• 제목/요약/키워드: Permeable Area Ratio

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연안재해 방지 및 비점오염원 유출저감을 위한 투수블록의 특성 연구 (Permeable Coastal Pavement Structure for Shore Protection and Removal of Non-point Source Pollutants)

  • 최윤식;김종영;한상수;권순철
    • 한국해양공학회지
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    • 제33권6호
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    • pp.597-606
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    • 2019
  • Due to climate change, coastal areas are being flooded with torrential rain, typhoons, and tsunamis. In addition, non-point source pollutants (NPSs) that accumulated on the ground, streets, and buildings during the dry season are washed off by rain and stormwater runoff, which adds to the damage associated with environmental pollution, e.g., pollution that makes its way into the ocean. Recently, low impact development (LID) has been considered as a means of controlling water circulation and NPSs. In the coastal area, permeable blocks have been constructed mainly to reduce the flood damage caused by waves. Some important design factors that must be considered to ensure long-term performance are the permeability coefficient, clogging, and the efficiency of the removal of total suspended solids (TSS), but currently there are no standardized design criteria or testing techniques that are used worldwide. Herein, we analyzed the permeability coefficient and the TSS removal efficiency tendency according to the permeability area ratio with an easily-detachable, permeable block filled with calcinated yellow soils as the filter media. Our lab-scale tests indicated that, when the permeability area ratio was 25%, the reduction of the permeability coefficient after clogged was 11%, which was a significant decrease compared to other cases. Permeability persistence increased when the permeability area ratio increased from 50% to 75%. The TSS removal efficiency decreased as the permeability area ratio increased. Our pilot-scale test indicated that the TSS removal efficiency was more than 80% higher in all cases. We also found that the permeability persistence was excellent as the permeability area ratio increased, and, in actual construction, it is effective to set 5.3% of the total area as permeable area in terms of permeability and economic feasibility.

서울 강남지역 아파트단지의 녹지면적에 따른 온도변화 모형 (Variation Profiles of Temperature by Green Area of Apartments in Gangnam, Seoul)

  • 홍석환;이경재
    • 한국환경생태학회지
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    • 제18권1호
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    • pp.53-60
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    • 2004
  • 아파트단지 내부녹지가 온도변화에 미치는 영향을 파악하고자 서울시 서초구, 강남구, 송파구 등 한강 이남지역에 위치한 아파트단지중 36개 지역을 대상으로 연구를 수행하였다. 아파트단지 내부온도는 Landsat ETM+영상 2scene을 분석하여 추정하였으며 온도변화 영 향요인으로는 토양피복유형과 건물밀도, 식생활력도로 구분하였다. 토양피복유형과 아파트단지내 온도와의 상관관계 분석결과 녹지율은 음(-)의 상관관계를, 불투수포장율은 양(+)의 상관관계를 보였으며 건폐율은 유의성이 인정되지 않았다. 투수포장지를 녹지면적과 불투수포장면적에 각각 합산한 값과 온도값의 상관관계 분석결과 투수포장면적을 불투수포장면적에 합산하여 산출한 상관계수보다 녹지면적에 합산하는 것이 상관계수가 보다 높게 나타나 투수포장지역도 녹지지역과 함께 도시온도를 낮추는 요소로 작용하는 것으로 판단되었다. 건물밀도의 요소로 선정한 용적율은 온도값과 유의성이 없었으며 NDVl는 값이 높을수록 온도가 낮았다. 아파트단지내 온도분포모형 구축을 위해 투수+녹지율, 녹지율, 건폐율, NDVI값을 독립변수로, 대상지온도를 종속변수로 한 회귀분석 결과 두 시기 영상 모두 독립변수 중 투수+녹지율만이 회귀식에 채택되었으며 회귀식의 수정 결정 계수($R^2$)는 각각 41.4(2000년 9월)와 40.4(2001년 6월)이었다.

