• 제목/요약/키워드: Permeability Parameter

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점도 변화와 폐색 현상을 고려한 그라우트재의 침투 특성 (Effect of Viscosity and Clogging on Grout Penetration Characteristics)

  • 김종선;최용기;박종호;우상백;이인모
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제23권4호
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    • pp.5-13
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    • 2007
  • 1925년 이후 지반개량공법은 많은 발전을 거듭해 왔으며, 많은 건설현장에서 차수의 목적 또는 지반강도 증진의 목적 등으로 그라우팅이 적용되어왔다. 지반개량공법의 발전과 더불어 그라우트재의 종류 또한 그 수가 증가되었으며, 그라우트재의 침투특성과 관련된 이론적인 연구의 필요성이 요구되었다. 전수두차에 의해 그라우트재의 흐름이 발생되며, 그라우트재의 이동은 지반의 투수계수의 영향을 받는다. 그라우트재가 지반의 간극을 지날 때, 그라우트재의 화학반응에 의해 점도가 변화되며, 따라서 점도 증가로 인하여 투수계수는 감소하게 된다. 또한 현탁액형의 그라우트재의 경우 그라우트재 입자에 의한 지반 간극의 폐색으로 투수계수가 감소하게 된다. 본 논문에서는 새로 개발된 그라우트재의 물리적-화학적 특성을 연구하고, 입경이 다른 두 종류의 모형지반에서 실시된 신개발 그라우트재의 주입실험 결과와 비교하여 점도변화와 폐색현상을 고려한 그라우트재의 침투 가능성을 이론적으로 제시하고자 한다. 측정된 신개발 그라우트재의 점도는 시간의 지수함수 형태를 보였으며, 실험결과와 비교하여 폐색현상과 관련된 계수 $\delta$를 추정하였다. 그라우트재의 점도 변화는 시간에 따른 주입량에 많은 영향을 주는 것으로 나타났으며, 간극의 크기가 작은 지반에서 주입실험을 실시한 결과 폐색현상의 영향으로 주입량이 현저하게 감소되는 것으로 나타났다.

Threshold Subsoil Bulk Density for Optimal Soil Physical Quality in Upland: Inferred Through Parameter Interactions and Crop Growth Inhibition

  • Cho, Hee-Rae;Han, Kyung-Hwa;Zhang, Yong-Seon;Jung, Kang-Ho;Sonn, Yeon-Kyu;Kim, Myeong-Sook;Choi, Seyeong
    • 한국토양비료학회지
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    • 제49권5호
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    • pp.548-554
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    • 2016
  • Optimal range of soil physical quality to enhance crop productivity or to improve environmental health is still in dispute for the upland soil. We hypothesized that the optimal range might be established by comparing soil physical parameters and their interactions inhibiting crop growth. The parameter identifying optimal range covered favorable conditions of aeration, permeability and root extension. To establish soil physical standard two experiments were conducted as follows; 1) investigating interactions of bulk density and aeration porosity in the laboratory test and 2) determining effects of soil compaction and deep & conventional tillage on physical properties and crop growth in the field test. The crops were Perilla frutescens, Zea mays L., Solanum tuberosum L. and Secale cereael. The saturated hydraulic conductivity, bulk density from the root depth, root growth and stem length were obtained. Higher bulk density showed lower aeration porosity and hydraulic conductivity, and finer texture had lower threshold bulk density at 10% aeration bulk density. Reduced crop growth by subsoil compaction was higher in silt clay loam compared to other textures. Loam soil had better physical improvement in deep rotary tillage plot. Combined with results of the present studies, the soil physical quality was possibly assessed by bulk density index. Threshold subsoil bulk density as the upper value were $1.55Mg\;m^{-3}$ in sandy loam, $1.50Mg\;m^{-3}$ in loam and $1.45Mg\;m^{-3}$ in silty clay loam for optimal soil physical quality in upland.

