• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 2004년도 임시총회 및 추계학술발표회
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• pp.307-311
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• 2004

The unsaturated zone is a significant pathway of the surface contaminant movement and is a highly heterogeneous medium. Therefore, there are limitations in applying conventional convection-dispersion equation(CDE). Artificial neural network(ANN) is considered to be a versatile tool for approximating complex functions. For evaluating the applicability of ANN, numerical tests using ANN were conducted with training set generated by HYDRUS-2D which is based on CDE. The results represent that ANN can estimate the solute transport and the choice of network parameters and generation of training set patterns are important for efficient estimation.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제9권2호
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• pp.65-69
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• 1993

강우에 의해 발생되는 토양(soil)에서의 Recharge를 구하기 위해 두가지 모델 즉, ((i) Simple Mass Balance Model (ii) Numerical Model : UNSAT 1)을 사용했는데, 이 두 모델들은 불포화상태의 흙(unsaturated zone : above groundwater table)에서 그의 가정과 개념에 약간 차이가 있다. Unsaturated Zone에서의이 두 모델의 적용에 있어서 몇가지 중요한 사항이 지적되고 있는데, 균질의 불포화 영역(unsaturated zone)의 토양에서 Mass Balance Model을 사용함으로써 얻은 Recharge는 UNSAT 1(numerical model)을 통해 얻은 결과와 비교할 때 서로 상이한 결과를 보였다. 또한, Recharge의 계산에 있어서 지하수위의 변화에 따른 영향을 알아보기 위해 Sensitivity Analysis를 수행하였다. 즉, 고정수위(fixed groundwater table)로 가정했을 때 발생되는 오차를 한개의 수리학적 계수(hydraulic parameter)의 함수로 보고 계산을 했으며 이 결과를 그림으로 나타내어 보았다. 이 연구의 결과는 Model Simulation에 있어서 수리학적 경계조건을 결정하는데 큰 도움이 될 것이며, 또한 이 연구에서는 Unsaturated-Saturated Flow Model이나 Drainage Model을 함께 병행시켜 Simulation을 수행하는데 촛점을 두고 있다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제28권4호
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• pp.405-419
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• 2022

Cavity expansion and contraction solutions for cylindrical and spherical cavities in unsaturated residual soils are presented in this paper. Varying soil state in the plastic zone is accounted by a numerical approach, wherein an element-by-element discretization of the plastic zone of both expanding and contracting cavities is carried out. Unlike existing methods utilizing self-similarity technique, the solution procedure enables the prediction of entire soil-state at any stage of expansion and subsequent contraction. It is also applicable for both cavity creation and expansion problems. The approach adopts constant contribution of suction to effective stress (constant X^s drainage condition) for analysis. The analysis procedure is validated by interpreting the previously reported pressuremeter test results in lateritic residual soil. The typical cavity expansion and contraction characteristics of unsaturated Indian lateritic soil were then examined using this solution procedure. The effect of initial soil-state on cavity limit pressure, plastic radius, reverse yield pressure, and reverse plastic radius are also presented.

• 한국환경과학회지
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• 제31권1호
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• pp.77-85
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• 2022

Environmental contamination by organic compounds are not only restricted to water, but extends to soil and groundwater as well. However, highly oxidized compounds, such as halogenated organics and nitro-compounds, can be detoxified employing reducing methods. Permeable reactive barrier is one of the representative technologies where zero-valent metals (ZVMs) are employed for groundwater remediation. However, organics contaminates often contaminate the unsaturated zone above the groundwater. Despite the availability of technologies like soil vapor extraction and bioremediation, removing organic compounds from this zone represents several challenges. In this study, the reduction of nitrobenzene to aniline was achieved using zero-valent iron (ZVI) under unsaturated conditions. Results indicated that the water content was an important variable in this reaction. Under dry conditions (water content = 0.2%), the reduction reaction was inhibited; however, when the water content was between 10% and 25% (saturated condition), ZVI can reduce nitrobenzene. Palladized iron (Pd/Fe) can be used to reduce nitrobenzene when the water content is between 2.5% and 10%. The reaction was evaluated over a wide range of temperatures (10 - 40 ℃), and the results indicated that increasing the temperature resulted in increased reaction rates under unsaturated conditions.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2007년 가을학술발표회
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• pp.481-501
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• 2007

Excessive rainfalls due to climatic changes can trigger an increase in rainfall-induced slope failures that pose real threats to both lives and properties. Many high slopes in residual soils could stand at a steep angle, but failed during or after rainfall. Commonly, these slopes have a deep groundwater table and negative pore-water pressures in the unsaturated zone above the groundwater table contribute to the shear strength of soil and consequently to factor of safety of the slope. Stability assessment of slope under rainfall requires information on rate of rainwater infiltration in the unsaturated zone and the resulting changes in pore-water pressure and shear strength of soil. This paper describes the application of unsaturated soil mechanics principles and theories in the assessment of rainfall effect on stability of slope through proper characterization of soil properties, measurement of negative pore-water pressures, seepage and slope stability analyses involving unsaturated and saturated soils. Factors controlling the rate of changes in factor of safety during rainfall and a preventive method to minimize infiltration are highlighted in this paper.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 2005년도 총회 및 춘계학술발표회
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• pp.232-236
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• 2005