생태면적률과 투수포장 비율의 시계열 분석을 통한 경의선숲길의 물 순환체계 특성 분석 (An Analysis on the Characteristics of the Hydrologic Cycle along Gyeongui Line Forest Park through time series analysis of Biotope Area Ratio and permeable ratio)

  • 김미후;오충현
    • 한국환경복원기술학회지
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    • 제23권3호
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    • pp.105-119
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    • 2020
  • The purpose of this study is to analyze the hydrologic cycle environment of Gyeongui Line Forest Park, a linear city park, in order to improve hydrologic cycle systems in urban areas. The method of the study is the Biotope Area Ratio and the Permeable ratio survey. The study subject is the Gyeongui Line Forest Park, created in 2016 as a linear park in Seoul. The results showed that the Biotope Area Ratio improved by 31.2% (31,927㎡) from 35.7% (36,480㎡) in 2000 to 66.9% (68,407㎡) in 2019 on a site area of 102,117㎡. Next, the Permeable ratio improved by 43.8% from 29.0% to 72.8%, and the impermeable ratio decreased by 43.8% from 71.0% to 27.2%. The Biotope Area Ratio exceeded the target ratio of 60% by 6.9%, set by the Ministry of Environment. The ratio of green space exceeded the target ratio of 60%, by 4.0%. And so they contributed to the improvement of the hydrologic cycle by the creation of the Gyeongui Line Forest Park. Urban parks need to exceed the Biotope Area Ratio and the green area ratio of the legal standards, especially when creating large parks of over 100,000 square meters, in the era of climate change. It is necessary to continuously plant trees in the space where trees can be planted, and to contribute to the improvement of the hydrologic cycle system and urban heat island effect by conducting three-dimensional.

K-LIDM 모형을 이용한 불투수유역 내 투수면적비 산정에 관한 연구 (A study on calculation of permeable area ratio in impervious basin using K-LIDM model)

  • 박재록;김재문;백종석;서용재;신현석
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제55권11호
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    • pp.969-977
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    • 2022
  • 기후변화와 도시화로 인한 수재해의 증가에 대응하기 위해 저영향개발(Low Impact Development, LID) 기법에 관한 연구와 도시 적용이 확대되고 있다. LID 기법은 도시 내 우수유출수를 저감시키며 돌발 홍수등 다양한 수재해 문제를 친환경적으로 제어하고, 도시 물순환 체계를 자연 물순환 체계로 회복시키는 기술이다. 하지만 LID 기법을 통한 우수유출수 저감의 정량적 분석이 부족한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 투수성 포장을 활용하여 구도심의 불투수 유역면적에 대하여 강우(25 mm/hr, 50 mm/hr, 100 mm/hr)의 지표유출 저감시 필요한 투수면적의 비율을 분석하였다. 분석 결과 25 mm/hr에 대하여 전체면적대비 7.14~12.63%의 투수면적이 필요하며, 50 mm/hr에 대하여 15.79~26.97%, 100 mm/hr에 대해 30~55.81%의 투수면적비가 필요한 것으로 나타났다.

투수 콘크리트 블록 공극률 및 투수계수 평가를 위한 표면 이미지 분석 기법 개발 (Surface Image Analysis for Evaluating Porosity and Permeability Coefficient of Permeable Concrete Block)

  • 조상범;손영환;김동근;전지훈;김태진
    • 한국농공학회논문집
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    • 제65권2호
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    • pp.47-57
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    • 2023
  • The increase of impermeable area ratio is causing hydrologic cycle problems in urban areas and groundwater depletion in rural areas, permeable pavements are getting attention to expand permeable areas. The performance of the permeable concrete block pavement, which is part of the permeable pavement, is greatly affected by the porosity. In addition, the permeability coefficient is a major factor when designing permeable concrete block pavement. Existing porosity and permeability test methods have problems such as uneconomical or poor field applicability. The object of this study was to develop a methodology for evaluating porosity and permeability coefficient using a surface image of a permeable concrete block. Specimens are manufactured with various porosity ranges and porosity and permeability tests are performed. After surface image preprocessing, normalization and binarization methods were compared. Through this, the method with the highest correlation with the lab test result was determined. From the results, the PDR (pore determined ratio) was obtained. Simple linear regression analysis is performed with PDR and lab test results. The results showed a high correlation of R2 more than 0.8, and the errors were also low.

투수성 포장재와 비점오염저감시설의 삭감부하량 특징 비교 (Reduced Loads Characteristics Comparison Between Permeable Pavement and Non-point Pollutants Treatment Facility)