지반특성의 불확실성과 신뢰성 기법을 고려한 압밀해석 (Analysis of Consolidation considering Uncertainties of Geotechnical Parameters and Reliability method)

  • 이규환
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제11권4호
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    • pp.138-146
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    • 2007
  • 연약지반에 시공된 지반구조물의 거동은 구조물 하부의 연약지반이나 인접 지반의 특성에 크게 영향을 받는다. 지반 구조물 설계시 사용되는 지반 특성치는 결정론적인 모델이나 확률론적인 모델을 이용하여 나타낼 수 있다. 일반적인 지반구조물 설계시 사용되는 결정론적인 모델은 설계 파라메타로 단 하나의 대표값을 사용하는 반면, 확률론적인 모델은 이산통계나 확률 밀도함수를 이용한다. 연약지반의 압밀도나 침하량등의 산정 결과는 간극비, 압밀계수, 연직 및 수평방향 투수계수등의 불확실성 요소에 영향을 받는다. 본 연구에서는 연직 드레인을 이용한 개량지반에 대한 침하해석시 사용되는 불확실성 인자들에 대한 영향을 분석하여 보았다. 또한, 변동계수가 침하량에 미치는 영향을 분석하였으며 이들 파라메타들이 압밀도나 침하계산시 미치는 영향에 대한 민감도 분석을 실시하였다.

축제용흙의 함수비 변화에 의한 다짐율 및 수용계수 변화에 관한 연구 (A study of compaction ratio and permeability of soil with different water content)

  • 윤충섭
    • 한국농공학회지
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    • 제13권4호
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    • pp.2456-2470
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    • 1971
  • 수수자원(水水資源) 개발(開發)을 위(爲)한 Earth Dam이나 도로(道路)와 같은 흙을 주(主)로하는 많은 구조물축조(構造物築造)에 있어서 그 구조물성질(構造物性質)에 따라서 흙의 종류(種類)가 결정(決定)되며 때로는 흙의 성질(性質)에 따라서 구조물(構造物)의 설계(設計)가 달라진다. 특(特)히 저수(貯水)를 목적(目的)으로 하는 제당축조(堤塘築造)에서 중심점토재료(中心粘土材料)의 선정(選定)은 완전(完全)한 구조물(構造物)을 위(爲)해서 또 공사비(工事費) 절감(節減)을 위(爲)해서 대단(大端)히 중요(重要)한 문제(問題)라 하겠다. 이를 위해서 여러종류(種類)의 흙이 사용(使用)되고 있고 이들 흙의 제반(諸般) 역학적(力學的) 성질(性質)이 이미 실시(實施)된 많은 시험결과(試驗結果)로서 실제(實際) 설계(設計)에, 또 구조물(構造物) 안전도(安全度) 검토(檢討)에 응용(應用)되고 있으나 이들 결과(結果)는 그 흙의 최적함수비(最適含水比) 최대밀도(最大密度)에 대(對)한 것으로 실제(實際) 시공과정(施工過程)에서 볼 때 최과함수상태하(最過含水狀態下)에서 시공(施工)하기는 어려운 것으로 이런 경우(境遇)에 흙의 역학적성질(力學的性質)에 대(對)한 자료(資料)가 없어 설계(設計) 및 안전도(安全度) 검토(檢討)에 지장(支障)이 많은바 이를 위해서 본(本) 시험(試驗)을 실시(實施)하였다. 1. 시험(試驗)에 사용(使用)한 시료(試料)는 실제(實際) 저수지(貯水池) 축제재료(築提材料)로서 사용(使用)하고 있는 재료(材料)를 현장(現場)에서 채취(採取)하였다. 2. 본(本) 시험(試驗)은 농업진흥공사(農業振興公社) 농공시험소(農工試驗所)에서 실시(實施)하였다. 3. 본(本) 시험(試驗) 결과(結果)로서 다음과 같은 점(點)을 실제업무(實際業務)에 응용(應用)할 수 있다. 가. 현장함수비(現場含水比)를 알므로서 공사재료(工事材料)로서의 적부판단(適否判斷)을 내릴수 있다. 나. 함수비(含水比)가 변화시(變化時) 다짐율(率)과 투수계수(透水係數)를 알 수 있으므로 실제설계(實際設計) 및 시공관리(施工管理)에 적용(適用)할수 있다. 다. 시공(施工)된 구조물(構造物)의 다짐율(率)을 알므로서 이에 적합(適合)한 안정도검토(安定度檢討)를 할수 있다. 라. 도로(道路)와 같은 높은 지내력(支耐力)을 요(要)하는 구조물(構造物)을 위(爲)해서는 최적함수비(最適含水比) 내지 건조상태(乾燥狀態)가 좋고 저수지(貯水池)와 같은 지수(止水)를 요(要)하는 구조물(構造物)에서는 최적함수비(最適含水比) 내지 습윤상태(濕潤狀態)로 시공(施工)함이 좋다. 그러나 고소성(高塑性) 흙에서는 지내력(支耐力) 및 지수(止水)를 위해서 공(共)히 후자(後者)의 경우(境遇)가 좋다. 이상(以上)의 연구결과(硏究結果)가 완벽(完璧)하다고는 할수 없으나 본(本) 실험(實驗) 결과(結果)로서 함수비(含水比) 변화(變化)에 대(對)한 제반(諸般) 역학적(力學的) 성질(性質)의 변화상태(變化狀態)를 구(求)하기에 최선(最善)을 하였으므로 이 분야(分野)의 연구자(硏究者)나 설계자(設計者) 또는 시공자(施工者)와 같은 실무자(實務者)에게 다소(多少)의 도움이 된다면 큰영광(榮光)으로 생각 하겠다.