In-situ Air Sparging (IAS, AS) is a groundwater remediation technique, in which organic contaminants are volatilized into air as it rises from saturated to vadose soil zone. The purpose of this study was to investigate the effect of environmental conditions on the degradation of VOCs (Volatile Organic Compounds) and $CO_2$ in the unsaturated zone and TPH (Total Petroleum Hydrocarbons) in saturated zone of sandy loam. In the laboratory, diesel (10,000 mg TPH/kg)-contaminated saturated soil. After heating the soil for 36 days, the equilibrium temperature of soil reached to $34.9{\pm}2.7^{\circ}C$ and TPH concentration was reduced to 78.9% of the initial value, Volatilization loss of VOCs in TPH was about 2%, The reduction gradient of $CO_2$ concentration was 0.018/day in air space and 0.0007/day in unsaturated zone.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제18권2호
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• pp.27-35
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• 2013

In this study, three dimensional and two dimensional laboratory experiments were conducted to investigate the effect of water table rising on DNAPL migration, contaminants mass discharge ($M_d$), and residual NAPL distribution. The accumulation of TCE in unsaturated zone was observed in both two and three dimensional experiments. This implies DNAPL sources could exist in unsaturated zone at contaminated sites. It has been investigated that the TCE concentration is proportional to the areal ratio of residual TCE. This means the residual TCE obviously could affect the TCE concentration in aquifer system. The results of the two-dimensional experiment indicated that the contaminant sources in unsaturated zone could lead the $M_d$ increasing with water table rising and the source zone heterogeneity could also highly affect the $M_d$.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제11권4호
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• pp.48-56
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• 2006

여러 개의 층으로 구성된 토양층에서 연속주입 추적자시험을 수행하여, 불포화대와 포화대 구간에서의 수리분산특성 차이를 추적자의 농도이력곡선, 시간에 따른 농도변화 및 농도변화율, 그리고 거리에 따른 농도비 분석을 통해 비교 연구하였다. 연속주입 추적자시험에 의하면, 약 160시간이 경과된 후에 불포화대와 포화대에서 Rhodamine WT 최대농도의 차이는 약 $13{\sim}15$배 정도에 달하였고, 시험시간 대 추적자 농도증가율의 차이는 약 10배 정도로 나타났다. 또한 시간에 따른 추적자 농도이력곡선의 변화와 농도변화율이 불포화대에 비하여 포화대에서 크게 나타났다. 주입공에서의 이격거리에 따른 추적자의 농도비는 포화대 구간에서 더 빠르게 선형적으로 감소하였으며, 그 이후에 농도비가 2배 이하로 완만해 지는데 걸린 시간은 포화대 구간이 더 길었다. 이러한 차이들은 여러 개의 층서로 구성된 토양층의 포화대에서는 지하수가 존재하며, 또한 매질의 불균질성이 크고 투수성이 다양하기 때문에, 비교적 균질한 층서를 이루는 불포화대에 비하여 추적자 용액의 농도는 낮고, 추적자의 확산이 느리게 진행되어진데서 기인하였다. 그리고 포화대 구간에서의 유효공극율은 $10.19{\sim}10.50%$, 종분산지수는 $0.80{\sim}l.98m$, 횡분산지수는 $0.02{\sim}0.04m$의 범위로 산정되었으며, 실내주상시험의 종분산지수와 비교할 때 12배 이상의 규모종속효과가 나타났다.

• 지질공학
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• 제26권3호
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• pp.325-330
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• 2016

현재 경주 중저준위방사성폐기물 처분장(이하 '경주방폐장')에서는 2단계 표층처분시설이 계획중에 있으며, 포화대에 위치한 1단계 처분시설과는 달리 불포화대 상부에 위치하게 된다. 단열을 포함하는 불포화대의 특성상 지하수 및 용질의 대부분이 단열을 통해 이동할 것으로 예상된다. 따라서 불포화 암반 매질에 대한 정밀한 해석을 위하여 단열망 연속체와 암반 매질 연속체를 구분하여 해석하는 TOUGH2 전산코드의 meshmaker 모듈의 MINC 기법을 활용하였다. TOUGH2 MINC 기법의 기존 국내 연구 사례가 미미하여 본 연구에서는 MINC를 이용한 mesh 구성 방법에 대한 절차를 개발하였으며, 단열 연속체와 암반매질 연속체의 k-field를 생성하였다. 이와 같이 생성된 도메인은 향후 이중 연속체를 기반으로 경주방폐장의 지하수 유동 및 오염물질 이동 등에 활용될 뿐만 아니라 단열이 발달한 암반에서 단열-암반매질 연결성을 고려한 단열망 유동 특성을 분석하는데 참고가 될 것으로 기대한다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제28권6호
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• pp.63-70
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• 2012

저강도 강우상태에서 투수계수가 일반적인 절토사면의 흡인력 분포와 안정성에 어떤 영향을 주는지를 평가하였다. 지하수면 위의 불포화 지층의 초기 흡인력을 15 kPa로 가정하였다. 강우 지속시간 증가에 따른 절토사면의 안정성을 평가하기 위해 유한요소법과 한계평형법을 사용하였다. 유한요소 침투해석 결과, 저강도 강우상태에서는 불포화 지층이 계속해서 불포화 상태로 유지되는 현상을 보였다. 또한, 침윤선(wetting front)이 불포화 지층에 남아있는 경우에는 사면의 안정성에 사실상 변화가 없었으나, 침윤선(wetting front)이 지하수면에 도달하는 경우에는 지하수면이 높아짐에 따라 사면안정성이 크게 저하되었다.