  • 길경익;전혜선
    • 한국방재학회 논문집
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    • 제11권2호
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    • pp.193-198
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    • 2011
  • 본 연구에서는 최근 추세에 맞춰 개발사업시 장치형 및 자연형등의 인위적인 비점오염저감시설이 아닌 시설지를 투수성 포장재를 사용할 경우 얻어지는 효과를 분석하여, 설계 및 시공시 투수성 포장재 적용을 위한 기초자료를 제공하고자 한다. 그 방법으로 개발시 대상지의 면적을 불투수성과 투수성 개발로 분리 적용하여 삭감오염부하량 및 설치 공사비의 경제성을 비교 분석하였다. 그 결과 비점오염원의 처리용량 및 삭감부하량은 투수성 및 불투수성 개발에 많은 영향을 받으며, 개발시 비점오염저 감시설을 장치형이나 자연형을 단독으로 설치하기 보다는 처리대상 유역을 투수성 지역으로 개발하는 것이 배출부하량이 적은것으로 나타났다. 이를 토대로 개발시 비점오염의 관리를 위해 불투수율 면적비를 일정수준으로 제한하는 대책을 수립하면 개발에 따른 오염원의 최소화가 가능할 것으로 생각된다.

SWMM 분석을 통한 투수성 포장의 유출 저감 특성 평가 (Performance Evaluation of the Runoff Reduction with Permeable Pavements using the SWMM Model)

  • 임무광;류성우;박대근;이재훈;조윤호
    • 한국도로학회논문집
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    • 제17권4호
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    • pp.11-18
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    • 2015
  • PURPOSES: This study aims to evaluate the runoff reduction with permeable pavements using the SWMM analysis. METHODS: In this study, simulations were carried out using two different models, simple and complex, to evaluate the runoff reduction when an impermeable pavement is replaced with a permeable pavement. In the simple model, the target area for the analysis was grouped into four areas by the land use characteristics, using the statistical database. In the complex model, simulation was performed based on the data on the sewer and road network configuration of Yongsan-Gu Bogwang-Dong in Seoul, using the ArcGIS software. A scenario was created to investigate the hydro-performance of the permeable pavement based on the return period, runoff coefficient, and the area of permeable pavement that could be laid within one hour after rainfall. RESULTS : The simple modeling analysis results showed that, when an impervious pavement is replaced with a permeable pavement, the peak discharge reduced from $16.7m^3/s$ to $10.4m^3/s$. This represents a reduction of approximately 37.6%. The peak discharge from the whole basin showed a reduction of approximately 11.0%, and the quantity decreased from $52.9m^3/s$ to $47.2m^3/s$. The total flowoff reduced from $43,261m^3$ to $38,551m^3$, i.e., by approximately 10.9%. In the complex model, performed using the ArcGIS interpretation with fewer permeable pavements applicable, the return period and the runoff coefficient increased, and the total flowoff and peak discharge also increased. When the return period was set to 20 years, and a runoff coefficient of 0.05 was applied to all the roads, the total outflow reduced by $5195.7m^3$, and the ratio reduced to 11.7%. When the return period was increased from 20 years to 30 and 100 years, the total outflow reduction decreased from 11.7% to 8.0% and 5.1%, respectively. When a runoff coefficient of 0.5 was applied to all the roads under the return period of 20 years, the total outflow reduction was 10.8%; when the return period was increased to 30 and 100 years, the total outflow reduction decreased to 6.5% and 2.9%, respectively. However, unlike in the simple model, for all the cases in the complex model, the peak discharge reductions were less than 1%. CONCLUSIONS : Being one of the techniques for water circulation and runoff reduction, a high reduction for the small return period rainfall event of penetration was obtained by applying permeable pavements instead of impermeable pavement. With the SWMM analysis results, it was proved that changing to permeable pavement is one of the ways to effectively provide water circulation to various green infrastructure projects, and for stormwater management in urban watersheds.

투수성을 개선시키기 위해 인공투수관 및 분말형 폴리머 VAE를 사용한 투수블록의 특성 (Properties of Permeable Block using Artificial Permeable Pipe and Polymer Powder VAE to Improve Permeability)

  • 유병용;이원규;편수정;김대연;이상수
    • 한국건축시공학회지
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    • 제18권5호
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    • pp.447-453
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    • 2018
  • 인공투수관을 혼입한 폴리머 투수블록은 폴리머를 치환할 경우 강도, 공극률, 투수계수 등의 'KS F 4419'(보차도용 콘크리트 인터록킹 블록)의 기준보다 높은 결과 값이 측정되었으며, 제품의 경량화가 가능할 것으로 판단된다. 폴리머 재료의 단가 문제로 인해 경제성을 고려하여 시멘트와의 치환율을 14%로 선정하는 것이 효과적이라고 판단된다. 또한, 인공투수관의 혼입율의 3가지 수준 중 2.0%가 가장 적당하다고 판단되며, 3가지 수준에 대한 측정 값이 큰 차이를 보이지 않는 것으로 나타났다. 공극률과 투수계수의 경우 2%에서 개선된 값이 측정되었기 때문에 인공투수관 혼입율 2%의가 효과적일 것으로 판단된다. 투수블록 제품화를 하기 위해선 경제성을 고려해야 하며, 본 연구에서 사용된 폴리머 VAE 경제성이 떨어지기 때문에 다른 폴리머의 재료와 비교 실험을 진행하여 문제점을 개선 한다면 투수블록 제품화가 가능할 것이라 판단된다. 본 연구의 결과는 추후 폴리머 및 인공투수관을 활용한 연구의 기초적인 자료로 사용 가능 할 경우 효율적인 데이터로 활용이 가능할 것으로 판단된다.