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SORET, HALL CURRENT, ROTATION, CHEMICAL REACTION AND THERMAL RADIATION EFFECTS ON UNSTEADY MHD HEAT AND MASS TRANSFER NATURAL CONVECTION FLOW PAST AN ACCELERATED VERTICAL PLATE

  • VENKATESWARLU, M.;LAKSHMI, D. VENKATA;RAO, K. NAGA MALLESWARA
    • Journal of the Korean Society for Industrial and Applied Mathematics
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    • 제20권3호
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    • pp.203-224
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    • 2016
  • The heat and mass transfer characteristics of the unsteady hydromagnetic natural convection flow with Hall current and Soret effect of an incompressible, viscous, electrically conducting, heat absorbing and optically thin radiating fluid flow past a suddenly started vertical infinite plate through fluid saturated porous medium in a rotating environment are taken into account in this paper. Derivations of exact analytical solutions are aimed under different physical properties. The velocity, concentration and temperature profiles, Sherwood number and Nusselt number are easily examined and discussed via the closed forms obtained. Soret effect and permeability parameter tends to accelerate primary and secondary fluid velocities whereas hall current, radiation and heat absorption have reverse effect on it. Radiation and heat absorption have tendency to enhance rate of heat transfer at the plate. The results obtained here may be further used to verify the validity of obtained numerical solutions for more complicated transient free convection fluid flow problems.

Numerical analysis of spalling of concrete cover at high temperature

  • Ozbolt, Josko;Periskic, Goran;Reinhardt, Hans-Wolf;Eligehausen, Rolf
    • Computers and Concrete
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    • 제5권4호
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    • pp.279-293
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    • 2008
  • In the present paper a 3D thermo-hygro-mechanical model for concrete is used to study explosive spalling of concrete cover at high temperature. For a given boundary conditions the distribution of moisture, pore pressure, temperature, stresses and strains are calculated by employing a three-dimensional transient finite element analysis. The used thermo-hygro-mechanical model accounts for the interaction between hygral and thermal properties of concrete. Moreover, these properties are coupled with the mechanical properties of concrete, i.e., it is assumed that the mechanical properties (damage) have an effect on distribution of moisture (pore pressure) and temperature. Stresses in concrete are calculated by employing temperature dependent microplane model. To study explosive spalling of concrete cover, a 3D finite element analysis of a concrete slab, which was locally exposed to high temperature, is performed. It is shown that relatively high pore pressure in concrete can cause explosive spalling. The numerical results indicate that the governing parameter that controls spalling is permeability of concrete. It is also shown that possible buckling of a concrete layer in the spalling zone increases the risk for explosive spalling.

투수 및 암반거동 파악을 위한 터널 라이닝의 역해석 (Tunnel-Lining Back Analysis for Characterizing Seepage and Rock Motion)

  • 최준우;이인모;공정식
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 2006년도 정기 학술대회 논문집
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    • pp.248-255
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    • 2006
  • Among a variety of influencing components, time-variant seepage and long-term underground motion are important to understand the abnormal behavior of tunnels. Excessiveness of these two components could be the direct cause of severe damage on tunnels. however, it is not easy to quantify the effect of these on the behavior of tunnels. These parameters can be estimated by using inverse methods once the appropriate relationship between inputs and results are clarified. Various inverse methods or parameter estimation techniques such as artificial neural network and least square method can be used depending on the characteristics of given problems. Numerical analyses, experiments, or monitoring results are frequently used to prepare a set of inputs and results to establish the back analysis models. In this study, a back analysis method has been developed to estimate geotechnically hard-to-known parameters such as permeability of tunnel filter, underground water table, long-term rock mass load, size of damaged zone associated with seepage and long-term underground motion. The artificial neural network technique is adopted and the numerical models developed in the firstpart are used to prepare a set of data for learning process. Tunnel behavior especially the displacements of the lining has been exclusively investigated for the back analysis.

