반으로 설정된 입지조건과 이의 결과를 입력 및 출력으로 하는 인공신경망 기반 예측 모델을 구축하였다. 인공신경망 기반 예측 모델의 성능 평가 결과, 모델을 통해 예측된 저유량과 실제 수치 모사를 통해 산정된 저유량 간의 상관성이 0.9 이상의 높은 수치를 보임을 확인하였다. 따라서, 본 연구를 통해 개발된 비선형 예측 모델이 지하댐 개발 대상 지역에 대한 수치 모사 수행 없이 지하댐 건설에 따른 저유량을 즉각적으로 산정하는 데 효과적으로 활용될 수 있을 것으로 판단된다. 또한, 개발된 예측 모델은 서로 다른 지역의 저유 가능량을 보다 객관적이고 효율적으로 비교하는데 이용될 수 있다. 따라서 개발된 모델은 국내 전 지역에 대하여 지하댐 개발 최적 입지를 선정하기 위한 효율적 도구로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제11권2호
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• pp.45-55
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• 2006

강변여과수 취수 방식의 도입이 고려되었던 경상북도 고령군 낙동강변의 충적대수층을 대상으로 2차원 지하수 유동모사를 수행하여, 취수정 및 주변 대수층에서의 지하수위와 하천수 유입량의 계절적 변화를 분석하였다. 개념모델의 하천 경계조건은 연평균 하천수위를 고정 수두로 설정하는 경우와 실제 관측된 시계열 자료를 이용하여 변동 수두로 설정하는 경우로 구분하여 모사를 수행하였다. 모사 결과 산정된 하천수 유입 비율은 고정하천수두 모사의 경우 연중 $74.3{\sim}87.0%$의 범위를 보이며 연평균 82.4%인 반면, 변동하천수두 모사의 경우 $52.7{\sim}98.1%$, 연평균 78.5%로 나타났다. 따라서 시기별로 변동하는 하천수위가 하천수 유입 비율에 큰 영향을 미치며, 하천수 유입 비율을 정확하게 산정하기 위해서는 변동하천수두 조건을 이용해야 하는 것으로 해석된다. 강변으로부터 취수정까지의 이격거리를 변화시키면서 모사를 반복 수행한 결과 취수정 이격거리가 커질수록 하천수 혼합 비율은 다소 감소하지만 그 영향이 수 % 정도로 매우 작게 나타났다. 강변여과 취수 시 지하수위 및 하천수 혼합비율에 영향을 미치는 인자인 대수층의 수리전도도 및 저유계수, 지하수 함양량, 취수량 등에 대한 민감도 분석을 수행하였다. 대수층의 평균 지하수위와 하천수 유입 비율은 취수량과 지하수 함양량 변화에 민감한 반면, 취수정의 지하수위는 수리전도도와 취수량에 민감한 것으로 나타났다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2008년도 춘계 학술발표회 초청강연 및 논문집
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• pp.435-441
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• 2008

More time is required for consolidating soft clay when its hydraulic conductivity around the vertical drains is reduced by soil disturbance. One of the methods to be proposed to solve such problem is the electro-osmotic flow application. This study presents the experimental results of model tests using a modified oedometer and a large-scale cylinder with a sand drain. Results show that the development of negative excessive pore water pressure due to the DC electrical field in saturated clay can be transformed to additional loads causing more consolidation settlement.

• 물과 미래
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• 제24권1호
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• pp.109-117
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• 1991

포화-비포화 영역에서 transient흐름 해석을 위해 유체의 연속방정식과 Darcy 법칙으로부터 다공질 매체에서의 흐름 지배방정식을 유도하였다. 수치해는 가중잔차원리에 입각한 Galerkin 유한요소법으로 구하며, 시간도함수항에는 유한차분법을 적용하였다. 해석에서는 실제 자연상태에서 발생되는 부정호우자료를 이용하고 이때의 지표하 흐름 해석에 필요한 강우 주상도는 제 손실성분을 고려한 초과우량 추정모형으로부터 얻었다. 비포화 토양에서의 흐름을 고려하기 위해 투수계수, 압력수두 및 체적함수비의 상호 함수관계를 이용하였다. 모형은 대칭인 2차원으로서 비등방성, 이질 토층으로 구성하였다.