김치포장의 압력 및 부피 변화에 영향을 미치는 인자의 분석 (Analysis of Variables Influencing the Pressure Build-up and Volume Expansion of Kimchi Package)

  • 이동선;최홍식;박완수
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제28권2호
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    • pp.429-437
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    • 1999
  • A mathematical model was established for estimating changes in pressure and volume of permeable kimchi packages. The model comprises the CO2 gas production from kimchi and permeation of O2, CO2 and N2 through the permeable film or sheet. Using the developed model, the effects of various packaging variables on the pressure and volume changes were analyzed for rigid and flexible packag es of kimchi(3% salt content) at 15oC, and then effect of storage temperature was also looked into. In case of rigid pack of 400g, using the plastic sheet of high CO2 permeability and initial vacuumizing can help to relieve the problem of pressure build up. The lower fill weight can further reduce the pressure, but will result in higher packaging cost. For the flexible package of 3 kg, highly permeable films such as low density polyethylene(LDPE) and polypropylene can reduce the volume expansion. Higher ratio of CO2 permeability to O2 and N2 permeabilities are effective in reducing the volume expansion. Increased surface area cannot contribute to reduction of volume expansion for highly permeable flexible packages of kimchi. For the impermeable packages, pressure and volume at over ripening stage (acidity 1.0%) increase with decreased temperature, while those at optimum ripening stage(acidity 0.6%) change little with temperature. Pressure of permeable rigid LDPE package increases with tem perature at any ripening stage, and temperature affects the volume of flexible LDPE package very slightly. Experimental verification of the present results and package design with economical consid eration are needed as a next step for practical application.

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목감천 유역 내 투수성포장과 빗물저류조의 유출량 저감 성능 분석 및 설치 우선 순위 결정 (Analysis of runoff reduction performance of permeable pavement and rain barrel in Mokgam stream basin and determination of installation priorities)

  • 채승택;정은성;박인환
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제56권12호
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    • pp.905-918
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    • 2023
  • 본 연구에서는 목감천 유역에서 투수성포장(PP)과 빗물저류조(RB)의 설치에 의한 유출량 저감 성능 분석 및 유역 내 설치 우선순위를 결정했다. PP와 RB의 설치를 통한 최대 유출 저감 성능 도출을 위해 최적 설계인자를 결정했고, 최적 설계인자를 반영한 PP와 RB의 우수 유출 저감 성능을 비교했다. 유출량의 시계열 변화로부터 첨두유출량 발생 전에는 PP가, 첨두유출량 발생 후에는 RB가 유출량 저감에 더 우수한 성능을 나타냈다. PP와 RB의 설치에 따른 소유역 별 총 유출량, 첨두유출량 저감 성능을 비교한 결과, PP의 경우 유역면적이 큰 소유역에서 RB보다 더 높은 우수 유출저감 성능을 나타냈고 RB는 불투수면적 비율이 높은 지역에서 더 높은 성능을 나타냈다. PP와 RB의 우수 유출 저감 성능 평가 결과를 통해 목감천유역 내 두 시설의 설치 우선 순위를 결정했다. 그 결과, PP와 RB 모두 유역면적, 불투수면적 비율이 높은 소유역에서 높은 우선 순위가 나타났다. 또한 우수 유출 저감 성능 평가 순위와 유역특성 간 상관관계를 비교한 결과, 상위 25%의 우수 유출 저감 성능을 나타낸 소유역에서는 불투수면적외에도 유역의 형상 인자와 높은 상관관계를 보였다. 이를 통해 기존 도심 지역에 우수유출저감시설 설치 우선 순위 결정 시 불투수면적 비율과 함께 유역의 형상 인자를 함께 고려해야 함을 알 수 있다.