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Preparation of activated carbon incorporated polysulfone membranes for dye separation

  • Ingole, Pravin G.;Sawant, Sandesh Y.;Ingole, Neha P.;Pawar, Radheshyam R.;Bajaj, Hari C.;Singh, Kripal;Cho, Moo Hwan;Lee, Hyung Keun
    • Membrane and Water Treatment
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    • 제7권6호
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    • pp.477-493
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    • 2016
  • Immediate use of activated carbon incorporated polysulfone membrane application for dye separation was reported in this work. Dimethylformamide (DMF) was used as the solvent for the membrane preparation. The membrane thus prepared were characterized in terms of surface morphology, ATR-FTIR, AFM, experimental results as membrane performance. The resultant nanofiltration (NF) membranes were tested with Congo red dye concentration 200 mg/L. The water permeability was found to be considerably higher than that reported in literature. Experimental results show that the real rejection of the Congo red is 99.57% over the transmembrane pressure 100 psi using 30% activated carbon incorporated membrane. Prepared NF membranes shows the corresponding permeates fluxes were $40Lm^{-2}h^{-1}$ to $82Lm^{-2}h^{-1}$ with different activated carbon percentage incorporated in polysulfone membrane. The present study demonstrated that dye rejection enhanced NF may be a feasible method for the dye wastewater treatment. The overall observations thus indicated that toxic residual dyes can be appreciably separated from the membrane technology, provided that the accompanying polymeric membrane, activated carbon as binding agents and the process parameter levels are astutely selected.

온도와 압력 변화가 압력지연삼투 공정 성능에 미치는 영향 (Effect of the Temperature and Pressure on Pressure Retarded Osmosis Performance)

  • 심진우;남숙현;구재욱;김은주;윤영한;황태문
    • 상하수도학회지
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    • 제30권3호
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    • pp.321-325
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    • 2016
  • The Pressure Retarded Osmosis (PRO) is the next generation desalination technique and is considered as a eco-friendly energy. This was conducted to evaluate the effect of the temperature and pressure on the PRO performance. The flux of the permeation was measured under different operating conditions and estimated the power density. An improvement of PRO performance is depend on increasing solution temperature and optimum pressure. The effect of increasing feed solution temperature has stronger impact on the PRO performance comparing to the draw solution temperature. The reason of the results was due to the change of osmotic power, viscosity, water permeability and structure parameter(s).

미세다공층의 침투깊이가 다른 기체확산층이 고분자전해질 연료전지의 성능과 내구성에 미치는 영향에 관한 연구 (Study on Performance and Durability of the Proton Exchange Membrane Fuel Cell with Different Micro Porous Layer Penetration Thickness)

  • 조준현;박재만;오환영;민경덕;정지영;이은숙
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2011년도 추계학술대회 초록집
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    • pp.81.2-81.2
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    • 2011
  • The gas diffusion layer (GDL) consists of two main parts, the GDL backing layer, called as a substrate and the micro porous layer (MPL) coated on the GDBL. In this process, carbon particles of MPL penetrates to the GDBL consequently forms MPL penetration part. In this study, the micro porous layer (MPL) penetration thickness is determined as a design parameter of the GDL which affect pore size distribution profile through the GDL inducing different mass transfer characteristics. The pore size distribution and water permeability characteristics of the GDL are investigated and the cell performance is evaluated under fully/low humidification conditions. Transient response and voltage instability are also studied. In addition, to determine the effects of MPL penetration on the degradation, the carbon corrosion stress test is conducted. The GDL that have deep MPL penetration thickness shows better performance in high current density region because of enhanced water management, however, loss of penetrated MPL parts is shown after aging and it induces worse water management characteristics.

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