• 기술사
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• 제30권4호
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• pp.99-116
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• 1997

In order to obtain safe drinking water, free from surface contamination, a study to determine the potential for developing a bank-filtrate system in the Iryong and Yongsan, Nakdong River Basin, Korea was conducted. The main type of aquifer In the study area is alluvial, consisting mostly of sand and gravel. The hydraulic conductivity(k) of the Iryong and Yongsan test areas were 8.63${\times}$10$^-2$cm/s and 9.90${\times}$10$^-2$cm/s, respectively, indicating that these areas are satisfactory for bank filtrate production. Pilot plants(IRPL and YSPL) were set up In Iryong and Yongsan to monitor the change in the quality of bank-filtered water and to determine the effect pumping had on the surrounding hydrogeologic system. The pilot plants operated continuously for about two months and the data obtained were used to validate the groundwater flow model. Computer simulations were conducted to predict the effects of producing bank filtrate using MODFLOW. MODPATH was also linked with the flow model to analyze particle tracking. According to the results of the model simulations and the hydrogeologlc study, long-term pumping, the minimization of drawdown and the availability of uncontaminated sell and groundwater conditions for the catchment area were all Important factors for successful bank-titrate system development.

• Environmental Engineering Research
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• 제11권5호
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• pp.241-249
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• 2006

A mathematical model is described for the prediction of convective upward transport of an organic solvent driven by evaporation at the surface, which is known as the major transport mechanism in the in-situ photolysis of a soil contaminated with 2,3,7,8-tetrachlorodibenzo-p-dioxin(TCDD). A finite-element model was proposed to incorporate the effects of multiphase flow on the distribution of each fluid, gravity as a driving force, and the use of hysteretic models for more accurate description of k-S-p relations. Extensive numerical calculations were performed to study fluid flow through three types of soils under different water table conditions. Predictions of relative permeability-saturation-pressure (k-S-p) relations and fluids distribution for an illustrative soil indicate that hysteresis effects may be quite substantial. This result emphasizes the need to use hysteretic models in performing flow simulations including reversals of flow paths. Results of additional calculations accounting for hysteresis on the one-dimensional unsaturated soil columns show that gravity affects significantly on the flow of each fluid during gravity drainage, solvent injection, and evaporation, especially for highly permeable soils. The rate and duration of solvent injection also have a profound influence on the fluid saturation profile and the amount of evaporated solvent. Key factors influencing water drainage and solvent evaporation in soils also include hydraulic conductivity and water table configuration.

• 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
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• 한국지구물리탐사학회 2003년도 Proceedings of the international symposium on the fusion technology
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• pp.676-683
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• 2003

A laboratory experiment using artificial fracture rocks was used to understand the 3-dimensional dispersion of a tracer and the mixing process in a fractured network. In this experiment, 12cm polystyrene foam cubes with two electrodes for monitoring electric conductivity (EC) were used as artificial fractured rocks. Distilled water with 0.5mS/m was used as a tracer in water with 35mS/m and the difference of EC between the tracer and the water was monitored by a multipoint simultaneous measurement system of electrical resistance. The results showed that even if the fracture arrangement pattern was not straight in the direction of the flow, the tracer did not diffuse along individual fractures and an oval tracer plume, which was the distribution of tracer concentrations, tended to be form in the direction of the flow. The vertical cross section of the tracer distribution showed small diffusivity in the vertical direction. The calculated total tracer volume passing through each measurement point in the horizontal cross section showed while that the solute passed through measurement points near the direction of hydraulic gradient and in other directions, the passed tracer volumes were small. Using Peclet number as a criterion, it was found that the mass distribution at the fracture intersection was controlled in the stage of transition between the complete mixing model and the streamline routing model.